1.清华大学土木工程系 2.中铁十二局集团内 3.沧州渤海石油技术学院
摘要：铁路工程项目建设过程中，需要根据不同地区的地形地貌、地质条件采取针对性的施工技术，以保证工程质量。隧道施工是铁路工程项目中的难点之一，不仅对施工技术水平提出了极高的要求，而且容易受地质条件的干扰，像土壤类型、水文条件等，都会对隧道施工技术的选择产生影响。文章以某工程为例，首先概述了复杂地质条件下隧道施工的特点，随后结合个人工作经验，分别提出了几种常见的隧道施工技术和施工中应注意的几点事项。
关键词：复杂地质；铁路隧道；施工特点；技术分析
我国幅员辽阔，一条铁路线往往会跨越多个地区，而不同地区的地质条件也是千差万别。如果施工单位不能因地制宜的采取铁路施工技术，往往会留下诸多质量隐患，后期严重威胁铁路行车安全。近年来，铁路施工技术的提升和各种新型探测设备的应用，显著提高了地质勘测精度，能够对复杂地质条件进行精细化的分析，进而为铁路隧道施工提供了详细的技术参考。因此，探究复杂地质条件下铁路隧道施工技术，既是铁路施工部门优化工程质量、保障行车安全的客观要求，同时也是不断提高施工技术水平的有效途径。
一、复制地质条件下铁路隧道施工的特点
1、软弱围岩隧道施工特点
在隧道开挖早期，施工单位会将部分岩石留在隧道内，作为支撑结构提高隧道的稳定性。但是随着隧道施工时间的增加，这部分围岩在长期受到超负荷压力的环境下，内部结构和岩石特性逐渐出现改变，承载力出现一定幅度的下降，容易出现围岩脱落甚至是崩塌现象，严重威胁隧道内部施工人员的安全。同时，由于不同地质环境下围岩的组成成分、自身属性也有很大差异，为了选择恰当的施工技术，必须要对隧道内岩石的各项参数进行精确测定。然后以实际测定值作为参照，进行隧道施工设计，以保证隧道内围岩的荷载压力在安全范围之内。许多施工单位处于安全考虑，通常在软弱围岩隧道施工中额外架设一些特殊材料的支架，以达到辅助围岩提高支撑力的效果。
2、浅埋偏压隧道的施工特点
浅埋偏压地质是我国北方地区常见的地质类型之一，该种地质具有较大的变化性，土壤承载力较低，后期容易出现隧道内积水或是地基沉陷等问题。如果这些问题不能得到及时处理，往往会引发严重的隧道结构破坏，并导致隧道坍塌事故。结合以往的经验，针对浅埋偏压地质条件下的铁路隧道施工，应当先进行全面化的地质探测，包括测量土壤承载力和地下水位等。然后合理设计施工规划，后期开展隧道开挖时，以小段开挖为主，每完成一段开挖，重复进行隧道围岩和地基承载力测量，保证下一步开挖作业的安全。
二、复杂地质条件下的铁路隧道施工技术
1、全断面开挖施工法
全断面开挖是现阶段铁路隧道施工中应用较为广泛的方法之一，从该方法的实际应用成效来看，主要的应用优势有：施工效率高，施工操作相对简便，并且施工期间很少对周边环境产生破坏性影响，可满足大型机械设备的作业要求。但该方法也存在许多缺点，比如对机械化要求的程度比价高、人员和机械的组织要求比较严谨，并且该方法对各工序的进度要求比较严格，其中任何工序出现问题都会影响整体进度。全断面开挖施工法通常适用于地质条件比较稳定，且开挖作业面较为广阔的环境。
2、分台阶开挖施工法
进行分台阶的开挖施工，需要把作业横面分成两到三个部分，然后再进行分步开挖工序。在设计断面时需要进行上部断面与下部断面的划分，并在此基础上分步开挖成型。该方法具有适用围岩形式范围广、施工机械化程度要求低等特点，此外，当洞内具有充足的作业面时，施工速度通常比较快。进行开挖时，往往开挖面的稳定性比较高，特别是上部开挖支护完成后，下部作业安全系数比较高，因此，该方法是当前铁路隧道开挖中应用最广泛的一种，由于采用分布作业模式，因此整个施工工期相比于全断面施工法更长。
两种施工技术主要指标的对比如表1所示。
三、铁路隧道复杂地质施工的注意事项
1、树立责任意识，加强管理力度
考虑到现场施工环境较为复杂，因此需要施工人员树立较强的责任意识，能够严格执行施工标准，从源头上杜绝铁路隧道施工质量问题的发生。首先，施工前开展集中教育和动员大会，一方面向施工队伍讲解铁路隧道工程的基本情况，包括地质条件和施工注意事项等；另一方面也要开展安全教育，防止因施工人员的误操作给隧道施工增加安全隐患；其次，要重视隧道施工现场管理，包括钻进设备、挖掘设备等，定期进行设备检修和维护，保证设备的持续工作。还要加强人员管理，合理分配人力资源，提高施工效率。只有做好现场管理工作，才能确保铁路隧道施工有条不紊的开展，最大限度的降低问题发生概率。
2、改进施工技术，做好质量监督
新技术、新设备的应用是加快施工效率和减轻工作压力的关键。铁路隧道施工单位也要树立“科技是第一生产力”的观念，密切关注行业市场发展动态，结合实际工作需要，有选择性的引进新技术，为隧道施工又好又快的开展提供技术支持。对于一些大型的铁路隧道工程，施工单位往往采用分段施工的方法，在每完成一个阶段的施工任务后，都需要安排专门的人员进行质量检测，及时发现施工中存在的质量隐患。除此之外，建立应急预警机制，一旦铁路隧道施工出现突发状况，立即启动预警机制，最大限度的减少伤亡和经济损失。
结语：铁路隧道施工中，安全性和质量性是施工单位需要重点关注的内容。考虑到不同地质条件会直接影响隧道施工技术的实际效果，因此需要施工单位因地制宜的选择施工技术，并采取全过程质量控制措施，通过现场质量监督和阶段性的复查，找出铁路隧道施工中可能存在的质量隐患，全面提升工程质量，提高铁路隧道在不同地质条件下的适应性。
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论文作者:高军,王立军,马建忠,闫志刚,林晓
论文发表刊物:《防护工程》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/15
标签：隧道论文; 地质论文; 铁路论文; 围岩论文; 施工技术论文; 断面论文; 作业论文; 《防护工程》2017年第24期论文;