公路复杂地质环境下的隧道施工技术探讨论文_马路坤

公路复杂地质环境下的隧道施工技术探讨论文_马路坤

山东省路桥集团有限公司 山东济南 250021

摘要:随着社会主义市场经济与科学技术的发展,我国现代交通输业得到较大的发展,公路铁路等建设项目不断增多。现代铁路隧道的建设中,复杂地质环境成为影响施工的关键因素之一,系统分析复杂地质环境下的铁路隧道施工技术,具有强烈的现实意义。本文简述了复杂地质条件下隧道工程施工技术分析的重要性,分析了复杂地质环境对隧道施工的影响,通过复杂地质条件下的具体施工技术,对隧道复杂地质环境下铁路隧道施工技术进行研究分析说明。希望通过本文的分析,给我国公路复杂地质环境下的隧道施工技术的发展做出贡献,同时希望给行业内人士以借鉴和启发。

关键词:复杂地质环境;隧道;施工技术

引言

隧道施工中,力学形态、地质条件都是处于不断变化当中的,不同的施工技术对整个隧道的影响是有差异的,施工技术的选择直接决定着隧道建设的成功与否,当前隧道施工方式主要有全断面开挖法、台阶开挖法及分部开挖法三种。而要想保证隧道施工的有效监控和指导,就需要对复杂地质环境下的地表沉降、净空收敛、拱顶下沉等做到有效的控制,保证隧道在挖掘的时候能够处于稳定的状态,实现施工质量与安全的全面保证。

1复杂地质条件下隧道工程施工技术分析的重要性

铁路建设是为了给交通运输提供更多的便利,因此,提高铁路运行的安全,更好地发挥铁路交通运输的功能,是十分重要的。隧道作为铁路建设中重要且复杂的结构之一,是铁路正常运行不可替代的。在隧道开挖时,通常会遇到各种复杂地质,如果没有针对地质构造进行认真细致的分析,制定科学合理的方案,会造成各种不可预知的后果,甚至导致意外的发生。因此,针对不同地质条件,对隧道施工技术进行分析和完善,才能实现工程的安全施工,保证工程的质量。

2复杂地质环境对隧道施工的影响

我国南北跨度大,地质条件复杂,多种地形、地貌共存,而复杂的地质环境往往会对铁路施工工程带来较大的困难,不仅会增加施工难度,还会增加施工成本,为了缩短施工路线,提高线路标准,铁路工程存在很多隧道施工。同时我国经济发展迅速,交通运输业发展较快,现代铁路网基本成熟,在这种情况下要求建设四通八达、纵横交错的铁路网。但铁路隧道一般建立在高山、河谷附近,地质条件复杂,导致隧道施工难度不断增加。铁路隧道施工中,经常出现多种地质问题,如喀斯卡特地质隧道施工中,出现岩溶、突泥涌水问题,活动断裂层区域隧道施工出现高地温灾害、断层破碎带等情况,还有国内的很多隧道建设中,出现偏压、岩爆、瓦斯爆炸等地质原因导致的施工问题,如不能有效处理这些地质问题,很容易造成不同程度地人员伤亡、机械设备损坏以及人力资源浪费,另外,也会带来较大的社会经济损失,由此可见在铁路隧道中,复杂地质环境会对施工建设带来高难度性,要想解决隧道施工中的问题,就要对复杂地质环境进行分析,提高施工技术水平。

3复杂地质条件下的施工技术要点

3.1隧道建设中岩溶地质条件下的施工技术要点

3.1.1进行定性预测

进行有效地定性、定向分析预测是非常有必要的一件事。在进行建设之前,需要我们对即将建设的地区进行电脑模拟,这个模拟一定要具有真实性、科学性,进行模拟之前需要到建设的地区,实地考察,不能够纸上谈兵;在模拟的过程中,要分析建设过程中可能遇到的各种问题。

3.1.2建设隧道辅助坑道的技术要点

在建设隧道的时候,不仅要考虑到隧道的好坏,还需要考虑到隧道的辅助坑道问题。一般情况下,在岩溶地质地区进行隧道建设的时候,最好采取迂回导坑的方法来进行,具体来说就是在建设的时候,尽量避免溶洞。在进行溶洞处理的过程中,一定要采取适当的方式进行逐个击破,这样才能够达到最为理想的结果。

3.2隧道衬砌施工技术

3.2.1选用比较优质的施工原材料

应通过选用比较优质的施工原材料最大限度地减少施工过程中的变形问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而且,在设计过程中,我们要确保对混凝土进行配合比试验,科学地减少、控制和预防整个施工过程中衬砌收缩型的变量问题。除此之外,对于较为复杂地质条件下的各个工程和项目,在建设的过程中主要采用的是硅酸盐水泥,硅酸盐水泥和其他类型的水泥存在着较大的差异,最好在施工过程中采用同种水泥,不要与其他类型的水泥进行混用,导致材料出现不纯或掺和石块等情况,这对衬砌裂缝控制非常有效。

3.2.2加强对整个混凝土施工监管

在对隧道进行施工的过程中,必须加强对整个混凝土施工过程中的工艺的使用情况以及工艺流程的监管,从而解决模版衬砌捣固等问题的发生。在隧道施工过程中,如果采用机械捣固的方法,无异于提高了施工的效率,而且有效地提高了工人的操作能力,保证了整个捣固的质量问题。除此之外,必须解决好衬砌混凝土在氧化方面的主要问题,从而保证混凝土施工完成的主要温湿度,这对降低和减少施工过程中的产水量非常有效,从而能对收缩性病害进行早期的控制。

3.2.3综合整治水源

在对地下水进行综合整治的过程中,必须按照规定和要求对出现的各种水源进行综合整治,以避免出现隧道内局部渗流的情况。在隧道的施工过程中,必须采用复合防水板,以有利于对整个施工工艺进行监督和观察,通过运用良好的建材,使材料的柔性变高,延展性变大。

3.3膨胀性地压条件下的施工技术

对各种断面缩小或地基下沉的情况有效地进行控制,可以使绝对值变大,速度变快等。除此之外,在安排隧道施工的过程中,必须确保各个工序之间的连续性以及紧凑性,开挖隧道后,一定要尽可能地减少风化和水化作用带来的影响,加强水化效果。有效地利用分步开挖和支撑。例如,我们在设下导坑的过程中,应有效地通过开挖操作的顺序进行改变。

3.4超前地质预报

超前地质预报主要是为了探明地质问题,为隧道施工或者施工设计变更提供参考数据;降低地质灾害发生率,提高施工安全性;为编制竣工文件提供地质资料。

3.4.1断层破碎带及岩石接触带预报

根据地质调查与地质素描,确定断层破碎带的大致范围,以公里作为里程单位。实际上,隧道施工中,很多断层破碎带隐于地表下,因此其实际数量远远多于预期,所以在实际隧道施工中,要辅助于TSP和时域瞬变电磁法,依据预报内容,来观察掌子面前方围岩的强度、完整性、富水性以及形态变化,判断隧道施工中可能出现断层的位置,应用超前钻孔法进行猜想验证,若符合则要依据断裂详情制定处理措施。

3.4.2涌水、突泥预报

以地质调查法为基础,结合超前钻孔法和多种物探手段综合分析预报隧道施工地段的涌水、突泥情况,主要预报其位置、规模、物质组成、水量、水压以及危害程度;根据预报结果在可能发生涌水、突泥的地段进行超前钻探,设置防突装置,降低地质事故的发生率,提高隧道施工的安全性。

3.4.3高地应力预报

确定隧道高地应力地段,应用TSP探测技术预报该地段围岩的强度,依据掌子面地质素描来确定山体围岩的级别、硬度及变化趋势,在此基础上进一步确定容易发生“岩爆”的软岩地段,在这一过程中,可以通过超前钻孔来探测验证。

结语

在隧道工程项目施工过程中,由于各类地质条件的不确定性和复杂性,存在山体滑坡或松散地层等各类问题,在设计阶段也不可能全部预知,从而加大了整个隧道工程项目施工的难度。因此,在隧道施工过程中,针对不同的地形条件,采用合理、有效、科学的施工方法和针对性的技术手段,保证整个隧道工程的施工质量,提高铁路隧道施工的经济、社会效益,促进我国铁路事业的更快、更好的发展。

参考文献:

[1]叶立刚.复杂地质条件下的铁路隧道施工技术分析[J].绿色环保建材,2016(2):71+73.

[2]刘建平.复杂地质环境下的隧道施工技术研究[J].江西建材,2017(2):159+161.

[3]李鹏毅.复杂地质环境下的隧道施工技术探讨[J].企业技术开发,2015(33):164-165.

论文作者:马路坤

论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期

论文发表时间:2018/7/20

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