復(fù)雜地質(zhì)條件下鐵路隧道施工技術(shù)微探

穆文輝

（蒙西華中鐵路股份有限公司，北京100073）

1 引言

隧道作為鐵路工程的主要組成部分，其建設(shè)質(zhì)量直接關(guān)系鐵路線路的運(yùn)行壽命以及運(yùn)行安全。因此，必須加強(qiáng)對(duì)鐵路隧道工程項(xiàng)目施工的重視，明確鐵路隧道施工方案以及施工技術(shù)要點(diǎn)，提高隧道工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。

2 復(fù)雜地質(zhì)條件下鐵路隧道施工難點(diǎn)

2.1 圍巖性質(zhì)薄弱

圍巖薄弱是隧道施工過程中常遇到的復(fù)雜地質(zhì)條件之一，在隧道施工過程中，可能會(huì)遇到圍巖裂隙發(fā)育情況影響隧道穩(wěn)定性的問題。一些特殊區(qū)域的圍巖甚至并沒有穩(wěn)定性，在很大程度上增加了施工難度，影響了隧道施工的順利進(jìn)行[1]。

2.2 施工人員問題

復(fù)雜地質(zhì)條件下，鐵路隧道施工對(duì)施工人員的專業(yè)技術(shù)提出了更高的要求，施工人員需要具有豐富的理論知識(shí)以及高超的施工技術(shù)才能完成復(fù)雜地質(zhì)條件下的鐵路隧道施工，并應(yīng)對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件和環(huán)境特征。另外，施工人員需要結(jié)合環(huán)境的變化以及施工的目的，及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化施工方案以及施工計(jì)劃，以保證施工的穩(wěn)定性和安全性。但是，從當(dāng)前復(fù)雜地質(zhì)條件下鐵路隧道施工技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際情況來看，多數(shù)施工人員在隧道施工過程中并不能對(duì)外界環(huán)境的變化進(jìn)行及時(shí)的感知，技術(shù)選擇的局限性比較大，如果出現(xiàn)施工環(huán)境與技術(shù)能力不匹配的問題，會(huì)造成嚴(yán)重的施工事故和問題。其次，鐵路隧道施工對(duì)施工人員的危險(xiǎn)識(shí)別意識(shí)以及安全防范意識(shí)有較高的要求，需要能在施工過程中優(yōu)先判斷地質(zhì)環(huán)境可能帶來的影響，但是，從具體的施工過程來看，一些施工企業(yè)在施工過程中并沒有重視現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境施工安全的管理。針對(duì)施工人員進(jìn)行的安全施工培訓(xùn)及風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別培訓(xùn)不到位，導(dǎo)致施工人員并不能嚴(yán)格按照相關(guān)流程和方案進(jìn)行施工，應(yīng)急反應(yīng)能力不足，導(dǎo)致施工過程中存在很多不可控因素，影響了施工的順利開展[2]。

2.3 施工技術(shù)應(yīng)用不合理

復(fù)雜地質(zhì)條件下的鐵路隧道施工對(duì)施工技術(shù)和施工工藝有較高的要求，傳統(tǒng)的施工方法以及施工技術(shù)已經(jīng)無法滿足復(fù)雜地質(zhì)條件下的施工需要，而且如果盲目應(yīng)用以往的施工技術(shù)和施工理念，輕則導(dǎo)致施工項(xiàng)目進(jìn)度問題，重則會(huì)引起重大安全事故。因此，需要結(jié)合復(fù)雜地質(zhì)條件特征及環(huán)境特點(diǎn)，對(duì)原有的施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新。當(dāng)前，我國(guó)鐵路隧道工程的施工技術(shù)和施工方案依然比較單一和落后，沒有合理應(yīng)用先進(jìn)的施工技術(shù)。施工人員仍然采用傳統(tǒng)的鉆爆法和掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行復(fù)雜地質(zhì)條件下的隧道施工，而且環(huán)節(jié)的施工也未能進(jìn)行有效的銜接，引發(fā)工程隧道施工項(xiàng)目的安全性問題與穩(wěn)定性問題。另外，一些施工單位為了降低工程建設(shè)成本，提高自身的經(jīng)濟(jì)效益，忽視了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)的考察的環(huán)節(jié)，并且施工設(shè)備、施工人員以及資金方面準(zhǔn)備嚴(yán)重不足，影響了施工的順利進(jìn)行[3]。

3 復(fù)雜地質(zhì)條件下鐵路隧道施工技術(shù)

3.1 臺(tái)階法開挖技術(shù)

作為隧道施工中最為常見的施工方法之一，臺(tái)階法開挖技術(shù)的運(yùn)用能夠提高隧道施工的安全性和可靠性。工作人員在隧道開挖之前，需要對(duì)周圍的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)全面的考察，結(jié)合周圍巖體的實(shí)際特征進(jìn)行隧道開挖施工。臺(tái)階法開挖技術(shù)在軟弱圍巖地段的施工表現(xiàn)出了良好的適應(yīng)性，而且該技術(shù)對(duì)施工設(shè)備的要求不高。經(jīng)過臺(tái)階法開挖之后，能夠獲得較大的隧道內(nèi)部施工空間。其次，工作人員需要在起拱線附近進(jìn)行臺(tái)階的劃分，從而保證開挖后的圍巖自穩(wěn)時(shí)間能夠滿足隧道的施工要求，確保施工安全和施工穩(wěn)定性。巖石條件比較好的圍巖可以適當(dāng)?shù)奶嵘_(tái)階的高度，為后續(xù)大型設(shè)備的應(yīng)用創(chuàng)造良好的環(huán)境[4]。

該施工技術(shù)廣泛適用于工程斷面缺乏穩(wěn)定性的隧道環(huán)境中。但是臺(tái)階法開挖技術(shù)在應(yīng)用期間需要將隧道分為3部分進(jìn)行開挖，會(huì)造成施工過程的中下部空間與上部空間之間存在一定的干擾問題，影響施工的監(jiān)督和評(píng)估。

3.2 支護(hù)技術(shù)

施工人員在復(fù)雜地質(zhì)條件下開展隧道施工時(shí)，需要重點(diǎn)掌握出現(xiàn)的掌子面變形問題。施工過程中，需要采用超前支護(hù)方案和計(jì)劃，通過水平加固的方式提高掌子面的穩(wěn)定性。為了保證超前支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度滿足復(fù)雜地質(zhì)條件的需要，一般應(yīng)用焊接施工技術(shù)焊接鋼架和管棚，使圍巖的強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，提高結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。

3.3 治水技術(shù)

復(fù)雜地質(zhì)條件下鐵路隧道施工面臨著地下水處理的難題，由于地下水的影響，隧道工程的支護(hù)結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)等問題，甚至?xí)鹚淼理敳繑嗔岩约罢麄€(gè)隧道的坍塌等安全問題，嚴(yán)重威脅隧道工程項(xiàng)目的安全性和穩(wěn)定性。在復(fù)雜的地質(zhì)施工條件下，必須加強(qiáng)對(duì)地下水處理和襯砌結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。施工人員可以通過使用導(dǎo)坑排水技術(shù)或超前鉆孔技術(shù)以及降水技術(shù)的應(yīng)用，提升隧道施工的地下水處理效果。在施工過程中，小導(dǎo)管注漿技術(shù)較為常用，注漿材料為水泥和水玻璃膠的混合物，應(yīng)用過程中，應(yīng)科學(xué)選擇漿液類型以及漿液的配比，以顯著提高處理效果。注漿過程中，施工人員需要合理的控制注漿壓力，當(dāng)注漿量達(dá)到80%時(shí)，結(jié)束小導(dǎo)管的注漿工作。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，復(fù)雜的地質(zhì)條件對(duì)鐵路隧道的施工技術(shù)的要求也較高，在一些復(fù)雜地質(zhì)條件下，一旦出現(xiàn)鐵路隧道施工的安全事故或者引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，會(huì)造成嚴(yán)重的后果，因此，必須加強(qiáng)對(duì)鐵路隧道施工技術(shù)的創(chuàng)新和優(yōu)化，提高鐵路隧道施工技術(shù)的施工效率，保障鐵路運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。