对复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究

技术研究黄鑫(中铁十九局集团第二工程有限公司，辽宁辽阳111000)［摘 要］通过对就复杂地质条件下铁路隧道施工技术进行研究，基于常见地质问题提出加强技术对策，在风险监测，质量 控制及施工管理方面水平，对复杂地质条件下对铁路隧道施工技术有一定帮助。［关键词］复杂地质条件；铁路隧道工程；施工工艺［中图分类号］U455.49 ［文献标志码］A ［文章编号］1001-523X (2019) 02-0056-02Study on Construction Technology of Railway Tunnels under

Complex Geological ConditionsHuang Xin［Abstract ］ Through research on railway tunnel construction technology under complex geological conditions, technical countermeasures based on common geological problems are proposed. In the aspects of risk monitoring, quality control and construction management, it is helpful for railway tunnel construction technology under complex geological conditions.［Keywords ］ complex geological conditions ； railway tunnel engineering ； construction technology1地质问题分析1.1软弱围岩在铁路隧道工程施工过程中，隧道围岩是指承载一定应 力的岩体，其质量直接影响着工程施工的安全。而软弱围岩 则是指岩体质地较为软弱，在粘结能力和承载能力方面存在 一定的不足，易出现破碎、松散、裂缝等问题的围岩。在隧道开挖的过程中若是遭遇这种岩体，有很大的风险 会导致其失稳掉块或是遇水软化，进而引发坍塌或是塌方等 事故。同时，在高地应力的作用下，软弱围岩还容易出现变 形问题。基于上述原因，软弱围岩的加固难度也相对较高，一旦 在技术方面控制不当，就会导致失败，甚至引发岩体垮塌事故, 危及到施工人员的生命安全，并损坏施工设备，带来严重的 经济损失。由此可见，软弱围岩的处理是地铁隧道施工的关 键问题。1.2浅埋偏压浅埋偏压现象若处理不当，会引发岩体变形等问题，对 铁路隧道施工造成巨大的阻碍。同时，还有可能造成安全事故， 影响到施工人员的人身安全及工程施工的进度。基于此，在 铁路隧道施工中若是遇到浅埋偏压地段，须及时釆取加强措 施，低效岩体偏压产生的负面影响，如此才能保障施工活动 的顺利实施以及后期运行的安全平稳。在具体施工过程中，施工人员要对浅埋偏压地段的地质 特征将进行详细的了解掌握，明确把握施工技术措施和安全 控制要点，如此才能最大程度的消除安全施工风险。1.3大断层带大断层是铁路隧道工程施工中常见的地质情况，具有很 高的危险性。通常情况下，大断层带和塌方、巷道涌水、巷 道突水等事故都存在紧密的联系。在一些埋深较长的铁路隧 道工程中，断层构造会对施工活动的顺利开展造成极大的阻 碍，甚至在一定程度上决定了工程的成败，且断层带地段的 地下水活动较为活跃，因此对施工技术的要求较高，易留下 施工质量缺陷。收稿日期：2018-09-12作者简介：黄鑫（1984—）,男，辽宁辽阳人，工程师，主要研究方向为

2施工技术和对策2.1 改善施工环境考虑到不通过地质条件下围岩特征存在的差异性，在进 行软弱围岩地段隧道施工时，必须结合该区域的地质特点合 理选用施工技术方法，以强化围岩的稳固性，为施工作业创 造一个良好的环境。在具体实施的过程中，首先需要结合具体的地质条件和 工程需求，对围岩所有承受的荷载进行确定。在此基础上对 隧道中衬砌结构进行深入的分析，合理选择类型、科学设置 尺寸。在上述过程中，需要使用到地质鉴别技术，该技术的有 效性直接关系着施工单位能否全面详实的掌握当地的地质情 况。现阶段我国地地质鉴别技术依旧不够成熟，通常需要使 用地质判别仪器进行辅助。2.2提高施工方案针对性在铁路隧道施工中若是遭遇浅埋偏压地段，为避免出现 塌方事故对施工质量及周边的地质环境造成恶劣影响，须对 开挖、支护以及排水等方面的技术进行合理选用。首先，在施工开始前，对浅埋偏压地段的特征进行掌握， 通过科学分析预测施工过程中可能会出现的问题，之后有针 对性地制订施工方案，并在方案中完善各类问题的解决方案， 以此有效掌握突发事故。而在施工开展的过程中，要对岩体的变形情况进行动态 监测，一旦发现地质变形问题，要及时停止施工，釆取措施 进行处理。此外，对围岩变形状态进行分析，掌握其变形发生时间 和规律，以此为依据釆取最准确的参数进行施工，并根据施 工中地质条件的变化情况对参数进行适时的调整，保障工艺 参数始终满足施工技术，使施工作业在安全状态下开展。 2.3加强施工质量监控2.3.1提升地质勘察技术当前阶段，我国铁路隧道施工中对地质条件的重视仍旧 存在一定不足，加之工程实践经验缺乏，导致施工前的地质 勘察工作往往得不到有效的落实。在这样的情况下，施工单 位对地质类型和地质状况的了解不够全面，常出现盲目施工 的现象，且无法根据地质条件的变化对施工作出调整，最终

隧道施工。• 56 •建筑技术开发Building Technology Development施工技术Construction Technology第46卷第2期2019年1月导致地质灾害和安全事故的发生。为了避免这一问题，除要 加强对复杂地质条件的重视外，还需加强研发创新，提升地 质勘察技术水平。一方面，釆取勘察仪器和地面调查相结合 的方式对施工区域地质结构进行了解掌握，另一方面，釆用 合理的方式进行突水、塌方等灾害的检测，提高施工安全 水平。2.3.2对铁路隧道施工技术进行改进改进铁路隧道施工技术是解决复杂地质问题的有效途径。 在具体实施的过程中，要对施工区域的地质条件进行整体性 把握，在此基础上预先做好应对措施。对于施工中出现的地 质灾害要及时组织人员进行处理。在灾害处理完成后，要对 整个过程进行综合分析，并做好记录，一方面避免相同问题 的再次发生，另一方面也为后续处理工作提供一定的参考。 2.3.3强化施工监管在铁路隧道施工中，监管是保障工程施工高效开展的有 效手段，因此应将其贯彻落实到整个工程施工过程中，对每 一个施工环节的质量进行监督检查，确定质量合格后才能开 始下一环节施工。同时，加强施工人员安全意识的培养，使 其熟练掌握各项施工技术，同时保障施工安全防护措施的有 效性，促进施工质量的提升，为铁路行业的发展提供充足的 动力。其是在复杂地质条件下，有效的监控和测量能够帮助施工单 位更加详细的掌握围岩的变化情况，从而及时对施工方案和 支护措施作出针对性调整，保障施工作业安全有序的开展。在复杂地质他条件下铁路隧道工程施工中，必须监测的 项目主要包括地质情况和支护情况、水平收敛、沉降情况、 地表变化4个方面，表1为铁路隧道具体监测内容。表1铁路隧道监测项目及内容监测项目地质情况和支护情况水平收敛检测内容隧道开部分的岩层情况、地下水位以及结构间层数据水平收敛气情况、岩体稳定性

以及二次衬砌和支护情况沉降情况地表变化隧道顶部下沉情况以及拱顶稳定性隧道上部地表的下沉情况以及隧道支护的安全性能4结束语综上所述，随着我国铁路事业的迅猛发展，我国铁路建 设取得巨大成果的同时一些问题也逐渐暴露出来。如面对一 些复杂地质条件，铁路隧道工程施工一旦岀现安全事故或是 地质灾害，会造成严重的经济损失和人员伤亡。为了改善这一问题，我国必须加强对铁路隧道施工技术 的创新研发，促进铁路隧道工程建设水平的提升，保障铁路 运行的平稳安全。3案例分析3.1工程概况本次探究的铁路隧道工程是吕梁至临县支线铁路，位于 山西省吕梁市境内，途径大武镇，分成2条，分别通向啧口镇 和城庄镇。隧道长度为9.033 km,布设于湫水河岸黄土丘陵地带，该 地段存在多处地质滑坡，不稳定性斜坡体，黄土陷穴等不良 地质，为施工走也带来了较大的阻碍。3.2铁路隧道施工中应用到的施工技术在本次铁路隧道工程中，共涉及到了以下几种施工技术。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］ 龚彦峰，肖明清.我国高速铁路隧道技术要点与有关建议［J］,铁道工程

学报，2014, 31 (12) ： 67-71.［3］ 李渊.复杂地质条件下铁路隧道施工关键技术分析［J］,建筑技术开发， 201& 43 (9) : 49-50.(1) 结合隧道地段前面偏压以及滑坡等复杂地质条件，

在进洞前完善截水设施，同时釆取仰坡防护、管棚、洞外支 护等基础措施，保障洞口的稳固性。(2) 针对围岩破碎、砂砾层等不良地质条件，采用3台阶 临时仰拱法开挖，同时配合V级加强复合式衬砌法。(3) 针对拱顶圆砾地层和破碎岩层开挖后容易出现塌落 的问题，采取自进式注浆锚杆预注浆对围岩进行加固处理， 保障开挖的安全性。(4) 使用锁脚锚管对初支钢架进行加强，增强钢架体系 的承载力。(5) 在埋藏型古冲沟和富水易变形地段釆取双层钢架支 护的方式。(6) 在防水施工中，采取衬砌背后压浆措施，同时配合“防、 排、堵、截”等综合措施，保障隧道的防水性能。3.3 铁路隧道施工中塌方事故产生的原因及治理措施在铁路隧道施工中，可能导致塌方事故的原因十分多样， 如自然因素、人为因素、施工方法选用不当等。而隧道塌方 主要表现为土体变形失稳、破碎岩石溜塌或是周边应力过度 集中等。若是在施工中遭遇塌方问题，一定要及时进行处理，具 体步骤如下:首先，对塌方部位的地质、外形、范围进行了解， 详细分析塌方产生的原因，之后有针对性地制订处理措施和 救援方案。具体处理措施包括加强超前支护、加强初期支护、调整 开挖工法、做好防水排水等。3.4铁路隧道施工监测在铁路隧道施工中，监控和测量贯穿在其整个过程中，是 工程不可缺少的工序之一，它直接关系着施工的安全性。尤

［4］ 汤宪高，单向华，魏志宏，等.长大铁路隧道机械化施工配套技术经济

分析研究［JJ.隧道建设,2012, 32 (3) : 270-274, 286.［5］ 董玉辉.高海拔寒区高速铁路隧道施工及抗防冻技术研究［D］,成都：西

南交通大学，2014.［6］ 殷艳萍，顾向阳.关于铁路隧道施工安全管理与风险预警技术的运用分

析［JJ.绿色环保建材，2018 (4) : 161.［7］ 鄒海波.髙速铁路隧道施工技术与质量控制探索［J］,建材与装饰，2018 (16) : 279.［8］ 汪振好.当前铁路隧道施工亟待解决的若干技术问题卩］.建筑技术开发， 201& 45 (7) : 59-60.［9］ 刘园，王峥.试析铁路隧道施工安全管理与风险预警技术的应用［J］,绿

色环保建材，2017 (9) : 117.天津全面取消城市基础设施配套费天津市政府办公厅关于城市基础设施配套收费与建设 体制改革的工作意见从2019年1月起施行。从2019年1月 1日起，全面取消城市基础设施配套收费，供热工程建设实 行市场化。同时，天津市完善市政配套基础设施建设体制。为确 保市政配套基础设施与建设项目同步使用，储备土地应进 行必要的前期开发建设。由土地整理单位按照各专项规划及工程建设标准对市 政配套基础设施的建设方案进行深化，编制工程预算，按 成本审核程序审定后纳入整理成本，并按建设程序组织 建设。• 57 •