复杂地质条件下的铁路隧道施工技术

复杂地质条件下的铁路隧道施工技术

于福柱

（中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司，辽宁，大连，116083）

【摘要】区域经济的发展以及区域间的合作促进了交通运输行业的进步。铁路隧道是交通线上的重要构成部分，其在实际的施工中经常会由于复杂的地质条件，导致施工中出现各种问题。因此，探究在复杂地质条件下的铁路隧道施工技术有着非常重要的现实意义。

【关键词】复杂地质；铁路隧道；施工技术

前言

铁路由于受地质条件以及周围环境的影响较大，因此在施工过程中存在一定的难度。在复杂地质条件下进行隧道施工，必须对铁路隧道长度进行充分的了解，同时要结合工期等要求，制定科学合理的施工方案，最大程度地使劳动生产率提高，促进铁路隧道施工建设水平。下文主要围绕复杂地质条件下的铁路隧道施工技术进行探究。

1．不同复杂地质条件下的铁路隧道施工技术

1.1膨胀土围岩地质条件下的施工技术

在膨胀土地层进行铁路隧道的开挖以后，可能会出现围岩变形的问题，或因为长期浸水而出现膨胀，因风化出现开裂等现象，使围岩失去了良好的支撑力，威胁其稳定性。因而在膨胀土地层进行铁路隧道的建设时，要先对围岩压力及其流变情况进行勘查，充分了解其变化规律。为减少或避免引起围岩扰动，可以应用无爆破掘进法的手段，开挖方式可以应用风镐、掘进机、液压镐等，使围岩的暴露时间有效地减少，及时进行衬砌处理，规避围岩膨胀变形问题的出现。对于不宜采取开挖手段的部分，可选择侧壁导坑法、正台阶法等方法

1.2松散地层地质下的施工技术

对于松散地层结构来说，其地质较松散，经常会出现坍塌。在这种地质条件下进行铁路隧道的开挖，必须尽可能地减少对围岩的干扰，通常情况下遵循密闭支撑、先护后挖、在同一时间挖边封闭的原则，或应用超前注浆改良地层及控制地下水等方案。下面对这几种施工技术进行分析：

（1）超前支护。在开挖铁路隧道之前，应用超前支护的办法，可以有效地避免在坑道掘进中出现的坍塌问题。超前支护的主要方法有超前管棚法和超前锚杆方法等。

（2）超前小导管预注浆方法。这种方法主要是依照开挖外轮廓线，根据规定的角度使管壁带孔的小导管置入，在进行压力施加时，向管内压注入水泥，使岩体的稳定性增强，进而起到超前预支护的效应。

（3）降水与堵水的方法。松散地层中的含水量会导致铁路隧道在施工过程中出现隐患。故此，在施工中宜综合应用辅助坑道内深井泵降水、井点降水或者注浆堵水与洞外地面铁路隧道两侧布点等办法。在进行铁路隧道的施工时，应与铁路隧道埋深和工程水文地质条件有机地结合起来，进行综合考虑，选择最适宜可行的技术，使工程的质量得到保证。

1.3溶洞地质条件的施工技术

溶洞的溶蚀作用非常明显，在铁路隧道施工中难以会出现溶洞现象，因此，在溶洞地区修建铁路隧道过程中，应该明确溶洞的类型、分布范围、岩层的稳定性、地下水条件和填充物等情况，再进行分析研究，选取切实可行的施工方案。对于还未发育的岩溶区，必须全面地采取预防措施，预防流石流泥、大面积涌水以及崩坍落石等危险情况的出现，从根源上保证项目施工的安全性。如果铁路隧道穿过的岩溶区，它的岩层相对较稳定，同时溶洞发育完整，并且地下水量很小的条件下，可以应用物探或者探孔等施工方法，以便对实际的施工地质条件掌握。在出现流石流泥、崩坍落石以及突发量涌水的问题时，可以以平导用作泄水通道，对掘进工作面积顺利开辟。总而言之，应用“堵、绕、引、越、”等施工方法对岩溶地段铁路隧道施工过程中出现的溶洞问题及时处理。

1.4流沙地质条件的施工技术

大部分的流沙呈现糊浆状，容易导致支护结构变形、围岩失稳坍塌等危险情况的出现，威胁铁路隧道施工的安全性。所以在进行流沙地质情况治理以前，必须首先对水流情况进行及时的处理，尤其要使沙层的含水量降低。在流沙地质的条件下进行隧道施工，可以采用以下措施进行处理：首先要对流沙特性和地质构成结构充分了解，对粒径分布、塑性指数等进行科学的分析，进而采取适合的治理方案。在隧道开挖时，可自上而下分部进行，密闭支撑、先护后挖、边挖边封闭，同时对沙粒进行控制，避免其从支撑缝隙中流出。

2．隧道施工技术的改进措施

2.1加强地质工作

地质条件复杂性是影响隧道施工的最主要原因，要使隧道施工技术得到改进，就必须加强地质方面的工作。现阶段，我国对地质工作的研究还处于初级阶段，大多数的隧道在进行施工前缺乏对地质环境的勘探。

总体来说，相对科学合理的隧道地质工作主要包括以下三部分：对前期的地质情况进行预测，进一步调查施工的中围岩和检测地质灾害，对围岩相匹配的施工技术进行分析讨论等。前期的预测工作主要指的是在隧道施工前，由专家与隧道工作者应用仪器探测以及地面调查等办法，对施工地的地质构造进行初步的了解，对隧道可建性以及钻探的施工技术进行判断；在进行施工时，对岩石的调查和鉴定主要包括受力状况、岩层的结构以及在岩层周围的地质状况。而对地质灾害的监测指的是利用深入隧道，监测突水、塌方或者瓦斯爆炸等地质灾害，具体内容包括识别不稳定的岩溶和岩层破碎带等，同时监测地下水位和对断层进行确认识别煤系地层，使施工阶段的安全性得到有效的保证；经识别监测后，在地质相对稳定的条件下，应对施工技术进行研究与分析，以便选取与岩层结构相适应的施工技术，规避施工中引发的地质灾害。

2.2改进隧道施工技术

在进行铁路隧道的施工中，经常会遇到不同的地质灾害，例如突水、塌方、岩爆以及随之产生的泥石流等，要保证施工工作的顺利、高效开展，除了要加强地质工作外，还要应用科学、有效且安全的技术措施。一般来说，应先对预加固技术进行改进，也就是注浆加固相对脆弱及易破碎岩层，使其受力能力及稳定性得以增加，进而提高其在施工过程中抗压能力和安全性；另外，要改进支护技术，超前支护，加固施工设备，保障工作人员的生命安全；最后，要对控制方法进行改进，应用自动化监测的方法进行临空面控制，远离施工洞口，使施工安全有序地进行。以具体的防治措施举例：出现塌方的原因主要是因为围岩脆弱容易破碎，因而进行隧道的修建时，可应用增强围岩的强度以及抗压性的技术和手段进行注浆，在施工中常用超前锚杆及加固注浆、超前小导管注浆、超前长管棚、等施工办法进行预防；对于瓦斯地层，则要降低瓦斯压力，采取钻孔排放的方式，减轻施工压力，同时又要对其进行安全监测，利用瓦斯测定仪对其进行不间断地浓度监测，确保施工的安全性；对于石膏地层和山谷等地下水位较高的地段，或在复杂的地质隧道施工过程所引起的渗漏水问题，应采用积极有效的防排水措施予以处理，某些地段还需加强通风，以保证隧道内铁路运行的安全性。

3．结束语

在复杂的地质条件下进行铁路隧道施工，必须采取安全稳定的地质勘探及施工技术，保证施工的顺利完成。在进行铁路隧道施工时，工程施工人员要不断提高自身的专业素养，严格按照相关的规范要求，在各个工程采取实现多层次全方位的施工技术措施，克服施工项目上复杂的地质条件，提高铁路隧道施工工程的质量，为企业与社会创造更多的效益。

参考文献：

[1]陈昇辉.复杂地质条件下隧道施工技术和安全管理[J].中华民居(下旬刊),2014,（01）.

[2]肖毅.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].低碳世界,2014,（05）.

[3]程飞.浅谈复杂地质条件下隧道施工技术[J].中华民居，2014（15）.