复杂地质条件下铁路隧道施工技术探讨论文_徐秀芳,王娟

复杂地质条件下铁路隧道施工技术探讨论文_徐秀芳,王娟

济南城建集团有限公司 山东济南 250031

摘要:在隧道工程中,经常会因多种原因导致地面出现塌陷的情况发生,对坑道造成破坏,从而对施工人员的安全、工程质量以及施工进度等方面都造成严重隐患。因此隧道施工单位必须做好地质勘察、加强施工管理、强化施工流程,提高施工人员专业技能,牢固掌握处理突发事件的应急技术,以此来保证隧道施工的质量,为隧道工程进度的顺利进行提供保障。

关键词:复杂地质条件下;铁路隧道;施工技术

1 铁路隧道施工的影响因素

由于在铁路隧道施工过程中,受地质环境、气候条件、水文变化等因素影响,导致在实施操作中,经常会遇到岩溶、高地温以及特殊岩层等复杂多变的地质环境。多变的地质环境严重制约了隧道施工工程进度,甚至影响到整体的隧道施工质量。因此在隧道施工中,施工单位必须对影响施工的因素进行分析,深入细致地做好地质环境勘察的基础工作,制定切实有效的施工方案,严格按照既定的施工程序规范施工,强化隧道施工人员的专业技能,以保证隧道工程的顺利进行。

2 复杂地质条件下铁道隧道施工难点分析

2.1 施工技术不合理

先进的施工技术不仅能够保障施工人员的安全,而且能保障施工质量,因此,我国需要加快引进先进的隧道施工技术。目前,我国的铁路隧道修建技术比较单一,并缺乏相应的技术含量,例如,我国铁路修建中通常使用挖掘机、应用钻爆法,并配和衬砌技术、支护技术和通风技术。虽然这些技术在一定程度上能够完成相应的铁路隧道施工,但是面对复杂的施工环境时却无从着手。此外,部分施工单位为了降低成本,增大盈利空间会减少施工投入,导致施工设备不完善,因此,铁路隧道修建工程中常常存在安全隐患。

2.2 地质条件复杂多变

由于地质条件的复杂,我国铁路隧道的施工难度比较高。主要原因有以下方面:第一,我国部分地区地壳比较活跃容易发生地质灾害,有时会发生泥石流、山体滑坡等,进而加大了施工难度,从而影响了施工进度。因此,施工单位需要综合素质较高的施工人员来保证施工质量;第二,我国铁路隧道修建工程在施工过程中有时会触及地下水、地下管道、地表建筑等,导致周围容易发生一些安全事故。因此,我国需要注重分析施工的地质条件,并主动应用先进的施工设备,以便保证施工人员的安全。总之,我国需要不断地提高铁路施工技术水平,以便解决施工过程中遇到的难题。

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3 复杂地质条件下铁路隧道施工技术探讨

3.1 复杂地质条件下铁路隧道施工技术方法

1)浅埋偏压地质条件下的施工方法。当铁路隧道施工遇到浅埋偏压地质时,由于隧道埋深和覆盖层厚度较薄,隧道独立成拱的难度大大增加,施工时容易产生塌方,或者由于地层损失导致地面位移。针对这一情况,在施工过程中必须慎重选择开挖方法、支护技术和排水技术。在正式施工前,需要对浅埋偏压地质可能存在的危险因素进行分析,了解该类地质的基本特点,在此基础上进行施工方案的制定,确保方案科学、合理。此外还要对施工中可能遇到的问题进行预测,制定合理有效的应对措施,尽可能减少突发事故对施工的影响,以免危害扩大。在隧道开挖过程中,应当做好超前地质预报且认真研究围岩地质信息,并实时监测地质变形情况。不仅如此,还要分析围岩的变形状态,对围岩变形规律、发生时间等加以掌握,并根据地质条件变化及时修改施工过程中的各项工艺参数,做到“岩变我变”,确保顺利完成施工任务。

2)软弱围岩地质条件下的施工方法。不同地质下的围岩特征存在很大差异,当隧道施工遇到软弱围岩地质时,应当认真研究此类地质特点,在此基础上选择科学的施工方法,确保施工时应力合理、围岩稳定,达到最佳施工效果。此外,还要全面分析现场地质条件、施工要求等,明确荷载情况,使隧道结构能够满足荷载要求。对隧道工程中的衬砌结构进行科学分析,合理确定衬砌尺寸、类型。考虑到软弱围岩地质的基本特点,采取先进合理的施工技术,尤其是施工区域周边的地质鉴定技术,并规范工艺流程。隧道施工的顺利与否在很大程度上取决于地质鉴定技术水平的高低。相较于发达国家,国内地质鉴定技术起步晚,发展时间较短,在应用过程中仍存在许多不足之处。在开展地质鉴定工作时,只能使用地质判别仪器进行零星的鉴别,无法获得系统结果。基于这些原因,现阶段要加快研究地质鉴定技术,不断提高鉴定水平,为复杂地质条件下的铁路隧道施工提供有效的技术保障。

3)复杂外部环境的铁路隧道施工方法。铁路隧道穿山越岭、跨越城市,不可避免地会下穿一些构/建筑物或从城市下方经过。当遇到这种情况时,先做好构/建筑物、管线等调查及地质勘查工作,根据实际需要对构/建筑物做些鉴定和加固,同时制定有针对性的施工方案、选择合理的施工方法。掘进过程中严格按照方案和设计施工,控制掘进速度和进尺,最大程度降低扰动。同时,加强施工监测,监测反馈数据用于指导施工。开挖完成后及时做好初期支护和衬砌,确保安全。

3.2 复杂地质条件下铁路隧道施工技术管理措施

1)加强地质勘探。隧道施工在很大程度上受到复杂地质条件的影响。在这种情况下,首先要对施工现场进行地质勘察,为施工打下良好的基础。通常在隧道工程施工阶段,地质调查工作需要考虑三个方面:首先,在施工准备阶段,对现场地质条件进行预测,对施工过程中可能发生的塌陷、滑坡等地质灾害进行分析,分析隧道施工方案的可行性。其次,在正式施工中,对岩层、结构、周围水文地质条件等要素的应力状态进行实时监测,有效指导施工工作。第三,深入隧道,认真分析岩层、地下水位和岩溶地貌的实际情况,确保隧道施工的安全。

2)合理选择施工工艺。为了保证隧道的顺利施工,第一步是加强施工技术管理。不同的地质条件对施工技术有不同的要求,施工单位应根据实际情况合理选择施工技术,以提高隧道施工的质量和效率,确保施工安全。煤层破碎时,应实时监测瓦斯浓度,做好隧道通风,降低瓦斯浓度,确保施工人员人身安全。针对地质灾害高发区,应完善支护工程,采用先进的支护形式,避免事故发生,危及施工人员的生命安全。

3)加强监督管理。铁路工程作为国家基础设施的重要组成部分,与人民的生产生活息息相关。因此,有关部门应重视工程质量管理,建立和完善相关制度,规范隧道工程的施工。建设单位还应当设立相应的监督部门,对隧道的整个施工过程进行监督,保证隧道施工的顺利进行。同时,建设单位应采取专业队伍,信息化方法、机械化配套为起点,研究和引进先进的施工技术,认真的设备,并应用在实际的施工,提高施工效率,保障施工质量,消除了建筑事故。

结束语:

综上所述,社会经济的发展带动了铁路建设的发展。近年来,铁路工程建设规模不断扩大,线路也逐渐向山区、边远地区延伸。隧道工程是铁路工程的重要组成部分,其施工技术直接影响铁路工程的整体质量,进而影响铁路运行的安全性和可靠性。在复杂地质条件下隧道施工,需要详细调查和地质条件的综合分析的基础上,选择先进合理的施工工艺,加强施工技术管理,起草的技术方案合理、有效、实用和应急计划,并实施各个环节的建设,有效地消除了隧道施工质量和安全事故,提高工程综合效益,促进铁路行业建设健康稳定发展。

参考文献:

[1]李戈平.铁路桥梁施工管理中的安全与质量控制[J].工程技术研究,2018(3):167-168.

[2]黄福明.既有地铁隧道上方基坑支护设计与实践[J].低温建筑技术,2018(7):116-119.

论文作者:徐秀芳,王娟

论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期

论文发表时间:2019/4/16

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