复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究论文_王建龙

中铁一局集团铁路建设有限公司

摘要:随着我国经济的高速发展,人们的出行要求不断提高,由此推动了我国交通运输业的快速发展,尤其是西部大开发战略的实施,隧道成为最好的交通选择,铁路隧道交通在所有线路交通中所占的比例越来越大。然而,在线路交通的建设中,特别是铁路隧道施工中,极易受到地形地貌等条件的影响。我国地域广阔,地质条件复杂多变,在这种现状下,研究复杂地质条件下铁路隧道施工技术显得至关重要,本文就针对该课题进行探讨,旨在提高施工技术。

关键词:复杂地质条件;铁路隧道工程;施工技术

一、铁路隧道及施工技术概述

1.1铁路隧道

铁路隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车车辆通行的建筑物,根据其所在位置可以划分为:山岭隧道、水下隧道和城市隧道,其中山岭隧道居多,也正是复杂地质的所在地。铁路隧道在修建中常遇到的障碍包括平面上的和高程上的,平面障碍是与铁路保持同一水平面的障碍,例如:江河湖泊、工矿企业、城市建筑等;而高程障碍则是指高于铁路平面的地面起伏较大的地形障碍,包括分水岭、山脉、丘陵、峡谷等。铁路隧道的出现虽然克服了不同地形的高程障碍,但却更易因地质条件而引发问题。

1.2铁路隧道施工技术

我国铁路隧道的建设历史悠久,铁路隧道施工技术随着科技的不断发展而不断改进。铁路隧道施工技术包括使用全断面液压凿岩台车等大型机械施工、喷锚技术应用、新奥法的应用、采用掘进机工作、盾构法的使用等。这些施工技术都有效提高了铁路隧道施工的效率。

其中,掘进机技术因快速、经济、安全且适应性强的特点在我国的应用最为持久,例如京张铁路的建设就采用了掘进机法。此外,盾构技术不断进步有效解决了松软、有水地层修建隧道的难题,它使用盾构机在地下掘进,在保证开挖面稳定的前提下,进行隧道的开挖和衬砌,该技术节省人力、速度快而且不易受气候的影响,更为经济合理,因此,在当代的铁路隧道建设中扔被广泛应用。当然,新奥法是更为先进的施工技术,它是应用岩体力学理论,以维护和利用围岩的自承能力为基点,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,及时进行支护,控制围岩的变形和松弛,并通过对围岩和支护的量测。监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。

据不完全统计,我国目前拥有的铁路隧道数量大约4300km,位居世界前列。从数据可以看出,我国的铁路隧道施工规模和技术不断发展,特别是在复杂的地质条件下,施工技术更是取得了很大提高。不可否认,我国的铁路隧道施工技术确实取得了较大的成就,但面对我国是地质复杂、多山地的发展中国家的现实,铁路隧道建设还存在极大的提升空间。

二、复杂地质条件对铁路隧道施工的影响

复杂地质条件根据形成原因不同,可以分为不良地质条件和特殊地质环境条件。具体比较如下:

综上,复杂地质条件下的铁路隧道施工往往会出现一些灾害性的后果,带来的是直接的经济损失和人员伤亡,由于灾害的突发性、多变性、高风险性及后果严重性,所以提高铁路隧道施工技术是保证隧道交通安全的关键环节,必须对复杂地质条件下的地铁隧道施工技术进行改善,最大程度地减少地质灾害发生的可能性。

三、对复杂地质条件下铁路隧道施工技术的研究

3.1加强地质勘查工作

首先,要认识到地质勘探工作的重要性和必要性,要组织形成专家组和学者组,实地进行地质勘测,对实际的地质问题进行研究讨论。地质勘测是铁路隧道施工的基础,勘测工作分三个环节,第一是在施工前,通过对地质条件的预测来分析施工的可行性;第二是施工中要随时监测岩层状况,及时发现问题,避免灾害发生;第三是施工后深入分析地质条件,对可能发生的地质灾害做好预防工作。例如:某隧道工程位于破碎煤层地狱,地质条件复杂,施工难度大。经过系统的地质勘测后决定采用超短台阶进行隧道的开挖工作,这是地质勘探后做出的正确决定。

3.2根据实际地质状况选择有针对性的施工技术,并改进技术

铁路隧道施工的关键在于施工技术,因此,要因地制宜,对不同的地质条件下的隧道建设采用不同的施工技术,使得施工更加具有针对性,更加高效。

3.3多方主体参与监督和管理

铁路隧道施工水平的提高需要多方参与者来共同努力,因此,应加强施工企业自身对铁路隧道施工的监督和政府部门的监督,提高各方人员的安全意识,可以通过立法来规范施工行为,保证隧道施工的安全高效进行。值得注意的是,所有的监督工作都应是贯穿隧道施工始终的。

3.4采取必要的安全管理措施

首先,要树立安全意识,加强风险意识,其次,要加钱对施工构过程的控制,建立完善的安全施工管理体系,最后,应规范施工现场管理,将事故发生后的危害降到最低。隧道设置监控机制,采取瓦斯报警系统,实时监测煤层中的瓦斯浓度,以确保隧道的施工安全。

四、结论

综上所述,复杂的地质条件是我国铁路隧道建设中不可避免的,因此,必须提高复杂地质条件下铁路隧道建设的施工技术。在具体的施工过程中,必须进行实地考察,全面分析地质条件,根据实际的地质条件选择具有针对性的施工方法,还要不断引进和创新先进的施工技术,从而保证施工的高质量,进而提高交通运输效率,更重要的是确保铁路隧道运输的安全性,同时要做好施工前、中、后期的安全监控,从而促进我国铁路隧道交通的健康快速发展。

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,2014-01-03.

[2]王洪毅.复杂地质条件下隧道施工技术的发展[J].门窗,2013-08-10.

[3]陈辉.复杂地质条件下隧道施工技术和安全管理[J].中华民居(下旬刊),2014-01-09.

论文作者:王建龙

论文发表刊物:《基层建设》2016年7期

论文发表时间:2016/7/6

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