復雜地質條件下的鐵路隧道施工技術

丁國鵬

摘要：近年來，我國加大鐵路建設力度，為社會經濟的發展奠定高質量的鐵路運輸基礎。但在鐵路線路鋪設施工過程中，往往會受到地質條件的限制和阻礙，例如崇山峻嶺、溪流湖泊行等等，這就給鐵路工程施工提高了難度。為了有效解決地質條件帶來的阻礙，進行隧道施工是鐵路工程建設過程中的一種常用方法。本文以實際工程為例，就復雜地質條件下的鐵路隧道施工技術展開了論述，以期為推動我國鐵路事業的發展進步發揮積極的作用。

關鍵詞：復雜地質;鐵路隧道;施工技術

一、前言

當在復雜地質條件下進行鐵路隧道施工時，由于復雜地質條件對鐵路隧道施工具有極為不利的影響，會嚴重增加施工難度，所以更要對施工技術加強管理，確保在鐵路隧道施工中，對施工技術進行科學合理的運用，這樣能夠有效提升鐵路隧道施工的效率與質量，維護社會經濟的安定、團結和穩定發展。

二、鐵路隧道工程介紹

復雜地質條件下的鐵路隧道施工，必須提前做好隧道施工調查，了解周圍地質、水文等情況。此次研究主要結合蘭新鐵路隧道施工中的LXTJ8路段，該路段全面降水比較少，并且氣候以干燥為主，加上溫度變化影響，造成該區域冰凍期較長，晝夜溫度明顯。特別是在春秋季節，持續為多風天氣，冬季周期長，天氣十分寒冷，夏季溫度高并且周期短，在這種特殊天氣條件下，為鐵路隧道施工帶來很多困擾。加上該地點地表水十分匱乏，可供施工用水不足，地下水屬于第四系孔隙潛水，具有一定腐蝕性，尤其是對混凝土材料，所以在一定程度上威脅鐵路隧道施工的質量與安全。在這種特殊地質條件下，鐵路隧道施工需十分注意。尤其是鐵路隧道施工涉及內容較多，綜合接地、路基、橋涵以及聲屏障基礎、接觸網立柱基礎以及管道連接、電纜溝槽等，必須保證施工技術應用到位，以此實現鐵路隧道施工的順利完成。

三、鐵路隧道在復雜地質條件下的施工難點分析

1、地質施工難點

施工復雜地質主要涉及到巖爆、大斷層地帶等情況，并且復雜地質條件下，施工動力破壞風險增加，施工人員如果在施工期間遇到巖爆情況，施工工作面會出現不同程度的破壞，同時也會威脅施工人員安全。如果巖爆現象嚴重，會對隧道施工區域造成高達6級的震動，并且持續很長時間。膨脹巖也是鐵路隧道施工的難點，膨脹巖的出現主要因為施工區域地質層含有大量軟巖，受到親水礦物的影響，如果周圍濕度增加，則會出現劇烈膨脹，影響施工周圍的巖層穩定性。鐵路隧道施工中的大斷層施工問題一旦出現，會引發塌方、地下水波動、巖層穩固性下降等一系列問題，甚至還會為后期施工埋下斷層隱患，這方面需要鐵路隧道施工必須注意。

2、施工人員操作難點

相較于正常地質條件的鐵路隧道施工來講，復雜地質條件下施工人員操作難度加大，加上施工技術專業性與安全理念等影響，頻繁出現施工事故，不利于鐵路隧道施工質量與安全保證。首先是鐵路隧道施工技術方面，隧道施工對技術要求非常高，尤其是復雜地質條件下，施工人員在保證技術專業性的同時，還要具備隨機應變能力，能夠結合鐵路隧道施工具體情況及時調整施工狀態，保證施工質量基礎上還要做到施工穩定性。鐵路隧道施工期間，隧道環境存在很多不確定因素，如果不能保證施工技術與做到隨機應變，會對鐵路隧道施工的順利完成造成很大影響。其次是施工理念方面，安全防控意識必不可少。必須做到時刻保持安全警醒狀態，做好施工檢查，提前對地質環境與隧道施工可以面臨的問題進行準確預判。但是鐵路隧道施工在這技術與理念方面并不理想，施工技術專業性與應變能力還需加大培訓力度，安全意識與觀察能力等都要不斷提升。施工人員還需要加強自身的適應性，能夠更好地適應復雜地質條件對施工造成的限制，積累更多施工經驗。

四、復雜地質條件下鐵路隧道施工技術研究

1、鐵路隧道支護施工技術

提前對施工環境了解后積極制定超前支護施工方案。結合支護施工中的水平處理與加固操作，確保隧道施工中的掌子面穩定性，并且將支護施工價值發揮到最大。實際施工過程中，因按照隧道實際情況確定輪廓線，并且將其設定成支護施工的基準線，如此一來內部支護施工準備到位。隨即應用導管進行注漿施工，進一步優化鐵路隧道的圍護強度，同時保證支護施工的穩定性，由此克服鐵路隧道施工中的復雜地質條件。注意支護施工中的焊接處理，對管棚以及鋼架等所有焊接位置都要進行焊接質量檢查，如此才能保證圍巖強度達到鐵路隧道規定的施工標準。

2、錨桿施工技術應用

鐵路隧道施工期間，如果圍巖出現施工位移的情況，不僅會威脅到隧道施工中掌子面的穩定性，甚至受到位移較大的威脅，鐵路隧道施工整體安全都會出現問題。面對這種情況，施工人員必須對現場進行全面檢查，及時做好錨桿設置，發揮錨桿固定作用，防止掌子面變形，保證鐵路隧道施工的穩定性。結合復雜地質條件施工情況，錨桿材質應用最多地為玻璃纖維，其在實際應用中能夠靈活切割，加工也比較便捷。錨桿切割過程中，規定長度不能超出20m，同時斷面圍巖處理期間以錨桿進行加固，穩固效果非常好。

3、混凝土封閉施工技術

鐵路隧道施工中，混凝土封閉技術主要作用是加強掌子面的支護能力，尤其是復雜地質條件下，施工人員需要承受更多施工壓力。混凝土封閉施工技術應用，通過專業的灌注處理，保證掌子面穩定性的同時，及時進行預留核心土建施工，有效預防鐵路隧道施工塌方現象。混凝土封閉施工技術不僅施工操作簡潔，同時施工成本少，尤其是穩固效果理想，所以在復雜地質條件下地鐵隧道施工中十分常見。

4、鐵路隧道施工面支護襯砌技術應用

鐵路隧道工程施工期間，因為在復雜地質條件的影響，施工面支護襯砌施工技術應用難度增加。需要從初期支護施工處理、二次襯砌施工處理兩方面著手優化。

鐵路隧道施工中，施工面支護襯砌的第一階段，根據鐵路隧道施工情況科學選擇混凝土施工技術，保證鐵路隧道施工的前期強度基礎上，還要為隨后階段的施工奠定扎實基礎。施工方法以噴射施工為主，噴射施工完畢進入到混凝土灌注階段，按照鐵路隧道施工標準，要求灌注強度必須≥10MPa。錨固施工處理中，根據施工規劃，對錨桿布設間距嚴格控制，并且通過對強度地控制，做好圍巖加固處理，提高圍巖荷載強度，以此達到鐵路隧道施工穩固性。隧道鋼架裝設中，從鋼架形態角度進行劃分，主要分型鋼架、格柵鋼架。結合地質條件，選擇適當的鋼架類型，完善施工面支護襯砌施工模式。

第二階段施工處理主要在第一階段基礎上展開，結合第一階段施工支護的強度，及時進行位移控制，隨后開展襯砌施工處理。二次襯砌施工期間，將整體安全等級提升，增加鐵路隧道抗壓能力，避免隧道掌子面變形。尤其是混凝土澆筑技術作用下，穩定仰拱與隧道施工中的邊墻連續性。

五、結束語

總而言之，隨著我國城市化建設進程的不斷加快，要求我國鐵路工程必須要提供更高水平的運輸服務。在社會經濟發展的要求下，在進行鐵路施工建設的過程中，必須要對各種復雜的地質環境進行深入的研究。并且結合實際條件，合理運用施工技術，同時還要不斷攻克鐵路施工技術難題，實現技術創新，提高鐵路施工水平，推動我國鐵路建設的發展和進步，為我國建設社會主義市場經濟，提供重要的鐵路運輸基礎保障。

參考文獻

[1]王海.復雜地質條件下公路隧道施工技術要點分析[J].西部交通科技，2019（2）：97-99.

[2]趙勇，劉大剛.特殊地質條件下隧道工程高性能支護體系[J].中國鐵路，2020（12）：20-34.

[3]沈杰.復雜地質條件下鐵路隧道施工關鍵技術研究[J].居業，2019（4）：67-68.

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