复杂地质环境下的铁路隧道施工技术探析

郝 帅

（北方工业大学 100041）

铁路工程是我国基建工程之一，在其实际修建过程中，常常会因我国土地面积大和地形变化多样需要翻山越岭，而在遇到较为复杂的地质环境时，直接加大施工技术的难度，也将施工风险提高，此时便需要修建隧道工程。隧道工程不仅能够降低施工风险性，也能够提高施工的安全性，并且还能有效控制工程造价[1]，也因此，隧道工程对于铁路工程来说具有更重要的作用，为此，本文将详细探讨在复杂地质环境下的铁路隧道施工技术，内容如下。

1 复杂地质环境对铁路隧道技工的影响

我国的土地面积较大，且因各种地质元素导致地形多变，在此种地质环境影响下，铁路工程建设受到很多不利影响，根据现今的铁路建设现状来看，一般会出现两种情况，一是施工场地地质环境较差，即现场岩石层较脆弱，容易出现岩石崩塌现象；现场地壳活动频繁，导致地层稳定性较差；施工现场为软土环境或喀斯特地貌等，在这种地质环境下施工，不仅会增加施工难度，还有可能会引发地质灾害。二是地质环境较特殊，如施工区域存在地下采空区或地下洞穴等，也会直接增加施工难度，对隧道工程的建设也会产生较大影响，这也表明，施工单位必须要严格管理铁路隧道施工，提高在复杂地质环境下的施工重视程度[2]。

2 铁路隧道施工在复杂地质环境下的施工难点

2.1 地质环境复杂多变

不同的地质环境会对铁路隧道的施工难度造成不同程度的影响，如在地壳活动活跃的地区施工，很容易出现山体滑坡或泥石流等地质灾害，直接停止施工工程，影响施工进度。在实际施工过程中，也会遇到地下水等情况，带来新的风险，因此，施工单位需要在施工前就考察当地环境，综合实际情况进行分析，做好相应的应对方案，以防施工人员的个人安全也受到威胁。

2.2 施工单位和人员安全意识淡薄

在我国，许多施工单位和施工人员对于铁路隧道施工的安全意识都不重视，自身安全意识淡薄，更容易出现安全事故。但是在实际施工过程中，出现安全事故时，许多施工单位会认为事故原因是当地地质环境复杂或是施工人员操作失误，却并不会在施工现场实施安全措施，而且，许多施工单位的专业水平不高，大多数施工人员在施工时都是凭借自身所谓经验去进行施工，施工单位也是如此认为，很少去聘请专业的施工技术人员，也使工程的安全性和质量受到影响。

2.3 施工技术不合理

虽然现在已经出现很多先进的施工技术，但很多施工单位并没有将其应用进去，还是在施工时使用钻爆法或挖掘机等操作，配合相关的支护技术完成施工，虽然这些操作能够完成隧道施工，但在复杂地质环境下，无法有效完善工程。还有些施工单位为获得更多的利润，降低施工成本，会在施工设备方面降低质量，为工程的质量带来更多安全隐患[3]。

3 复杂地质环境下应用的铁路隧道施工技术

3.1 岩溶环镜

岩溶环境是较为典型的复杂的地质环境，大多在西南地区的喀斯特地貌，常会在施工过程中出现塌陷、渗水、涌泥等问题，影响施工进度和施工质量。为此，在进行岩溶环境的隧道施工时，一定要利用最先进的3S 技术加强当地整体地质环境和自然地理环境的全面勘察，施工前对可能出现的地质问题进行模拟，实际施工中出现问题要立即评估风险并尽快解决。在隧道开挖时，要注意躲避溶洞，根据可能会遇到的溶洞情况分割，保证溶洞周边的地质环境的稳定，确保工程顺利进行[4]。

3.2 瓦斯环境

瓦斯环境是因为古代植物成煤期导致，游离或吸着在围岩或煤体中，一定浓度下，会使人窒息死亡，如遇明火时，会引起燃烧或爆炸，引发更严重的安全事故。为此，在瓦斯地质环境施工时，一定要加强对周边地质环境的综合分析，确认断裂带的准确位置，瓦斯分布位置、储量、密度等信息，并做出评估报告，由专业技术人员分析后，制定施工方案和安全防护措施。而在施工过程中，如勘测到瓦斯气体，一定要全程密切监测瓦斯，使用最先进的瓦斯监测系统，如瓦斯浓度较高，情况危急时，要安排施工人员尽快撤离，避免威胁到人员的生命安全，并做好防爆设备的改进完善工作[5]。

3.3 膨胀性环境

膨胀性环境即膨胀土环境，其危害性较大，会因气候变化影响而产生土体强度变化，影响施工中的边坡、路基等。因此，在膨胀性环境施工中，要全面勘查膨胀性环境，使用复杂的隧道施工技术时，一定要防止断面，避免地基下沉，调整工程的绝对值加快施工进度，并且要严密设计好每个环节的施工顺序，加快施工速度，及时加固竣工工程。实际施工时，一定要减少水和风对岩石的影响，可使用分布开挖、支撑结构、换土法或预湿、添加化学成分的方式，增加膨胀土土体强度，，避免事故发生[6]。

3.4 突水、突泥环境

地下水的静水压和劲水压都会对岩体产生影响，出现劈裂、渗透增强、地下水位上升，进而导致突水突泥现象。突水突泥环境突发性较高，危害性较大，对工程的影响也较大，一旦发生，会使施救和灾害排除都比较困难。因此，在突水突泥环境施工，一定要完成超前的地质预报，在可能会突泥突水的地方进行钻探，预测地下水位置、储量和分布情况及涌量。出现突水突泥现象时，规模较小时刻使用封堵措施，涌水量较大时，可实施全断面注浆堵水[7]。

3.5 软弱围岩

软弱围岩地质环境隧道施工时，一定要全面勘查现场的施工条件和地质环境，了解区域的荷载情况，尽量使铁路隧道结构满足施工荷载要求，并加强工程中的衬砌结构分析，确保衬砌类型和尺寸正确[8]。

4 结语

隧道施工是基础设施建设中较为常见的一种，因我国土地面积较大，也有许多尚未开发的地方，已知的地质环境中已经存在不少复杂的地质环境，还有许多未知的尚待发现。复杂的地质环境对于铁路工程来说难度非常高，会直接影响施工技术，而施工技术的难度增加对于施工质量的要求也更高。因此，在进行铁路隧道施工建设时，更要谨慎使用各种施工技术，保持施工质量和施工技术水平，为铁路隧道施工提供顺利的开展条件。