研究復雜地質條件下鐵路隧道施工技術
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【摘 要】在我國交通運輸行業水平逐漸提升的同時，鐵路建筑工程也越來越多，尤其是鐵路隧道工程，在很多復雜地質條件下，也存在一些鐵路隧道工程，像濕陷式泥土、淤泥性質的泥土、巖溶地質等條件，這就給鐵路隧道施工提出了一個又一個難題，嚴格施工工序，確保施工人員安全，使用科學施工技術顯得非常重要，才能提升該類工程的施工穩定性與安全性。
【關鍵詞】復雜地質條件；鐵路隧道；施工技術
1分析復雜地質條件下存在的鐵路隧道施工問題
1.1大斷層問題
鐵路隧道施工中的隧洞大斷層，為施工過程中層面臨的最嚴重問題。隧道斷層是由于地殼運動而發生的斷裂情況，隧道斷層的破碎帶會存在塌方或涌水問題，還會由于外部水流沖擊而產生地下水積涌巷道的狀況。而且，相比于淺埋隧道而言，深埋長隧道中的斷層問題更加嚴重，而且隨著地下水含水層出水的增大，深埋長隧道的斷層數目也會迅速增多。因此，在地質構造復雜、地下水活動頻繁的施工條件下，鐵路隧道施工會發生坍塌、圍巖變形，甚至巖塊斷裂、地震等問題。
1.2巖溶問題
灰巖地區巖溶地質問題最為常見，容易引發突水、突泥。比如某橋二級隧洞發生的巖溶突水、突泥，對工程影響極大，將工程遲滯了2年。
1.3巖爆問題
在深埋地下工程施工中存在一種比較常見的動力破壞問題——巖爆。巖爆事故一旦發生，其造成的破壞力相當巨大，比如嚴重的機毀人亡事故。在工程施工中發生的比較嚴重的巖爆，一般相當于四、六級地震，持續時間為幾天，最長可持續數月。從巖爆成因來分析，其破壞力的大小主要取決于巖石強度對巖體內部地應力的抵御能力。一般來說，巖石本身就具有一定的脆性，在施工中必須提前探明圍巖構造及其工程特性，重點針對巖爆問題提前制定現場應急預案，以便在突發巖爆的緊急狀況下快速反應，及時補救，降低施工損失。
1.4軟弱圍巖問題
圍巖主要根據巖石強度、巖體完整程度等，進行圍巖類型與等級的分類，隧道施工中四級以下圍巖為軟弱圍巖。在鐵路隧道施工中的圍巖，主要起到承載開挖或施工應力的作用。但在隧道軟弱圍巖逐漸增多的情況下，圍巖的軟弱結構面及斷裂處，會發生破碎或塌方等情況。特別是在深埋長隧道的施工過程中，由于水平地應力大于垂直地應力，那些巖石抗壓強度較低和地應力高的地段，就會發生軟弱圍巖變形或垮塌的問題。所以在軟弱圍巖缺乏相應加固措施的前提下，巖石破碎或塌方會導致嚴重的人身安全問題。
1.5淺埋偏壓
淺埋偏壓是許多復雜地質條件中的一種常見的地質現象，處理不當會產生較大變形或事故，給隧道施工帶來不利影響，同時，變形往往伴隨著不安全事故的發生，不但影響施工進展，還會對施工人員的生命安全造成威脅。因此，鐵路隧道如果處在淺埋偏壓地段，施工時必須采取加強措施，消除巖體偏壓對隧道施工及后期的影響，有效保證隧道自身質量，確保鐵路投入后平穩、安全地運營。需在對淺埋偏壓的地質特征進行充分評估的情況下，明確施工中的技術措施和安全控制點，有效消除安全風險，最大程度地緩解淺埋偏壓地質對施工產生的影響。
2分析復雜地質條件下鐵路隧道施工的策略
2.1培養工作人員的安全意識
在復雜地質條件下進行鐵路隧道工程的施工，施工過程的安全性會存在較多的影響因素，可能會產生不同的問題。想要盡量避免這些問題發生，就必須重視培養工作人員的安全意識，保證其在工作中能夠全身心地投入到工作中，熟練掌握各項施工技術，防止因操作施工造成安全事故的發生，提高施工過程中的安全性，確保工作人員的人身安全以及施工的順利進行，提高隧道施工質量，促進鐵路行業的發展。
2.2完善復雜地質條件下的勘察技術
想要更安全施工，提升施工技術水平，就必須對當地地質情況有一個深入的了解，對地質有一個全面的勘察，聘用專家和專業隧道施工人員一同開展勘探工作，強化對其的勘探，然后才能對該地有一個全面地預測，對該地的地質構造進行了解，判斷此地是否適合建設隧道，或者應該使用那種技術更加合理，明確出施工技術和鉆探技術；并且還要一邊施工一邊勘探，進而對可能出現的地質災害做監測，討論出哪種技術更適合該地圍巖，深入分析該地巖石受力情況、巖石結構、巖石地質情況。同時監測可能出現突水、塌方、瓦斯爆炸等災害，如果存在不穩定的巖溶和巖層破碎帶，一定先做試爆。還要全面監測地下水情況，如果存在煤系地下層、斷層做確定試爆，進而在一定程度上確保施工安全。
2.3改進復雜地質條件下鐵路隧道施工技術
在復雜地質條件下鐵路隧道施工，存在著各種各樣的地質與施工難點，因此需要不斷改進與完善鐵路隧道施工技術，才能將隧道施工的安全隱患降到最低。在當前鐵路隧道施工過程中，施工人員應根據施工地點的地質情況，進行相應施工技術與施工策略的選擇。例如，在軟弱圍巖的鐵路隧道施工中，首先要檢測不同地質圍巖的荷載，以及圍巖的破碎與富水性狀況。之后要分析圍巖隧道中襯砌支護的類型，并根據圍巖隧道直徑，來選擇符合需要的襯砌支護尺寸，以完成隧道中軟弱圍巖的支護工作。同時還需要使用識別度高的精密儀器，進行隧道施工中周圍地質特征的檢測。因此需要通過對地質特征、圍巖抗壓強度及負載進行分析，并改進鐵路隧道的施工技術、施工流程等，才能保證鐵路隧道施工的高效性與安全性。
2.4加強監督管理
基于鐵路隧道施工的重要性和安全性，相對于其他工程，鐵路隧道工程更需要強調監督與管理，主要是規范施工人員的行為、監督周邊地質的變化等。通過強化監督與管理，可以最大程度地降低復雜地質對鐵路隧道施工的影響，保證工程施工期間的安全性。
3結語
總而言之，鐵路隧道施工是促進我國交通建設的重要組成部分，只有不斷提高鐵路隧道施工技術水平，才能保障施工人員和鐵路運行的安全，為人們的生命財產安全奠定基礎。所以，要充分認識到鐵路隧道施工技術的重要性，不斷提高施工技術水平，采取合理、有效、科學的施工方法，避免復雜地質條件引起的地質災害，完成施工單位的使命，提高鐵路隧道施工的經濟效益和社會效益。
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作者簡介：
陳帥（1994.2.3），性別：男；籍貫：安徽省宿州市埇橋區；民族：漢族；學歷：本科；職稱：助理工程師：職務：工程部副部長；研究方向：隧道施工技術；單位：中鐵隧道局集團有限公司市政工程公司；郵編：325608.
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