复杂地质条件下铁路隧道施工关键技术分析论文_欧阳俊

复杂地质条件下铁路隧道施工关键技术分析论文_欧阳俊

中铁十九局集团第二工程有限公司 广西梧州 543000

摘要:对复杂地质的重视,是铁路隧道施工的核心关键问题,只有加强对复杂地质条件下的铁路隧道施工技能的开展,才干保证铁路隧道施工的顺利完成。浅埋偏压给隧道施工带来的问题是易构成施工地质变形,且地质变形的起伏相对较大,速度较快,短时间内可构成很多的人员伤亡,安全事端损害程度大。

关键词:复杂地质条件;铁路隧道施工;关键技术

1浅埋偏压隧道技术特点

与其他隧道比较,浅埋偏压隧道埋深相对较浅,其覆盖层较浅,致使浅埋偏压速调难以独立成拱,易构成地表沉陷或塌方,在施工过程中简单由于地表丢失致使地表移动,不只会对铁路隧道施工构成严重损害,还会对周边环境构成极大损害。如隧道施工过程中支护、开挖、排水、衬砌等施工期间遇到浅埋偏压带来的地质灾害,不只会大幅增加施工技能难度,还会严重影响施工质量。因而,战胜浅埋偏压地质条件带来的地质灾害,势在必行。要活跃采纳有用的应对办法,依据浅埋偏压地质条件特色拟定有用的应对计划,尽可能防止突发性事端的发作。在浅埋偏压隧道施工之前,一定要充沛把握该地的地质情况,并对观测成果进行剖析和研讨,对可能发作的疑问拟定一套具体的应对战略,当地质灾害真的发作时能及时采纳有用的处理计划,在最短的时间内处理地质灾害发作源,最大化下降损害程度。

2复杂地质环境中隧道施工方法

在复杂地质环境下,铁路隧道施工方法的选用对围岩稳定、施工安全、施工进度等会造成严重的影响。因此,必须综合考虑施工方法的安全性、可靠性、经济性等因素,进而选取合适的施工方法。

2.1全断面开挖施工法

该方法是铁路隧道开挖的常用方法,其主要特点是施工效率高、开挖速度较快、工序简单、对周围环境造成的影响小、施工作业面空间比较大、施工场地充足,同时具有便于大型机械设备施工的场地。但该方法也存在许多缺点,比如对机械化要求的程度比价高、人员和机械的组织要求比较严谨,并且该方法对各工序的进度要求比较严格,其中任何工序出现问题都会影响整体进度。

2.2分台阶开挖施工法

分台阶开挖施工法主要是把作业面横向划分成2~3个部分,随后再分步开挖。一般情况下,是把设计断面划分为上半断面部分与下半断面部分,然后分步开挖成型。该方法具有适用围岩形式范围广、施工机械化程度要求低等特点,此外,当洞内具有充足的作业面时,施工速度通常比较快。进行开挖时,往往开挖面的稳定性比较高,特别是上部开挖支护完成后,下部作业安全系数比较高,因此,该方法是当前铁路隧道开挖中应用最广泛的一种。

2.3分部开挖施工法

对于土层比较软弱的区域,围岩不能进行大断面挖掘,因此,通常会选用分部开挖的方式。当前国内外铁路隧道分部开挖法主要包括3种形式:预留核心土开挖法、双侧壁导坑开挖法和中隔壁开挖法。

3铁路隧道施工安全控制技术

3.1控制掌子面变形、坍塌

(1)超前支护。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆超前支护是一种水平预加固的支护结构形式,主要以掌子面沿隧道开挖轮廓线为基础,做好支护结构。超前支护的方法很多,比如超前小导管注浆、超前大管棚、超前锚杆。为了保证管棚与钢架的联合支护作用,常常采用超前管棚支护技术,可以保证软弱围岩(Ⅳ、Ⅴ类围岩)的稳定性,应当将钢架和管棚外露部分焊接在一起,为了进一步发挥加固围岩的效果,需要根据设计规定做好压浆处理。

(2)掌子面锚杆。为了避免围岩在开挖后出现位移,避免掌子面移动,可以设置掌子面锚杆,同时锚杆的设置也有利于大断面的开挖工作,能够降低先行和后期围岩、支护发生变形情况。通常在设置锚杆中,将长度控制在10-20m的范围内,玻璃纤维锚杆是最常用的材质,这种锚杆易于切割,备受使用者青睐。

(3)掌子面喷混凝土封闭。在铁路隧道施工中,掌子面混凝土是常用的一种支护方法,可以提升掌子面的稳定性。

(4)掌子面预留核心土。预留核心土施工方法简单,经济性强,并且有着良好的施工效果,能够有效提升掌子面的稳定性,避免出现塌方事故。

3.2隧道支护施工安全技术

(1)初期支护。喷射混凝土:技术上要保证必要的早期强度,以尽快对围岩提拱支承力,24小时抗压强度不应低于10MPa;锚杆:按照一定间距布置的径向锚杆,将隧道周边一定深度内的围岩加固,承担外层围岩传来的荷载,从而达到保持围岩和支护的稳定性的目的;钢架:钢架分型钢钢架与格栅钢架两种,与锚杆、喷混凝土共同使用。钢架具有前期支撑围岩、补强喷射混凝土、超前支护支点、共同稳定初支的作用,要求是采用工字钢或“八字结”形联系钢筋的格栅钢架,应有控制钢架位移和下沉的大拱脚、锁脚锚杆。

(2)二次衬砌。在完成初期支护位移收敛后,可以开展二次衬砌施工。这种施工方法能够避免后期围岩在受到压力后变形,可以提升围岩安全性,在软弱围岩隧道中,为了保证二次衬砌的施工质量,可以适当地加强二次衬砌。为了让仰拱与边墙能够顺畅地连接,可以采用带仰拱的衬砌;在浇筑过程中,尽量保持连续性;采用二次衬砌同级混凝土或水泥砂浆回填好衬砌背后的空洞,提升隧道的安全性。

3.3监控检测、加强观察

定期监测围岩级别的监控测量点,对变化的数据进行合理地分析,尤其是关键地段的测量数据,比如地下水丰富的地区、地质构造复杂的地区等,需要以检测系统设计和技术要求对隧道成型断面设置观测仪器,从而对隧道围岩的变化进行密切关注,一旦发生问题能够及时预警,避免安全隐患扩大,酿成严重的安全事故。比如通过围岩监测系统能够对围岩裂缝周围的岩粉、小石头、或围岩裂缝逐渐张大等问题及时监控并且预警,相关工作人员可以及时采取有效的控制措施,避免发生坍塌等事故。

结束语

铁路隧道工程的质量直接关系着我国的道路交通建设和经济发展,我国有着这样一个雄心,将道路延伸到全国每个角落,这就涉及到大量的复杂地质地区。为了保证铁路隧道施工的安全可靠,需要做好施工技术的控制。

参考文献

[1]肖毅.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].低碳世界,2014,01:202-203.

[2]李渊.复杂地质条件下铁路隧道施工关键技术分析[J].建筑技术开发,2016,09:49-50.

[3]宋扬.复杂地质条件下铁路隧道施工技术[J].建筑技术开发,2016, 07:62-63.

论文作者:欧阳俊

论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期

论文发表时间:2017/8/24

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