摘要:在铁路建设的过程中隧道工程是其重要的组成部分,因而施工技术水平对铁路工程的整体施工质量会产生直接的影响,进而使得铁路运行过程中的安全性,可靠性大大降低。因此,需要加强针对复杂地质条件下铁路隧道施工中的关键性技术展开研究,以保证施工质量的提升。
关键词:复杂地质条件;铁路隧道;施工技术;研究
由于我国地域十分辽阔,地貌形态,地址条件极为复杂,使得铁路工程在施工的过程中,受到自然因素的影响是非常大的。通过对国内地质条件的总结发现,国内的复杂地质条件基本上包括两种情况。施工现场的地质条件较差,比如该区域的岩石层较为脆弱,这种地质条件比较容易出现崩塌的情况;该区域的地壳运动较为活跃,这种情况会严重影响地层的稳定性;该区域的地质地貌较为特殊,比如岩溶地貌、软土地基等地质地貌。如果施工区域的地质条件较为复杂,会使施工难度在很大程度上增加,甚至会引发一定的地质灾害。施工区域的地质环境较为特殊,比如该区域存在地下洞穴、采空区等特殊地质条件。由此可见,复杂的地质条件对于隧道工程施工产生的影响是非常大的,作为施工单位必须要加强基于复杂地质条件下铁路隧道施工管理的重视程度。
1分析复杂地质条件下存在的铁路隧道施工问题
1.1大断层问题
铁路隧道施工中的隧洞大断层,为施工过程中层面临的最严重问题。隧道断层是由于地壳运动而发生的断裂情况,隧道断层的破碎带会存在塌方或涌水问题,还会由于外部水流冲击而产生地下水积涌巷道的状况。而且,相比于浅埋隧道而言,深埋长隧道中的断层问题更加严重,而且随着地下水含水层出水的增大,深埋长隧道的断层数目也会迅速增多。因此,在地质构造复杂、地下水活动频繁的施工条件下,铁路隧道施工会发生坍塌、围岩变形,甚至岩块断裂、地震等问题。
1.2岩溶问题
灰岩地区岩溶地质问题最为常见,容易引发突水、突泥。比如某桥二级隧洞发生的岩溶突水、突泥,对工程影响极大,将工程迟滞了2年。
1.3岩爆问题
在深埋地下工程施工中存在一种比较常见的动力破坏问题——岩爆。岩爆事故一旦发生,其造成的破坏力相当巨大,比如严重的机毁人亡事故。在工程施工中发生的比较严重的岩爆,一般相当于四、六级地震,持续时间为几天,最长可持续数月。从岩爆成因来分析,其破坏力的大小主要取决于岩石强度对岩体内部地应力的抵御能力。一般来说,岩石本身就具有一定的脆性,在施工中必须提前探明围岩构造及其工程特性,重点针对岩爆问题提前制定现场应急预案,以便在突发岩爆的紧急状况下快速反应,及时补救,降低施工损失。
1.4软弱围岩问题
围岩主要根据岩石强度、岩体完整程度等,进行围岩类型与等级的分类,隧道施工中四级以下围岩为软弱围岩。在铁路隧道施工中的围岩,主要起到承载开挖或施工应力的作用。但在隧道软弱围岩逐渐增多的情况下,围岩的软弱结构面及断裂处,会发生破碎或塌方等情况。特别是在深埋长隧道的施工过程中,由于水平地应力大于垂直地应力,那些岩石抗压强度较低和地应力高的地段,就会发生软弱围岩变形或垮塌的问题。所以在软弱围岩缺乏相应加固措施的前提下,岩石破碎或塌方会导致严重的人身安全问题。
1.5浅埋偏压
浅埋偏压是许多复杂地质条件中的一种常见的地质现象,处理不当会产生较大变形或事故,给隧道施工带来不利影响,同时,变形往往伴随着不安全事故的发生,不但影响施工进展,还会对施工人员的生命安全造成威胁。因此,铁路隧道如果处在浅埋偏压地段,施工时必须采取加强措施,消除岩体偏压对隧道施工及后期的影响,有效保证隧道自身质量,确保铁路投入后平稳、安全地运营。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆需在对浅埋偏压的地质特征进行充分评估的情况下,明确施工中的技术措施和安全控制点,有效消除安全风险,最大程度地缓解浅埋偏压地质对施工产生的影响。
2复杂地质条件下铁路隧道施工关键技术研究
2.1基于浅埋偏压地质条件下的关键施工技术
浅埋偏压地质对于铁路隧道的施工会产生非常大的影响,主要是由于隧道在埋深与覆盖层的厚度都比较薄,促使隧道在独立成拱的过程中大大加大了难度,而在实际施工的时候也比较容易出现塌方的状况,或者因为地层方面的损失使得地面出现了位移状况。当施工场地遇到这一情况的时候,施工单位必须要在选择开挖方法以及各种技术的时候必须要慎重。隧道施工正式开始之前,需要能够针对浅埋偏压地质实施详细的分析,将任何可能存在的危险因素都实施全面的研究,充分的对于该种类型的地质条件所具备的基本特点进行了解,并基于此基础之上,制定出科学化,合理化的施工方案。
2.2基于软弱围岩地质条件下的关键施工技术
围岩的类型有很多种,每种类型的特征也是不一样的,其中软弱的围岩地质对于隧道施工会产生较大的影响也是比较大的,所以应该针对这种类型的地质条件特点进行认真仔细的研究,并建立在此的基础之上,来进行科学合理化施工方法的选择,以保证在施工过程中其应力更加合理性,围岩更加具有稳定性,进而保证施工效果为最佳效果。此外,还需要针对现场的实际地质条件与施工要求等方面实施全面的研究,对荷载的实际情况进行全面了解,尽量使铁路隧道的结构能够使施工的荷载要求获得满足。加强对隧道工程当中衬砌结构的分析程度,以保证衬砌尺寸与类型的正确性。
2.3基于复杂外部环境下的铁路隧道关键施工技术
火车通过铁路隧道能够实现穿山越岭、跨越城市的目的,在实际铁路隧道施工中势必会不可避免的遇到各种复杂的外部环境,比如会在地下穿过一些建筑物甚至整个城市的下方。当铁路隧道施工时遇到这种环境的时候,必须要先对建筑物,低下管线等实际情况实施调查工作,同时也需要对该区域的地质条件进行相应的勘查工作,并结合实际需求来针对建筑物来实施相应的鉴定与加固工作,与此同时,来进行有针对性的施工方案的制定以及具有较高合理性施工技术的选择。在隧道掘进的过程中,需要能够对施工方案严格执行,并有效的对掘进的速度与进度进行控制,进而使该环境下造成的扰动最大程度的进行降低。此外,还需要加强施工过程的监测工作,监测工作所反馈的数据对于施工的指导有着参考作用。当隧道工程开挖完成之后,需要能够及时将初期的支护与衬砌的工作做好,以保证施工的安全。
2.4完善复杂地质条件下的勘察技术
想要更安全施工,提升施工技术水平,就必须对当地地质情况有一个深入的了解,对地质有一个全面的勘察,聘用专家和专业隧道施工人员一同开展勘探工作,强化对其的勘探,然后才能对该地有一个全面地预测,对该地的地质构造进行了解,判断此地是否适合建设隧道,或者应该使用那种技术更加合理,明确出施工技术和钻探技术;并且还要一边施工一边勘探,进而对可能出现的地质灾害做监测,讨论出哪种技术更适合该地围岩,深入分析该地岩石受力情况、岩石结构、岩石地质情况。同时监测可能出现突水、塌方、瓦斯爆炸等灾害,如果存在不稳定的岩溶和岩层破碎带,一定先做试爆。还要全面监测地下水情况,如果存在煤系地下层、断层做确定试爆,进而在一定程度上确保施工安全。
3结语
铁路交通是交通领域的重要组成部分,承担着大部分的运输重任,而铁路工程在施工的过程中,经常会遇到各种复杂的地址环境,在面对这些复杂地质条件的时候,经常会通过修建隧道的方式来解决难题。因此,隧道施工技术在铁路工程施工当中,属于关键性技术。因此,有必要针对施工现场的地质条件进行认真研究,把握隧道施工技术中的关键点,以此来促进铁路工程建设施工质量的提升。
参考文献
[1]崔叶.复杂地质条件下铁路隧道施工技术的研究[J].太原城市职业技术学院学报,2019,(01):159-161.
论文作者:马飞宏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
标签:隧道论文; 地质论文; 围岩论文; 铁路论文; 偏压论文; 条件论文; 条件下论文; 《基层建设》2019年第30期论文;