复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究王琨

复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究王琨

中国水利水电第三工程局有限公司陕西西安710000

摘要:近年来,我国交通运输事业开展得如火如荼,铁路隧道工程项目的数量也逐年上升,由此也使得相关工程必须克服更多样的地质条件完成工程的建设工作。在铁路隧道工程的建设中,常常会遇到复杂的地质条件,如特殊岩层、软弱破碎带、岩溶、放射性气体等,一旦处理不当极易造成突泥、涌突水、岩爆、瓦斯爆炸等突发性灾害事故,不仅会造成严重的经济损失,还会造成人员伤亡的惨剧。为此,相关技术研究人员必须投入更大的精力,从技术层面攻克更多难关,以满足铁路隧道建设的需求。

关键词:复杂地质条件;铁路隧道;施工技术

引言

对于铁路隧道而言,其由于线形要求不得不在地质条件较为复杂的地形施工建设。在复杂的地质条件下,隧道施工难度增大,并且一旦施工处理不当,还会出现安全事故,危及施工安全。对此,需根据隧道的实际地质情况,采取合理的施工技术,以此从技术层面确保隧道施工安全。

1复杂地质条件下铁路隧道施工的难点

1.1安全意识淡薄

铁路隧道施工本身就具有极大的危险性,再加上复杂的地质条件影响,使得施工过程中的安全管理显得更为重要。然而部分施工单位在工程建设中,并未充分意识到这一点,在施工过程中并未积极采取有效的防护措施。甚至有一部分管理人员将造成铁路隧道建设施工不合格的主要原因归结为地质环境的变化,而对施工直接的地质条件并没有进行全面的了解和认识,致使在制定施工方案时没有充分考虑到现实的地质情况,使得施工方案不能满足在复杂的地质条件下进行施工的要求。还有一部分施工单位由于自身条件的限制,并没有配备专业的地质技术人员,在实际施工中仅凭经验进行相关的建设工作,最终对铁路隧道施工质量造成不良影响。

1.2施工技术不合理

在复杂的地质条件下,铁路隧道的施工技术是保证施工质量的关键。针对施工现场的地质条件采用的机械设备、防御技术、勘探技术、操作技术等都是保证施工的安全性和进度的重要因素。目前,在我国的铁路隧道施工中,主要使用的机械设备是掘进机,常用的技术包括钻爆法、衬砌技术、支护技术、通风技术等,但复杂的地质条件会给施工带来更多的不确定因素,由此也对技术的可行性提出了更苛刻的要求。一些施工单位从经济效益的角度出发,在技术设备不齐全、人员技术不过关的情况下,没有彻底地对地质危害带来的安全隐患进行准确预测,以较低的实地勘探水平对项目工程进行盲目、随意的施工,从而造成对铁路隧道安全施工的不良影响。

1.3地质条件复杂多变

铁路隧道的施工本身在很大程度上就是为了应对复杂多变的地质条件,尤其是在地形崎岖、地势不平的区域,铁路隧道的应用更为广泛,然而复杂的地质条件也给铁路隧道的施工造成了更多的困难。这是由于在这些地质条件复杂的区域往往存在更多的地质土层稳定性不足问题,如岩层脆弱、地壳活动频繁、土层结构复杂等,在施工过程中极易出现土体滑坡、地面沉降的现象,因此对施工技术提出了更高要求。另外,在铁路隧道施工中,由于施工环境处于较为特殊的地下结构中,常常会碰到在地面施工中不会遇到的危险,如地下水、燃气管道、建筑物地基等,如果技术处理不当,就会造成土层变化、建筑倒塌等严重的危害,甚至危及人命,因此从技术层面加强铁路隧道施工的安全性和质量保证十分必要。

2复杂地质条件下铁路隧道施工技术要点

2.1隧道洞外截水沟施工技术要点

在铁路隧道工程的施工建设过程中,要是遇到一些水文地质环境相对复杂的情况,应当在施工隧道外部加设上相应的洞外截水沟,防止出现水位上升而倒灌至洞内的问题。比如,在杭黄铁路江珠隧道工程的施工过程中,由于洞口位置相对较为低洼,要是在洞外不加设截水沟,尤其是处于雨季时期,更易导致雨水倒灌入洞的问题发生,情况严重时可能会使洞口出现塌陷。所以,我们可以看出,在进洞以前相关的防水施工是非常关键的。

2.2浅埋偏压施工

在此工程的施工过程中,由于存在一定的安全风险,所以,在整个施工之前,我们从安全意识方面就非常的重视,对以往施工过程中所遇到的铁路隧道偏压施工经验进行了全面的总结,并编制了有针对性的施工方案,在整个施工中严格依照所制定的方案进行施工,同时及时的将施工现场信息加以反馈,根据发现的问题及时对施工方案进行修正,确保了整个施工过程的顺利进行。

由于隧道进洞位置没有相应的施工平台,所以,应当先要进行千字沟中桥的桥台施工作业,在完成桥台的施工以后,在其顶端安装上加强型的军用便桥,以此来当成是工作的通道,用来砌筑施工平台,同时对洞口位置进行防护处理,再开始进洞施工作业。为了能够确保洞口未知的偏压力得以平衡,不对围岩造成扰动,避免洞口的偏压区域发生失稳问题,首先,在大边墙的施工作业完成以后,再进行超前预支护施工,然后在开始暗挖施工作业。在暗挖的过程中,确保每次的进尺控制在1m范围之内。同时对象的加设2榀/m的I2OA钢架结构,在开挖施工进行至上台阶的底面部位时,对应的进行上台阶位置处的钢架支撑,并尽早的完成立模混凝土的浇筑,确保整个进洞施工过程的安全性。

2.3松散地质条件施工技术

松散地质也是复杂地质条件的一大重大表现,也会直接影响到铁路隧道的施工进度及施工质量。而且松散地质又有一定的特殊性,其防渗水能力比较弱,为了全面的提升铁路隧道建设质量,在施工的过程中,需要尽可能的减少对围护的干扰,并且以固定设计为原则,实现施工的科学合理控制与管理,遵循先护后挖、密闭支撑等施工原则,或者积极的采取超前注浆改良地层及控制地下水等先进的施工方案,尽可能的减少各种各样外在因素的不良影响,并且适应铁路隧道建设要求,然后在施工的控制阶段,必须加强施工压力控制,并且及时的将水泥注入相关管的内部,并且通过不断的增加岩体自身的稳定性以及实用性,全面的控制施工质量。

2.4岩溶地质条件下的施工技术

首先,要加强定性预测技术的应用,即对隧道施工所在区域的地形、地质、水文等条件进行充分的勘查,并以勘查数据结果为依据,对施工地区地质条件进行合理的定性预测和对比分析。其次,要把握好辅助坑道的施工技术运用,一般可选择迂回导坑的施工策略规避溶洞地质条件的影响,而对于相邻溶洞的分割处理,则可采取逐个击破的策略,以确保整体建设施工的可靠性。最后,要做好超前钻孔的布设,通过超前钻孔的预探作用的发挥,减少地质探查疏漏等对隧道开挖面施工所造成的不利影响。

2.5地表滑坡地质条件下的施工技术

通过进行二次衬砌等支护措施增加隧道边墙和拱部的强度,可以有效解决侧向土压力问题。由于铁路隧道施工属于地下施工,为防止地下水渗漏,应做好防水排水处理。为尽量降低铁路隧道施工对围岩土层的不良影响,可开挖一些台阶,并在施工过程中对山体和岩体进行全面监测,一旦发现岩体强度下降、山体土层松动等问题,应立即停工,待对具体情况进行深入了解后制定相应的加固方案并予以执行,确保施工安全后再行开工。

结束语

综上,铁路隧道工程的质量直接关系着我国的道路交通建设和经济发展,我国有着这样一个雄心,将道路延伸到全国每个角落,这就涉及到大量的复杂地质地区。所以,相关人员要严格按照隧道施工要求灵活运用施工技术,从多方面、多层次的分析复杂地质因素,以此来提高隧道施工的质量和施工安全性,实现完善我国的交通网结构的发展目标。

参考文献

[1]肖毅.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].低碳世界,2014(1):202-203.

[2]王勇.浅议复杂地质条件下铁路隧道施工技术[J].科技创业家,2013(4):27,30.

[3]李渊.复杂地质条件下铁路隧道施工关键技术分析[J].建筑技术开发,2016,43(9):49-50.

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