复杂地质条件下铁路隧道施工技术微探

2020-03-07穆文辉

工程建设与设计 2020年2期

关键词：围岩注浆施工人员

穆文辉

（蒙西华中铁路股份有限公司，北京100073）

1 引言

隧道作为铁路工程的主要组成部分，其建设质量直接关系铁路线路的运行寿命以及运行安全。因此，必须加强对铁路隧道工程项目施工的重视，明确铁路隧道施工方案以及施工技术要点，提高隧道工程项目的经济效益。

2 复杂地质条件下铁路隧道施工难点

2.1 围岩性质薄弱

围岩薄弱是隧道施工过程中常遇到的复杂地质条件之一，在隧道施工过程中，可能会遇到围岩裂隙发育情况影响隧道稳定性的问题。一些特殊区域的围岩甚至并没有稳定性，在很大程度上增加了施工难度，影响了隧道施工的顺利进行[1]。

2.2 施工人员问题

复杂地质条件下，铁路隧道施工对施工人员的专业技术提出了更高的要求，施工人员需要具有丰富的理论知识以及高超的施工技术才能完成复杂地质条件下的铁路隧道施工，并应对复杂的地质条件和环境特征。另外，施工人员需要结合环境的变化以及施工的目的，及时调整和优化施工方案以及施工计划，以保证施工的稳定性和安全性。但是，从当前复杂地质条件下铁路隧道施工技术应用的实际情况来看，多数施工人员在隧道施工过程中并不能对外界环境的变化进行及时的感知，技术选择的局限性比较大，如果出现施工环境与技术能力不匹配的问题，会造成严重的施工事故和问题。其次，铁路隧道施工对施工人员的危险识别意识以及安全防范意识有较高的要求，需要能在施工过程中优先判断地质环境可能带来的影响，但是，从具体的施工过程来看，一些施工企业在施工过程中并没有重视现场环境施工安全的管理。针对施工人员进行的安全施工培训及风险识别培训不到位，导致施工人员并不能严格按照相关流程和方案进行施工，应急反应能力不足，导致施工过程中存在很多不可控因素，影响了施工的顺利开展[2]。

2.3 施工技术应用不合理

复杂地质条件下的铁路隧道施工对施工技术和施工工艺有较高的要求，传统的施工方法以及施工技术已经无法满足复杂地质条件下的施工需要，而且如果盲目应用以往的施工技术和施工理念，轻则导致施工项目进度问题，重则会引起重大安全事故。因此，需要结合复杂地质条件特征及环境特点，对原有的施工技术进行优化和创新。当前，我国铁路隧道工程的施工技术和施工方案依然比较单一和落后，没有合理应用先进的施工技术。施工人员仍然采用传统的钻爆法和掘进机进行复杂地质条件下的隧道施工，而且环节的施工也未能进行有效的衔接，引发工程隧道施工项目的安全性问题与稳定性问题。另外，一些施工单位为了降低工程建设成本，提高自身的经济效益，忽视了对现场地质环境进行系统的考察的环节，并且施工设备、施工人员以及资金方面准备严重不足，影响了施工的顺利进行[3]。

3 复杂地质条件下铁路隧道施工技术

3.1 台阶法开挖技术

作为隧道施工中最为常见的施工方法之一，台阶法开挖技术的运用能够提高隧道施工的安全性和可靠性。工作人员在隧道开挖之前，需要对周围的地质环境进行系统全面的考察，结合周围岩体的实际特征进行隧道开挖施工。台阶法开挖技术在软弱围岩地段的施工表现出了良好的适应性，而且该技术对施工设备的要求不高。经过台阶法开挖之后，能够获得较大的隧道内部施工空间。其次，工作人员需要在起拱线附近进行台阶的划分，从而保证开挖后的围岩自稳时间能够满足隧道的施工要求，确保施工安全和施工稳定性。岩石条件比较好的围岩可以适当的提升台阶的高度，为后续大型设备的应用创造良好的环境[4]。

该施工技术广泛适用于工程断面缺乏稳定性的隧道环境中。但是台阶法开挖技术在应用期间需要将隧道分为3部分进行开挖，会造成施工过程的中下部空间与上部空间之间存在一定的干扰问题，影响施工的监督和评估。

3.2 支护技术

施工人员在复杂地质条件下开展隧道施工时，需要重点掌握出现的掌子面变形问题。施工过程中，需要采用超前支护方案和计划，通过水平加固的方式提高掌子面的稳定性。为了保证超前支护结构的强度满足复杂地质条件的需要，一般应用焊接施工技术焊接钢架和管棚，使围岩的强度达到标准要求，提高结构的安全性和可靠性。

3.3 治水技术

复杂地质条件下铁路隧道施工面临着地下水处理的难题，由于地下水的影响，隧道工程的支护结构会出现失稳等问题，甚至会引起隧道顶部断裂以及整个隧道的坍塌等安全问题，严重威胁隧道工程项目的安全性和稳定性。在复杂的地质施工条件下，必须加强对地下水处理和衬砌结构施工质量。施工人员可以通过使用导坑排水技术或超前钻孔技术以及降水技术的应用，提升隧道施工的地下水处理效果。在施工过程中，小导管注浆技术较为常用，注浆材料为水泥和水玻璃胶的混合物，应用过程中，应科学选择浆液类型以及浆液的配比，以显著提高处理效果。注浆过程中，施工人员需要合理的控制注浆压力，当注浆量达到80%时，结束小导管的注浆工作。