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摘要:在现代工程建设中,隧道施工是比较常见的,对交通运输体系的完善与发展起着至关重要的作用。相较于其他工程施工,隧道施工面临的地质条件更为复杂,经常有岩溶、碎裂带等地质情况,这些复杂地质条件加大了隧道施工的难度,如何做好复杂地质条件下隧道施工技术的管理,成为一项十分重要的工作,本文就围绕此展开分析。
关键词:复杂地质条件;隧道施工;施工技术;管理
近些年来,人们对交通运输的需求呈现出急剧增长趋势,为满足需求、推动社会经济的发展,交通运输工程建设日益兴起。在交通运输工程中,随着技术的发展进步,隧道工程的比重日益增加,可以起到缩短线路长度、降低建设成本的作用。然而,对于复杂地质条件下隧道施工而言,是具有相当危险性与难度的,容易发生坍塌等施工安全事故,提高相应的施工技术管理水平是十分必要的。
1复杂地质条件下隧道施工难点分析
我国地域辽阔,地形地貌十分多样,为缩短道路施工的距离,就需要选择隧道施工,但其施工地区对位山区获取河流,地质条件较为复杂,会给隧道施工带来一定的难度,具体来看,复杂地质条件下隧道施工的难点主要体现为:
首先,在复杂地质中,有一些地质条件本身是较差的,比如是脆弱岩层,承载力低、稳定性差,容易出现崩塌;在地壳较为活跃的地区,地层的稳定性也不理想;岩溶容易造成塌陷等,这些特殊地质条件增大了隧道施工的不确定性,施工难度成倍增加增长,容易发生地质灾害或者开凿困难[1]。
其次,在一些施工地段中,存在着地下洞穴、采空区等特殊地质情形,或者在城市隧道施工中,地下管线十分复杂、地上建筑容易受到威胁等,这就迫使隧道施工必须解决这些问题,才能保证隧道施工的质量、安全。
2复杂地质条件隧道施工技术概述
复杂地质条件有多种,本文就选择两种常见复杂地质条件,对隧道施工技术进行概述:
2.1岩溶地质条件隧道施工技术
在岩溶地质条件下,隧道施工面临着的困难包括洞穴充填物、水害、洞害以及洞顶地表坍塌等,需要在施工中加强对这些方面的方案。岩溶地质条件隧道施工中,需要本着宜疏忌堵的原则,具体施工技术要点有:第一,应用定性预测技术,充分勘察施工区域的地质、定性以及水文条件等的具体情况,根据勘察的结果,定性预测地质条件,并进行对比分析。
第二,应用辅助坑道施工技术,对于勘察到的溶洞情况,在条件允许情况下,可以通过迁回导坑的方式来进行规避;对于相邻的溶洞,可以通过分割处理的方式来逐个击破,提高隧道施工的安全性[2]。
第三,提高超前钻孔布设水平,借助超前钻孔预探功能,确保地质勘查的准确、全面,减少疏漏,保障隧道开挖施工的顺利进行。
2.2膨胀性地压条件隧道施工技术
在膨胀性地压条件下进行隧道施工中,最容易出现的问题有地基下沉、拱顶上抬、断面缩小以及基地鼓起等,为预防这些危害,需要采取的施工技术要点包括:
第一,在施工开始前,需要先根据工程要求、实际地质条件等,制定合理、可行的施工方案,明确施工流程,通常为开挖、筑拱、压浆、拆模、填充拱背并压浆、灌注边墙与仰拱等,各道工序要做到紧密衔接,严格按照规范操作,将围岩暴露时间控制到最低水平,减少空气、水分等给围岩造成的侵蚀;同时,需要对围岩膨胀压力进行实时监测,技及时发现异常情况并调整隧道施工。
第二,在开挖与支撑施工方式上,采用分部开挖支撑的方式,支撑结构选用框架式结构,并做好支撑结构的沉降量设置,具体留设沉降量范围需要结合施工情况、地质条件等因素来确定。在选择导坑形式时,需要考虑使用的支撑方法,比如花拱支撑方式下,导坑形式多选用弧形,在马口位置要采取分段掘进施工,并严格控制拱角的沉降量,具体控制方法有加大拱脚断面、拱架下设置方木排、与锚固配合等,给支撑结构起到强化与加固作用,有效控制膨胀性地压,减少其对隧道施工产生的不利影响[3]。
3复杂地质条件隧道施工技术的管理措施
3.1做好地质条件的勘察
对于复杂地质条件下的隧道施工而言,地质条件是施工技术、方式等的决定性因素,需要先对地质条件进行全面勘察,为隧道施工提供指导与保障,具体勘察工作包括:一是在隧道施工开始前,预测地质情况,分析可能发生的坍塌、滑坡等地质灾害风险,并通过专业测量仪器,评价隧道施工的可行性;二是在隧道施工的开展过程中,需要对岩层结构、受力与周边地质、水文条件等进行实时监测,指导施工合理调整,提高施工的安全性;三是要做好地质灾害分析,深入隧道工程的内部,根据岩层实际情况、地下水、岩溶特征等,来分析、预测地质灾害,为施工安全提供保障。
3.2选择合适的施工技术
施工技术选择的合理与否是决定复杂地质条件隧道施工的重要因素,在复杂地质条件下,需要本着因地制宜、因时制宜的原则,选择合适的施工技术。其中,在脆弱断层夹层地质条件下,施工技术中需要采取合适的支护技术,加固围岩来提升其抗压能力、强度,提高施工安全性;在破碎煤层地质条件下,需要做好瓦斯监测,实时掌握瓦斯浓度,避免过高浓度引发的瓦斯爆炸等事故具体,威胁到隧道施工安全;在地质灾害频发区域,要结合实际适当改进支护措施,通过有效的超前支护,增强对隧道施工的保护,确保施工安全[4]。
3.3做好风险的防范工作
对于复杂地质条件下的隧道施工而言,需要充分认识到施工中存在的众多风险,强化安全意识,加大风险管理的力度,根据相关规范的要求,做好施工风险的分析,制定合理、可行的风险防范方案,提高对安全风险的监测力度,做好相应的预防工作,全面排查施工中的安全隐患,最大程度的保障隧道施工的安全。
3.4加强施工过程的管理
在复杂地质条件下的隧道施工管理中,施工方首先需要对隧道工程实际地质条件、工程要求等有深入了解,确定可行、安全的施工方案,为施工提供指导;同时,需要根据隧道施工规范要求,做好隧道内部的布点量测工作,测量数据要确保完整、真实,及时发现并解决施工存在的问题与风险。
其次,对于隧道施工人员,需要加强培训,包括安全意识、规范施工操作等多个方面,确保整个隧道施工过程的安全、顺利开展,杜绝人为因素引发的施工安全事故。
第三,完善隧道施工的管理体系,根据相关施工规范与以往施工管理经验,对隧道施工管理的体系进行完善,确保各方面都得到有效的管理,包括施工设备、人员以及技术等,并提高安全管理措施落实水平,最大程度地保障隧道施工顺利开展[5]。
3.5强化施工现场的监督
复杂地质条件下隧道施工的一个显著特点就是多变性,由于地质条件的复杂,隧道施工现场经常容易出现各种各样的意外状况,对此,必须加强对施工现场监督,及时消除危险因素,降低意外状况发生的可能;对于发生的安全问题,需要根据应对方案来处理,降低事故危害,保障隧道施工安全。
结束语
综上,在复杂地质条件下,隧道施工面临着更多的困难,容易发生施工安全事故,影响施工进度,威胁施工人员生命安全。因此,加强对复杂地质条件隧道施工的研究,掌握相应施工技术管理要点,提高安全管理水平,对隧道施工的进步是有重要意义的。
参考文献
[1]王丽华,李炜.复杂地质条件下隧道施工技术分析[J].交通世界,2017(21):140-141.
[2]郭军浩.浅谈复杂地质条件下铁路隧道施工技术[J].工程建设与设计,2017(06):152-153.
[3]李瑞军.复杂地质条件下公路隧道施工技术[J].江西建材,2017(05):179+182.
[4]杨帆.复杂地质条件下隧道施工技术管理的探讨[J].黑龙江科技信息,2016(15):230.
[5]王洪毅.复杂地质条件下隧道施工技术的发展[J].门窗,2013(10):130+133.