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摘要：复杂地质环境下的隧道施工有其自身的特性，由于隧道开挖、支护、衬砌等施工不可避免造成对山体或地下岩层的结构性破坏，如果隧道施工技术的应用没有充分考虑到施工区域的复杂地质环境和特点，则会导致隧道施工技术应用中的变形或岩体位移现象，引发隧道施工的安全事故和风险。为此，要着重把握复杂地质环境的涵义和特性，探索科学合理的复杂地质环境下的隧道施工技术，确保隧道施工工程的效率和质量。
关键词：复杂地质环境；隧道施工；技术
1 隧道工程复杂地质环境概述
隧道工程施工中的复杂地质环境对于施工技术应用带来极大的难度，其复杂的地质条件可以从两个方面加以理解和认识：首先，隧道施工区域非常复杂和苛刻。例如：在一些公路隧道工程施工过程中，难免遭遇喀斯特地貌、断层结构等复杂的岩层结构，它们对于隧道工程施工造成极大的难度。二是，隧道施工区周边地质环境复杂，部分地区可能有矿井，黄土或特殊路段；另外，还有一些下水管道设施、天然气管道设施、城乡构造物等基础设施，也是对隧道工程施工造成干扰的一个重要内容。
这些复杂的隧道施工地质环境引发各种不可预测的地质问题和风险，如：岩溶，泥水，高地温灾害，断层破碎，偏压，岩爆，瓦斯爆炸等这些地质问题和风险对建筑工人或周围环境构成严重的安全威胁和伤害。为此，必须重视隧道施工技术在复杂地质环境中的应用，全面提高施工技术水平，加强隧道施工质量和安全管理。
2 复杂地质条件对隧道施工的影响
随着中国交通运输业的快速发展，中国铁路隧道建设日益增多。技术要求也越来越高，许多隧道需要经历一些复杂的地质条件。在整个铁路隧道的建设过程中，必须面对和克服不利于施工的各种地质条件。如岩溶，断层，煤层，放射性气体，弱断裂带，高地温等。如不能很好地处理施工中面临的这些问题，就极有可能导致一些严重的安全事故出现，这样不仅会降低铁路建设的经济效益和社会效益，而且，它会浪费大量的人力，物力，财力等，甚至造成人员伤亡。
3 不同复杂地质环境下的隧道施工技术应用
3.1溶洞地质条件的施工技术
由于隧道施工环境恶劣，在施工过程中不可避免的会出现洞穴。介于此，这就需要施工人员在施工过程中，需要明确地分辨出溶洞的类型、分布范围以及其填充物的材料等，一旦发现有溶洞出现时就需要采取科学、有效的措施进行整治。由于隧道容易出现泥石流、落石等情况，施工单位必须提前做好预防措施，防患于未然。在隧道的岩溶区中，其结构和岩层相对还是比较稳定的，再加上其发育情况相对来说还是比较成熟，所以当地下水量达到饱和程度时，施工人员可以考虑采用探孔的方式来了解地下的地质情况。如果溶洞的岩溶区中含有大量水量时，在施工开始之前必须先进行排水，避免在施工过程中出现溶洞现象。
3.2膨胀性地质环境下的隧道施工技术应用
第一，优化工序流程和施工方式。在膨胀性地质环境下的隧道施工技术应用，要优化工序流程和施工方式，应当先进行上导坑施工、再进行弧形导坑施工的方式，采用先拱后墙的施工方式，确保隧道施工的连续性、紧凑性，避免对岩石原有结构造成破坏和影响，使之具有整体性，最大程度上减少风化、水化等问题。
第二，分步开挖和搭建支撑施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在隧道施工过程中，要适当调整开挖的顺序，合理设置导坑，使之具有科学合理性。同时，通常采用框架式的结构进行岩洞的支撑，并在中间预留0.2-0.4m的间隙，确保施工的安全可靠性。
3.3流沙地质条件的施工技术
流沙地质在隧道工程中也是比较常见的一种特殊性地质，在这种地质情况下施工时，隧道围岩、支护结构的稳定性难以保障，容易出现各种危险状况。因此，在施工之前，施工人员需要事前确认工程的流沙量，及时处理好水流、流沙，必要时要采取适当的处理措施，例如：在挖掘过程中，必须严格遵循自上而下，首次支撑，挖掘和关闭的原则。必要时还需要灌浆稳定技术以确保围岩的稳定性。
3.4突出水环境下隧道施工技术的应用
第一，适当调整导坑与正洞的间距，使两者保持10 cm的距离，导坑的开挖形状应当为城门洞的形状，一般段的开挖是通过全断面开挖进行的，隧道长度通常设计为3米；并运用喷锚支护技术进行混凝土结构的施工，安装间距为1m的钢架。
第二，采用全开挖施工方法，循环开挖隧道长度设计为2m；并采用喷锚技术、模型衬砌技术，进行混凝土结构的施工和钢架的合理设置。
第三，在管棚施工操作的过程中，必须加固正洞，增大导坑的面积；通过阶梯挖掘进行施工，使台阶之间的间距保持在约4米；同时，运用预支护技术、喷锚技术、模型衬砌技术，实现全断面的混凝土注浆施工，并搭建管棚、小型导管支护结构。
4 复杂地质条件下的铁路隧道工程施工管理措施
4.1落实科学的勘察工作
铁铁路隧道施工测量工作应注重以下几个方面：首先，在施工前应预测合理的地质条件，并应采用科学仪器有效地估计可能的地质灾害，分析隧道施工的可行性。其次，在施工过程中，应该随着工程进度的不断推进，对周围的岩层受力情况进行实时监测，一方面，为确保工程建设的安全，另一方面，为工程建设工作开发展提供有机指导。第三，有必要实施严格的地质灾害分析，隧道段深入项目内部，项目的地质条件和水文条件深度整合，确保施工安全。
4.2隧道施工过程中的通风管理
隧道开挖常用钻爆法施工，炸药爆炸后产生大量粉尘及有毒有害气体，为了保障施工安全及施工人员身心健康，隧道通风尤为关键。当隧道穿越煤层、瓦斯地段时，只有及时通风使洞内有毒有害气体和氧气浓度达到要求，才能确保施工安全，避免造成安全事故。
隧道通风有两种类型：自然通风和机械通风。根据隧道长度和施工方法，选择使用哪种通风方式。隧道通风机主要根据风量需求的大小来选择，风量的计算(同一时间洞内工作最大人数)：Q1=KMQn(K为风量系数取1.2；M为同时在洞内工作人数取60人；Qn为每人所需新鲜空气，取4m3/min)
4.3加强施工管理
在隧道施工过程中，必须进行规范的施工管理。一方面，落实严格的施工管理组织结构设计，落实管理责任制，明确各个岗位的职责，对隧道施工的各个环节、各个阶段进行严格的施工控制。另一方面，落实严格的监管制度，对工程施工进行实时、全方位的监督管理，保证工程开展的技术性以及安全性。
4.4监控量测
在隧道施工过程中，监测和测量是确保隧道质量和安全的关键。通过监测和测量，及时掌握地层和支护结构的动态变化，判断围岩和支护结构的强度和稳定性。分析监测测量结果，指导施工。主要采用精密水准仪、全站仪、收敛仪等设备对隧道地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛等监控项目进行量测。在不同的地质条件下，选择不同的项目作为隧道监测和测量的重点。例如：隧道穿越断层、岩溶、涌水突泥地段，要把地表沉降和围岩收敛作为观测重点，其他选测项目根据实际情况进行量测。
结语：我国隧道工程的发展规模逐步扩大，但在隧道施工过程中，由于中国的地质环境，水文条件差的影响使隧道工程在施工过程中遇到了一定的困难。为此，为了保证工程施工质量，必须注重工程施工技术的改进，提高施工人员的安全意识。同时，在施工开始前，有必要对工程施工现场的地质条件进行综合分析和研究，并根据实际情况采取有效的施工技术。从而保证了隧道工程的施工进度，保证了工程质量。
参考文献：
[1]肖毅.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].低碳世界，2014(1):202-203.
[2]徐颖.对复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].建筑技术开发，2017(17):57-58.
论文作者:蒋向前
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/26
标签：隧道论文; 地质论文; 过程中论文; 导坑论文; 环境论文; 施工技术论文; 条件论文; 《防护工程》2018年第29期论文;