复杂地质条件下的铁路隧道施工技术分析

复杂地质条件下的铁路隧道施工技术分析

阎晓锋

（中铁十二局集团第二工程有限公司山西太原030032）

【摘要】我国大多数铁路隧道都建在山川河流之间，复杂的地质地貌增加了隧道施工难度，施工单位必须在施工前进行系统的地质勘探，并就复杂地质条件下施工所面临的各种突发问题提前制定应对策略。本文的研究对象是处于由软弱围岩构成的复杂地质条件下的沟里隧道工程，首先介绍软弱围岩地质条件的复杂程度，进而根据地质条件分析确定一套可行性工法和技术措施，再通过质量验收验证该工法的实效性。

【关键词】复杂地质条件；铁路隧道；施工技术

【中图分类号】U455【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）04-0150-02

引言

处于低山区当中的沟里隧道工程，通过区域具有较大的地形起伏特征，其最大埋深为74m，围岩级别在IV至VI之间，围岩为强风化石英云母片岩，系软弱围岩质地。在该隧道中，其将分别通过6处浅埋段，其中A浅埋段最小埋深仅仅为5m，具有断面跨度大、施工难度大以及地质条件差的特征。由于隧道所处围岩质地软弱、不稳定，2014年3月施工期间，洞口洞顶位置发生滑塌情况，导致隧道洞口已经完成初期支护的钢架因此遭到破坏，并将处于正在施工当中的隧道造成堵塞。全面停工后，施工单位重新组织各部门技术人员，对隧道所处地质条件重新进行分析判断，并商定新的施工工法和技术措施。

1.复杂地质条件下的地质问题

1.1大断层带

大断层带是比较常见的地质问题，危害性也最大，特别是断层破碎带与塌方、高外水压力、突涌水等有着直接或间接的联系。在深埋长隧道工程当中，预见区域性断层的概率很高，直接关系着隧道工程的成败。这种工程地质问题有如下特点：断层规模大；富水性高，易发生突涌水、涌泥；地下水活动剧烈；断层数量多，规模大，不易避开，施工难度大。

1.2岩溶

灰岩地区岩溶地质问题最为常见，容易引发突水、突泥。比如二级隧道发生的岩溶突水、突泥，对工程影响极大，将工程迟滞了2年。

1.3软弱围岩

软弱围岩具有节理裂隙发育以及松散破碎的特征，在抗压强度方面具有较低的特点，围岩在自稳以及完整性方面表现较差，甚至不存在自稳能力，较为软弱且强度低，在抗水软化性以及抗风化方面性能较差。在对洞室进行开挖后，将表现出较大的塑性变形情况，一般分布在洞口以及浅埋地段。本工程共进行了29次爆破，使用炸药5.5t，爆破石方12500m3。

2.复杂地质条件下的施工工法及技术

2.1膨胀土施工技术

膨胀土属于复杂地质条件的范畴，而且是复杂地质条件的首要特征，对铁路隧道施工质量的影响最大，往往需要在后续施工中，对土层进行适当的开挖，认真科学的分析岩石变形情况，及时的排除膨胀土对施工进度及施工质量的影响。膨胀土施工技术在铁路隧道施工中的应用的前提为：在充分地掌握周围环境的条件下进行，并且要掌握膨胀土的基本形成规律，尽可能的尖山循环力的消极影响。

2.2松散地质条件施工技术

松散地质也是复杂地质条件的一大重大表现，也会直接影响到铁路隧道的施工进度及施工质量。而且松散地质又有一定的特殊性，其防渗水能力比较弱，为了全面的提升铁路隧道建设质量，在施工的过程中，需要尽可能的减少对围护的干扰，并且以固定设计为原则，实现施工的科学合理控制与管理，遵循先护后挖、密闭支撑等施工原则，或者积极的采取超前注浆改良地层及控制地下水等先进的施工方案，尽可能的减少各种各样外在因素的不良影响，并且适应铁路隧道建设要求，然后在施工的控制阶段，必须加强施工压力控制，并且及时的将水泥注入相关管的内部，并且通过不断的增加岩体自身的稳定性以及实用性，全面的控制施工质量。

2.3岩溶地质条件下的施工技术

首先，要加强定性预测技术的应用，即对隧道施工所在区域的地形、地质、水文等条件进行充分的勘查，并以勘查数据结果为依据，对施工地区地质条件进行合理的定性预测和对比分析。其次，要把握好辅助坑道的施工技术运用，一般可选择迂回导坑的施工策略规避溶洞地质条件的影响，而对于相邻溶洞的分割处理，则可采取逐个击破的策略，以确保整体建设施工的可靠性。最后，要做好超前钻孔的布设，通过超前钻孔的预探作用的发挥，减少地质探查疏漏等对隧道开挖面施工所造成的不利影响。

3.提升铁路隧道复杂地质条件施工技术的措施

3.1提高人员意识

在铁路隧道复杂地质条件施工过程，项目管理人员要针对具体隐患建立有效的处理机制，首先就要集中升级管理人员和施工人员的自身素质，保证其在实际施工操作过程中，能建立有效的工作模式和运行机制，并且强化自身的地质工作力度，在施工项目进行过程中，要集中加强对地质条件以及地质基础特点有效的研究和分析，并且积极组织相关专业人员进行项目运行结构的研讨，根据实际施工地点的地质优化建立健全攻关措施，有效的提升工作效率。

3.2完善隧道施工的监督管理机制

明确隧道施工中的安全责任划分，确保安全责任细化落实到个人，发挥责任约束作用，保证隧道施工过程中各项操作的规范性，尤其是针对复杂地质条件下的隧道施工的安全控制及应急处理责任，确保在施工的各个环节，及安全事故发生时的应急救援过程中，所有人员能够尽职尽责，全面确保施工安全，降低事故损失。

4.结语

在进行隧道施工的时候，针对不同的复杂地质条件，要进行全面、综合性的分析，制定科学的施工方案，选用合理的施工技术，保证隧道施工的顺利进行，降低地质条件对施工造成的影响，提高隧道施工质量，保证铁路运行的安全性，促进我国铁路事业更好的发展。

参考文献

[1]杨开艮.复杂地质环境下的铁路隧道施工技术分析[J].四川水泥,2016（4）.

[2]肖乾举.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究[J].科技创业月刊,2013.