铁路隧道施工中存在的技术问题及解决策略论文_龙威洪

铁路隧道施工中存在的技术问题及解决策略论文_龙威洪

中铁五局四公司 广东韶关 512000

摘要:近年来,我国铁路运输业发展迅速,覆盖更多的地区。隧道施工时,遇到山区、河流等地形,为缩短施工里程会需要隧道施工。铁路隧道施工受地质构造、气候条件和周围环境的影响,容易发生滑坡、瓦斯等各种事故。铁路隧道施工质量影响铁路运输安全,施工中应进行技术质量控制。

关键词:铁路隧道施工;问题;解决策略

前言

近年来,我国交通运输事业开展得如火如荼,铁路隧道工程项目的数量也逐年上升,在铁路隧道工程的建设中,常常会遇到复杂的地质条件,如特殊岩层、软弱破碎带、岩溶、放射性气体等,一旦处理不当极易造成突泥、涌突水、岩爆、瓦斯爆炸等突发性灾害事故,不仅会造成严重的经济损失,还会造成人员伤亡的惨剧。为此,相关技术研究人员必须投入更大的精力,从技术层面攻克。更多难关,以满足铁路隧道建设的需求。

1隧道施工特点

隧道施工容易受到附近地质情况的影响。施工过程中,隧道内部地质不容易摸清,有时情况会很复杂,导致发生坍塌、塌方等状况,随着隧道施工的进行,危险发生的概率会逐步加大;容易受到自然原因的影响。自然原因是不可避免的因素,在施工过程中可能会出现很多情况,例如瓦斯、溶洞等,这就增加了隧道施工的难度;容易受到不同施工作业之间的相互影响。由于隧道内部空间比较小,若多种施工工序同时进行,交叉作业,会带来相互之间的不利影响,加大施工难度。

2铁路隧道工程施工技术中的常见问题

2.1大断层带

大断层是铁路工程中遭遇的危害系数高、比较典型的一种地复杂地质状况。一般来说,断层破碎带与塌方、高外水压力、巷道突水和巷道涌水等事故存在一定的联系。深埋长隧洞工程中常见的区域性断层构造对施工活动的危害极大,甚至有可能威胁到整个工程的成败。这类地质构造发展规模比较大,断层数目多,具有一定的富水性,容易发生巷道突水或巷道涌水、涌泥等问题;地下水活动剧烈,施工时技术难度较高,并且对施工质量有非常严格的要求

2.2爆破及开挖精度待进一步控制

随着铁路隧道的发展,传统爆破及开挖技术不再能够满足如今的要求,在爆破和开挖精度上有待进一步提升。在这方面通常缺乏严格的管控,致使人为地扩大了断面,造成施工难度加大以及材料上的浪费,甚至有时候,还会威胁施工人员的安全

2.3软弱围岩

为了掌握软弱围岩隧道施工的要点,我们必须充分了解隧道围岩。所谓隧道围岩,就是在应力基础上建立,在工程中能够承载应力的岩体,这部分岩体的质量会对隧道工程的安全性造成巨大的影响。软弱围岩,顾名思义,就是岩质软弱,承载力、粘结力和岩体强度都比较差,结构破碎节理裂隙发育、岩体松散破碎的围岩。这种结构面比较软弱的岩体在遇水时会快速软化,严重时可能导致塌方事故。在深埋隧洞中,受高地应力的影响,软弱岩体极易变形。加固岩体时技术难度较大,特别是支护结构施工难度较大,如果技术控制不严格,就可能功亏一篑,导致围岩垮塌,对现场的施工人员和机器设备构成了极大的安全威胁,甚至有可能发生人身伤亡事故。

2.4空气净化与通风技术问题

我国铁路隧道施工中大多数采用钻爆法,施工中产生大量烟尘,为保证施工人员生命健康应做好空气净化与通风防尘工作,通风防尘技术体现施工团队的技术水平。目前成熟的通风技术有压入式通风技术与巷道式通风技术,但实际中开挖支护作业台会行走,爆破施工中产生大量飞石与烟尘,通风管不能抵达掌子面,实际中通风管距离较长,容易出现漏风情况,工作面的空气无法保证,造成洞内空气质量不能满足规定标准,影响到施工人员的身体健康Ⅲ。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一线施工人员中患有肺部疾病的工人在3.5%左右,这个比例仅小于煤尘污染。此外,站在经济角度分析,当隧道长度不断增加背景下,洞内空气需要从几千米外引进,存在极大的能耗与通风阻力,仅使用通风方法不能保证空气质量。加上通风成本较高,施工方为节约成本会降低通风时间,造成洞内控制质量下降。

3铁路隧道工程施工技术问题的解决措施

3.1浅埋偏压地质条件下的铁路隧道施工方法

在浅埋偏压地质条件下进行隧道施工,隧道的埋深不足,覆盖层的厚度也相对较薄,这就会造成隧道的独立成拱存在较大的难度,极有可能造成地面的塌方,进行施工时可能会因地层的损失产生地面的位移,不但影响隧道的施工质量,而且会对周围环境产生严重的影响。在进行铁路隧道施工时遇到浅埋偏压地质条件,施工中需要应用的开挖、支护以及排水等方面的施工技术均面临着严峻的考验,进一步增加了隧道施工的难度,不利于施工质量的控制。所以,在开始施工前,必须了解这类地质可能存在的危险性,掌握其具有的特征,明确在施工过程中可能发生的各类问题,制定详尽合理的施工方案以及突发问题的解决方案,将突发问题的影响控制在最小范围内,防止因其造成严重的后果。在进行开挖施工时,必须根据围岩的相关地质信息,明确不同位置的地质特征,同时对变形情况进行随时监测,避免因地质变形而影响隧道施工的正常进行

3.2对铁路隧道爆破施工技术进行控制。爆破能够影响到围岩的应变,对周围环境的影响较为明显,因此,需要对爆破技术进行严格的把控,否则极容易影响到施工的安全问题。爆破除了加强监管,还要分清爆破主次,使得爆破工作更加的科学化合理化,有秩序地进行,更好地保障人员安全,保障施工质量。

3.3软弱围岩地质条件下的铁路隧道施工方法

由于地质的不同,围岩的特征存在较大的区别,所以,在软弱围岩上进行隧道施工前,必须对这种地质进行研究,按照地质特点的区别来选择适合的施工方式,有效地提高围岩的稳定性,保证产生的应力更加合理,应用先进的施工及时,保证隧道施工能够实现最佳效果。与此同时,还要根据具体的地质条件与工程需求,明确围岩需要承受的荷载,以确保隧道的荷载可以满足结构的要求。此外,还需要科学的分析隧道中的衬砌结构,有效控制衬砌的类型与尺寸,并以此确定围岩隧道的消耗标准。根据软弱围岩的地质特征,在进行这类隧道的施工时,必须不断提高施工技术水平,特别是施工地点周围的地质鉴别技术。提高地质鉴别技术能够对隧道施工的顺利进行产生积极的影响,是一项关键的施工技术。然而,在目前的阶段,地质鉴别技术仍处于发展的最初时期,在这个阶段中,地质鉴别技术还不够成熟,大部分的鉴别还需要使用地质判别仪器进行零星的鉴别,并且结果的系统性较差。因此,只有不断地发展地质鉴别技术,提高这类技术的应用水平,才能够满足软弱围岩隧道施工的需求。

3.4合理使用通风与净化设备

铁路隧道施工环境相对恶劣,施工人员经常要处于充满粉尘、噪声的施工空间,因此施工单位需要采取措施改善施工环境,一般同利用通风与空气净化设备改善施工空间空气质量。除尘设备性能良好可有效去除99%的灰尘,清洁隧道中大部分污染源,将净化后的空气重新送入到工作面中,大幅度降低新风量,有效降低施工成本。在施工中引入循环风后可降低60%的功率,即在工程中使用通风设备与空气净化设备具有现实意义,不但可降低施工成本,还可保证工程质量。

结束语

总之,随着道路交通事业的快速发展,铁路隧道工程建设步伐不断加速。目前国内的许多铁路隧道都穿梭在地质状况十分复杂的山川大河之间,在这些地区施工,技术难度非常高。为了保证施工活动在相对安全的环境中高效运作,铁路施工企业必须在工前进行周密的地质勘测,针对复杂地质制定出比较科学的施工方案和应急对策,全力确保安全施工。

参考文献:

[1]王红伟.浅析隧道施工技术和质量控制[J].科技创新与应用,2015,(25):245

[2]李学春.铁路隧道施工中存在的技术问题及解决策略研究[J].中国高新技术企业.2016(27).

论文作者:龙威洪

论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期

论文发表时间:2018/5/23

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