中铁十九局集团第三工程有限公司 沈阳 110136
摘要：我国铁路隧道施工中面临的地质问题比较多，而克服复杂地质条件的过程，也是铁路隧道施工技术发展的主要过程。隧道施工中经常遇到复杂地质条件有：岩溶、高地温、发射性气体、软弱破碎带、特殊岩层等，对铁路隧道施工进度有很大影响。如果不能有效解决这些问题，则势必会引发突泥、突水、岩爆、高地温灾害等众多灾害事故，不但会影响施工进度，造成人力、物力、材料的损失，而且不利于施工单位经济效益的提升。在这样的基础上，开展复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究，就显得尤为重要。
关键词：复杂地质条件；铁路隧道；施工技术；洞身开挖
1引言
在铁路工程施工中，为了穿越山谷地带，经常需要修建隧道。作为铁路工程的重要结构，隧道不但能减少路堑深挖技术风险，保证施工安全，还能缩短路线长度，降低工程造价。因此，隧道工程在铁路工程建设中有着不可替代的作用。我国幅员辽阔，地形地质条件复杂，在复杂地质条件下进行隧道工程施工，技术难度大、安全风险高。因此，施工单位需要正确认识隧道工程施工管理的重要性，认真研究施工现场的地质条件，把握施工技术要点，并制定科学合理的铁路隧道施工技术方案，以此确保工程建设质量，实现企业经济效益与社会效益的提升。
2复杂地质条件对于铁路隧道施工的影响
我国地域广阔，有着较为复杂的地形地貌和地质条件，而自然因素对铁路工程施工的影响较大。总结得出，复杂地质条件通常包括两种情况：
第一，施工场所本身存在较差的地质条件，例如岩石层脆弱，容易产生崩塌；活跃的地壳运动会对地层稳定性造成影响；特殊的地质地貌，如岩溶地貌、软土地基等。在隧道工程施工中，如果遇到较为复杂的地质条件，会导致隧道掘进难度大大增加，或者引发地质灾害。第二，施工地段有着特殊的地质环境，如存在地下洞穴或者采空区等；如果隧道工程需要通过构/建筑物或城市下方，往往会与地下管线发生交叉，导致地表构/建筑物的安全性受到威胁。因此，复杂的地质条件会在很大程度上影响隧道工程施工，施工单位必须高度重视复杂地质条件下的铁路隧道施工管理。
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆相较于发达国家，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。本文仅针对常见的浅埋偏压地段、软弱围岩两种常见复杂地质情况进行阐述，简单补充了复杂外部环境的施工技术要点，对于高富水、高地应力、高地温、瓦斯地层、软土地层、风积沙地层、岩溶地区等特殊地质条件下的铁路隧道施工，不再一一叙述。
3.2复杂地质条件下铁路隧道施工技术管理措施
在铁路隧道施工过程中，面对复杂的地质条件，施工单位需要考虑到现场实际情况，制定科学合理的施工技术方案，并将其落实到施工各个环节中，有效确保隧道工程施工质量、施工安全，提高施工效率。
1）加强地质勘察。隧道施工在很大程度上受复杂地质条件的影响，在这种情况下，首先要对施工现场地质进行勘察，为施工奠定良好基础。通常，在隧道工程施工阶段，地质勘察工作需考虑3个方面：首先，在施工准备阶段，应当预判现场地质情况，施工中可能会出现的地质灾害，如坍塌、滑坡等，分析隧道施工方案的可行性；其次，在正式施工中，对于岩层受力状况、结构、周边水文地质情况等要素进行实时监测，有效指导施工工作的开展；第三，深入隧道内部，认真分析岩层实际情况、地下水位情况以及岩溶地貌等，以确保隧道施工安全。
2）合理选择施工技术。要想确保隧道施工顺利进行，首先要加强施工技术管理。不同的地质条件对施工技术的要求存在一定差异，施工单位应当根据实际情况，合理选择施工技术，以此实现隧道施工质量及工效的提升，确保施工安全。遇到破碎煤层，应当实时监测瓦斯浓度，做好隧道内通风工作，以此实现瓦斯浓度的降低，保障施工人员的人身安全；针对地质灾害发生频率较高的地区，应当改进支护工程，采用超前支护形式，以免发生意外事故，危害施工人员的生命安全。
3）加强监督与管理。作为国家基础设施的重要组成部分，铁路工程与人们的生产生活息息相关，因此，相关部门应当重视工程质量管理，建立健全相关制度，以此来规范隧道工程建设施工。除此之外，建设单位应当设立相应的监管部门，全程监管隧道工程施工，确保隧道施工顺利开展。同时，施工单位应当以专业化队伍、信息化手段、机械化配套为抓手，认真研究和引进先进的施工技术、设备，并将其应用到实际施工中，提高施工效率、保障施工质量，消除施工事故。
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论文作者:荣禄
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/11
标签：地质论文; 隧道论文; 铁路论文; 条件下论文; 施工技术论文; 围岩论文; 条件论文; 《建筑模拟》2019年第4期论文;