鐵路隧道施工技術(shù)研究論文
摘要：現(xiàn)代鐵路隧道的建設(shè)中，復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境成為影響施工的關(guān)鍵因素之一，系統(tǒng)分析復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的鐵路隧道施工技術(shù)，具有強(qiáng)烈的現(xiàn)實(shí)意義。為了保證鐵路隧道施工的安全可靠，需要做好施工技術(shù)的控制。因此在鐵路隧道施工前必須要對(duì)地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的勘察，根據(jù)實(shí)際情況制定合理的隧道施工技術(shù)。基于此，文章就復(fù)雜地質(zhì)條件下鐵路隧道施工技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，希望可以提供一個(gè)有效的借鑒。
關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)條件；鐵路隧道；施工技術(shù)
1.復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境對(duì)隧道施工的影響
我國(guó)南北跨度大，地質(zhì)條件復(fù)雜，多種地形、地貌共存，而復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境往往會(huì)對(duì)鐵路施工工程帶來(lái)較大的困難，不僅會(huì)增加施工難度，還會(huì)增加施工成本，為了縮短施工路線，提高線路標(biāo)準(zhǔn)，鐵路工程存在很多隧道施工。同時(shí)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展較快，現(xiàn)代鐵路網(wǎng)基本成熟，在這種情況下要求建設(shè)四通八達(dá)、縱橫交錯(cuò)的鐵路網(wǎng)。但鐵路隧道一般建立在高山、河谷附近，地質(zhì)條件復(fù)雜，導(dǎo)致隧道施工難度不斷增加。鐵路隧道施工中，經(jīng)常出現(xiàn)多種地質(zhì)問(wèn)題，如喀斯卡特地質(zhì)隧道施工中，出現(xiàn)巖溶、突泥涌水問(wèn)題，活動(dòng)斷裂層區(qū)域隧道施工出現(xiàn)高地溫災(zāi)害、斷層破碎帶等情況，還有國(guó)內(nèi)的很多隧道建設(shè)中，出現(xiàn)偏壓、巖爆、瓦斯爆炸等地質(zhì)原因?qū)е碌氖┕?wèn)題，由此可見(jiàn)在鐵路隧道中，復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境會(huì)對(duì)施工建設(shè)帶來(lái)高難度性，要想解決隧道施工中的問(wèn)題，就要對(duì)復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行分析，提高施工技術(shù)水平。
2.鐵路隧道施工技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)的比較
2.1全斷面開(kāi)挖法技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)分析
全斷面開(kāi)挖法技術(shù)是按照隧道的輪廓進(jìn)行一次性爆破，從而形成隧道，同時(shí)通過(guò)支護(hù)以及襯砌修建來(lái)完成施工。需要注意的是在全斷面開(kāi)挖初期到最后支護(hù)前這段時(shí)間內(nèi)必須要保證圍巖的穩(wěn)定性。這種施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)就是有著較大的工作面空間，大型機(jī)械操作方便，有利于施工效率的提升。缺點(diǎn)就是圍巖必須要滿足穩(wěn)定性要求。
2.2臺(tái)階開(kāi)挖法技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)分析
所謂的臺(tái)階開(kāi)挖法，是將掌子面從橫向上分成2-3部分，然后對(duì)這些部分分別開(kāi)展開(kāi)挖工作。該技術(shù)有著較強(qiáng)的適用性，需要的開(kāi)挖設(shè)備簡(jiǎn)單，并且施工便捷，能夠提高施工效率，施工空間比較廣闊，有著較為穩(wěn)定的'效果，是隧道開(kāi)挖中重要的一種施工方法。當(dāng)前，臺(tái)階開(kāi)挖法技術(shù)已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，但是這種技術(shù)在應(yīng)用中仍然存在一定的缺點(diǎn)，那就是施工中上下容易出現(xiàn)干擾，所以如何解決互相干擾問(wèn)題成為該技術(shù)未來(lái)需要解決的一項(xiàng)內(nèi)容。
2.3分部挖掘技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)分析
軟弱圍巖是當(dāng)前隧道施工中常見(jiàn)的一種問(wèn)題，在這種地質(zhì)情況下，就無(wú)法進(jìn)行大斷面開(kāi)挖工作，可以采取部分開(kāi)挖的施工方式。分布開(kāi)挖主要包括喚醒開(kāi)挖、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法以及交叉中隔壁法(中隔壁法)。三者各自有著各自的特點(diǎn)。①環(huán)形開(kāi)挖。這種方法有著較為穩(wěn)定的工作面，施工安全性良好；②雙側(cè)壁導(dǎo)坑法技術(shù)。施工中從兩側(cè)到中間，在兩側(cè)進(jìn)行支護(hù)，保證支護(hù)安全后進(jìn)一步向中間開(kāi)挖。這種施工方式可以避免軟弱圍巖地質(zhì)承載力不足的問(wèn)題，能夠有效控制地表沉降，但是其施工工序比較繁瑣，所需要花費(fèi)的資金也較高；③交叉中隔壁法(中隔壁法)。這種施工方法主要將所需要開(kāi)挖的部分分成兩到三步進(jìn)行挖掘，通常從上到下地挖掘，每步挖掘后都要及時(shí)做好錨噴，設(shè)置仰拱，進(jìn)行中隔墻的設(shè)置和聯(lián)結(jié)，然后進(jìn)一步開(kāi)挖中隔墻另一側(cè)。隧道開(kāi)挖和支護(hù)是保證隧道施工中圍巖穩(wěn)定性的重要工作內(nèi)容，需要合理選擇開(kāi)挖和支護(hù)技術(shù)，從工期、技術(shù)、安全、成本等方面綜合分析，選擇最適合的施工方案，綜合評(píng)價(jià)分析地質(zhì)條件、施工現(xiàn)場(chǎng)情況，保證確定的方案最科學(xué)合理，可行性最高。
3.某鐵路隧道開(kāi)挖施工技術(shù)應(yīng)用分析
3.1工程概況
該鐵路隧道位于我國(guó)某地區(qū)，隧道全長(zhǎng)為2185m。作為該標(biāo)段該區(qū)段鐵路控制性標(biāo)段之一，該鐵路隧道是按照時(shí)速客運(yùn)專線形式設(shè)計(jì)的雙線隧道鐵路，從地貌看，該區(qū)域?qū)儆谇鹆陞^(qū)，地形起伏變化比較明顯，高程變化在40~95m，平均埋深達(dá)到50m，其坡度約為30°，坡面可采取植被方式加固。
3.2鐵路隧道施工技術(shù)
該工程涉及的施工技術(shù)包括以下幾個(gè)方面：（1）提起進(jìn)行支護(hù)；（2）拱部進(jìn)行環(huán)形開(kāi)挖；（3）拱部進(jìn)行前期支護(hù)；（4）核心土與其下部進(jìn)行開(kāi)挖；（5）實(shí)施二次襯砌與防水排水作業(yè)。
3.3隧道施工過(guò)程的塌方治理與預(yù)防
3.3.1塌方原因分析
通常鐵路隧道出現(xiàn)塌方的主要原因包括人為原因、自然原因、項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)不足原因等；從塌方的塌方部位進(jìn)行分析，隧道塌方主要包括洞口部位引起的塌方、洞內(nèi)部石體部分引起的塌方和洞內(nèi)部土體類不穩(wěn)定引起的塌方。
3.3.2鐵路隧道塌方的主要處理措施
鐵路隧道出現(xiàn)塌方時(shí)，必須及時(shí)采取處理措施。處理時(shí)必須按照詳細(xì)的塌方觀測(cè)范疇、外形、塌方部分的地質(zhì)情況等。了解塌方出現(xiàn)的原因與所處的地質(zhì)條件后，應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)研討，并盡快制定解決方案。塌方部分的處理，首先要對(duì)其加強(qiáng)防排水處理，塌方通常與地下水活動(dòng)有很大的關(guān)系，因此，治理塌方必須做好水的處理，防止因地表水的滲入造成塌方。
3.4鐵路隧道施工監(jiān)測(cè)
該鐵路隧道具體檢測(cè)內(nèi)容及監(jiān)測(cè)方法如表1所示。綜上，鐵路隧道工程的質(zhì)量直接關(guān)系著我國(guó)的道路交通建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)有著這樣一個(gè)雄心，將道路延伸到全國(guó)每個(gè)角落，這就涉及到大量的復(fù)雜地質(zhì)地區(qū)。所以，相關(guān)人員要嚴(yán)格按照隧道施工要求靈活運(yùn)用施工技術(shù)，從多方面、多層次的分析復(fù)雜地質(zhì)因素，以此來(lái)提高隧道施工的質(zhì)量和施工安全性，實(shí)現(xiàn)完善我國(guó)的交通網(wǎng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展目標(biāo)。
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