摘要：在复杂地质条件下，铁路隧道的施工面对着诸多困难，如意外突水、瓦斯泄露等，需要针对地质情况，有针对性的采取合理技术方法，才能够保证施工安全、施工质量。基于此，下文主要分析某施工难度较高的复杂地质条件铁路隧道施工案例，对其中采用的施工关键技术进行详尽论述，以期为广大从业者提供有价值的参考。
关键词：隧道施工；复杂地质条件；施工技术；工程案例；瓦斯突出
某铁路隧道工程穿越低山峡谷，施工区域地表岩层大半裸露，岩性以灰岩、白云岩、砂岩、煤线为主，且施工区域煤层厚度较小，层数相对较多。施工局部区域含有石膏，膨胀性、硫酸侵蚀性较强，隧道出口处分布有白云岩、灰岩，隧道洞身地表溶洞发育，有大型溶洞等问题，工程施工难度大，施工过程中可能出现诸多不良事件。为保证工程正常进行，施工过程中采用了诸多有针对性的技术方法，工程中所采取的施工技术方法具有较高的实用性，值得广大从业者参考借鉴。
一、瓦斯地层施工
工程出口区，约掘进2200m处为瓦斯工区，瓦斯浓度较低，为保证施工安全，在施工中采取了以下技术方法：（1）平行导航设置，隧道出口处30m左右根据实际情况设置平行导航，以达到施工超前预报的目的，同时根据施工需求，以平行导航为基础，设置通风、排水、消防、救援、检修设施，保证施工正常开展；（2）为降低岩层中瓦斯浓度、瓦斯压力，避免瓦斯突出，在施工过程中，根据勘察报告结果，采用钻孔的方式在局部释放瓦斯，降低岩层瓦斯压力；（3）施工过程中严格参考设计图纸，沿着隧道的走向每间隔1m设置一处拱墙格栅钢架，同时设置直径为42mm超前导向注浆管，注浆管的设置间距为0.4m，前后搭接长度限制在1m以内，同时加固煤层，在封闭开挖范围之后，合理空中围岩松弛区域，避免出现围岩变形等问题。施工严格参照流程“瓦斯突出危险预测→防突设计→钻孔排放瓦斯→瓦斯防突效果检查→制作钢筋拱架→超前小导管注浆加固”，同时加强通风，制定施工应急预案，保证在施工的过程中，隧道内瓦斯浓度不超过0.3%；（4）施工中增设若干名安全员，定期检查施工作业面瓦斯浓度，保证安全检测24h不间断，同时随机抽查隧道内瓦斯浓度，落实“一炮三检”制度；（5）实现标准化管理，瓦斯作业面以“瓦斯”的浓度为基础，若是瓦斯浓度大于0.5%，自动进行告警，同时撤离施工人员，停止所有作业活动。瓦斯浓度大于1.0%小于1.5%，安全员在工作面实时检测瓦斯浓度，切断电源、加强通风、禁止放炮；（6）为保证瓦斯的有效隔离，在煤层地段采用全封闭复合物衬砌，同时在初期支护以及二次支护间增加全封闭复合物[1-2]。
二、石膏地层
隧道施工大约会闯过130m石膏地层，经过地质勘察，施工具有硫酸盐侵蚀性以及膨胀性，为保证施工安全，工程中采取以下技术措施：（1）短台阶开挖，为保证施工安全，采用钻爆法、人工开挖法协作进行短台阶开挖，尽可能避免扰动，屏蔽环境干扰，在开挖后及时封闭确保安全；（2）加强初期支护，初期支护秉承“抗让结合”的原则设置，采用柔性设计、刚性设计、多重支护设计思路，利用高强度、早强、大变形材料，提高初期支护结构的刚性、韧性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时在隧道中每隔0.5m增设可伸缩钢管架，在隧道支护拱部设置注浆管，利用自进式锚杆组合钢管钢架，保证施工安全性、稳定性；（3）加强通风、排水，施工过程严格控制掌子面的洒水，同时注意排水工作，注意避免漫流、积水等情况，围岩有安全员定期检查，确保围岩的干燥性；（4）根据施工段围岩特征、结构受力特征、石膏遇水膨胀特征，采用能够满足净空要求，承载能力较大的椭圆衬砌结构保证施工安全[3]。
三、岩溶地层
隧道施工经过大量地面出露灰岩、白云岩的地段，且溶洞现象发育，隧道施工区域地面溶蚀现象较为严重，并部分区域有严重的升泉出露情况，突水、突泥的风险相对较大，本工程为保证施工正常进行，采用超前钻孔探水技术方法，同时做好超前帷幕预注浆堵水，浆液采用普通硅酸盐水泥浆和水玻璃双液浆，注浆压力控制在静水压力的200%-300%，为保证该技术方法应用的有效性，在施工的过程中，由施工员对注浆进行检查[4-5]。隧道注浆充分参考隧道开挖外轮廓线进行，注浆长度为25m，开挖长度为20m，注浆保证单孔有效扩散半径2.5m，注浆标准为注浆压力升高至设计压力，然后保持10min及以上，且单孔的注浆量应该有效控制，最小注浆量不得小于设计注浆量的80%，进浆速度、进浆量由施工员进行合理控制。
四、其他安全措施
复杂地质条件下铁路隧道施工危险性高，需要在保证施工工艺合理的基础上，严格落实安全措施，以此来保证工程的正常进行。本工程在施工过程中，严格控制施工作业面光亮度，同时由施工员、安全员对施工作业面的安全性进行检查，观察人员是否按照正常施工方法操作，观察人员是否按照规定佩戴安全帽等劳保护具。施工材料由专人检验，所有材料必须要出具合格证书、检验报告，同时通过现场抽检实验后方可入场。
结束语：
综上所述，铁路隧道施工若是穿越熔岩、石膏、煤层等，突水、瓦斯突出等事故的发生率较高，而是否合理采取各项施工措施，就成为了保证施工安全性、施工质量、工程造价的核心要素。施工承包商需要对此有足够的认识，针对不同的岩层采取不同的技术措施。本文所介绍的技术方法是工程中施工技术方案的重要构成部分，技术方法的合理性、有效性在该工程中得到评标专家的一致认可，具有极高的借鉴参考价值。
参考文献：
[1]高军,林晓.复杂地质环境下的铁路隧道施工与工艺研究[J].区域治理,2018(47):196.
[2]李俊.复杂岩溶地区高速铁路隧道施工超前地质预报控制方法研究[J].工程技术研究,2019,4(7):20-22.
[3]潘俊.复杂地质条件下铁路隧道施工问题及应对措施[J].建筑工程技术与设计,2018(34):1646.
[4]韩浩.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].价值工程,2017,36(33):133-135.
[5]林宏,万茂森.悬臂掘进机成套机械化作业线在 铁路隧道施工中的应用[J].现代隧道技术,2019,56(2):188-193,200.
论文作者:王高聪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/11
标签：瓦斯论文; 隧道论文; 注浆论文; 地质论文; 浓度论文; 工程论文; 围岩论文; 《基层建设》2019年第23期论文;