張峰
濕陷性黃土地區(qū)鐵路隧道施工中的技術(shù)問題
張峰
在鐵路隧道工程施工中,針對濕陷性黃土地區(qū)施工問題,因其地質(zhì)復(fù)雜因素,不僅可以增加施工難度,也成為目前濕陷性黃土地區(qū)建設(shè)鐵路隧道必須面臨的技術(shù)難題,因此,在實(shí)際施工過程中,必須采取優(yōu)化的工程施工措施,才可以確保鐵路隧道施工工程的安全與穩(wěn)定性。以下本篇就針對濕陷性黃土地區(qū)具體鐵路隧道施工實(shí)例,從而能夠分析制定優(yōu)化的濕陷性黃土地區(qū)鐵路隧道施工決策,發(fā)揮積極影響。具體內(nèi)容如下。
1.項(xiàng)目概況
本次研究中,針對郭旗隧道施工案例,分析研究濕陷性黃土地區(qū)鐵路隧道施工相關(guān)問題。在實(shí)際郭旗隧道施工項(xiàng)目中,該項(xiàng)目地址位于陜西延安市延長縣郭旗鄉(xiāng),本次施工隧道項(xiàng)目進(jìn)口里程為DK368+499.,出口流程達(dá)到DK370+422.69,全長為1923.69m。
2.地質(zhì)因素
該隧道項(xiàng)目施工場地的地形起伏較大,且隧道進(jìn)口三體自然邊坡達(dá)到30~40°,出口自然邊坡也較陡峭,坡度達(dá)到70~80°。隧道施工過程中,當(dāng)?shù)貙儆跐裣菪渣S土地,其勘探深度范圍內(nèi)地層是上更新統(tǒng)風(fēng)機(jī)沙質(zhì)新黃土,進(jìn)口處有上更新統(tǒng)風(fēng)沖洪積黏質(zhì)新黃土,而在中更新統(tǒng)風(fēng)沖洪積黏質(zhì)老黃土,晚三疊紀(jì)瓦窯堡組則為泥巖、沙巖地質(zhì)??梢姡敬雾?xiàng)目隧道施工中地質(zhì)因素復(fù)雜,具體地質(zhì)復(fù)雜程度分段情況,如下表所示:
地質(zhì)情況表
1.存在邊坡穩(wěn)定性問題
在郭旗鐵路隧道施工中,由于其位于濕陷性黃土地區(qū),而該區(qū)域的黃土邊坡比較陡峻,并且在濕陷性黃土地區(qū)的新老黃土界面,也存在較高的含水量,容易發(fā)生土質(zhì)沿軟塑層滑動(dòng),從而形成滑坡、坍塌等危險(xiǎn)的地質(zhì)災(zāi)害,影響鐵路隧道施工安全。同時(shí),濕陷性黃土地區(qū)施工中,若是黃土滑坡,也會導(dǎo)致邊坡變形,破壞鐵路隧道施工進(jìn)度,產(chǎn)生不利影響。
2.存在路基地表濕陷性問題
在濕陷性黃土地區(qū)施工中,由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)松散,存在節(jié)理發(fā)育,因此該地區(qū)極易受到地表水沖刷,同時(shí),地表水也會沿黃土的裂隙下滲,對路基產(chǎn)生機(jī)械侵蝕或是化學(xué)溶蝕,對鐵路隧道線路的行車安全將造成極大危害。同時(shí),在郭旗鐵路隧道濕陷性黃土地區(qū)施工中,對于新近堆積的黃土,也會存在濕陷變形,而對于大于80%飽和度的黃土,雖然其濕陷性已漸漸退化,但是這樣的黃土則常處于軟塑、流塑的狀態(tài),導(dǎo)致路基的承載力降低,還容易產(chǎn)生濕陷及路基壓縮變形的問題。
3.隧道變形問題
在濕陷性黃土地區(qū)的鐵路隧道施工中,濕陷性黃土的自穩(wěn)時(shí)間很短,在開挖前圍巖施工中,極容易受開挖擾動(dòng),產(chǎn)生坍塌冒頂。同時(shí),濕陷性黃土的變形量大,容易導(dǎo)致隧道圍巖變形,影響濕陷性黃土地區(qū)鐵路隧道施工安全。
4.忽視現(xiàn)場檢測問題
在實(shí)際濕陷性黃土區(qū)域的鐵路隧道施工中,需強(qiáng)化現(xiàn)場施工檢測,這樣才可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題。就如在施工過程中,若路基土沉降大于變形,將會產(chǎn)生負(fù)向摩擦力,影響路基樁結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性,對鐵路隧道施工質(zhì)量安全產(chǎn)生不利影響。而在郭旗鐵路隧道施工中,卻容易忽視施工質(zhì)量檢測,不能及時(shí)對施工現(xiàn)場進(jìn)行檢測,忽視施工現(xiàn)場檢測工作,對提升施工質(zhì)量造成不利影響。
1.選擇合理的隧道施工方法
在郭旗鐵路隧道施工中,由于隧道位于濕陷性黃土地區(qū),因此在具體施工中,一定要合理選擇施工線路位置,確保盡量將施工線路安排在濕陷性黃土厚度較小、排水條件較好的地區(qū)。同時(shí),在施工中,也應(yīng)該盡量減少邊坡、仰坡的高度。在郭旗鐵路隧道施工中,濕陷性黃土場地的樁基長度應(yīng)穿透整個(gè)濕陷性土層,樁端支承在可靠持力層上,確保提升隧道施工安全性,發(fā)揮重要作用。
2.優(yōu)化加固防水措施
對于郭旗濕陷性黃土地區(qū)的鐵路隧道項(xiàng)目施工中,做好濕陷性黃土地區(qū)的路基防排水措施,能夠結(jié)合郭旗濕陷性黃土地區(qū)的地形、地貌以及相關(guān)水文資料,從而可以深化研究制定出防排水的整體布設(shè)方案,順暢排放地表水,避免隧道路基被雨水沖刷,避免積水產(chǎn)生濕陷性問題。郭旗隧道排水施工中,要做到流水有出路,不漫流,不沖刷農(nóng)田,不含有毒物質(zhì)。同時(shí),在郭旗隧道排水施工中,應(yīng)加強(qiáng)隧道洞內(nèi)堵水防滲處理,減少隧道施工對地下水的影響,能夠確保黃土區(qū)鐵路隧道施工中的路基加固安全。
3.隧道變形處理措施
針對實(shí)際濕陷性黃土地區(qū)的鐵路隧道工程施工中,可以根據(jù)具體的地質(zhì)條件因素,從而可以優(yōu)化制定出可靠的鐵路隧道中的路基施工措施,以確保可以提高路基對載荷的承載力。在具體的鐵路隧道施工中,為避免路基變形,可以改善路基土地的力學(xué)性質(zhì),從而消除路基變形、濕陷性障礙,保證鐵路隧道的施工安全與延長隧道使用,具體可采用基底高壓旋噴樁加固處理技術(shù),有助于提高路基的承載力,避免發(fā)生變形。同時(shí),在郭旗隧道施工中,由于其變形縫的設(shè)置里程達(dá)到DK358+504,采用中埋式鋼邊橡膠止水帶+背貼橡膠止水帶防水方式,將變形縫設(shè)置在明暗分界處,還可以在基底軟硬不均勻的地段,將變形縫的寬度控制在2cm,也可以避免發(fā)生路基變形,發(fā)揮積極影響。
4.強(qiáng)化執(zhí)行施工現(xiàn)場檢測工作
在濕陷性黃土地區(qū)鐵路隧道施工中,負(fù)摩擦力不僅與施工中樁土間相對的濕陷量大小相關(guān)聯(lián),還會因?yàn)槁坊慕秶约敖姆绞接?jì)時(shí)間長短的影響,因此,在郭旗鐵路隧道施工中,應(yīng)該對施工現(xiàn)場多進(jìn)行試驗(yàn)檢測,以確保優(yōu)化設(shè)計(jì)施工方案,避免負(fù)摩擦力因素影響施工質(zhì)量。在施工過程中,驗(yàn)證隧道施工支護(hù)結(jié)構(gòu)效果,并確認(rèn)其支護(hù)參數(shù),確保施工安全與施工結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性。在隧道施工路基加固段,強(qiáng)化沉降觀測,從隧道洞口其每隔25m布設(shè)監(jiān)測斷面,根據(jù)斷面監(jiān)測數(shù)據(jù)判斷施工質(zhì)量,以確保濕陷性黃土地區(qū)鐵路隧道施工達(dá)到實(shí)際安全需求,避免出現(xiàn)負(fù)摩擦力影響因素,提升施工質(zhì)量安全,發(fā)揮積極影響。
綜上所述,針對濕陷性黃土地區(qū)鐵路隧道施工中,必須選擇合理鐵路隧道施工位置,采取可靠的施工決策,合理選擇隧道施工方法,并應(yīng)用加固防水、路基變形處理以及聯(lián)合強(qiáng)化執(zhí)行施工現(xiàn)場檢測工作,以確保可以提升濕陷性黃土地區(qū)鐵路隧道施工質(zhì)量,發(fā)揮積極影響。
(作者單位:中鐵二十局集團(tuán)第六工程公司)