复杂地质条件下隧道施工技术研究论文_宗岩宁

复杂地质条件下隧道施工技术研究论文_宗岩宁

中铁十八局集团第一工程有限公司 河北省保定市 072350

摘要:经济的发展,促进交通建设项目的增多。隧道作为铁路工程的主要组成部分,其建设质量直接关系铁路线路的运行寿命以及运行安全。因此,必须加强对铁路隧道工程项目施工的重视,明确铁路隧道施工方案以及施工技术要点,提高隧道工程项目的经济效益。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;隧道;施工技术

引言

我国地形条件较为复杂,在隧道施工期间,经常遇到复杂地质,增加施工难度,为了保证复杂地质条件下隧道施工质量得到显著提升,施工单位选用合理的隧道施工技术特别重要。基于此,本文重点探讨复杂地质条件下常用隧道施工技术应用要点。

1隧道施工的难点

隧道工程属于岩土工程的一类,与岩土有关的工程都具有非常复杂的特性。岩土是自然和历史的产物,在不同自然条件下,岩土呈现不同的特性,在隧道施工当中,因为岩土的特性会导致出现典型的技术不确定性、不稳定性以及对自然条件的依耐性。首先,技术不确定性主要是隧道施工中对项目整体的地质条件有一定不确定性,以现有的技术手段来说很难实现对整个项目地质条件全面的掌控,同时岩土结构因为环境变化会产生一定的不确定性,施工的难度大,施工过程中需要不断进行超前的勘探,明确施工工段前方的实际地质情况,进而确定适合的施工工法,不仅要保证安全性和科学性还要保证经济性,技术难度比较高。其次,隧道施工因为基本都在地下,需要一定的施工空间来实现地下结构的构筑,因为隧道施工打破了原有岩土应力的平衡就必须要对开拓出来的地下空间的土体进行支护,如何支护以及支护能不能到位都是难点,支护不到位很可能造成施工空间周围土体不稳,出现变形,变形严重就极可能引发严重安全事故。最后,隧道施工技术的选择对地质条件的依赖性非常高,不同地质条件需要采取不同的施工技术手段来施工,但地质条件不确定,施工当中就需要随时调整施工技术,这对施工影响很大,有时可能会因为遇到与地勘资料不符的情况,会导致施工技术发生根本性的变化,比如滇西地区比较突出软土方面的施工技术,而重庆地区则比较注重山区岩石方面的施工技术。

2常见的复杂地质环境类型

在铁路工程施工过程中,主要包括5种常见的复杂地质环境类型。(1)不良地质条件。一般情况下不良地质条件包括滑坡、泥石流、煤层瓦斯和湿陷性黄土等,如果在上述地质上开展铁路工程隧道施工,极其容易发生下沉、围岩变形、塌方与瓦斯爆炸等事故。(2)岩溶。在我国部分地区岩溶属于比较常见的,岩溶会直接影响铁路工程隧道的施工,甚至会发生突水、突泥等情况。(3)大断层带。在对铁路工程深隧道进行施工时,会部分存在区域性断层问题,对铁路工程隧道的整体施工造成极其严重的影响,一般铁路工程隧道工程的规模都较大,而且无法对大断层带的风险进行判断,不仅需要较高的施工成本,也导致作业难度越来越大。(4)膨胀岩。在膨胀岩中一般都含有大量的水分,会使其体积变大,具有较大的内应力。(5)软弱围岩。因为软弱围岩的承载力与黏结力较小,所以遇水就极其容易发生软化,从而导致铁路工程隧道工程发生裂缝、塌方与滑坡等问题。

3复杂地质条件下的常用隧道施工技术

3.1浅埋偏压隧道施工技术

和其他类型的隧道相比较来讲,浅埋偏压隧道埋深比较浅,覆盖层较薄,使得浅埋偏压速调无法独立成拱,特别容易发生地表塌陷,在实际施工期间,由于地表损失,会出现大面积移动,对隧道施工质量产生不利影响,危害周围生态环境。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,在隧道施工期间,如果遇到浅埋偏压地质条件,施工单位要及时采取相应的解决措施,并结合该地区浅埋偏压地质条件的特点,制定出完善的应对措施,减少突发事件的出现。通常来讲,浅埋偏压主要发生在隧道的进口与出口位置,隧道施工过程当中,围岩与支护体系容易出现变形,从而引发塌陷与地表沉陷现象。因此浅埋地层的岩土体较为松散,稳定性差,增加了隧道的独立成拱难度。在隧道开挖施工期间,受到偏压的影响,出现较大的变形,地表受到地层损失的影响,也会随之移动。在浅埋偏压隧道施工期间,施工人员要注意以下问题:(1)在洞内,可以采用超前管棚施工方法进行施工,并对地基进行加固处理,隧道的开挖可以采取多台阶预留核心土法与CRD法进行施工。(2)在隧道施工过程当中,施工人员要严格遵守“早进晚出”施工原则。(3)做好地表与洞内变形监测工作,根据各项监测数据,妥善调整各项施工参数,降低隧道施工安全事故发生概率。

3.2软弱围岩地质条件

若隧道施工时遇到软弱围岩地质,那么施工单位就应当深入地探究该地质类型的特征,并以其特征为切入点,选择与其相对应的施工方式,使得其施工更具合理性,保障围岩的稳定程度,尽可能地提高施工的效果。另外,施工人员还应当对该施工现场的地质条件进行分析,结合实际化的施工要求标准,设定好荷载的条件,让隧道的结构可以达到相应的荷载要求标准。进一步地分析隧道项目的衬砌结构,设定好衬砌结构的实际参数标准。对其地质特性分析引进高新的施工技术,特备是对施工地区周围的地质鉴定技术,必须要严苛地规范并设定好工艺的流程。隧道施工的顺畅度会和地质鉴定技术水平相关联,我国所应用的地质鉴定技术相对一些发达国家还有些差距,这主要是因为其技术的发展时间比较短,其技术的使用会存在比较繁杂性的缺陷性问题。在进行地质鉴定工作的过程中,其只能借助地质判别设备来完成零散性的鉴别任务,其所得出的结果缺乏一定的系统性。在众多因素的影响下,我国必须要加大对地质鉴定技术的研发力度,进一步地强化并提高其实际的鉴定水准,为其隧道的施工提供技术层面的保障。

3.3治水技术

在复杂的地质施工条件下,必须加强对地下水处理和衬砌结构施工质量。施工人员可以通过使用导坑排水技术或超前钻孔技术以及降水技术的应用,提升隧道施工的地下水处理效果。在施工过程中,小导管注浆技术较为常用,注浆材料为水泥和水玻璃胶的混合物,应用过程中,应科学选择浆液类型以及浆液的配比,以显著提高处理效果。注浆过程中,施工人员需要合理的控制注浆压力,当注浆量达到80%时,结束小导管的注浆工作。

3.4隧道变形控制技术

为了使铁路工程隧道的承载能力得到提升,必须采取有效的技术,不断提高铁路工程隧道的抗塌方与变形能力,而且在铁路工程隧道施工过程中,通过前期的监测判断塌方发生概率较大的地段,要求相关作业工作人员进行药卷锚杆支护,再将钢筋网挂上,然后补喷一定数量的混凝土,确保对铁路工程隧道变形的情况进行约束,才能够有效阻止塌方与变形等情况,从而使铁路工程隧道的施工质量得到大幅提高。同时在铁路工程隧道施工过程中,即使没有发生塌方与变形的情况,也需要通过使用相应的预防措施,对铁路工程隧道施工工段进行保护,从而更加利于铁路工程隧道工程的施工。

结语

想要在复杂地质条件下科学合理地开展隧道施工活动,就必须要做好施工技术的管理工作,对实际施工地区的地质水文条件进行科学合理化的勘察,编制出更为高效且合理的技术使用方案,同时还需要制定应急预案,最大限度地提升该工程项目的综合性收益,使得我国铁路建设行业可以发展得更为稳定,防止其遭受复杂地质条件的侵扰,及时地完成施工任务,将其技术应用到实处,精细化管理各个施工环节。

参考文献

[1]王尚书.隧道软弱围岩中的CRD施工技术应用[J].中国新技术新产品,2018(09).

[2]胡娟.软弱围岩隧道前期支护施工控制技术的应用[J].交通科技(应用技术版),2017,12(04).

论文作者:宗岩宁

论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期

论文发表时间:2020/4/7

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