摘要: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安全性,实现完善我国交通网结构的发展目标。
关键词:复杂地质条件;铁路隧道;施工技术
引言:
在复杂地质条件下修建铁路隧道时,要对周围环境进行详细的、专业的分析,制定合理的施工计划,应用科学的施工技术,降低各类地质问题给施工过程带来的困难,确保建筑工作的顺利进行,缩短建筑隧道所用的时间,提高施工队的工作质量,加强隧道的安全性,促使我国铁路建设技术更加成熟。
1铁路遂道类工程常见的施工技术分析
1.1 全断面开挖法
隧道施工的基本轮廓可以采用全断面开挖技术,此技术能够一次性爆破。爆破后现场要及时进行清理和支护,以保证安全施工,也为下道工序施工提供条件。工作面空间比较大的区域就可以采用全断面开挖技术,使得大型机械设备充分发挥其价值,能加快工程的施工进度。为了保证施工人员的人身安全,必须做好安全保障技术措施。
1.2 台阶开挖法
隧道开挖施工中台阶开挖法得到了更多的采用,它能节省开挖时间,提升施工效率,有更高的稳定性。在地质条件比较稳定的空间区域,将施工段横向分割,通常分割二到三个部分,同时对这几个部分进行开挖,节省时间提高效率。但是不适合在地质复杂的区域使用,会产生相互干扰影响施工进度。
1.3 分布挖掘技术
铁路隧道施工时经常会遇到各种地势、地质,而常见复杂地质的软弱围岩就是其中之一。软弱围岩区域无法采用大断面开挖,因此采用分部开挖的施工方式比较合适,如:环形开挖法、中隔壁法、双侧壁导坑法等。
1.4 二次衬砌施工
在完成初期支护后,需要分 3 个阶段开展二次衬砌施工。
(1)施工准备。对初期支护进一步完善,主要包括堵漏,拆除临时支护,做好防水工作等。
(2)开展主体施工,需制作并安装钢筋、模板、支撑结构等,浇筑混凝土。
(3)拆除模板,支撑结构,修补,养护混凝土等收尾性工作,同时要做好二衬结构堵漏工作,对后期工作进行完善。衬砌台车可有效提高施工效率,需要进一步检查施工各项工作是否达到标准要求,将支撑力度提高,保证混凝土养护后期承载力能够满足要求,脱模工作要在混凝土强度达到 8.0MPa 以上进行。
2 复杂地质条件下的施工技术
2.1 软弱围岩地质条件下的施工技术
地质条件的不同,围岩的特征也会有很大的差异,因此,当隧道类的施工选址在软弱的围岩段时,要对这种特殊的地质进行深入的研究和分析,要以地质的特点来决定施工工艺与方法,而且方法要合适得当,让围岩的稳定性在一定程度上有效地提高,才能让其产生的应力更加有效合理,用最先进或比较先进的技术来进行工程施工,确保隧道类工程的施工达到预期的良好效果。同时,要依据工程的具体要求和当地的地质条件等因素,对围岩具体所能承受的荷载数值给出明确的标识,这样才能在最大程度上保证隧道的荷载满足施工结构的要求。此外,还要对隧道内部的衬砌结构进行科学合理的分析和评估,将衬砌的尺寸和类型控制在一定的标准范围内,通过先进的施工工艺、合理的施工方法和严格的施工组织,使软弱围岩隧道施工安全可控。
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2.2 偏压围岩地质条件下的施工技术
偏压围岩地质是修建铁路隧道过程中很难展开工作的一种地质,这种地质的特点是地形坡度大、岩层薄,前者会给岩层的结构带来较大的压力,导致岩层移动,发生滑移、坍塌等情况;后者容易使岩石结构产生裂痕,增大不稳定性,以上两种特点都会阻碍施工工作的进程。在这种地质条件下修建铁路隧道时,设计师要先熟悉施工地周边的环境,要对土质的硬度、湿度等进行调查、测量,通过调查结果制定施工计划,在正式施工前,通过专业的支护材料和仪器,先对岩石层进行支护,增大岩石层的稳定性,然后再通过注浆,加固岩石层地表。还要对施工人员进行工作培训,让每一位施工人员都能正确施工,确保施工流程的安全性,在施工的过程中,加强安全措施,如果施工现场有裂纹出现,一定不能大意,要及时采取防护措施,控制裂纹不再扩散,尽量避免建筑事故。
2.3 地表滑坡地质条件下的施工技术
在铁路隧道的施工过程中,地表滑坡地质是一种危险性较大、较复杂的地质。与软弱围岩相同,这种地质的稳定性也不是很强,在岩层结构中,岩石之间的空隙较大,非常松散,承载重量有限,如果在施工过程中,施加给岩层表面的压力过大,岩石就会开始滑动,进而改变岩层内部结构,发生塌方、滑坡。在地表滑坡地质条件下,进行爆破工作时,要把握好炸药的用量,通过施工进度,科学安排爆破点,减小爆破之后的震动强度,施工人员还可以分批次展开爆破工作,将大的范围分成几个小区域,每完成一个区域的爆破就及时对该地进行加固,最大程度降低安全事故。加强监管施工现场的力度,当现场的地质开始松动时,要立刻组织工人停工加固,找出松动的原因,调整施工计划,确保施工环境的安全性;施工现场不能长久积水,要及时进行排水工作,避免积水渗入地质层,与此同时,要通过二次衬砌加强隧道拱部与边墙的硬度。
2.4浅埋偏压隧道
作为常见的复杂地质条件,浅埋偏压一直是难以克服的施工难点,只有解决地质条件所带来的问题,才能够避免施工过程中发生突发地质灾害,保证施工人员的安全,也保证后期铁路运行的安全。而克服这种复杂地质条件所造成的技术难题便需要充分了解地质特点以及施工要求。浅埋偏压对于隧道施工极为不利,是常见的复杂地质条件之一,在这种环境中地质容易因为施工作业而发生变形,且变形幅度相对较大,会在短时间内引发事故,且造成事故规模相对较大,因此极大的威胁了人们的安全。所以对于此类复杂地质条件必须采取有效的措施,以降低灾害事故的发生。在施工过程中,从开挖环节便对地质资料进行分析,通过准确判定施工地段各个部位的地质特点,进行预期的定位检测,从而实时监控地质变化状况,预防灾害的发生。通过围岩形态的变化,从而分析其变形规律,制定出正确的施工参数,对施工参数依照施工条件进行调整,并制定合理系统的施工方案,避免灾害性事故的发生。
2.5塌方处理措施
(1)防止塌方范围扩大遇到塌方时,首先要观察塌方的顶部、侧壁及大的裂缝,在处理过程中采取清除或锚固的方式,对没有塌方的地方进行加固,这样能有效防止塌方范围扩大。为减少塌方顶部的积水、重力,应加强塌方顶部的排水工作,采取钢筋水泥打锚杆的方式,对塌方两端做好加固处理。
(2)塌方处理面对不同的塌方应有不同的处理方式。一般来说,塌方体积较小的处理方式是比较简单的,在塌方范围内进行锚杆喷射,然后小范围的清除塌方塌渣,再用钢筋架构的方式支撑顶部。如果遇到塌方体积比较大或地面已呈下降趋势,这些情况都比较复杂。在处理过程中,首先要用钢筋架构将其加固,然后注入水泥浆加固塌体。其中操作的流程是在塌体内部开挖、衬砌。如果塌方出现冒顶现象,应及时将塌陷穴口进行支护,之后再清除塌渣。
结束语:
铁路运输是我国当前最基本的交通运输方式,因此铁路建设也处于一个飞速发展时期。为了确保铁路运营的安全性和时效性,最大限度的满足社会发展和人们出行,要不断提升隧道工程的施工技术,加强施工管理,才能降低复杂地质条件对铁路隧道的影响,提高隧道的工程质量和结构安全。
参考文献:
[1] 张世玮. 复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J]. 工程建设与设计. 2018(12)
[2] 李子建. 浅谈复杂地质条件下铁路隧道下穿高速公路施工技术[J]. 海峡科技与产业. 2018(07)
[3] 王晓飞. 浅谈城际铁路隧道接触网轨槽预埋施工技术[J]. 河北建筑工程学院学报. 2017(04)
论文作者:雷鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/24
标签:地质论文; 隧道论文; 围岩论文; 条件下论文; 铁路论文; 施工技术论文; 工作论文; 《基层建设》2019年第7期论文;