復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的鐵路隧道施工技術(shù)探析

郝 帥

（北方工業(yè)大學(xué) 100041）

鐵路工程是我國基建工程之一，在其實(shí)際修建過程中，常常會因我國土地面積大和地形變化多樣需要翻山越嶺，而在遇到較為復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境時，直接加大施工技術(shù)的難度，也將施工風(fēng)險(xiǎn)提高，此時便需要修建隧道工程。隧道工程不僅能夠降低施工風(fēng)險(xiǎn)性，也能夠提高施工的安全性，并且還能有效控制工程造價[1]，也因此，隧道工程對于鐵路工程來說具有更重要的作用，為此，本文將詳細(xì)探討在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的鐵路隧道施工技術(shù)，內(nèi)容如下。

1 復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境對鐵路隧道技工的影響

我國的土地面積較大，且因各種地質(zhì)元素導(dǎo)致地形多變，在此種地質(zhì)環(huán)境影響下，鐵路工程建設(shè)受到很多不利影響，根據(jù)現(xiàn)今的鐵路建設(shè)現(xiàn)狀來看，一般會出現(xiàn)兩種情況，一是施工場地地質(zhì)環(huán)境較差，即現(xiàn)場巖石層較脆弱，容易出現(xiàn)巖石崩塌現(xiàn)象；現(xiàn)場地殼活動頻繁，導(dǎo)致地層穩(wěn)定性較差；施工現(xiàn)場為軟土環(huán)境或喀斯特地貌等，在這種地質(zhì)環(huán)境下施工，不僅會增加施工難度，還有可能會引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。二是地質(zhì)環(huán)境較特殊，如施工區(qū)域存在地下采空區(qū)或地下洞穴等，也會直接增加施工難度，對隧道工程的建設(shè)也會產(chǎn)生較大影響，這也表明，施工單位必須要嚴(yán)格管理鐵路隧道施工，提高在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的施工重視程度[2]。

2 鐵路隧道施工在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的施工難點(diǎn)

2.1 地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變

不同的地質(zhì)環(huán)境會對鐵路隧道的施工難度造成不同程度的影響，如在地殼活動活躍的地區(qū)施工，很容易出現(xiàn)山體滑坡或泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，直接停止施工工程，影響施工進(jìn)度。在實(shí)際施工過程中，也會遇到地下水等情況，帶來新的風(fēng)險(xiǎn)，因此，施工單位需要在施工前就考察當(dāng)?shù)丨h(huán)境，綜合實(shí)際情況進(jìn)行分析，做好相應(yīng)的應(yīng)對方案，以防施工人員的個人安全也受到威脅。

2.2 施工單位和人員安全意識淡薄

在我國，許多施工單位和施工人員對于鐵路隧道施工的安全意識都不重視，自身安全意識淡薄，更容易出現(xiàn)安全事故。但是在實(shí)際施工過程中，出現(xiàn)安全事故時，許多施工單位會認(rèn)為事故原因是當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境復(fù)雜或是施工人員操作失誤，卻并不會在施工現(xiàn)場實(shí)施安全措施，而且，許多施工單位的專業(yè)水平不高，大多數(shù)施工人員在施工時都是憑借自身所謂經(jīng)驗(yàn)去進(jìn)行施工，施工單位也是如此認(rèn)為，很少去聘請專業(yè)的施工技術(shù)人員，也使工程的安全性和質(zhì)量受到影響。

2.3 施工技術(shù)不合理

雖然現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)很多先進(jìn)的施工技術(shù)，但很多施工單位并沒有將其應(yīng)用進(jìn)去，還是在施工時使用鉆爆法或挖掘機(jī)等操作，配合相關(guān)的支護(hù)技術(shù)完成施工，雖然這些操作能夠完成隧道施工，但在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下，無法有效完善工程。還有些施工單位為獲得更多的利潤，降低施工成本，會在施工設(shè)備方面降低質(zhì)量，為工程的質(zhì)量帶來更多安全隱患[3]。

3 復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下應(yīng)用的鐵路隧道施工技術(shù)

3.1 巖溶環(huán)鏡

巖溶環(huán)境是較為典型的復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，大多在西南地區(qū)的喀斯特地貌，常會在施工過程中出現(xiàn)塌陷、滲水、涌泥等問題，影響施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。為此，在進(jìn)行巖溶環(huán)境的隧道施工時，一定要利用最先進(jìn)的3S 技術(shù)加強(qiáng)當(dāng)?shù)卣w地質(zhì)環(huán)境和自然地理環(huán)境的全面勘察，施工前對可能出現(xiàn)的地質(zhì)問題進(jìn)行模擬，實(shí)際施工中出現(xiàn)問題要立即評估風(fēng)險(xiǎn)并盡快解決。在隧道開挖時，要注意躲避溶洞，根據(jù)可能會遇到的溶洞情況分割，保證溶洞周邊的地質(zhì)環(huán)境的穩(wěn)定，確保工程順利進(jìn)行[4]。

3.2 瓦斯環(huán)境

瓦斯環(huán)境是因?yàn)楣糯参锍擅浩趯?dǎo)致，游離或吸著在圍巖或煤體中，一定濃度下，會使人窒息死亡，如遇明火時，會引起燃燒或爆炸，引發(fā)更嚴(yán)重的安全事故。為此，在瓦斯地質(zhì)環(huán)境施工時，一定要加強(qiáng)對周邊地質(zhì)環(huán)境的綜合分析，確認(rèn)斷裂帶的準(zhǔn)確位置，瓦斯分布位置、儲量、密度等信息，并做出評估報(bào)告，由專業(yè)技術(shù)人員分析后，制定施工方案和安全防護(hù)措施。而在施工過程中，如勘測到瓦斯氣體，一定要全程密切監(jiān)測瓦斯，使用最先進(jìn)的瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)，如瓦斯?jié)舛容^高，情況危急時，要安排施工人員盡快撤離，避免威脅到人員的生命安全，并做好防爆設(shè)備的改進(jìn)完善工作[5]。

3.3 膨脹性環(huán)境

膨脹性環(huán)境即膨脹土環(huán)境，其危害性較大，會因氣候變化影響而產(chǎn)生土體強(qiáng)度變化，影響施工中的邊坡、路基等。因此，在膨脹性環(huán)境施工中，要全面勘查膨脹性環(huán)境，使用復(fù)雜的隧道施工技術(shù)時，一定要防止斷面，避免地基下沉，調(diào)整工程的絕對值加快施工進(jìn)度，并且要嚴(yán)密設(shè)計(jì)好每個環(huán)節(jié)的施工順序，加快施工速度，及時加固竣工工程。實(shí)際施工時，一定要減少水和風(fēng)對巖石的影響，可使用分布開挖、支撐結(jié)構(gòu)、換土法或預(yù)濕、添加化學(xué)成分的方式，增加膨脹土土體強(qiáng)度，，避免事故發(fā)生[6]。

3.4 突水、突泥環(huán)境

地下水的靜水壓和勁水壓都會對巖體產(chǎn)生影響，出現(xiàn)劈裂、滲透增強(qiáng)、地下水位上升，進(jìn)而導(dǎo)致突水突泥現(xiàn)象。突水突泥環(huán)境突發(fā)性較高，危害性較大，對工程的影響也較大，一旦發(fā)生，會使施救和災(zāi)害排除都比較困難。因此，在突水突泥環(huán)境施工，一定要完成超前的地質(zhì)預(yù)報(bào)，在可能會突泥突水的地方進(jìn)行鉆探，預(yù)測地下水位置、儲量和分布情況及涌量。出現(xiàn)突水突泥現(xiàn)象時，規(guī)模較小時刻使用封堵措施，涌水量較大時，可實(shí)施全斷面注漿堵水[7]。

3.5 軟弱圍巖

軟弱圍巖地質(zhì)環(huán)境隧道施工時，一定要全面勘查現(xiàn)場的施工條件和地質(zhì)環(huán)境，了解區(qū)域的荷載情況，盡量使鐵路隧道結(jié)構(gòu)滿足施工荷載要求，并加強(qiáng)工程中的襯砌結(jié)構(gòu)分析，確保襯砌類型和尺寸正確[8]。

4 結(jié)語

隧道施工是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中較為常見的一種，因我國土地面積較大，也有許多尚未開發(fā)的地方，已知的地質(zhì)環(huán)境中已經(jīng)存在不少復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，還有許多未知的尚待發(fā)現(xiàn)。復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境對于鐵路工程來說難度非常高，會直接影響施工技術(shù)，而施工技術(shù)的難度增加對于施工質(zhì)量的要求也更高。因此，在進(jìn)行鐵路隧道施工建設(shè)時，更要謹(jǐn)慎使用各種施工技術(shù)，保持施工質(zhì)量和施工技術(shù)水平，為鐵路隧道施工提供順利的開展條件。