复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究论文_徐野

复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究论文_徐野

徐野

中交铁道设计研究总院有限公司 北京 100088

摘要:交通和经济是相互作用的,好的交通环境促进经济的发展,经济的增长帮忙良好交通环境的营造。特别是在我国目前占主要运输方式的铁道工程的发展过程中,在进行铁路工程施工的过程中总是会遇到一些复杂地形。在复杂地形条件下,对铁路隧道的施工技术提出了更高的要求。所以,对复杂地质条件下的铁路隧道施工技术的研究对目前铁路工程的发展有着非常重要的作用。

关键词:复杂地质条件;铁路隧道;施工技术

引言:铁路运输是我国目前承担着大部分运输任务的交通方式,也是我国运输网的主要组成部分。所以,在铁路工程的施工过程中的质量直接关系到国计民生。不管在什么复杂的地理环境下都必须要保证铁路工程的质量。

1.铁路隧道施工技术概述

基于复杂的地质条件下全断面开挖法的应用非常普遍。全断面开挖法是在充分了解铁路隧道轮廓的基础上,通过衬砌完成隧道施工,完善一次性爆破形成的隧道支护结构。全断面开挖方法工作面大,可适应大型机械施工,具有很高的应用价值。在隧道施工过程中,应注意保持围岩结构的稳定性。台阶法施工也是一种常见的铁路隧道施工技术。根据横向透视图,工作面分为两到三部分,分段开挖。该技术应用范围广,施工操作方便,但易受外界条件干扰,在复杂地质结构中应用具有一定的挑战性。对于软弱围岩的施工,因为不能使用全断面挖掘方法,大多数局部挖掘技术都是组合使用的,。局部开挖技术主要包括三种典型形式:环形开挖法,双侧壁导坑法和中隔壁法。其中,环形开挖法有利于加强施工安全,工作面相对稳定。在保证支护结构安全的基础上,双侧壁导坑法可从两侧向中间开挖,有效减轻软弱围岩的承压,有效防止地表沉降问题。然而,导坑方法的建造成本相对较高,并且该过程相对麻烦,所以不常用。中隔壁法是按自上而下的顺序开挖,开挖后及时进行锚喷处理,与中墙连接。在隧道施工过程中,围岩结构的稳定性直接影响到开挖方法的选择。在综合考虑工期和造价的基础上,选择合适的施工方案,提高隧道施工的整体可行性。此外,在铁路隧道施工期间,应考虑合理比例的混凝土材料。

2.复杂地质条件对施工的影响

由于中国幅员辽阔,地理环境复杂,铁路隧道工程在施工过程中受自然因素的影响很大。在收集总结国内地质条件的基础上,发现我国基本上有两种复杂的地质条件。首先是施工场地地质条件较差,如区软弱岩层较易坍塌;该地区的地壳运动活跃,严重影响了地层的稳定性;区内地质地貌较特殊,如岩溶地貌、软弱岩层及其他地质地貌。如果施工区的地质条件复杂,会造成施工难度大,甚至会引起地质灾害。其次,建筑区域的地质环境比较特殊,如地下洞穴和采空区等特殊地质条件的存在。因此,复杂的地质条件对隧道施工有很大影响。作为一个建设单位,在复杂的地质条件下,有必要加强对铁路隧道施工管理

3.地质条件下铁路隧道施工中存在的问题分析

3.1地质问题

在目前的施工中,岩爆和膨胀岩以及大断裂带中存在严重而复杂的地质问题。其中,岩爆是隧道施工中常见的现象,建筑工人正在进行挖掘工作,岩爆会对其工作面造成严重破坏并造成大规模伤亡。一些严重的岩爆现象相当于6级以上地质并持续数月;膨胀岩是指位于地层中的软岩。大断裂带是一个常见的地质问题。在施工过程中,由于断层带的影响,将发生滑坡和突水。一般来说,在深埋隧道施工中,区域断层概率极高,受断层影响,施工进度和施工安全也会有一定程度的影响。

3.2施工人员问题

铁路隧道施工中施工人员的主要问题集中在技术和理念上。在技术方面,建筑工人需要有精湛的施工技术来应对铁路隧道施工中复杂的地质环境。对于环境变化,施工人员需要调整施工方案和施工方案,以确保施工质量和施工稳定性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是,鉴于目前我国铁路隧道的施工环境,大多数施工方根据隧道施工中的具体地质条件无法做出科学的技术选择。一旦技术选择与实际施工环境不一致,就会造成严重危害。在理念方面,施工方需要具备较高的安全控制意识和危害识别意识,以确保在施工过程中优先考虑地质环境的影响。但是,施工队伍在施工过程和施工管理过程中并未充分了解施工安全与现场环境的关系。特别是在复杂的地质环境中,施工方应培养施工人员应对复杂环境的风险识别意识和安全施工能力,但实际上,大多数施工方案都没有根据复杂的地质环境进行相应的培训。相反,一些施工方也要受自身条件的限制,只能利用现有的工作经验进行施工指导,这无疑给施工安全增加危险因素。

4.复杂地质条件下铁路隧道施工关键技术研究

4.1浅埋偏压地质条件下的关键施工技术

浅埋偏压地质对铁路隧道施工影响很大。其主要原因是埋深和覆盖层厚度相对较薄,使隧道难以形成独立拱。在实际施工中,由于失去独立拱,导致隧道易于坍塌或地面位移。当施工现场遇到这种情况时,施工单位在选择开挖方法和各种技术时必须小心谨慎。在隧道施工正式开始之前,必须对浅埋地质进行详细分析,以全面研究可能的风险因素。充分了解这些地质条件的基本特征,在此基础上制定科学合理的施工方案。

4.2围岩软土地质条件下的关键施工技术

围岩种类繁多,各具特点。薄弱的围岩地质对隧道施工影响很大。因此,应认真研究这类地质条件的特点,在此基础上选择科学合理的施工方法,确保软岩地质对隧道施工影响,保证施工效果最佳。此外,还需要对现场的实际地质条件和施工技术进行综合研究,充分了解荷载的实际情况,使铁路隧道结构尽可能满足施工荷载要求。加强对隧道衬砌结构的分析,确保衬砌的尺寸和类型正确。

4.3复杂外部环境中铁路隧道的关键施工技术

在铁路隧道的实际施工中,不可避免地会遇到各种复杂的外部环境,如地下穿越一些建筑物,甚至是整个城市。当铁路隧道施工遇到这种环境时,有必要调查建筑物、低矮管道等实际情况。同时,对该区域地质条件进行相应的勘查工作,并根据实际需要对建筑物进行相应的鉴定加固工作。

5.技术要点

5.1 支护技术

在支护技术上,施工队需要采用先进的支护方案,通过水平和竖向加固,帮助工作面形成稳定的支护形式。在支护施工中,隧道内表面应以隧道轮廓线为基准线,采用管道灌浆策略可提高围护结构强度。为了保证超前支护具有较高的强度,能适应复杂的地质条件,通常采用焊接策略对管棚和钢框架进行焊接,使围岩强度满足规范要求。

5.2锚杆技术

锚杆支护技术主要解决复杂地质条件下围岩的位移问题。一旦围岩发生位移,可能导致工作面严重移动。因此,施工人员需要在工作面上设置螺栓,通过螺栓控制断面位移,以减少围岩、工作面变形问题,甚至支架变形问题。在实际施工环境中,施工人员通常选用玻璃纤维材料锚,具有切割容易、加工方便的特点。通过将其切割成长度小于20 m的螺栓,锚定该段围岩的效果非常理想。

结语:隧道工程是铁路建设的重要组成部分,施工技术水平的高低直接影响到铁路工程的整体施工质量。因此,必须加强对复杂地质条件下铁路隧道施工关键技术的研究,以保证施工质量。

参考文献:

[1]崔叶.复杂地质条件下铁路隧道施工技术的研究[J].太原城市职业技术学院学报,2019,(01):159-161.

[2]代鸿明.运营铁路隧道水害引发的仰拱起鼓及衬砌开裂防治技术研究[J].现代隧道技术,2016,53(3):202–206.

[3]杜明庆,张顶立,房倩,等.铁路隧道仰拱及仰拱填充层动力响应分析[J].中国铁道科学,2016,37(3):38–45.

论文作者:徐野

论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第23期

论文发表时间:2019/7/22

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