复杂地形地质条件下隧道施工技术研究

复杂地形地质条件下隧道施工技术研究

穆垣宏

中铁三局集团第五工程有限公司  032400

摘要：复杂地形地质条件下隧道施工技术关系到隧道后期使用，随着时代发展，技术研发和引用备受关注。本文聚焦于复杂地形地质条件下隧道施工技术予以探讨。施工前，通过详细的地质勘探，对隧道沿线地形地质条件进行全面分析，为施工方案提供科学依据。在开挖阶段，灵活应用新奥法施工原理，严格控制开挖进尺。重视支护技术，选择合适的支护方案，开挖进尺。此外，排水技术同样关键，采用防堵截排相结合的方式，确保隧道衬砌施工质量。最后，通过隧道检测技术、监控手段，及时发现并处理安全隐患。本文的研究为复杂地形地质条件下隧道施工提供了有效的技术指导。

关键词：复杂地形地质；隧道施工；技术分析

引言

我国交通行业快速发展，如何让交通基础设施能够在高效的基础上更加安全是相关部门的责任所在，隧道工程往往面临着复杂的地形地质条件，因此在施工过程中困扰重重，如何能够克服困难顺利施工，让隧道工程的安全系数和使用便利性更强值得思考，本文对此展开思考，希望可以助力隧道施工技术更适用于复杂地形地质环境。

一、施工前进行隧道超前地质预报

既然隧道工程施工环境复杂，那么必要的前期工作也是需要格外注意的。例如，超前地质预报就是重要的一环。所谓的超前地质预报就是指隧道开挖之前借助一定的科学方法、方式，选择专业的人员对隧道所在区域的地质地形进行探测、预测进而综合分析的过程，这样可以更好的了解该隧道工程施工过程中可能碰到的地质地貌风险，从而为后期具体施工提供建议和意见。但是，为了预报工作的实用性应当遵循如下几个原则：第一，复杂性和不确定性的必要考虑。因为地质地形存在动态变化特性，因此即使进行了详细的勘测、探测，分析了结果也可能会存在其他变化，因而据此提出的施工建议中应当将这种“动态性”融入其中；第二，结合施工状况进行必要的验证和调整，让预报结果在现场施工反馈中更加准确与可靠[1]。

二、精细化隧道开挖技术

面对复杂的地形地质条件，隧道施工需要借助一定的技术，考虑周全。因而如何选择开挖方法成为了工作重点。从施工实践来看，运用精细化理念，选择灵活、易操作的开发技术更有利于隧道结构的安全性、可靠性和稳定性。例如，新奥法（新奥地利隧道施工方法），这种方法充分的融入了现代工程技术以及地质地貌学相关理论，考虑了隧道开挖过程中要保持岩体的完整性，借助于爆破参数和支护手段对隧道周边的岩体予以保护，从而让隧道结构因此更加稳定。此外，通过喷射混凝土、锚杆等支护措施，也可以降低岩体变形的概率。同时，新奥法对于施工方案的检测和反馈作用也较为实用，可以助力施工顺利开展和施工效果达到预期。

三、合理选择支护技术

支护技术，作为隧道施工安全的坚固基石，其应用直接关系到隧道工程的长期稳定性。在复杂的地质条件下，选择合适的支护方式，确保隧道结构的稳定与安全，是隧道施工中的一项重要任务。钢支撑，作为现代隧道及地下工程中不可或缺的支护结构，其在工程领域的地位日益凸显。在复杂多变的地质环境中，钢支撑以其卓越的性能，成为了工程师们的首选。首先，钢支撑的高强度是其最显著的特点，在地下施工过程中，围岩压力巨大，一般的支护材料难以承受如此巨大的压力，然而，钢支撑凭借其出色的材料特性和结构设计，能够轻松应对这些挑战，确保隧道的安全稳定。其次，钢支撑的稳定性同样出色，在隧道施工过程中，地质条件复杂多变，如果不采取适当的支护措施，很容易发生隧道变形和塌方等安全事故，钢支撑以其稳定的结构设计和良好的承载能力，有效防止了这些潜在的风险，为隧道施工提供了坚实的保障。

四、高效的排水系统技术

既然是隧道工程必然会面临水分的留存问题，如果不能及时排除势必会影响隧道结构的安全系数，因此，在隧道施工中引入排水技术十分重要，尤其是地形地质比较复杂的环境下，水分排出的难度和成本更高，下面则从两个视角予以分析：

第一，防水系统。由于地质地形复杂，为了提高防水效果一般采用多层次的防水系统，例如防水混凝土、防水涂料、防水卷材等，这些材料自身就具有一定的防水性能，可以有效的防止水分渗透进来，从而影响隧道结构。同时，整个过程中要注意施工缝的科学处理，降低通过缝隙进入水分，增加防水难度。

第二，排水措施。隧道施工中可以采取主动和被动两种排水方式，二者结合可以提高排水效果。所谓主动排水就是在隧道内部设计排水沟、安装排水管道，让隧道内多余的水分可以顺利的排出。所谓被动排水就是在隧道周边安置排水帷幕或者排水沟，将地下水引出来，减少水分“流入量”[2]。

五、实施全面监控技术

既然复杂的地质地形中，隧道施工困难系数增加，安全系数的维护成本升高，那么对其进行实时监控从而掌握主动性就显得十分重要，所谓监控就是为了确保施工安全、将一些潜在的风险扼杀在萌芽之中。具体监控现象包括地表沉降、洞内拱顶下沉、初支收敛变形等。下面对此进行具体分析。

首先，地表沉降是隧道施工过程中不可规避的现象之一，对于隧道结构也会产生一定影响，因此应当加大监控力度。隧道开挖一般就会对原有地层结构产生一定破坏从而增加沉降概率，因此应当对地表沉降设置观测点，有计划的采集沉降数据，分析沉降速度和基本状态，进而了解地表的变化情况，如果沉降量超出预警，那么就要采取必要的防范措施，从而降低对周边的破坏。

其次，洞内拱顶下沉也是隧道监控的重要内容之一。拱顶是隧道结构的重要组成部分，其稳定性直接关系到隧道的安全性。通过布置拱顶沉降观测点，并实时采集沉降数据，可以及时发现拱顶下沉的情况。若下沉量过大，应及时分析原因并采取相应措施进行加固处理，以确保隧道结构的稳定性。

此外，初支收敛变形也是监控中必要环节，当前初支已经从临时支护逐渐变为安全支护，成为了隧道施工中结构安全系数的重要保障措施，对其进行效果监控关系到施工质量。具体而言就是通过科学合理的设置观测点，考察收敛变形程度，一旦发现问题及时处理，例如加固处理，就可以更好的防止隧道结构安全系数下降[3]。

结语

综上可以看出，隧道工程施工环境复杂，因而施工要求和技术引入都有着一定的特殊性，如何能够克服困难，选择适合的施工流程和技术值得研究，本文对此进行思考，提出了施工前的准备工作要求，探讨了几种隧道施工技术，希望可以对未来隧道施工工程质量提升有一定的参考和借鉴，满足交通基础设施建设的时代发展要求。

参考文献

[1]陈小龙. 复杂地质条件下铁路隧道施工技术的研究 [J]. 产业创新研究, 2023, (24): 114-116.

[2]胡利华. 复杂地质条件下高速铁路隧道施工技术的运用策略 [J]. 工程技术研究, 2023, 8 (23): 73-75.

[3]陈伟明,卢桢龙,刘小珂. 水平层状围岩隧道预防拱顶坍塌施工技术 [J]. 城市建设理论研究(电子版), 2024, (14): 112-114.

[4]张宝和. 公路隧道施工工程质量控制关键技术 [J]. 城市建设理论研究(电子版), 2024, (13): 155-157.

[5]石青. 高速公路隧道施工监控量测技术应用 [J]. 中国科技信息, 2024, (09): 66-68.

[6]李家宇. 高原铁路隧道洞口浅埋段施工技术 [J]. 工程建设与设计, 2024, (08): 136-138.

[7]王健. 城市隧道施工的关键技术研究与创新 [J]. 城市建设理论研究(电子版), 2024, (12): 205-207.