復(fù)雜地質(zhì)條件下鐵路隧道施工技術(shù)探討

皮嘉偉

中鐵建大橋工程局集團(tuán)第二工程有限公司 廣東深圳 518000

隧道工程作為鐵路工程之中的常見工程項(xiàng)目，具有施工難度大，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高的突出特點(diǎn)。尤其是在一些較為復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境之中，要想保證隧道施工的順利以及安全，就必須要落實(shí)專業(yè)、科學(xué)的施工技術(shù)手段。

1 復(fù)雜地質(zhì)條件對(duì)于鐵路隧道施工的影響

中國幅員遼闊，地形地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜，自然因素對(duì)鐵路建設(shè)的影響較大。綜合分析認(rèn)為，復(fù)雜的地質(zhì)條件通常包括兩種情況：一是施工場地本身地質(zhì)條件較差，巖石層脆弱易坍塌；地殼的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)將影響地層的穩(wěn)定性；巖溶地貌、軟土地基等特殊地質(zhì)特征。在隧道工程施工中，如果遇到較為復(fù)雜的地質(zhì)條件，將會(huì)導(dǎo)致掘進(jìn)難度大大增加或造成地質(zhì)災(zāi)害。

2 復(fù)雜地質(zhì)條件下的鐵路隧道工程施工技術(shù)

2.1 淺埋偏壓隧道技術(shù)

通過對(duì)鐵路隧道施工的實(shí)際調(diào)查，發(fā)現(xiàn)大部分施工項(xiàng)目采用淺埋隧道技術(shù)，主要用于處理淺埋偏壓的地質(zhì)條件。淺埋偏置地質(zhì)條件會(huì)引起工程變形等問題，且地層速度快，易造成安全事故。因此，必須及時(shí)進(jìn)行治療。一般來說，鐵路隧道處理淺埋偏置地質(zhì)常用的施工技術(shù)是：淺埋偏置圍巖隧道施工技術(shù)。該技術(shù)的施工原理是對(duì)工程中出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行灌漿加固，在勘察的基礎(chǔ)上對(duì)有塌陷跡象的區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測，然后采用短開挖、強(qiáng)支護(hù)施工的短步法，對(duì)施工過程進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。在巖體變化過程中，施工完成后需要進(jìn)行一系列的施工質(zhì)量檢查，以保證施工質(zhì)量。

2.2 軟弱圍巖隧道技術(shù)

為了深入分析施工工藝，有必要對(duì)隧道圍巖進(jìn)行了解。其建立的基礎(chǔ)是壓力。具體來說，在這類工程中，會(huì)有影響隧道穩(wěn)定性的應(yīng)力巖體。在實(shí)際施工中，會(huì)遇到不同種類的巖石，所以圍巖的特征會(huì)有很大的不同。穩(wěn)定性也是不同的。理解影響隧道圍巖隧道施工的實(shí)際情況，首先分析不同類型的圍巖條件，然后制定施工技術(shù)方案適用于各種類型的圍巖，提高理性、科學(xué)性和可行性的建設(shè)計(jì)劃，最后為了提高隧道的圍巖的穩(wěn)定性，它有更好的壓力。制定好的施工技術(shù)方案，應(yīng)從基礎(chǔ)工作入手，確定實(shí)際圍巖荷載的個(gè)數(shù)，確保隧道荷載在可接受范圍內(nèi)，深入分析襯砌的結(jié)構(gòu)特征，確定襯砌的類型。

2.3 地表滑坡隧道施工技術(shù)

該施工技術(shù)是指地表滑坡復(fù)雜地質(zhì)條件下的施工技術(shù)。首先要處理實(shí)際施工現(xiàn)場存在的缺陷和低洼部位，注重防水設(shè)計(jì)，有效隔離地表水，保證排水順暢。其次，由于這種復(fù)雜的地質(zhì)條件，會(huì)有許多松散堆積的巖石。地質(zhì)整體的穩(wěn)定性和穩(wěn)固性不是很好。施工過程中發(fā)生滑坡的可能性很大。因此，施工的爆破工作中使用的方法是值得注意的是，嚴(yán)格控制爆破的范圍和強(qiáng)度，最好使用簡短的形式，有必要加強(qiáng)建筑周圍的支持工作避免大規(guī)模山體滑坡，和預(yù)處理強(qiáng)化措施必須做得很好。第三，在構(gòu)造這種復(fù)雜的地質(zhì)條件時(shí)，應(yīng)考慮隧道兩側(cè)土體對(duì)隧道施加的壓力對(duì)隧道壁的影響，需要增加隧道側(cè)壁和補(bǔ)給部分的強(qiáng)度。二次襯砌必須嚴(yán)格施工。增加支持和控制能力。最后，在這種情況下，有必要對(duì)排水進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，提高防水質(zhì)量。在一些地區(qū)，地下埋藏深度不深，存在地下水滲漏問題。因此，可以采用一些開挖步驟的方法，最大限度地減少圍巖層。對(duì)施工過程中的擾動(dòng)、巖體及周圍山體的變化應(yīng)進(jìn)行綜合監(jiān)測。如有松動(dòng)，應(yīng)第一時(shí)間停止施工，并從實(shí)際情況出發(fā)進(jìn)行適當(dāng)加固。

3 復(fù)雜地質(zhì)條件下鐵路隧道施工技術(shù)應(yīng)用措施

3.1 加強(qiáng)地質(zhì)勘察

隧道施工在很大程度上受復(fù)雜地質(zhì)條件的影響，在這種情況下，首先要對(duì)施工現(xiàn)場地質(zhì)進(jìn)行勘察，為施工奠定良好基礎(chǔ)。通常，在隧道工程施工階段，地質(zhì)勘察工作需考慮3個(gè)方面：首先，在施工準(zhǔn)備階段，應(yīng)當(dāng)預(yù)判現(xiàn)場地質(zhì)情況，施工中可能會(huì)出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)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，對(duì)于巖層受力狀況、結(jié)構(gòu)、周邊水文地質(zhì)情況等要素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，有效指導(dǎo)施工工作的開展；第三，深入隧道內(nèi)部，認(rèn)真分析巖層實(shí)際情況、地下水位情況以及巖溶地貌等，以確保隧道施工安全。

3.2 合理選擇施工技術(shù)

針對(duì)施工技術(shù)的選擇，必須要結(jié)合施工區(qū)域的地質(zhì)狀況，堅(jiān)持因時(shí)制宜、因地制宜的基本原則，有效保證工程的效率以及質(zhì)量。

例如，寶蘭客運(yùn)專線秦安隧道位于天水市秦安縣，隧道地處天禮盆地低中山丘陵區(qū)西北部，通過區(qū)地形起伏較大，溝深坡陡，隧道洞身主要為第三系泥巖、華力西期花崗巖，富含黏質(zhì)黃土，圍巖軟弱，成巖作用差。秦安隧道全長4905.3m，Ⅲ級(jí)圍巖段長1210m，Ⅳ級(jí)圍巖段長2210m，Ⅴ級(jí)圍巖段長1485.3m。針對(duì)不同的圍巖段采用不同開挖方法。如表1所示。

表1 秦安隧道圍巖分級(jí)表

3.3 加強(qiáng)監(jiān)督與管理

作為國家基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，鐵路工程與人們的生產(chǎn)生活息息相關(guān)，因此，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)重視工程質(zhì)量管理，建立健全相關(guān)制度，以此來規(guī)范隧道工程建設(shè)施工。除此之外，建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)設(shè)立相應(yīng)的監(jiān)管部門，全程監(jiān)管隧道工程施工，確保隧道施工順利開展。同時(shí)，施工單位應(yīng)當(dāng)以專業(yè)化隊(duì)伍、信息化手段、機(jī)械化配套為抓手，認(rèn)真研究和引進(jìn)先進(jìn)的施工技術(shù)、設(shè)備，并將其應(yīng)用到實(shí)際施工中，提高施工效率、保障施工質(zhì)量，消除施工事故。

綜上所述，鐵路的隧道工程是鐵路工程體系之中最復(fù)雜的工程內(nèi)容。尤其是在復(fù)雜的地形條件下，隧道工程的施工難度也會(huì)隨之增大。