摘要：铁路隧道施工颇有难度，尤其是遇到复杂地质时，需考虑很多因素，稍有不慎，就可能会影响到工程质量，甚至会引发安全事故，必须予以高度重视。首先简单介绍了浅埋偏压、软弱围岩两种常见的复杂地质，然后结合实际案例，从施工、安全、防范、进度几方面切入，对其技术工艺进行了分析。
关键词：复杂地质；铁路隧道；浅埋偏压；软弱围岩
引言
铁路作为一种重要的交通运输方式，对国民经济发展有着重大影响，随着西部大开发进程加快，国内铁路建设在里程增多的同时，也面临着许多现实问题。比如，为缩短路程，往往会选择开挖隧道穿越山岭，这对技术工艺要求极高。浅埋偏压、软弱围岩属于特殊地质，工程复杂，开挖难度较大，稍有不慎，就可能会导致坍塌、沉陷，进而引发安全事故[1]。所以，面对此类复杂地质，必须采取最先进、最有保障的技术，以提高施工质量。
1浅埋偏压
一般来说，埋深与隧道直径的比若小于2.5，便属于浅埋。因为覆盖层较浅，围岩难以形成承载拱，这就导致在施工过程中，极易引起地表沉陷、地面移动、掌子面不稳定等现象，影响到工程最终质量。偏压则是指围岩压力明显不均匀，承受此情况下荷载的隧道被称为偏压隧道，除了地质地形原因，施工方法不当也会引起隧道偏压。浅埋偏压经常同时出现，应对方法有浅埋暗挖法、设置挡墙、注浆加固等。
2 软弱围岩
隧道围岩，即建立在应力的基础上，能在工程中承载一定应力的岩体，隧道工程的安全性很大程度上会受其影响。软弱围岩就是指岩体质地软弱，粘结能力和承载能力都比正常的岩体差，岩体破碎或松散、节理发育、结构破碎、有裂缝的围岩。施工时需深入研究分析，以其特点决定施工工艺。对围岩所能承受的荷载数值给出明确标识，并对隧道衬砌结构进行科学合理的分析和评估，将衬砌的尺寸和类型控制在一定的标准范围内[2]。
3 实例分析
3.1工程项目
某铁路全线长425Km，其中A段长8Km，需穿过当地山脉，隧道建设成为重点工作。工程位于我国西南地区，地形地势复杂，在隧道开挖过程中，面临着多种地质灾害都可能发生的局势，包括滑坡、瓦斯、涌水、岩溶、浅埋等。另外，隧道进口为煤系地层，隧道内存在多处浅埋、富水地段，对施工人员的专业能力提出了严格要求。根据以往经验，施工队伍仔细策划，在最终方案中，施工技术从四个关键点考虑，首先是如何安全挖掘穿过隧道，其次是如何防控隧道渗漏，第三是如何保证安全爆破，第四是在安全和质量没问题的前提下，如何提升施工速度。
3.2不良地段
浅埋地段的地下工程施工技术，主要有明挖法、盖挖法、盾构法和浅埋暗挖法。本工程采取明挖法、暗挖法相结合的工艺，明挖是指按照相关标准，自上而下开挖石方，直到挖至设计深度。暗挖则是直接在地下开挖，不涉及地面挖掘工作。偏压地段采取注浆加固、支护衬砌等技术，以防止围岩坍塌等事故。
软弱围岩地段施工的关键在于增强围岩的支护能力，施工队伍参考国外成功经验，从控制围岩的松弛和坍塌等基础性工作做起。首先稳定掌子面，用到锚杆支护、喷射混凝土等技术。其次要确保及时闭合，需对基脚进行加固，并向底部底层注浆。最后是加固底层和地表面。
爆破期间，可能会有溶槽形成，致使里面淤积的泥浆突出。另外，也可能会出现涌水现象。为降低突泥涌水等灾害的发生率，将其影响降至最低，施工人员采取了一系列防护措施，确保排水通畅，并对淤泥进行清理。同时加强监测，对异常情况予以及时处理。
岩溶又叫喀斯特，在我国西南部地区分布较多，此类地段常采取的措施有排水、填充、封堵等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该工程中，岩溶地段施工颇为复杂，涉及隧道施工、预测预报、地下水处理、小型溶洞处理等多项重点工作。以地下水处理为例，采用先进的超前孔探测技术，确保抽水设备数量充足，并且有合理的排水路线和方案。因为环境过于复杂，需排、堵、截等方法综合应用，通过注浆进行堵水[3]。
3.3渗漏防控
渗水漏水危害极大，比如，造成金属设备锈蚀、降低相关器材的绝缘性能，在温度极低的情况下还可能结冰影响电路。如果渗漏的水带有腐蚀性，危害更大，混凝土工程极易出现剥落、松弛等现象，使得隧道使用时的安全性大幅下降。若不及时处理，随着渗漏水量越积越多，还可能引发隧底涌水，后果可想而知。所以，渗漏水是铁路隧道建设施工的防控重点，应本着“防、排、截、堵结合”的原则进行综合治理。其中，防是指提高混凝土衬砌结构的防渗能力，排是指适当畅通的排水，截是指对坑洼积水等情况进行拦截，堵是指用注浆等方式堵住渗漏之处。
该工程采取的具体防渗漏技术包括超前预注浆、引排地下水、注浆堵水等。在开挖阶段，考虑到涌水点较多，果断进行预注浆，确保后续工作安全，降低涌水的危害。堵水主要是为了防止地表塌陷，同时也有利于保护环境，避免水源枯竭。为提高隧道衬砌的防水性，对原材料的质量和性能加以调整，并严格监督浇筑过程，以保证混凝土衬砌质量。此外，还可通过铺设防水板、安装止水带等方法，降低渗漏造成的不良影响。
3.4安全爆破
爆破在铁路隧道施工中较为常见，对开凿山体、破除障碍有着很大帮助，但也可能会引发某些灾害，并且会影响周围环境。这就要求采取先进的爆破技术，对各项数据进行严格控制，尽可能地消除负面作用。爆破大致包括布眼、钻孔、装药、爆破、检查几个步骤，提前做好放样工作，确定隧道中心、内轨标高等，结合工程要求合理布置炮眼，并明确标出炮眼的具体位置。之后，使用相关作业设备进行钻孔，安排技术高超且经验丰富的施工人员负责，钻孔直径为45mm，切记保持垂直，将误差控制在允许范围内。接着，清理孔内及周围的石屑杂质，并根据计算结果装药，确保药量不多不少。爆破时，施工人员切勿靠近，爆破结束后开展检查。
具体的爆破技术包括光面爆破、定向爆破、预裂爆破等，每种方法都有适合的施工环境，应更具现场条件合理选择。目前，钻爆法在铁路隧道施工中使用较多，爆破控制效果良好，不会对岩体造成太大的破坏，而且对提高施工速度、保证工程质量、降低经济成本都比较有利[4]。本项目情况复杂，故而采取了多项爆破技术，涉及全断面光面爆破、预留光爆层爆破、软弱围岩爆破、瓦斯地段爆破等方法。
3.5加强管理
除了质量和安全，还要考虑施工进度。为提高施工作业效率，项目总负责人制定了科学的组织方案，同时加强内部管理，采取了一系列有效的措施。比如，在机械施工方面，确保机械设备的功能、型号等均符合施工环境，对掘进、支护、衬砌三条机械化作业线实施配套。以支护为例，用到拌合机、运输车、喷湿机等设备，所用配套机械是最佳组合，使得各自功能都能最大发挥，且彼此间配合良好。
4 结束语
隧道施工在当前铁路建设中深受重视，工程分布地区的地质地形通常比较复杂，施工难度很大，对工艺技术要求极严。施工队伍应熟悉常见的特殊地质，对其特点、危害、施工方法都有深入研究，同时学习先进的施工技术，提高安全意识，做好防范工作，才能确保工程高效、快速地完成。
参考文献：
[1]何喜湘.复杂地质环境下的铁路隧道施工技术分析[J].山东工业技术，2017，14（7）：129-130
[2]幸江涛，何德华，文建平.三台阶七步法在复杂地质段铁路隧道施工中的安全效应[J].技术与市场，2011，18（6）：29-30
[3]康宁.基于复杂地质环境研究铁路隧道施工技术[J].科技资讯，2017，22（13）：44
[4]王晓佳.复杂地质条件下铁路隧道施工关键技术分析[J].工程建设与设计，2017，10（6）：146-147
论文作者:李向龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/14
标签：隧道论文; 围岩论文; 偏压论文; 地质论文; 铁路论文; 工程论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第28期论文;