復雜地質環境下的鐵路隧道施工技術探析

郝 帥

（北方工業大學 100041）

鐵路工程是我國基建工程之一，在其實際修建過程中，常常會因我國土地面積大和地形變化多樣需要翻山越嶺，而在遇到較為復雜的地質環境時，直接加大施工技術的難度，也將施工風險提高，此時便需要修建隧道工程。隧道工程不僅能夠降低施工風險性，也能夠提高施工的安全性，并且還能有效控制工程造價[1]，也因此，隧道工程對于鐵路工程來說具有更重要的作用，為此，本文將詳細探討在復雜地質環境下的鐵路隧道施工技術，內容如下。

1 復雜地質環境對鐵路隧道技工的影響

我國的土地面積較大，且因各種地質元素導致地形多變，在此種地質環境影響下，鐵路工程建設受到很多不利影響，根據現今的鐵路建設現狀來看，一般會出現兩種情況，一是施工場地地質環境較差，即現場巖石層較脆弱，容易出現巖石崩塌現象；現場地殼活動頻繁，導致地層穩定性較差；施工現場為軟土環境或喀斯特地貌等，在這種地質環境下施工，不僅會增加施工難度，還有可能會引發地質災害。二是地質環境較特殊，如施工區域存在地下采空區或地下洞穴等，也會直接增加施工難度，對隧道工程的建設也會產生較大影響，這也表明，施工單位必須要嚴格管理鐵路隧道施工，提高在復雜地質環境下的施工重視程度[2]。

2 鐵路隧道施工在復雜地質環境下的施工難點

2.1 地質環境復雜多變

不同的地質環境會對鐵路隧道的施工難度造成不同程度的影響，如在地殼活動活躍的地區施工，很容易出現山體滑坡或泥石流等地質災害，直接停止施工工程，影響施工進度。在實際施工過程中，也會遇到地下水等情況，帶來新的風險，因此，施工單位需要在施工前就考察當地環境，綜合實際情況進行分析，做好相應的應對方案，以防施工人員的個人安全也受到威脅。

2.2 施工單位和人員安全意識淡薄

在我國，許多施工單位和施工人員對于鐵路隧道施工的安全意識都不重視，自身安全意識淡薄，更容易出現安全事故。但是在實際施工過程中，出現安全事故時，許多施工單位會認為事故原因是當地地質環境復雜或是施工人員操作失誤，卻并不會在施工現場實施安全措施，而且，許多施工單位的專業水平不高，大多數施工人員在施工時都是憑借自身所謂經驗去進行施工，施工單位也是如此認為，很少去聘請專業的施工技術人員，也使工程的安全性和質量受到影響。

2.3 施工技術不合理

雖然現在已經出現很多先進的施工技術，但很多施工單位并沒有將其應用進去，還是在施工時使用鉆爆法或挖掘機等操作，配合相關的支護技術完成施工，雖然這些操作能夠完成隧道施工，但在復雜地質環境下，無法有效完善工程。還有些施工單位為獲得更多的利潤，降低施工成本，會在施工設備方面降低質量，為工程的質量帶來更多安全隱患[3]。

3 復雜地質環境下應用的鐵路隧道施工技術

3.1 巖溶環鏡

巖溶環境是較為典型的復雜的地質環境，大多在西南地區的喀斯特地貌，常會在施工過程中出現塌陷、滲水、涌泥等問題，影響施工進度和施工質量。為此，在進行巖溶環境的隧道施工時，一定要利用最先進的3S 技術加強當地整體地質環境和自然地理環境的全面勘察，施工前對可能出現的地質問題進行模擬，實際施工中出現問題要立即評估風險并盡快解決。在隧道開挖時，要注意躲避溶洞，根據可能會遇到的溶洞情況分割，保證溶洞周邊的地質環境的穩定，確保工程順利進行[4]。

3.2 瓦斯環境

瓦斯環境是因為古代植物成煤期導致，游離或吸著在圍巖或煤體中，一定濃度下，會使人窒息死亡，如遇明火時，會引起燃燒或爆炸，引發更嚴重的安全事故。為此，在瓦斯地質環境施工時，一定要加強對周邊地質環境的綜合分析，確認斷裂帶的準確位置，瓦斯分布位置、儲量、密度等信息，并做出評估報告，由專業技術人員分析后，制定施工方案和安全防護措施。而在施工過程中，如勘測到瓦斯氣體，一定要全程密切監測瓦斯，使用最先進的瓦斯監測系統，如瓦斯濃度較高，情況危急時，要安排施工人員盡快撤離，避免威脅到人員的生命安全，并做好防爆設備的改進完善工作[5]。

3.3 膨脹性環境

膨脹性環境即膨脹土環境，其危害性較大，會因氣候變化影響而產生土體強度變化，影響施工中的邊坡、路基等。因此，在膨脹性環境施工中，要全面勘查膨脹性環境，使用復雜的隧道施工技術時，一定要防止斷面，避免地基下沉，調整工程的絕對值加快施工進度，并且要嚴密設計好每個環節的施工順序，加快施工速度，及時加固竣工工程。實際施工時，一定要減少水和風對巖石的影響，可使用分布開挖、支撐結構、換土法或預濕、添加化學成分的方式，增加膨脹土土體強度，，避免事故發生[6]。

3.4 突水、突泥環境

地下水的靜水壓和勁水壓都會對巖體產生影響，出現劈裂、滲透增強、地下水位上升，進而導致突水突泥現象。突水突泥環境突發性較高，危害性較大，對工程的影響也較大，一旦發生，會使施救和災害排除都比較困難。因此，在突水突泥環境施工，一定要完成超前的地質預報，在可能會突泥突水的地方進行鉆探，預測地下水位置、儲量和分布情況及涌量。出現突水突泥現象時，規模較小時刻使用封堵措施，涌水量較大時，可實施全斷面注漿堵水[7]。

3.5 軟弱圍巖

軟弱圍巖地質環境隧道施工時，一定要全面勘查現場的施工條件和地質環境，了解區域的荷載情況，盡量使鐵路隧道結構滿足施工荷載要求，并加強工程中的襯砌結構分析，確保襯砌類型和尺寸正確[8]。

4 結語

隧道施工是基礎設施建設中較為常見的一種，因我國土地面積較大，也有許多尚未開發的地方，已知的地質環境中已經存在不少復雜的地質環境，還有許多未知的尚待發現。復雜的地質環境對于鐵路工程來說難度非常高，會直接影響施工技術，而施工技術的難度增加對于施工質量的要求也更高。因此，在進行鐵路隧道施工建設時，更要謹慎使用各種施工技術，保持施工質量和施工技術水平，為鐵路隧道施工提供順利的開展條件。