復雜地質條件下鐵路隧道施工技術

馬培雷

摘 要：當前，我國對外貿易活動越來越頻繁，這就使得其對于鐵路運輸層面的要求也變得越來越高。想要進一步地提升鐵路運輸的品質，就需要強化鐵路隧道的施工技術。本文主要就復雜地質條件下鐵路隧道施工技術進行探究，分析鐵路隧道施工技術應用的重要價值，對當前我國所設定的鐵路隧道施工要求標準進行探究，簡要地分析偏壓隧道以及軟弱圍巖隧道的特性，確定出復雜地質條件下所應用的施工技術，完善各類問題的處理措施，盡可能地提升鐵路隧道施工技術的應用水準，強化企業的自身經濟收益。

關鍵詞：復雜地質條件;鐵路隧道施工;施工技術

中圖分類號：U455.4 文獻標識碼：A 文章編號：2095-9052（2020）02-0242-02

在實際的鐵路工程項目施工過程中，其時常需要采取修建隧道的形式來完成山谷地帶的穿越任務。隧道是鐵路工程項目中的重要組成部分，通過隧道的修建來進一步地降低路塹深挖技術的使用風險系數，使得其施工活動可以開展得更為順暢，切實地保障項目施工的安全性，同時還能減短路線的長度數值，從根源上，減小項目的工程造價金額。所以，隧道工程施工活動的開展對于我國鐵路事業的發展來說至關重要。需要合理地使用鐵路隧道施工技術，攻克施工復雜地質難題，消除施工時期所存在的各類安全隱患，切實地保障人們自身的安全，進一步地提高企業經濟以及社會效益。

一、復雜地質條件給鐵路隧道施工造成的影響

我國地貌豐富，土地面積極大，所以其不管是地形地貌還是地質條件的差異性都十分的顯著。自然因素會給鐵路工程項目施工活動的開展造成巨大的影響，一般情況下，復雜地質條件可以大致分成兩類，首先是施工現場自身的地質條件比較差，項目周圍的巖石層硬度比較小，較為脆弱，極其容易出現崩塌等不良事件，若該地區的地殼運動比較活躍，就會影響到其施工周圍地層的穩定程度。一些軟土地基的存在會加大隧道掘進工作開展的難度，甚至還會引發一系列的地質災害問題[1]。其次是施工地段的地質環境較為特殊，若其施工地區下方存在地下洞穴等，那么就會影響到其施工活動的開展。隧道工程項目的施工需要處于城市的地下位置時，那么就會和其地下的管線出現交叉性的問題，嚴重地威脅到了建筑設施自身的安全。另外，這種復雜化的地質條件還會阻礙隧道工程項目施工活動的開展，其需要高度重視復雜地質條件的影響。

二、復雜地質條件下鐵路隧道施工技術分析

（一）復雜地質條件下鐵路隧道施工技術方法

1.淺埋偏壓地質條件

如果鐵路隧道在實際施工過程中，遭遇到淺埋偏壓地質，且隧道實際的埋設深度以及覆蓋層厚度數值比較小，那么其隧道獨立呈供的施工難度就會得到顯著性的提升，在施工時期，其很容易出現塌方等問題，地層損失程度比較嚴重，致使地面出現位移的現象。就該問題，施工單位必須要高度重視開挖方式以及支護技術等的選擇，在開展施工活動之前，需要深入地探究淺埋偏壓地質中所存在的各類危險性因素，對危險性因素進行合理化的排查，深入地掌握并探究其地區的地質基礎特性，并以其為切入點，實施調整好施工方案的內容，使得其所編制的施工方案更加科學合理，最大限度地降低突發事件所出現的不良影響程度，防止其所造成的危害進一步地擴張[2]。在開挖隧道時期，其應當對超前地質數據信息進行預報的處理，同時其還應當深入地探究其地區的圍堰地質狀況，實時監測該地區地質的變形狀況。分析圍巖實際的變形規律特征，掌握好變形發生的時間，以地質條件變化為基準，修改施工的參數數值，使得其所開展的施工任務可以進展得更為順暢。

2.軟弱圍巖地質條件

不同種類地質環境下的圍巖特性也有明顯性的差異。若隧道施工時遇到軟弱圍巖地質，那么施工單位就應當深入地探究該地質類型的特征，并以其特征為切入點，選擇與其相對應的施工方式，使得其施工更具合理性，保障圍巖的穩定程度，盡可能地提高施工的效果。另外，施工人員還應當對該施工現場的地質條件進行分析，結合實際化的施工要求標準，設定好荷載的條件，讓隧道的結構可以達到相應的荷載要求標準。進一步地分析隧道項目的襯砌結構，設定好襯砌結構的實際參數標準[3]。對其地質特性分析引進高新的施工技術，特備是對施工地區周圍的地質鑒定技術，必須要嚴苛地規范并設定好工藝的流程。隧道施工的順暢度會和地質鑒定技術水平相關聯，我國所應用的地質鑒定技術相對一些發達國家還有些差距，這主要是因為其技術的發展時間比較短，其技術的使用會存在比較繁雜性的缺陷性問題。在進行地質鑒定工作的過程中，其只能借助地質判別設備來完成零散性的鑒別任務，其所得出的結果缺乏一定的系統性。在眾多因素的影響下，我國必須要加大對地質鑒定技術的研發力度，進一步地強化并提高其實際的鑒定水準，為其隧道的施工提供技術層面的保障。

3.復雜外部環境的鐵路隧道施工方法

當鐵路隧道穿越城市時，其需要經過建筑設施或者在城市下部位置穿過，對此，施工單位應當及時地完成項目地質勘察工作，結合其實際性的需求，及時地鑒定并加固建筑設施，編制出針對性比較強的施工方案，選擇相對應的施工技術，在實際的掘進施工時期，必須要嚴苛地遵守施工方案進行施工，調整好實際掘進的速度以及尺寸數值，盡可能地降低其給周圍地質所造成的擾動程度。除此之外，還需要強化施工監測的強度，對其監測的反饋數據信息進行分析，借助其信息指導開展隧道的施工工作。在完成開挖工作任務之后，施工單位還應當做好項目初始時期的支護處理，簡要地分析常見的較為復雜化的淺埋偏壓地段、軟弱圍巖地質狀況，補充完成外部復雜環境條件下的施工技術使用要點[4]。

（二）復雜地質條件下鐵路隧道新奧法施工

新奧法即新奧地利隧道施工方法的簡稱，由于巖體生成條件與地質作用的復雜性，施工條件的復雜性，以及對工程設計參數的精確要求，得要通過許多量測手段，在施工過程中對圍巖動態和支護結構工作狀態和支護結構工作狀態進行監測。地質條件較差時可以采用分塊多次開挖。一次開挖長度應根據巖質條件和開挖方式確定。巖質條件好時，長度可大一些，巖質條件差時長度可小一些，在同等巖質條件下，分塊多次開挖長度可大一些，全斷面開挖長度就要小一些。一般在中硬巖中長度約為2～2.5米，在膨脹性地層中大約為0.8～1.0米。

第一次支護作業包括，一次噴射混凝土、打錨桿、聯網、立鋼拱架、復噴混凝土在隧道開挖后，應盡快地噴一層薄層混凝土（3～5mm），為爭取時間，在較松散的圍巖掘進中第一次支護作業是在開挖的渣堆上進行的，待把未被渣堆覆蓋的開挖面的一次噴射混凝土完成后再出渣。

按一定系統布置錨桿，加固深度圍巖，在圍巖內形成承載拱，由噴層、錨桿及巖面承載拱構成外拱，起臨時支護作用，同時又是永久支護的一部分。復噴后應達到設計厚度（一般為10～15mm），并要求將錨桿、金屬網、鋼拱架等覆裹在噴射混凝土內[5]。

完成第一次支護的時間非常重要，一般情況應在開挖后圍巖自穩時間的二分之一時間內完成。目前的施工經驗是松散圍巖應在爆破后三小時內完成，主要由施工條件決定。

第二次支護作業，對于底板不穩，變形嚴重，必然牽動側墻及頂部支護不穩，所以應盡快封底，形成封閉式的支護，以謀求圍巖的穩定。

在進行鐵路隧道的施工時期，施工單位應當結合現場的實際狀況，補充完整施工技術應用方案的內容，使得其方案都可以落實到實處，精細化的管理各項施工環節，切實地保障并提升項目的施工品質，加快施工的速度，減短施工的時間。

三、結語

鐵路隧道施工活動的開展是社會經濟發展的必然。當前，我國鐵路工程項目的構建規模開始逐漸擴大，且鐵路項目的數量也在持續化地增多，在其時代發展背景下，鐵路線路開始朝向山區以及一些偏遠的地區延伸。在實際的隧道施工過程中，施工技術的使用會直接決定總體項目的品質，同時還會影響到鐵路實際的運行狀態。想要在復雜地質條件下科學合理地開展隧道施工活動，就必須要做好施工技術的管理工作，對實際施工地區的地質水文條件進行科學合理化的勘察，編制出更為高效且合理的技術使用方案，同時還需要制定應急預案，最大限度地提升該工程項目的綜合性收益，使得我國鐵路建設行業可以發展得更為穩定，防止其遭受復雜地質條件的侵擾，及時地完成施工任務，將其技術應用到實處，精細化管理各個施工環節。

參考文獻：

[1]王超，等.復雜地質條件下鐵路隧道施工技術探討[J].中國標準化，2019（8）：55-56.

[2]殷立軍.復雜地質條件下鐵路隧道施工技術研究[J].中國標準化，2019（16）：38-40.

[3]沈杰.復雜地質條件下鐵路隧道施工關鍵技術研究[J].居業，2019（4）：67-68.

[4]王小杰.復雜地質條件下鐵路隧道施工技術研究[J].綠色環保建材，2018（4）：31-32.

[5]李子建.淺談復雜地質條件下鐵路隧道下穿高速公路施工技術[J].海峽科技與產業，2018（7）：45-46.

（責任編輯：林麗華）