复杂地质条件下的铁路隧道施工技术

来源 :安家(建筑与工程)上旬刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hanyuanji2008
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  摘要:近年来,随着我国国民经济水平的不断提高,对铁路运输也提出了更高的要求。因此,我国加大铁路建设力度,兴建了大量铁路工程,提高铁路运输服务质量,为社会经济的发展奠定高质量的铁路运输基础。但在铁路线路铺设施工过程中,往往会受到地质条件的限制和阻碍,例如崇山峻岭、溪流湖泊行等等,这就给铁路工程施工提高了难度。在铁路施工建设过程中,为了能够缩短线路,解决地质条件带来的阻碍,进行隧道施工是铁路工程建设过程中的一种常用方法。本文以实际工程为例,就复杂地质条件下的铁路隧道施工技术展开了论述,以期为推动我国铁路事业的发展进步发挥积极的作用。
  关键词:复杂地质;铁路隧道;施工技术
  中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2021)-01-168
  一、前言
  当在复杂地质条件下进行铁路隧道施工时,由于复杂地质条件对铁路隧道施工具有极为不利的影响,会严重增加施工难度,所以更要对施工技术加强管理,确保在铁路隧道施工中,对施工技术进行科学合理的运用,这样能够有效提升铁路隧道施工的效率与质量。同时,这对推动我国现代铁路事业的发展进步,维护社会经济的安定、团结和稳定发展,都具有极为重要的意义。
  二、铁路隧道工程介绍
  复杂地质條件下的铁路隧道施工,必须提前做好隧道施工调查,了解周围地质、水文等情况。此次研究主要结合兰新铁路隧道施工中的LXTJ8路段,该路段全面降水比较少,并且气候以干燥为主,加上温度变化影响,造成该区域冰冻期较长,昼夜温度明显。特别是在春秋季节,持续为多风天气,冬季周期长,天气十分寒冷,夏季温度高并且周期短,在这种特殊天气条件下,为铁路隧道施工带来很多困扰。加上该地点地表水十分匮乏,可供施工用水不足,地下水属于第四系孔隙潜水,具有一定腐蚀性,尤其是对混凝土材料,所以在一定程度上威胁铁路隧道施工的质量与安全。在这种特殊地质条件下,铁路隧道施工需十分注意。尤其是铁路隧道施工涉及内容较多,综合接地、路基、桥涵以及声屏障基础、接触网立柱基础以及管道连接、电缆沟槽等,必须保证施工技术应用到位,以此实现铁路隧道施工的顺利完成。
  三、铁路隧道在复杂地质条件下的施工难点分析
  1、地质施工难点
  施工复杂地质主要涉及到岩爆、大断层地带等情况,并且复杂地质条件下,施工动力破坏风险增加,施工人员如果在施工期间遇到岩爆情况,施工工作面会出现不同程度的破坏,同时也会威胁施工人员安全。如果岩爆现象严重,会对隧道施工区域造成高达6级的震动,并且持续很长时间。膨胀岩也是铁路隧道施工的难点,膨胀岩的出现主要因为施工区域地质层含有大量软岩,受到亲水矿物的影响,如果周围湿度增加,则会出现剧烈膨胀,影响施工周围的岩层稳定性。铁路隧道施工中的大断层施工问题一旦出现,会引发塌方、地下水波动、岩层稳固性下降等一系列问题,甚至还会为后期施工埋下断层隐患,这方面需要铁路隧道施工必须注意。
  2、施工人员操作难点
  相较于正常地质条件的铁路隧道施工来讲,复杂地质条件下施工人员操作难度加大,加上施工技术专业性与安全理念等影响,频繁出现施工事故,不利于铁路隧道施工质量与安全保证。首先是铁路隧道施工技术方面,隧道施工对技术要求非常高,尤其是复杂地质条件下,施工人员在保证技术专业性的同时,还要具备随机应变能力,能够结合铁路隧道施工具体情况及时调整施工状态,保证施工质量基础上还要做到施工稳定性。铁路隧道施工期间,隧道环境存在很多不确定因素,如果不能保证施工技术与做到随机应变,会对铁路隧道施工的顺利完成造成很大影响。其次是施工理念方面,安全防控意识必不可少。必须做到时刻保持安全警醒状态,做好施工检查,提前对地质环境与隧道施工可以面临的问题进行准确预判。但是铁路隧道施工在这技术与理念方面并不理想,施工技术专业性与应变能力还需加大培训力度,安全意识与观察能力等都要不断提升。施工人员还需要加强自身的适应性,能够更好地适应复杂地质条件对施工造成的限制,积累更多施工经验。
  四、复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究
  1、铁路隧道支护施工技术
  提前对施工环境了解后积极制定超前支护施工方案。结合支护施工中的水平处理与加固操作,确保隧道施工中的掌子面稳定性,并且将支护施工价值发挥到最大。实际施工过程中,因按照隧道实际情况确定轮廓线,并且将其设定成支护施工的基准线,如此一来内部支护施工准备到位。随即应用导管进行注浆施工,进一步优化铁路隧道的围护强度,同时保证支护施工的稳定性,由此克服铁路隧道施工中的复杂地质条件。注意支护施工中的焊接处理,对管棚以及钢架等所有焊接位置都要进行焊接质量检查,如此才能保证围岩强度达到铁路隧道规定的施工标准。
  2、锚杆施工技术应用
  铁路隧道施工期间,如果围岩出现施工位移的情况,不仅会威胁到隧道施工中掌子面的稳定性,甚至受到位移较大的威胁,铁路隧道施工整体安全都会出现问题。面对这种情况,施工人员必须对现场进行全面检查,及时做好锚杆设置,发挥锚杆固定作用,防止掌子面变形,保证铁路隧道施工的稳定性。结合复杂地质条件施工情况,锚杆材质应用最多地为玻璃纤维,其在实际应用中能够灵活切割,加工也比较便捷。锚杆切割过程中,规定长度不能超出20m,同时断面围岩处理期间以锚杆进行加固,稳固效果非常好。
  3、混凝土封闭施工技术
  铁路隧道施工中,混凝土封闭技术主要作用是加强掌子面的支护能力,尤其是复杂地质条件下,施工人员需要承受更多施工压力。混凝土封闭施工技术应用,通过专业的灌注处理,保证掌子面稳定性的同时,及时进行预留核心土建施工,有效预防铁路隧道施工塌方现象。混凝土封闭施工技术不仅施工操作简洁,同时施工成本少,尤其是稳固效果理想,所以在复杂地质条件下地铁隧道施工中十分常见。
  4、铁路隧道施工面支护衬砌技术应用
  铁路隧道工程施工期间,因为在复杂地质条件的影响,施工面支护衬砌施工技术应用难度增加。需要从初期支护施工处理、二次衬砌施工处理两方面着手优化。
  铁路隧道施工中,施工面支护衬砌的第一阶段,根据铁路隧道施工情况科学选择混凝土施工技术,保证铁路隧道施工的前期强度基础上,还要为随后阶段的施工奠定扎實基础。施工方法以喷射施工为主,喷射施工完毕进入到混凝土灌注阶段,按照铁路隧道施工标准,要求灌注强度必须≥10MPa。锚固施工处理中,根据施工规划,对锚杆布设间距严格控制,并且通过对强度地控制,做好围岩加固处理,提高围岩荷载强度,以此达到铁路隧道施工稳固性。隧道钢架装设中,从钢架形态角度进行划分,主要分型钢架、格栅钢架。结合地质条件,选择适当的钢架类型,完善施工面支护衬砌施工模式。
  第二阶段施工处理主要在第一阶段基础上展开,结合第一阶段施工支护的强度,及时进行位移控制,随后开展衬砌施工处理。二次衬砌施工期间,将整体安全等级提升,增加铁路隧道抗压能力,避免隧道掌子面变形。尤其是混凝土浇筑技术作用下,稳定仰拱与隧道施工中的边墙连续性。
  五、结束语
  总而言之,随着我国城市化建设进程的不断加快,要求我国铁路工程必须要提供更高水平的运输服务。在社会经济发展的要求下,在进行铁路施工建设的过程中,必须要对各种复杂的地质环境进行深入的研究。并且结合实际条件,合理运用施工技术,同时还要不断攻克铁路施工技术难题,实现技术创新,提高铁路施工水平,推动我国铁路建设的发展和进步,为我国建设社会主义市场经济,提供重要的铁路运输基础保障。
  参考文献
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  中铁隧道集团三处有限公司 广东省 南山区 518000
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