复杂地质条件下铁路隧道施工技术探讨
2018-05-24皮嘉伟
皮嘉伟
中铁建大桥工程局集团第二工程有限公司 广东深圳 518000
隧道工程作为铁路工程之中的常见工程项目,具有施工难度大,技术标准高的突出特点。尤其是在一些较为复杂的地质环境之中,要想保证隧道施工的顺利以及安全,就必须要落实专业、科学的施工技术手段。
1 复杂地质条件对于铁路隧道施工的影响
中国幅员辽阔,地形地质条件相对复杂,自然因素对铁路建设的影响较大。综合分析认为,复杂的地质条件通常包括两种情况:一是施工场地本身地质条件较差,岩石层脆弱易坍塌;地壳的主动运动将影响地层的稳定性;岩溶地貌、软土地基等特殊地质特征。在隧道工程施工中,如果遇到较为复杂的地质条件,将会导致掘进难度大大增加或造成地质灾害。
2 复杂地质条件下的铁路隧道工程施工技术
2.1 浅埋偏压隧道技术
通过对铁路隧道施工的实际调查,发现大部分施工项目采用浅埋隧道技术,主要用于处理浅埋偏压的地质条件。浅埋偏置地质条件会引起工程变形等问题,且地层速度快,易造成安全事故。因此,必须及时进行治疗。一般来说,铁路隧道处理浅埋偏置地质常用的施工技术是:浅埋偏置围岩隧道施工技术。该技术的施工原理是对工程中出现的裂缝进行灌浆加固,在勘察的基础上对有塌陷迹象的区域进行监测,然后采用短开挖、强支护施工的短步法,对施工过程进行连续监测。在岩体变化过程中,施工完成后需要进行一系列的施工质量检查,以保证施工质量。
2.2 软弱围岩隧道技术
为了深入分析施工工艺,有必要对隧道围岩进行了解。其建立的基础是压力。具体来说,在这类工程中,会有影响隧道稳定性的应力岩体。在实际施工中,会遇到不同种类的岩石,所以围岩的特征会有很大的不同。稳定性也是不同的。理解影响隧道围岩隧道施工的实际情况,首先分析不同类型的围岩条件,然后制定施工技术方案适用于各种类型的围岩,提高理性、科学性和可行性的建设计划,最后为了提高隧道的围岩的稳定性,它有更好的压力。制定好的施工技术方案,应从基础工作入手,确定实际围岩荷载的个数,确保隧道荷载在可接受范围内,深入分析衬砌的结构特征,确定衬砌的类型。
2.3 地表滑坡隧道施工技术
该施工技术是指地表滑坡复杂地质条件下的施工技术。首先要处理实际施工现场存在的缺陷和低洼部位,注重防水设计,有效隔离地表水,保证排水顺畅。其次,由于这种复杂的地质条件,会有许多松散堆积的岩石。地质整体的稳定性和稳固性不是很好。施工过程中发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,严格控制爆破的范围和强度,最好使用简短的形式,有必要加强建筑周围的支持工作避免大规模山体滑坡,和预处理强化措施必须做得很好。第三,在构造这种复杂的地质条件时,应考虑隧道两侧土体对隧道施加的压力对隧道壁的影响,需要增加隧道侧壁和补给部分的强度。二次衬砌必须严格施工。增加支持和控制能力。最后,在这种情况下,有必要对排水进行合理设计,提高防水质量。在一些地区,地下埋藏深度不深,存在地下水渗漏问题。因此,可以采用一些开挖步骤的方法,最大限度地减少围岩层。对施工过程中的扰动、岩体及周围山体的变化应进行综合监测。如有松动,应第一时间停止施工,并从实际情况出发进行适当加固。
3 复杂地质条件下铁路隧道施工技术应用措施
3.1 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。
3.2 合理选择施工技术
针对施工技术的选择,必须要结合施工区域的地质状况,坚持因时制宜、因地制宜的基本原则,有效保证工程的效率以及质量。
例如,宝兰客运专线秦安隧道位于天水市秦安县,隧道地处天礼盆地低中山丘陵区西北部,通过区地形起伏较大,沟深坡陡,隧道洞身主要为第三系泥岩、华力西期花岗岩,富含黏质黄土,围岩软弱,成岩作用差。秦安隧道全长4905.3m,Ⅲ级围岩段长1210m,Ⅳ级围岩段长2210m,Ⅴ级围岩段长1485.3m。针对不同的围岩段采用不同开挖方法。如表1所示。
表1 秦安隧道围岩分级表
3.3 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。
综上所述,铁路的隧道工程是铁路工程体系之中最复杂的工程内容。尤其是在复杂的地形条件下,隧道工程的施工难度也会随之增大。