中铁七局西安铁路工程有限公司陕西省西安市710001
摘要:铁我国铁路是线路施工目前所面临的状况对铁路隧道施工技术研究是必不可少的,在不同的地质条件下也有不同的施工技术,只要技术人员专心攻克技术难题,开发新技术,我国的铁路隧道行业一定会有一个新的进步和发展。本文主要探讨复杂地质环境中的铁路隧道施工技术措施,并以常见的软弱围岩这一复杂地质环境为例探讨施工技术控制,提升铁路隧道施工技术水平,以供参考。
关键词:铁路隧道;复杂地质;软弱围岩;施工技术
路隧道工程不仅规模大、技术难度大,并且安全形势严峻,在施工中面对非常复杂的地质环境,使得隧道地质存在突发性、危害程度大、多变性等特征,解决这些问题是研究其施工技术的关键。铁路隧道一般要穿越复杂多变的地形地貌,施工周期很长,隧道塌方、水害、洞害等往往不可预见,经常会遇到软弱围岩,如果施工技术控制不当很容易引发地质灾害和安全事故,危及人员生命,引发重大损失。
1.复杂地质环境中的铁路隧道施工技术措施
1.1做好地质环境勘探工作
现阶段国家对地质情况的关注程度并没有达到要求,地质环境勘探工作缺位,一般只在开始铁路隧道施工作业之前大致了解地质环境,基于过去的施工经验施工,应对地质环境变化的技术措施不完善,提高发生地质灾害与施工安全事故的几率。为此,铁路隧道施工单位必须详细的、全面的了解地质环境,在施工前期预测地质情况,由专家、隧道施工人员使用地面调查、仪器探测等技术方法初步掌握隧道施工地质构造,判断能不能建隧道以及使用哪种施工技术完成钻探作业。在施工过程中则要进一步监测地质灾害,分析和围岩匹配的铁路隧道施工技术,深入调查岩层四周的地质状况、岩石结构以及受力情况等,同时检测突水、瓦斯爆炸、塌方等地质灾害,对不稳定岩溶、岩层破碎带等复杂的隧道地质环境应进行试爆,监测地下水位,确认煤系地层试爆,确保铁路隧道施工的安全性。
1.2控制隧道开挖技术要点
在做好地质环境勘探工作之后就要开挖铁路隧道,主要使用两种开挖施工技术。一个是全断面开挖技术,在铁路隧道施工中一次性爆破,形成基本的隧道轮廓。为保证安全,在爆破之后应及时清理、支护,提供下一步施工条件。这一项施工技术适用于作业面空间较大的铁路隧道施工区域,大型机械设备得以充分使用,显著提高施工效率,不过必须做好安全措施,预防施工人员受到伤害。另一个是台阶开挖技术,在岩石结构稳定性较差的地质环境中进行铁路隧道施工时就可选择台阶开挖技术,由施工团队把隧道的整个断面分成若干断层,由上到下开挖。在隧道开挖过程中,针对上部台阶钻研作业可和下部台阶出碴作业同步进行,在挖掘出整个断面之后就可实行拱顶衬砌处理。在复杂地质环境中应用台阶开挖技术的频率较高,有上下施工作业相互干扰的难题,要求施工人员、技术人员充分考虑作业稳定性。
1.3加强隧道衬砌与防渗漏
在铁路隧道施工中,衬砌结构对隧道质量起着重要作用,所以必须提升复杂地质环境中的隧道衬砌施工技术水平。一是做好衬砌结构防腐施工作业,采取科学合理的方法提升衬砌防腐施工技术,避免隧道衬砌结构被腐蚀;二是及时修正衬砌结构的问题,必要时应使用注浆施工技术增大衬砌结构强度;三是在重点在二次衬砌施工中铺设好防水层,使用有效的钢筋绑扎技术,遵守施工规范与要求开展施工作业。
2.加大复杂地址条件下铁路隧道施工技术研究的重要性和主要方法
在进行铁路隧道工程建设过程中,经常需要穿越崇山峻岭,山川湖泊等复杂地质,但是在复杂地质条件下进行施工是有一定危险程度的,并且可能由于施工人员的不当操作对整个工程的质量,安全也是有危险的,因此加大对隧道施工技术的研究是迫不及待的。国家根据我国铁路目前面临的状况,加大了对铁路施工方面技术投资,组织相关人员进行技术研究,尽力研究新兴技术,以解决铁路隧道施工方面面临的困难,并且保证施工人员的生命财产健康安全。如果在进行铁路隧道施工过程中不能很好的克服复杂地质条件,那么极其容易发生危险,造成施工安全事故。因此加大对铁路隧道施工技术的研究,不仅能够最大范围内实现铁路建设,另一方面从,经济效益角度出发,也能够促进铁路运输行业整体发展。
从目前来说,隧道的施工环境与施工技术都相对来说是有提高的。从施工方法来说,主流方法有两种,盾构法,矿山法。先从使用最久的矿山法说起,矿山法的基本上包括爆破开挖、出渣排险、支护、立架、喷浆等几个工序,相应的施工人员也分为对应的施工班组,洞内环境最差的是爆破开挖和喷浆几个工序,里面能见度极差,而且对人员身体危害较大。传统的矿山法中,人工的作用很大,工作环境也比较艰苦,大家见到的应该是这种类型,部分人说用镐子施工,应该是在局部修正隧道开挖的界限,除了个别地质条件复杂的软弱地层。随着机械化的提升,臂凿岩台车的使用,大大的减少工人的工作量,改善工人的工作环境。盾构法,一般在深长隧道及地铁的开挖中使用,施工管理,环境比矿山法强太多,里面的机械化水平非常高,施工环境也有保障。
3.软弱围岩铁路隧道施工技术控制
岩质软弱、结构破碎、岩体节理和裂隙发育明显、承载力弱的围岩一般被称作软弱围岩,其粘结力较差,岩体破碎松散,强度也偏低,结构面软弱,遇到水很容易软化,引发塌方问题。软弱围岩是铁路隧道施工中经常遇到的一种复杂地质环境,在深埋隧洞中很容易因高地应力作用而变形,并且支护难度较大,发生垮塌事故的概率较高,务必要加强施工技术控制。正如前文所述,在施工中应先深入分析、研究这种特殊的复杂地质,据此决定施工工艺、施工技术方法,在一定程度上提高围岩稳定性,使其产生更合理的应力,用先进技术开展施工作业,保证铁路隧道施工能达到预期效果。
具体而言,施工单位要结合软弱围岩铁路隧道的特征,改进其施工技术,准确判断地质环境的情况,提升围岩隧道施工技术的可辨识度,合理制定施工技术方案。在软弱围岩隧道施工技术控制中,地质判别技术的作用力较强,这是因为不同地质环境中的围岩状况不同,只是当下地质判别技术尚处于初级状态,不够成熟、不够全面,没有形成完整的地质判别技术方案,利用地质判别仪器勘探地质环境的结果较为片面,不尽如人意,应加强研究,形成完整的技术体系。之后基于地质环境和施工要求,明确围岩速调荷载量,确保铁路隧道荷载量保持在隧道结构可以承受的范围以内;合理分析速调工程衬砌结构,掌握衬砌种类和尺寸,科学选择劳动定额,明确软弱围岩铁路隧道的消耗标准;规范开展施工作业。
4.结束语
综上所述,随着铁路建设进程的不断加快,铁路隧道施工面临的地质环境越来越复杂多变,在实际施工中必须做好地质环境勘探工作,控制隧道开挖技术要点,并加强隧道二次衬砌与防渗漏施工技术的应用,防范发生地质问题,提升铁路隧道施工技术,同时加强对软弱围岩铁路隧道施工技术的控制,保证铁路隧道施工的安全性与质量。
参考文献
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