复杂地质条件下隧道施工技术研究

复杂地质条件下隧道施工技术研究

余建君

湖北省公路工程咨询监理中心 湖北 430030

摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进铁路建设项目的增多。铁路是我国一项重要的交通工具，在一定程度上缓解了我国的交通压力，为人们的出行带来许多的便利条件。目前我国铁路建设里程数逐年增长，对铁路工程建设也提出了较高的要求，特别是复杂地质条件下的铁路隧道工程施工，施工难度较大，为此还应抓住隧道施工技术要点，加强技术管理水平，从而促进我国铁路建设的不断发展。本文就复杂地质条件下隧道施工技术展开探讨。

关键词：复杂地质条件；铁路隧道施工；技术

引言

为了促使铁路运输行业顺应时代的发展，提升铁路隧道建设技术早已演变成关键事项之一，尤其是就地质条件比较繁琐的环境下，强化其施工技术水平已然演变成保障项目施工水平的关键因素，同时也是充分保障铁路隧道运行可靠性的前提。对此，本文从以下几个方面进行探讨，仅供参考。

1复杂地质条件下铁路隧道施工概述

在复杂的地质条件下，施工时通常使用全断面开挖的技术，即在充分了解铁路隧道内外结构环境后，借助于一次性爆破形成的隧道，通过衬砌和改善支撑结构来完成隧道施工。运用该方法会形成较大的工作面，可以适应大型机械的介入，在工程中具有很高的实用性。在使用这种方法进行隧道施工的过程中，应注意不破坏围岩结构的稳定性。在隧道施工过程中，围岩结构的稳定性直接影响开挖技术的选择，对此，需要在认真评估工期和造价的基础上，选择合适的施工方案，以提高整个隧道结构的可行性。另外，在修建铁路隧道时，应考虑合理比例的混凝土材料。

2复杂地质条件下隧道工程施工技术分析的重要性

隧道施工过程中，经常碰到各种各样复杂的地质条件，而且其力学性质以及地质条件是实时动态变化的，如果在施工之前，没有对地质构造进行认真的分析，制定的技术方案不够科学以及合理，就会埋下安全隐患，引发安全事故的发生。因此还应根据地质构造情况，采取合适的施工技术，并对施工技术方案进行不断的优化，保证隧道工程施工质量以及安全，从而促进我国隧道工程的不断发展。

3不同复杂地质条件下的隧道施工技术

3.1地下水的治理技术

在铁路隧道施工过程中，一定要考虑地下水的治理工作，因为铁路隧道工程会受到地下水的影响。在对公路隧道工程进行施工时，只要是复杂地质条件，都会存在地下水的治理工作，并且该项工作有一定的难度。隧道工程的施工会存在支护结构，它的作用是保证工程的稳定性，但是地下水会对其产生影响。隧道工程的施工安全事故，大多是地下水造成的，例如隧道的坍塌、隧道顶部断裂等，所以在对复杂地质条件下的铁路隧道工程进行施工时，一定要做好地下水的治理工作。首先，可以通过衬砌来达到治水的目的，其次，可以通过排水技术来达到治水的目的，排水技术的应用要在因地制宜的基础之上，为了有效的提升隧道施工的治水效果，可以使用导坑排水技术、超前钻孔技术等。在对地下水进行治理时，比较有效的一种技术是小导管注浆技术，使用该种技术，能够对浆液类型进行选择，从而可以更好的适应不同的复杂地质条件，该项技术之所以有效，是因为它能够对水玻璃胶以及水泥的性质进行优化。另外，有关人员要重视注浆工作，对注浆的压力大小以及注胶量进行管控，小导管注浆工作，在注胶量达到总量80%之后就可以结束。

3.2全断面开挖技术

全断面开挖技术是铁路隧道施工中较为普遍的技术形式，该技术的第一步是设计整个隧道轮廓，并在隧道施工现场进行爆破处理；在获得总体隧道轮廓之后，使用支护和衬砌等方法进行一般的隧道结构作业。该建筑技术的使用可以拓宽建筑工程的作业面，从而为大型机器的进场创造有利条件。需要注意的是，要求建筑物的岩体从开挖全段开始就保持良好的稳定性，以支撑工作，因此对围岩提出了更高的要求。

3.3隧道支护施工技术

在隧道支护施工的过程中，可以使用管棚钻机钻进并顶进管棚，而后使用高压泵进行注浆作业。具体操作步骤如下：首先，需要顶进有孔钢管，并进行注浆作业。其次，需要顶进无孔钢管，通过注水的方式检测注浆质量是否达到标准。而后需要对偏斜度进行测试，该过程一般情况下采用光耙测斜仪进行。长管棚钢管在选择时宜采用无缝钢管，节长为4m至6m。棚管接长需要先行把上根钢管顶入孔内再操作连接，采丝扣连接法，丝扣长为15cm。最后，为使支护效果达到最优，可采用超前小导管注浆加固技术进行结构的进一步加固。该技术的具体流程如下：第一，进行施工前准备工作。具体包含设备准备、管材加工、相关材料的准备以及机械准备等。第二，开始作业。喷混凝土将掌子面进行封闭，后钻孔打小导管，安孔口止浆塞，连接止浆管。第三，进行浆液的配置，而后进行注浆。第四，进行开挖作业。

3.4浅埋偏压隧道施工技术

在分析诸如地质条件等基本信息时，必须特别注意浅埋偏压隧道。铁路隧道施工的常见地质条件之一是浅埋偏压：如果能够改善浅层变形隧道的稳定性和安全性，则需要进一步进行研究工作，最大程度地消除由掩埋而引起的潜在安全风险。（1）充分了解浅埋偏压隧道的地质条件的基本特征，并在了解结构特点的前提下合理制订施工计划。（2）为了确保施工部门能够有效地监测结构的地质变形，需要整合特定的结构管理系统和施工过程，以全面评估地质变形的速度和程度，并尽一切努力来削弱安全事故的负面影响。与其他隧道施工技术相比，浅埋偏压隧道的施工由于覆盖层相对浅薄，因此存在独立成拱的困难，还存在滑坡、地表沉陷、地表失稳后地表运动等问题。这不仅会影响建筑物的整体质量，还会影响环境。例如，在浅埋隧道的施工过程中，如果未能成功实施排水工程、开挖和支护工程，将会出现安全隐患，增加施工的整体难度，并导致浅埋侧隧道的施工失败。因此，建设部门要根据浅埋变形隧道的主要施工要点，建立适当的管理机制，重视监督和技术控制机制的建立和完善；同时，有关技术部门应在隧道施工前确定地质条件，制订有针对性的计划，采取合理的措施，在施工前分析观测结果，检查土壤含水率，保证排水工程的完整性，确保岩层的稳定性，及时填补裂缝和塌陷区。在填充过程中，需要采用分层压实，保证地基的稳定。

3.5防排水施工技术

在复杂地质条件下进行施工，需要避免工程项目建设活动对施工范围内的地下水资源和生态环境造成严重破坏。特别是在生态环境系统较为脆弱的区域进行施工，更需要关注该问题。为最大限度避免工程活动对生态环境的破坏，可采用多种手段进行综合防控。具体而言，在地下水较为丰富的区域进行施工，可以采用排水为主的处理方法，以此降低对地下水资源的不利影响。与此同时，需要根据现场施工情况设置帷幕对注浆进行拦截，最大限度保障地下水资源不受影响。总体来看，在防排水施工技术方面需要根据工程实际情况的不同采用防、排、拦、堵等方式进行处理。

结语

综上所述，随着我国社会的不断发展，促进了我国铁路建设水平的不断提升，对铁路工程建设也提出了较高的要求。在铁路隧道工程建设过程中，经常碰到复杂地质条件，在一定程度上，提高了铁路隧道施工难度，难以保证铁路隧道工程施工质量。因此在复杂地质条件下，还应加强对地铁隧道所在的地质条件进行全面的勘察根据隧道工程的实际情况，采用合适的铁路隧道施工技术，抓住隧道施工技术要点，同时还应加强技术管理水平，保证工程建设质量，为铁路工程的运行奠定良好的基础。

参考文献

[1]何永健.复杂地质条件下铁路隧道施工技术探讨[J].工程建设与设计，2019（1）：199-200+203.

[2]韩浩.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].价值工程，2018，36（33）：133-135.

[3]肖毅.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].低碳世界，2019（1）：202-203.