研究复杂地质条件下铁路隧道施工技术

【摘 要】在我国交通运输行业水平逐渐提升的同时，铁路建筑工程也越来越多，尤其是铁路隧道工程，在很多复杂地质条件下，也存在一些铁路隧道工程，像湿陷式泥土、淤泥性质的泥土、岩溶地质等条件，这就给铁路隧道施工提出了一个又一个难题，严格施工工序，确保施工人员安全，使用科学施工技术显得非常重要，才能提升该类工程的施工稳定性与安全性。

【关键词】复杂地质条件；铁路隧道；施工技术

1分析复杂地质条件下存在的铁路隧道施工问题

1.1大断层问题

铁路隧道施工中的隧洞大断层，为施工过程中层面临的最严重问题。隧道断层是由于地壳运动而发生的断裂情况，隧道断层的破碎带会存在塌方或涌水问题，还会由于外部水流冲击而产生地下水积涌巷道的状况。而且，相比于浅埋隧道而言，深埋长隧道中的断层问题更加严重，而且随着地下水含水层出水的增大，深埋长隧道的断层数目也会迅速增多。因此，在地质构造复杂、地下水活动频繁的施工条件下，铁路隧道施工会发生坍塌、围岩变形，甚至岩块断裂、地震等问题。

1.2岩溶问题

灰岩地区岩溶地质问题最为常见，容易引发突水、突泥。比如某桥二级隧洞发生的岩溶突水、突泥，对工程影响极大，将工程迟滞了2年。

1.3岩爆问题

在深埋地下工程施工中存在一种比较常见的动力破坏问题——岩爆。岩爆事故一旦发生，其造成的破坏力相当巨大，比如严重的机毁人亡事故。在工程施工中发生的比较严重的岩爆，一般相当于四、六级地震，持续时间为几天，最长可持续数月。从岩爆成因来分析，其破坏力的大小主要取决于岩石强度对岩体内部地应力的抵御能力。一般来说，岩石本身就具有一定的脆性，在施工中必须提前探明围岩构造及其工程特性，重点针对岩爆问题提前制定现场应急预案，以便在突发岩爆的紧急状况下快速反应，及时补救，降低施工损失。

1.4软弱围岩问题

围岩主要根据岩石强度、岩体完整程度等，进行围岩类型与等级的分类，隧道施工中四级以下围岩为软弱围岩。在铁路隧道施工中的围岩，主要起到承载开挖或施工应力的作用。但在隧道软弱围岩逐渐增多的情况下，围岩的软弱结构面及断裂处，会发生破碎或塌方等情况。特别是在深埋长隧道的施工过程中，由于水平地应力大于垂直地应力，那些岩石抗压强度较低和地应力高的地段，就会发生软弱围岩变形或垮塌的问题。所以在软弱围岩缺乏相应加固措施的前提下，岩石破碎或塌方会导致严重的人身安全问题。

1.5浅埋偏压

浅埋偏压是许多复杂地质条件中的一种常见的地质现象，处理不当会产生较大变形或事故，给隧道施工带来不利影响，同时，变形往往伴随着不安全事故的发生，不但影响施工进展，还会对施工人员的生命安全造成威胁。因此，铁路隧道如果处在浅埋偏压地段，施工时必须采取加强措施，消除岩体偏压对隧道施工及后期的影响，有效保证隧道自身质量，确保铁路投入后平稳、安全地运营。需在对浅埋偏压的地质特征进行充分评估的情况下，明确施工中的技术措施和安全控制点，有效消除安全风险，最大程度地缓解浅埋偏压地质对施工产生的影响。

2分析复杂地质条件下铁路隧道施工的策略

2.1培养工作人员的安全意识

在复杂地质条件下进行铁路隧道工程的施工，施工过程的安全性会存在较多的影响因素，可能会产生不同的问题。想要尽量避免这些问题发生，就必须重视培养工作人员的安全意识，保证其在工作中能够全身心地投入到工作中，熟练掌握各项施工技术，防止因操作施工造成安全事故的发生，提高施工过程中的安全性，确保工作人员的人身安全以及施工的顺利进行，提高隧道施工质量，促进铁路行业的发展。

2.2完善复杂地质条件下的勘察技术

想要更安全施工，提升施工技术水平，就必须对当地地质情况有一个深入的了解，对地质有一个全面的勘察，聘用专家和专业隧道施工人员一同开展勘探工作，强化对其的勘探，然后才能对该地有一个全面地预测，对该地的地质构造进行了解，判断此地是否适合建设隧道，或者应该使用那种技术更加合理，明确出施工技术和钻探技术；并且还要一边施工一边勘探，进而对可能出现的地质灾害做监测，讨论出哪种技术更适合该地围岩，深入分析该地岩石受力情况、岩石结构、岩石地质情况。同时监测可能出现突水、塌方、瓦斯爆炸等灾害，如果存在不稳定的岩溶和巖层破碎带，一定先做试爆。还要全面监测地下水情况，如果存在煤系地下层、断层做确定试爆，进而在一定程度上确保施工安全。

2.3改进复杂地质条件下铁路隧道施工技术

在复杂地质条件下铁路隧道施工，存在着各种各样的地质与施工难点，因此需要不断改进与完善铁路隧道施工技术，才能将隧道施工的安全隐患降到最低。在当前铁路隧道施工过程中，施工人员应根据施工地点的地质情况，进行相应施工技术与施工策略的选择。例如，在软弱围岩的铁路隧道施工中，首先要检测不同地质围岩的荷载，以及围岩的破碎与富水性状况。之后要分析围岩隧道中衬砌支护的类型，并根据围岩隧道直径，来选择符合需要的衬砌支护尺寸，以完成隧道中软弱围岩的支护工作。同时还需要使用识别度高的精密仪器，进行隧道施工中周围地质特征的检测。因此需要通过对地质特征、围岩抗压强度及负载进行分析，并改进铁路隧道的施工技术、施工流程等，才能保证铁路隧道施工的高效性与安全性。

2.4加强监督管理

基于铁路隧道施工的重要性和安全性，相对于其他工程，铁路隧道工程更需要强调监督与管理，主要是规范施工人员的行为、监督周边地质的变化等。通过强化监督与管理，可以最大程度地降低复杂地质对铁路隧道施工的影响，保证工程施工期间的安全性。

3结语

总而言之，铁路隧道施工是促进我国交通建设的重要组成部分，只有不断提高铁路隧道施工技术水平，才能保障施工人员和铁路运行的安全，为人们的生命财产安全奠定基础。所以，要充分认识到铁路隧道施工技术的重要性，不断提高施工技术水平，采取合理、有效、科学的施工方法，避免复杂地质条件引起的地质灾害，完成施工单位的使命，提高铁路隧道施工的经济效益和社会效益。

参考文献：

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[2]刘文俊.雁门关铁路隧道软弱围岩段施工方法研究[J].中华民居（下旬刊），2014（09）.

[3]王晓佳.复杂地质条件下铁路隧道施工关键技术分析[J].工程建设与设计，2017（06）.

[4]付建国.铁路隧道施工中亟待解决的若干技术问题[J].四川水泥，2015，28（04）：190.

作者简介：

陈帅（1994.2.3），性别：男；籍贯：安徽省宿州市埇桥区；民族：汉族；学历：本科；职称：助理工程师：职务：工程部副部长；研究方向：隧道施工技术；单位：中铁隧道局集团有限公司市政工程公司；邮编：325608.

（作者单位：中铁隧道局集团有限公司市政工程公司）