复杂地质环境下的铁路隧道施工技术分析
2019-09-10余明成
余明成
【摘 要】随着我国社会经济的快速发展,我国铁路运输业得到了全面发展,基本上已经在全面范围内普及,并进入高速发展时期,铁路运输业的发展离不开新型技术的使用和推广,更是在一定程度上提高了施工质量。在铁路工程建设过程中,经常会遇到因地质问题,需要凿山施工,凿山对于隧道施工来说困难较大,且对施工技术要求也高。本文主要针对复杂地质环境下的铁路隧道施工技术进行全面分析,首先阐述提高铁路隧道施工技术的意义,并分析几种常见的隧道施工技术,最后针对复杂地质条件下铁路隧道施工提出具体的措施。
【关键词】复杂地质;铁路隧道;施工技术;施工质量
铁路隧道施工技术主要是由地质环境所决定,不同的地质环境采取不同的施工技术,在复杂地质环境下对施工和施工技术来说是一种挑战,具有一定的难度,因为复杂地质环境下施工会遇到各种各样的问题,如果不采取有效的措施加以控制和防范,并定会影响到铁路隧道施工质量和施工进度,只有采取对应的施工技术并做好质量控制,才能保证整个施工过程中的进度和安全。
一、提高铁路隧道施工技术的意义
铁路运输在我国交通运输业中占据重要的地位,所以铁路建设的质量会影响到我国交通运输业的发展。那么在建设过程中经常会遇到各种复杂地质环境,这对铁路隧道施工而言,必须要不断提高施工技术,促进我国交通运输业的发展。
在铁路隧道施工过程中,由于施工技术的问题,导致各种各样的危险事件发生,比如我们常听说的突泥、涌突谁、岩爆和瓦斯爆炸,一定危险事件发生,就会给整个铁路项目施工带来严重的损失,并影响到整个项目的经济效益和人员的生活安全,另外在施工过程中还会遇到各种的地质状况,比如岩溶、高地温、放射性气体等等,这些会影响到施工进度顺利进行。在复杂地质环境下施工,具有一定的危险性、复杂性、多变形和突发性,把这些影响因素控制在合理的范围,就必须要提高施工技术,从而确保施工质量和施工安全性。
二、几种常见的铁路隧道施工技术
(一)浅埋压隧道技术
在复杂地质环境下,一种比较常见的隧道施工技术,浅埋偏压技术,该施工技术主要在浅埋偏压形式的地质条件下。使用该施工技术的目的就是降低浅埋深压的地质所带来的影响,确保施工过程中的安全性,最大化提高铁路隧道施工的经济效益。
浅埋偏压隧道施工技术的技术要点是,必须要全面掌握和了解该地质的特征。因为在施工过程中,很容易受到地质变形的影响而造成严重的伤害,特别是地质变形的速度,并带来较大的安全事故。
该施工技术在施工过程中,对覆盖层和埋深要求不高,但是对独立成拱要求较高,特别是一些比较容易出现沉陷和地表塌方的地方,另外还会受到地表损失而影响到施工的各项工作,包括施工质量。所以在施工前一定要做好探查工作,制定科学合理的施工方案,并在施工中做好各种预警措施,最大化保证施工安全和施工质量。
(二)软弱围岩隧道技术
软弱围岩隧道技术在施工前,需要充分了解隧道围岩,然后根据围岩的具体情况建立基础应力,目的是防止应力岩体影响到隧道的施工。另外围岩有不同的特点,所以围岩的稳定性也不相同,就需要在施工前充分了解围岩的具体情况,并制定对应的施工技术方案,确保施工方案的可行性、科学性和合理性,确保围岩的稳定性和应力满足隧道施工要求。在施工前要做好充分的准备工作,包括围岩荷载量满足隧道荷载量的需求,并深入分析衬砌结构,选择合理的施工方案,最后制定围岩隧道施工标准。
(三)地表滑坡隧道施工技术
该施工技术主要使用在地表滑坡的复杂地质条件下,在地表滑坡地质条件下,必须要确保施工技术的要求和防护措施,从各个方面确保施工过程的可靠性。首先要对施工现场做好防水设计,防止地表水渗透,且保证地表排水的流程性。地表滑坡的地质条件下,具有较多的松散状的堆积岩,牢固性和稳定性较差,在施工过程中如不处理好很容易出现塌方危险事件发生,所以,在爆破时一定要严格控制爆破的强度和范围,选用短推的方式进行,同时还需要做好支护工作,防止在施工过程中出现大面积的塌方。在地表滑坡地质条件下施工,两旁土的作用压力会影响到隧道壁,那么这种情况下就需要在拱部和隧道边墙上增加一定的强度,利用二次衬砌加强支护控制能力。最后一个比较重要的问题就是做好排水工作,根据实际情况设计排水,大幅度提升该区域的防水质量,避免出现地下水渗漏的事件发生,具体使用何种开挖方式,必须要根据实际情况,防止出现围岩填土层出现松动情况。
三、复杂地质条件下铁路隧道施工技术措施
(一)完善地质勘察技术
地质勘察是铁路隧道施工的前提和保障,但是在現实过程中,经常忽视了地质勘察工作。由于铁路工程施工工作量大,在施工过程中为了提高施工效率,对铁路隧道施工进行简单的地质条件勘察,基本上很少对隐藏的破坏性和灾害进行全面的分析和验证。所以在复杂地质条件习施工,必须要用专业的勘察仪器对其进行勘测,为铁路隧道施工提供基本的保障。在勘测过程中要对岩石的破碎度、富水特性和爆裂程度进行全面的分析和检验。然后根据勘测结果,设计施工方案,方案中要明确列出地质的具体情况和对应的施工方式,针对围岩结构的地质必须要做好检验和受力分析。如果有岩爆和岩溶存在,必须要对其进行破碎和爆破处理,全面保证整个施工过程中的安全性。
(二)改进施工技术
由于地质条件复杂,所以给施工带来一定的难度,那么在施工过程中,就需要对施工技术不断进行改进和完善,最大化提高隧道施工的安全系数。由于目前在复杂地质条件下铁路隧道施工中,需要先确认地质的具体情况,然后选择相应的施工方案和施工技术。比如在软弱围岩中,需要检测围岩的荷载、富水性和破碎,并分析围岩,确定围岩隧道直径和衬砌类型以及具体的尺寸,确保软弱围岩的稳定性。另外最好使用精度较高的仪器,做好全面的检测工作。通过分析地质特征、围岩负载和抗体强度,设计出合理的施工流程和施工技术,最大化提高施工的安全性和高校性。
(三)加强施工监管
施工监管是整个铁路隧道施工中最重要的环节,有效的监管可以大幅度提升提供质量,并能有效排查出安全隐患。首先监管人员必须要具备一定的资质和经验,对铁路隧道施工进行全面的检查和监督,同时发现问题立即提出,并要求相关人员或者是部门对其进行调整。比如在浅埋偏压地质中,监督人员需要特别关注开挖和支护工作,能够最大化提高整个施工过程中的安全性。在铁路隧道施工结束后,要全面进行检查和验收,确保铁路隧道施工质量满足要求。
结语
由于我国地域面积广,地质环境比较复杂,所以在铁路隧道施工过程中,一定要认真对待复杂地质环境,加大对地质勘察、施工方案、施工技术和质量监管工作的力度和重视程度,通过提高施工技术水平和加强监管工作,最大化保障铁路隧道施工质量。
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(作者单位:武汉市宏建基础设施建设有限公司)