周晓松
中铁建昆仑地铁投资建设管理公司
摘要：本篇文章首先对工程不良地质及施工难点进行阐述，从地质条件类型较为繁杂、施工程序比较多、施工风险系数大、施工人员重视水平低四个方面入手，对复杂地质条件下铁路隧道施工面临的问题进行解析，并结合工程案例，提出复杂地质条件下铁路隧道施工技术。
关键词：复杂地质条件；铁路隧道；施工技术
随着我国经济的快速发展，国家交通网络的逐步形成，铁路覆盖的面积也快速增长，而针对我国广袤的地理环境，对复杂地址条件下铁路隧道施工技术的分析讨论显得格外重要。这对我国的经济发展以及我国的社会建设有着积极重要的作用，对我国铁路道路的发展更是具有进步发展的意义。下面，本文将进一步对复杂地质条件下铁路隧道施工技术进行阐述和分析。
一、工程不良地质及施工难点
（一）泥石流
泥石流对通过堆积区的铁路工程建设会造成潜在的淤高或侵蚀作用，对隧道主体工程无影响。
（二）岩堆
本标段内岩堆广泛分布，物质组成以块石为主，碎石、粉质粘土填充，石质为千枚岩、砂岩。隧道施工过程中应尽量避免对岩体的扰动。
（三）危岩落石
危岩落石形态各不一样，岩性软硬不一，千枚岩、炭质千枚岩抗风化能力较差，表层易逐渐崩解剥落，在砂岩层的下部形成凹腔，使其上部砂岩悬空形成危岩，崩落后在陡崖下方形成带状分布的岩堆体。需加强挡、防设置，接长明洞，考虑被动网相结合的措施综合整治，切实做好工程防护措施，保障铁路施工和运营安全。
（四）高地应力
测区位于板块边缘构造带，区域性大断裂、活动断裂发育，地震活动较为频繁。显示该地区构造地应力较高，隧道埋深较大，区域应力场较高。隧道通过段岩性为砂岩夹千枚岩，局部夹炭质千枚岩，埋深较大地段可能发生软岩大变形，硬质岩段落可能会发生岩爆。隧道软质岩大变形主要影响因素包括：地应力条件、岩体强度、地质构造影响程度、地下水发育特征、围岩分级、岩石膨胀性。同时结合成兰线具体情况综合预测。
（五）有害气体
段内岩层含炭质千枚岩，可能伴生瓦斯等有毒气体，对隧道施工有一定影响。施工过程中应做好通风工作，加强瓦斯监测。
二、复杂地质条件下铁路隧道施工面临的问题
（一）地质条件类型较为繁杂
在隧道修建过程中，会存在多种问题，直接对后续施工形式造成影响。主要以膨胀土围岩、黄土溶洞、断层、降水、堵水、松散地层为主。在实际开挖阶段受到不同干预因素的影响，会直接对施工形式造成影响，进而出现施工结构失误的情况。基于现有设计形式的特殊性，必须重视地质条件的类型，按照固定的设计形式及变化形式对其进行分析，满足施工形式的要求。
（二）施工程序比较多
由于地质条件的差异性，在后续施工阶段必须对设计形式进行详细的分析，由于周围环境因素的影响，在施工阶段必须满足施工程序的种种要求，根据隧道施工技术的要求采用合理的施工形式。但是当前在具体施工过程中受到的干扰因素比较多，地势起伏比较大，如果存在干预形式不合理的情况，则直接对后续施工形式造成影响 。
（三）施工风险系数大
隧道施工本身就比较复杂，在后续控制和应用过程中要不断减少影响因素的干预，保证施工形式的顺利进行。但是受到自然因素和地质因素的影响，当前受到的施工形式比较多，对施工技术的要求比较高，同时也增加了施工难度，导致承受的风险比较大。
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（四）施工人员重视水平低
铁路隧道施工是由施工单位策划的，在后续控制和应用阶段，必须以新型技术为基础，满足地质环境发展形势的相关要求，并在后续应用和控制阶段对其因引起重视，不断提升施工进度。由于复杂地质的影响，当前在实践中对其重视度比较低，没有采取合理有效的施工形式，增加了铁路隧道施工的难度。
三、复杂地质条件下铁路隧道施工技术
曼勒一号隧道位于勐远～曼勒区间，全隧道除进口85m为双线隧道外，其余为单线隧道，按旅客列车最高时速160km/h设计。隧道进口里程DK445+725，出口里程D1K454+005，全长8280m，最大埋深700m。隧道洞内线路坡度为单面上坡，线路坡度按里程从小到大分别为1‰（375m）、9.9‰（7905m）。
本隧道采用“1横洞+1斜井”的辅助坑道模式，横洞位于隧道大里程方向线路右侧，长1008m，与线路交点里程DK448+200,横洞中线与线路中线小里程端平面夹角为80°，坡度为3‰；斜井位于洞身线路左侧，长699，与线路交点里程为DK452+500，斜井中线与线路中线大里程平面夹角61 o49′11″，坡度为10.4%。
该隧道以Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ级围岩为主，其中正洞洞身Ⅱ级围岩1270m、Ⅲ级围岩2635m, Ⅳ级围岩3140m，Ⅴ级围岩1198m；横洞Ⅲ级围岩776m, Ⅳ级围岩160m，Ⅴ级围岩68m；斜井Ⅳ级围岩398m，Ⅴ级围岩300m。
（一）膨胀土施工技术
膨胀土是复杂地形的首要特征，在后续施工过程中必须对土层进行适当的开挖，如果存在岩石变形或者其他情况，则会加大施工难度。因此在实践中必须对施工技术进行详细的分析。在膨胀土土层施工过程中，必须及时对周围环境进行了解，及时掌握其变化规律，为了减少循环力的消极影响，要以固定的施工原则为执行基准，采用无爆破掘进的方法，及时对衬砌进行处理，减少变形几率。针对不适合的地方，要采用正台阶法对其进行干预，使其适应现有发展形势的要求。
（二）松散地层地质条件施工技术
松散的地质条件是影响铁路隧道适当的重要因素，基于此类地质条件的特殊性，在施工过程中必须不断减少对围岩的干扰，以固定的设计形式为准，实现合理化控制。大多遵循先护后挖、密闭支撑、同时挖边封闭的原则、或者采取超前注浆改良地层和控制地下水等方案等基于影响因素的多样性，在整体控制和应用阶段必须以固定的设计形式为准，不断减少影响因素的影响，使其适应已有施工形式的要求。在控制阶段必须对施加压力进行控制，及时相关管的内部注入水泥，进而不断增加岩体自身稳定性和实用性。由于超前预制力的影响，降水和堵水的方式可适用于地质条件设计阶段，避免出现各种安全隐患。给予现有设计形式的差异性，必须采用辅助坑道内井点降水、深井泵降水、注浆堵水的形式，采用两侧布点的形式。由于隧道施工本身受到的干扰因素比较多，设计人员要兼顾到技术条件的影响，采用切实可行的施工技术，进而提升工程质量 。
（三）溶洞施工技术
在隧道施工阶段很容易出现溶洞，在整体控制阶段，必须以工程体系为基准，实现合理的控制。首先要明显溶洞的范围、类型及岩层，根据地质条件影响因素的重要性，采用合理的预防措施。由于预防机制的设计比较复杂。必须重视大量涌水、泥石流及崩坍落石等情况，从根本上确保施工的安全。在后续施工阶段入股出现严重的排水问题，必须以平导形式为基准，保证掘进项目的顺利进行。由于岩层自身比较稳定，在控制过程中要掌握实际施工形式，必要时采用探孔或物探等方法，以掌握实际的地质条件。如果在施工过程中出现突发性涌水或者泥石流的情况，要结合地质条件的实际干预形式，对溶洞形式进行具体化分析。
四、结束语
综上，复杂地形地质条件下隧道施工前，应根据掀起的设计做好相应的准备工作，以确保隧道施工的安全性，并且积极做好洞口仰坡的清除与支护工作。通过不断的实践证明，在复杂地形地质条件下进行隧道施工，都应根据施工地段的具体情况，经过全面有效的分析和总结，制定出相应的隧道施工方案，从而确保隧道施工的安全性和可靠性。
参考文献：
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[4]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):202-203.
论文作者:周晓松
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/11/1
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