摘要:近年来,铁路隧道随处可见,其主要功能是帮助列车穿越各种地形障碍,因此,铁路隧道施工往往遇到复杂的地质条件。如何在复杂地质条件下建设高质量的铁路隧道是现代铁路建设的关键问题之一。
关键词:复杂地质;隧道;施工技术
引言:隧道工程作为铁路工程中的一项常见工程,具有施工难度大、技术标准高的突出特点。特别是在一些复杂的地质环境中,要保证隧道施工的顺利、安全,必须采取专业、科学的施工技术手段。
1铁路隧道施工的地质条件因素
铁路隧道施工主要通过软弱围岩和浅斜岩层进行,地质结构比较复杂。在施工前,要根据施工区域的地质条件进行全面的勘察、研究和分析,以实施科学的工程设计方案。根据铁路隧道施工的实际情况,地质因素可以在以下几个重要方面实施:
1.1埋深
浅埋隧道的最大特点是埋深相对较浅,同时上覆岩层深度较浅,围岩难以形成自拱,地表沉陷概率较高。因此,在施工过程中,地层的沉降会在很大程度上引起地面运动,对周围环境的影响更大。由于隧道工程地质的突出特点,在施工过程中注浆、支护、开挖等施工技术要求较高,是隧道工程施工中的难点之一。
1.2偏压
通过对偏压隧道的分析,由于地质、水文、工程等因素的影响,隧道围岩会出现明显的压力不平衡。这种地质条件会导致支护上发生严重的偏压荷载,影响隧道的稳定性和安全性,增加施工难度。
1.3断层带
软弱围岩是隧道工程最突出的地质特征之一,存在明显的松散破碎或节理裂隙发育问题。断层破碎带围岩一般均为五级、六级以上,围岩的抗压强度很弱,围岩的整体性和自稳定性差,而且多数断层带也会是富水区域。施工过程中易出现塌方、突泥突水等问题,因此,隧道开挖后,必须及时支护加固。这种技术通常是复杂的,难以建造。
1.4涌水
隧道施工的过程中很容易出现突水现象,并且在出现灾害的时候情况会出现迅速地恶化,还会造成大面积的影响。主要会发生灾害的种类有掌子面涌水、突泥、洞内塌方以及初支垮塌等现象,对施工带来十分严重的影响。
2复杂地质条件下铁路隧道施工要点
2.1排水通风施工建设
在铁路隧道施工中,经常使用大量的开挖技术,这很容易导致自然地质结构的破坏,从而影响隧道的排水和通风。为保证隧道内排水通风合理,需要人工排水通风。
2.2施工行为的严格执行
在复杂的地质条件下,任何微小的偏差都可能导致大规模的事故。因此,复杂地质条件下的铁路隧道施工必须经过严格的现场勘察,结合分析结果,制定合理的施工方案,然后要求施工人员严格遵守施工标准和施工步骤。不允许随意施工。同时,基于安全考虑,在施工过程中要进行试验,以保证施工质量。当发现问题时,应采取相应的措施及时解决。针对自然因素造成的缺陷,应加强防护措施的建设。
2.3支护技术的施工
在复杂地质条件下,围岩易变形是非常普遍的。在易变形围岩施工中,必须加强支护措施,控制围岩变形。以锚杆支护技术为例,在进行锚杆支护时,首先要解决围岩地质问题,计算围岩变化系数,确定锚杆支护结构。
2.4监测工作的实施
根据复杂地质条件的变化,其引起的事故往往难以完全预测。因此,为了确保安全,在施工过程中应配备监测工作组。监测组的主要工作包括两部分:(1)监控施工人员的施工行为是不是规范;(2)监测围岩及支护结构的变化,一旦发现变形或塌陷,应尽快进行加固处理和调整支护结构,情况严重时应立即疏散人员采取其他必要措施。
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2.5施工人员安全意识培训
虽然项目配备监测工作,但仍存在一些问题难以及时发现,因此,有必要要求每个地铁隧道工人提高安全意识,使他们有一个全面了解周围的环境,在建设过程中,发现安全事故,要对位置及时反馈,以提高施工的安全。
3阻碍铁路隧道施工的复杂地质条件
铁路隧道的建设是为了克服铁路建设过程中遇到的许多不利的自然因素,如山脉、湖泊、城市工矿障碍等。隧道施工不仅缩短了铁路的距离,而且提高了铁路的运行速度。将隧道施工所面临的复杂地质条件分为不利地质条件和特殊地质环境两大类。
3.1不良地质条件
不利地质条件是指地球外部动力、太阳能和势能三者共同作用而产生的不利于施工的现象。如泥石流、滑坡、断层、富水、土洞、粉砂岩和云母片岩。在这样特殊的地质条件下,隧道施工很可能会塌方、突泥涌水等安全质量事故。
3.2特殊地质环境
黄土高原存在着特殊的地质环境:黄土洞穴侵蚀地貌、采煤留下大量采空区、地下国道、地下施工、人工回填、地下隧道、地铁等。在这样一个特殊的环境中,隧道塌陷、地表沉降等诸多不良后果很可能发生,也可能造成安全事故。
4提高铁路隧道施工质量的措施
4.1监督管理的加强
基于铁路隧道施工的重要性和安全性,与其他工程相比,铁路隧道工程更需要重视监督管理,主要是规范施工人员的行为,对周围地质变化进行监督。通过加强监督管理,最大限度地减少复杂地质对铁路隧道施工的影响,保证施工安全。
4.2施工技术水平提高
复杂地质条件下的隧道施工对施工技术提出了更高的要求。因此,如果施工人员的技术水平有限,工期就会延迟,影响施工质量。因此,为了保证工程的效率和质量,必须提高施工人员的技术水平来面对复杂的地质条件。它可以通过自己的技术保证施工质量。
4.3隧道施工过程中的通风管理
隧道开挖一般采用钻孔爆破法进行。爆破后产生了大量的粉尘和有毒有害气体。为了保证施工安全及施工人员的身心健康,隧道通风尤为重要。隧道通过煤层和瓦斯段时,只有及时通风,才能使隧道内有毒有害气体和氧气浓度达到要求,才能保证施工安全,避免安全事故的发生。机械通风分为压入式通风、巷道式通风和混合通风。施工过程中根据隧道长度和施工组织,选择合理的通风方式。
4.4隧道排水管理
在施工的过程中极易出现突水的情况,针对这种现象的存在,在施工的过程中需要结合工程的特点以及生态环境的因素,始终按照“堵排结合、动态施工”的方式进行施工,采用超前注浆、径向注浆、帷幕逐渐等方式进行注浆加固,反坡地段通过设置多级泵站进行抽排水,施工过程中不断进行完善,以对动态施工相互协调的方式进行施工。
4.4洞外加固处理技术
为了有效地预防隧道出现变形、冒顶等情况,在施工的过程中通过强化支护来保证施工安全,有效地保证支护结构的稳定,除此之外,还能够通过旋喷桩进行相应的加固工作。旋喷桩能够设置在相应的位置上,其混凝土壳体可以保证坡体的稳定性,在开挖的时候会出现旋喷桩壳体变形的状况。实践证明这种方式能够对抑制仰拱开挖沉降起到较为明显的效果。在对风化程度较高地段进行施工的时候,通过相应的加固方式、选取较好的参数以及施工工艺进行施工,从而避免施工过程中大变形、掉块、坍塌等现象的出现。
4.5加强考察工作
在复杂地质条件下进行隧道施工,需要在施工前进行地质调查,详细了解施工区域的具体地质情况,通过具体调查数据制定科学合理的施工方案。
结语:铁路隧道施工往往遇到复杂的地质条件,因此,必须严格按照施工标准施工,避免各种安全事故的发生。施工技术的选择需要综合考虑实际地质水文条件。
参考文献:
[1]韩浩.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].价值工程,2017,36(33):133-135.
[2]傅俊.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017(06):202-203.
[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(09):49-50.
论文作者:刘军辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/3
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