岩溶隧道施工关键技术及其应用探讨论文_郝俊茹

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摘要:地壳中的岩溶,是一些依托于地表层面的水与地下水连续性的混合、沉积经过透析和循环的补给实现的,由于不同的地质构造以及水文的结构非常复杂,因此实现岩溶隧道的工程建设具有非常多的困难,因此在进行岩溶隧道的施工时,要求技术人员需要选择恰当的、高效的开凿工艺,最大化的降低作业的难度,从而保障能够安全、顺利的完成施工,本文就针对岩溶隧道的施工技术进行简要的分析和探讨。

关键词:岩溶隧道;施工;关键技术;应用

地表层水和地下水在长期不断的交替、混合、沉积、透析的这一循环往复的过程中,产生了岩溶,岩溶具有多孔的特点,并且长期处于流动性水的浸泡下,体积快速的增长。但也正因为是这样,给我国的岩溶隧道施工带来了难度较大的障碍,常常面临着隧洞垮塌的危险,因此,在施工过程中必须要采取顶尖的技艺,杜绝各类事故的发生,给隧道的施工提供一定技术保障。

一、岩溶隧道施工特点

与其他类型的隧道相比,岩溶隧道不论是从地质角度来说还是水文角度来说都具有非常复杂的特点,主要从三个层面体现。首先,岩溶隧道特殊的地质环境具备非常复杂并且具有很强的不确定性;其次,是我国的地质相关技术依然处于发展的阶段,现阶段已掌握的地质勘测技术不能确保完全的了解岩溶地质环境、掌握其特点和突发事件的解决对策;第三,是在进行岩溶隧道的施工过程中,存在着很多施工技术方面的难题,并且很容易突发地质灾害,尤其是最常见的突泥问题、底板出现塌陷的问题以及填充物陷落问题,冒顶问题尤为严重。因此,为了能够最大程度的避免岩溶隧道在施工过程中出现安全问题、降低安全隐患,就必须要在施工之前对于岩溶隧道建设的周边环境以及各种可能出现的影响因素进行深入的调查和分析,运用科技手段和预报技术尽快的发现隐藏的问题,从而为解决这些问题留有足够的时间,尽最大可能的避免各类安全事故的出现。

二、岩溶隧道施工关键技术

2.1岩溶隧道的超前地质预报技术

超前地质预报技术是当前阶段开展岩溶隧道施工最为关键的技术之一,在岩溶隧道施工的过程中,使用这种超前地质预报技术能够给安全问题构建更多一层的保障,同时加大发现安全问题的隐藏概率,为岩溶隧道能够顺利的施工提供一定的保障。岩溶隧道的预报工作由很多方面的预报工作构成,有长距离、中距离、短距离的预报内容以及超前的地质钻孔四个部分构成。细分来说,长距离预报就是指凭借当前阶段的TSP203地震波法对于现有的地质环境进行进一步的探测和预报工作,探测的距离要维持在100米至200米之间,并且以50米或100米为间距,对重要的地质段进行超前的探测工作和预报工作。值得注意的是,长距离的预报工作中每两次的超前地质探测的探测范围必须要有一段距离的覆盖,这样能够显著的增强预测预报工作的准确性。中距离的预报工作,从最基本的层面来说就是为了能够提前知晓建设岩溶隧道的地区周围岩石的水分含量以及构造的详细信息,从而为未来的岩溶隧道的开挖和施工位置距离的选择提供重要的支持,使用HY303的研究技术进行防爆红外的探测仪,在岩溶隧道预计的开挖位置前方100米至30米的范围内进行地质环境、水文环境的探测和预报工作。而短距离的预测预报技术,是在结合了长距离、中距离的预测预报技术的基础上,采用掌子面编录的方法,在岩溶隧道预计开挖位置的30米范围内的随机一个地点,对地质水文环境进行预测和预报工作。总之,超前地质的钻孔技术除了能够对岩体是否完整、岩体的裂隙大小以及溶洞的规模等各项数据信息进行精确的把控之外,还能够对煤系的底层、孔中的煤以及瓦斯的量进行测量,从而能够提前制定相对的措施,避免由于不当的煤、瓦斯测量产生的爆炸事故。当然,这种超前地质钻孔技术也有一些缺点,在测量的过程中需要耗费较多的时间和经济费用,并且获得的信息也具有一定的偶然性。

2.2岩溶隧道的地质雷达探测技术

当然,在探测过程中也可以使用地质雷达这一技术,这样能够更加准确的预报岩石隧道的地质情况,并将30米范围内的地质状况快速、精确的预报出来,但是应用这一技术必须要确保岩石是完整的,只有在这一前提下,才能够保证预报范围内得到的数据是准确的有效的。一旦周围的岩石不完整,那么这一预测预报范围的准确性机会减少到20米、10米甚至更少的范围内。在岩溶隧道的施工过程中,采取地质雷达的探测效果与探测过程中使用的介质特点有着十分紧密的联系,介电常数的区别越明显,那么地质雷达探测得到的数据就越精确。除此之外,使用地质雷达探测需要操作较为复杂的设备并且这些设备的密封性相对来说较低,一不小心就可能出现设备的故障,这也有可能会对预测的结果造成不良的影响。下图为采用地质雷达技术探测得到信息绘制的图片:

三、岩溶隧道施工技术应用

进行岩溶隧道的施工必须要建立在充分了解岩溶的成因、岩溶隧道的特点的基础上,对岩溶未来的发展动态进行预测的同时,着重开展预报工作,积极进行岩溶的处置,确保施工的安全,通过各项手段实现反馈施工,从而降低工作成本。应用这些建设基础的同时,还需要遵循以下六个方面的应用对策。首先,必须要根据我国出台的相关法律法规的政策,结合实际建设岩溶隧道的情况,构建完善的管理制度,这一管理制度主要包括预测预报的管理体制、数据监控的管理体制以及反馈施工的管理体制等。第二,要加强施工人员的管理,提高施工人员的整体专业素养,确保每一位参与到岩溶隧道建设项目中的人员都是具有一定专业能力的,例如,地质勘测的预报人员必须要掌握地质工程方面的知识以及探测方面的知识,岩溶处理的人员必须要掌握桥梁专业的知识、隧道专业方面的知识等等,反馈施工人员必须要了解各种工程力学和隧道专业的知识等等,只有确保每一个岗位的工作人员都是合格的,才能够提高施工的专业性。第三,要强化施工材料和设备的管理工作,确保选择的材料和设备都是质量过关、符合作业需求的,并且需要安排专业的人员对这些设备、材料进行专业的管理和监督,并且进行定期的维护保养工作。第四,要提高技术人员对于质量后期监测和质量控制的重视程度,环环相扣,确保每一个环节都符合我国岩溶隧道的施工要求。第五,要在施工过程中就对可能发生的问题进行防范,提前制定突发灾害的预防措施,设计相关的防治预案,并且定期进行现场演练,提高突发状况应对处理速度。第六,因为岩溶隧道涉及到的领域非常广泛,因此需要建立一个专家小组,积极进行各个方面的沟通和交流,及时的解决施工过程中遇到的各种问题。

总之,在岩溶隧道的施工过程中,只有选择了合理的探测技术,并且根据实际的地质状况做好相关的预防措施和解决对策,才能够有效的提高岩溶隧道的施工效率和质量安全,促进建设技术不断的革新,推动我国交通运输事业的发展。

参考文献:

[1] 刘鹏羽.岩溶隧道施工关键技术[J].山西建筑2017,(34):170-171.

[2] 陆少伟.岩溶隧道施工关键技术探讨[J]. 铁道工程学报,2017,(11):8-9.

[3] 吕海英.岩溶隧道施工关键技术探讨[J]. 城市建设理论研究,2017,(12):197-198.

论文作者:郝俊茹

论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期

论文发表时间:2019/5/8

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