浅埋偏压软弱围岩高铁隧道施工技术探索

苏志鹏

摘要：在我国在城市基础建设中，隧道作为城市交通的重要组成部分，起到了重要作用。但在实际工程建设施工中，由于地质条件比较复杂，隧道建设存在着一些不足和问题，为了从根本上确保隧道施工安全，需要技术人员根据隧道的类型选择适合的施工技术。论文介绍了目前复杂地质条件下的隧道施工技术问题，并结合常见的隧道施工技术种类，总结出复杂地质条件下隧道施工技术的应用。

关键词：高速铁路;隧道施工;技术要点;控制分析;浅埋偏压;软弱围岩

引言

近年来，我国交通行业得到了全面的提升和发展，为此，隧道工程项目的数量逐渐增加。但在隧道实际建设施工过程中，经常会遇到地质条件相对复杂的情况，为了有效开展隧道工程施工，需要技术人员根据不同类型的地质条件选择合适的施工模式，在确保施工安全的同时，最大限度地提升隧道工程建设的质量和效率。

1高速铁路隧道施工作业的特点

第一，工程整体具有很强的隐蔽性。高速铁路隧道工程多建于山区之中，从山的外部观察，只能观察到隧道的一个平面，里面的结构往往不易于观察到，因此其部分工程是隐蔽的，不利于施工时对工程的质量和各部分工程作出有效的评估和合理的对策，也会给监督带来难度，往往会产生施工隐患。第二，隧道工程有不可预见性。在进行各种施工时，我们经常会做一个设计施工方案，但在隧道工程实际施工时，此方案可能会失效，因为在隧道建设中的山体结构、隧道施工环境以及水流情况，只有在施工过程中才能详细的了解到，所以隧道施工时不具备预见性，这也增大了建设隧道的难度。

2软弱围岩隧道区域概述

在隧道工程的施工过程中，技术人员应首先对隧道施工的实际情况、技术要点以及施工重点等进行全面的分析，并以此为基础，充分了解隧道的围岩情况后进行技术处理。隧道内部建设的围岩结构主要是指隧道在基础应力条件下，依靠设备和技术手段建设出可以承载整个建设项目应力的岩石结构体，以此保证隧道工程施工作业的安全性，避免出现软弱岩石结构问题。对于软弱围岩隧道区域，其主要问题是岩石结构强度较小，基础承载力无法达到进行隧道建设的标准。同时，此种岩石通常分布不均匀，在隧道施工时，极易产生岩石结构体损坏或松散现象，从而导致大量岩石出现裂缝。如果水从裂缝中渗入岩层，会使岩层受到严重侵蚀，加速岩石软化，最终产生塌方问题。

3复杂地质条件下高速铁路隧道施工的难点

3.1复杂地质问题

在高速铁路隧道施工中，围岩薄弱是经常会遇到的复杂地质，其稳定性问题容易影响隧道安全，从而增加施工难度。此外，还有深部地层岩石勘探等问题，在复杂的地质条件下进行深部地质岩层的施工，不仅需要解决山前构造、高陡构造及复杂难钻进等问题，还需要对地应力集中、地层压力异常、地层塑性流变等问题进行思考，解决这一系列的复杂地质条件带来的技术难题。

3.2施工人员问题

在复杂地质条件下，对施工人员的专业能力也提出了更高的要求，要求施工人员具备丰富的理论知识和实践技能，并能够优化施工方案，保证施工的稳定性，但是大部分施工人员的能力不足，无法按照相关安全的流程开展施工，从而影响了施工开展。

3.3施工技术问题

在复杂地质条件下，高速铁路隧道施工对施工技术也有着很高的要求，如今传统的施工理论已经不再适用于先进的施工技术，需要结合复杂地质的环境特点，采取科学合理的施工技术。例如，在高速铁路隧道施工中，一般都需要分析高速铁路隧道工程的施工特点，根据隧道勘测设计结果合理选择施工技术。常见的有隧道开挖、钻爆开挖施工技术、喷射混凝土施工技术、锚杆施工技术、钢架施工技术及防排水施工技术等。不同阶段施工应该根据实际情况合理地采取适宜的施工技术，以确保施工质量和施工安全。

4复杂地质条件隧道施工技术

4.1浅埋偏压隧道施工技术

通过对目前我国大部分隧道地质结构和岩石成分进行综合分析可知，浅埋偏压地质结构属于常见的隧道施工基础，为了尽可能降低浅埋偏压地质条件对隧道工程的影响，进而减少隧道建设产生的安全问题，提升隧道结构的安全性和可行性，需要技术人员选择适合的施工技术和结构体系。只有施工人员全面了解浅埋偏压基础地质条件特点，结合隧道施工可能产生的形变和安全问题，才能以此为基础制定出相关的解决措施。浅埋偏压地质与其他类型地质结构相比较，由于其深埋程度相对较浅，且整体土壤覆盖结构层相对较薄，因此，在后期隧道建设过程中，无法形成独立的衬砌结构，最终导致塌陷事故。尤其是在实际工程施工过程中，一旦地表产生塌陷或其他结构问题，破坏了岩土体的平衡状态，会对隧道结构安全性及隧道施工质量造成不利影响。

在浅埋偏压隧道的施工过程中，首先需要将地面结构全面冲刷填平，填充裂缝并夯实。其中，单侧加长锚杆以及水平钢在基础结构上要保证支撑水平，需要在产生较大形变问题初级阶段针对施工现场的实际情况使用应急措施。在施工初期，通常要在隧道顶部位置使用厚度为8cm，直径为6mm的钢筋网并全面喷射混凝土完成基础铺砌施工。基础铺设范围需要在中轴线范围左侧20m直至右侧坡边，保证将两侧铺设成制作成斜坡状态，并且设置横向以及环向地面节流，强化排水系统。同时，在隧道中间区域需要采用I20钢设置横向基础支撑，间距控制在约1.2m，其中，工字钢为上、下2排结构，2排工字钢的间距需要能够设置至少3道竖向支撑结构，工字钢两侧需要與钢材结构架进行焊接处理，并且将所有的工字钢使用直径为22mm的钢筋进行纵向连接。在使用锚杆、横向工字钢支撑后，虽然隧道外部形变虽然得到了一定的控制，但是其形变问题仍然有缓慢增长趋势，为了进一步确保隧道边坡结构稳定性和施工安全性，需要使用洞顶减压卸载技术进行施工，从而加强坡体基础稳定性。在具体实施过程中，首先需要在隧道洞顶上方使用进行挖掘，其挖掘深度需要根据地质形态和基础深度确定，并在坡脚设置顶宽1.0m的浆砌片石挡墙，形成反压护道，以达增阻目的。

4.2围岩施工技术

由于隧道工程建设的特殊性，从工程地质结构方面进行分析和对比，软弱围岩地质结构在隧道施工过程中，极易受到外界因素的影响，加上我国不同地域的地质条件各不相同，其外界影响因素也存在着特殊性和复杂性。因此，在软弱围岩地质条件下进行隧道施工时，技术人员应根据工程周边的自然环境和实际情况准确判断影响隧道建筑施工的主要外界因素，并以此为基础优化现有的隧道建设模式，如合理的支护方法可以有效防止在隧道施工期间软弱围岩土质结构产生变形问题，尽可能降低工程建设经济损失。复杂地层环境下隧道挖开之后，可能会造成围岩形变问题，或者由于地质结构长期受到水的浸泡、风化等作用造成结构性裂缝问题，削弱了围岩的支撑能力，进而破坏工程基础稳定性。针对此问题，应首先针对围岩压力以及地质结构层转变情况进行详细的分析和讨论，掌握系统变化规律。同时，为了进一步减少对围岩的扰动，需要使用无爆破掘进技术并结合掘进机、风镐、液压镐开挖设备和技术模式，科学、合理地减少围岩暴露的时间，防止出现围岩膨胀变形。

结语：在隧道施工过程中，如果地质结构及自然环境相对复杂，需要技术人员针对隧道洞口规格以及内部结构的建造要求，采用科学、可行的建设技术，对工程进行全面管理，避免出现安全和质量问题，从根本上保证隧道工程施工的整体建设水平。

参考文献：

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