复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究

技术研究李红阳(中铁十九局集团第二工程有限公司，黑龙江鸡西158157)［摘 要］针对铁路行业阐述了复杂地质条件下的常见地质问题，进而主要分析了在浅埋偏压地质、软弱围岩地质条件下 铁路隧道的施工技术，最后探讨了复杂地质条件下铁路隧道施工管理的优化措施，可为类似的铁路隧道施工提供一定的借鉴和 帮助。［关键词］复杂地质；铁路隧道；施工工艺［中图分类号］TU83 ［文献标志码］B ［文章编号］1001-523X (2019) 17-0051-02Research on Railway Tunnel Construction Technology

under Complex Geological ConditionsLi Hong-yang［Abstract ］ Firstly, the common geological problems under complex geological conditions are expounded for the railway industry. The construction technology of railway tunnels under the geological conditions of shallow buried geological and weak surrounding rock is mainly analyzed. Finally, the construction management of railway tunnels under complex geological conditions is discussed. Optimization measures hope to provide some reference and help for the future construction of railway timnels.［Keywords ］ complex geology ； railway tunnel ； construction technology铁路在建设的过程中，有些线路需要途径山谷地带，因 此需要修建隧道。隧道修建在铁路工程中是常见的，也是非 常重要且不可替代的。修建隧道可保证铁路线路的最小化, 缩短铁路路线的总距离，此外，也可以降低路堑深挖技术的 风险程度，保证工程施工的安全性。我国幅员辽阔，陆地面积大，在广阔的土地上，包含各 类地质地貌环境。在复杂地质环境下修建隧道有着一定的难 度，并且安全性低，需要非常专业的施工技术，才能保证施 工的质量。对于铁路施工而言，要深刻认识到在复杂地质环 境下开挖隧道的重要性，在进行工程建设时，为保证工程施 工的最终质量与安全性，要深入研究当地的地质环境，制订 具有实际意义的施工方案，选择最合适的施工技术，只有这样， 才能让铁路建设实现真正的经济意义与社会意义。1复杂地质条件下的常见地质问题1.1大断层带大断层地质作为一种典型的复杂地质，对铁路工程建设 造成的影响和危害非常大。通常情况下，铁路建设中岀现的 塌方、高外水压力、巷道突水等现象，往往与断层破碎带存 在一定的关系。如在深埋长隧洞工程中，区域性断层地质直 接影响工程的施工，如果不能很好地处理，将会对整个工程 带来不利影响。区域性断层的一般特点为：发展规模大，范 围广，并且断层的数量很多，岩层中包含着较为丰富的水分。 在该断层条件下，会使巷道产生突水、涌水以及涌泥等现象； 地下水活动比较频繁，施工难度加大，对施工技术的要求更 加严格。1.2岩溶灰岩地区岩溶地质是铁路施工中最常见的一种复杂地质，这种地 质极易导致突水、突泥的现象。好的承载力、粘接力以及岩体强度，岩体结构破碎、岩体松 散的围岩。软弱围岩因其特质在水的作用下，会在短时间内 出现岩层软化的现象，从而导致工程塌方。在铁路深埋隧洞 工程中，由于高地应力的不断作用，会导致软弱岩体变形。 为了提高隧道工程建设的质量与安全性，必须对软弱围岩地 址进行深度的了解，选择合适的技术，对其存在的问题进行 处理。对于软弱围岩，施工过程中需对其进行加固处理。但 是加固岩体对技术的要求很高，并且支护结构的施工难度很 大，一旦施工技术的一个环节出现问题，就会导致整个施工 出现垮塌，不仅影响工程进度，而且威胁到施工人员的人身 安全。1.4岩爆岩爆是一种动力破坏现象，最常出现在深埋地下工程施工 当中。岩爆事故一旦发生，其所产生的影响力和破坏力非常大，

一场比较严重的岩爆，不亚于4-6级地震，直接导致施工现场 发生严重事故，并且岩爆持续的时间久，短则几天，多则数月， 造成的损失非常大。从岩爆现象的成因来看，这种地质现象的 破坏力是由岩石的强度对岩层内部地应力的抵御能力的大小 来决定的。通常情况下，岩石都具有一定的脆性，隧道施工前， 首先必须对施工地的岩层构造和特点进行充分的了解和分析， 对可能产生岩爆的地段制订现场紧急预案，这样可尽量将损 失控制到最低，保证施工人员的人身安全。1.5膨胀岩膨胀岩主要存在于软岩中，形态接近岩土，但本质却不 是岩土，其中存在很多亲水的矿物质，当周围的湿度出现变化， 膨胀岩也会随湿度的变化而变化，当其变化的程度收到外界 的约束时，便会产生很大的内应力。膨胀岩的变形会对隧道 工程带来不利影响，对其危害的控制，可通过减少对围岩干 扰以及设置防水结构的方式，主要目的是保证隧洞内的湿度 稳定性。1.6浅埋偏压在铁路施工的过程中，经常遇到的复杂地质就是浅埋偏 压。浅埋偏压地质容易出现大幅度的变形，变形现象便会造 成隧道施工的困难，甚至产生比较严重的事故灾害，影响施

1.3软弱围岩软弱围岩地质指的是岩石的质量不坚硬，并且不具有较收稿日期：2019-05-15作者简介：李红阳(1978—),男，辽宁辽阳人，工程师，主要研究方向

为隧道桥梁.• 51 •第46卷第17期2019年9月施工技术Construction Technology建筑技术开发Building Technology Development工的正常进行，甚至威胁施工人员的生命。在隧道施工中遇 到浅埋偏压地质的时候，施工人员为了保证隧道施工的质量、 稳定性与安全性，必须要充分了解浅埋偏压地质的特点，选 择合适的技术与方案，将施工过程中的问题和困难进行有效 的解决，从而保证铁路工程的顺利进行和后续运营。2铁路隧道在不同复杂地质条件下的施工技术分析2.1 铁路隧道在浅埋偏压地质条件下的施工技术铁路隧道有着埋深以及覆盖层较薄的特点，因此如果遇 到浅埋偏压地质，若需隧道呈现拱状便会有很大的困难，在 施工中还会出现塌方的现象以及地层的损失致使地面岀现位 移的现象。对于浅埋偏压地质下的隧道施工，施工单位需要 根据实际情况选择最为合适的开挖方式、支护技术及排水 技术。施工前应深入地了解浅埋偏压地质条件的特点，分析该 项地质可能会为施工造成的不利影响及危害，在掌握这些基 本情况以后，制订科学合理的施工方案。另外，要事先探究 预测施工过程中可能会岀现的问题，并对这些问题制订相应 的预防避免措施，从而降低突发事故的发生率，保证施工的 正常进行。在开挖隧道的时候，需要保证能够随机监测了解 围岩地质的信息及变形等具体情况。此外，需要对围岩的变 形状态进行分析，根据围岩变形的规律、时间等情况，对施 工中的各项工艺参数进行调整和修改，以此保证施工的安全 性和稳定性。2.2铁路隧道在软弱围岩地质条件下的施工技术不同的复杂地质，围岩的特征也不同，对铁路隧道施工 产生的影响不同，需要具体情况具体分析。当施工过程中遇 到软弱围岩时，施「单位需要对其形成原因及特点进行了解 和分析，并根据其特点，制订具有针对性的施工方案，选择 最佳施工技术，保证施工过程中围岩的稳定性，提高工程质 量。其次，对施工区域的地质条件、施工要求等也要全面的分 析，确定岩层的荷载情况，确保隧道结构可以符合地质的荷 载要求。分析隧道工程中的衬砌结构，了解该结构的具体尺 寸和类型。在掌握软弱围岩地质的基本特点以后，要在此基 础上选择最适合的施工技术，将施工流程进行严格、明确的 规范。此外，地质鉴定水平也在很大程度上影响着隧道施工， 我国的地质鉴定技术发展时间短，仍存在不足之处，与国外 技术存在着较大的差距。在进行地质鉴定时，仅依靠地质判 别仪器只能获得很少的信息，不能更加全面、系统的得到地 质条件的相关信息。基于此，我国需要加大对地质鉴定技术 的重视，提高地质鉴定的水平，从而为复杂地质环境下铁路 工程施工提供先进的技术支持。2.3铁路隧道在复杂外部环境的铁路隧道施工技术铁路隧道在修建的过程中，由于距离长，会途经不同的 地貌环境与地质环境，在途经不同地区、不同城市的时候, 由于各种因素的影响，往往会在一些建筑结构，或者城市下 方穿过。这种情况下，施工单位需要事前对建筑物、管线等 进行详细的调查，并做好地质勘察的一系列工作，根据具体 要求，对建筑物结构进行鉴定和加固，并在了解各方面资料后， 制订相应的施工方案，选择最佳施工技术。在施工的过程中， 为了保证施工的安全性与稳定性，必须严格按照施工方案进 行。同时，做好施工过程的监测工作，通过各项监测数据来 对施工进行指导和调整。为保证施工的安全性，需要在开挖 以后进行初期的支护与衬砌工作。信息的基础上，关注施工过程中岀现的实际问题以及地质构 造。为了可以确定最合适的施工技术以及施工构造钻探项目 的基本质量标准，施工单位在进行施工前，可聘请专业人员， 通过先进的设备仪器，对施工区域周围环境进行考察和预测， 将釆集到的信息与数据进行整合，进而确定施工初期钻探的 基础。(2)在施工进行到某一阶段后，将地质灾害的调查结果 加以完善，为了确定岩石结构以及受力结构，施工专业人员 需要研究可以在围岩中进行施工的技术，进而将地质情况管 理效果加以完善，最后深入调查。在此需要注意的是，在地 质勘察的过程中，为了防止岩层破碎带和不稳定岩溶问题对 整体环境带来不利影响，需要对塌方、突水及瓦斯爆炸等进 行另外的集中检测，从而进一步保证施工的质量与安全。3.2不断提高施工技术水平施工单位的技术部门需要根据铁路隧道施工的具体流程, 将复杂地质条件带来的各项施工问题釆取合理的措施进行解 决，在这一过程中，技术部门的专业人员需要在科学的研究 机制条件下，结合复杂地质的具体特点，研究地质状态的相 关资料，从而保证施工技术方案的科学化、合理化，确保工 程施工后期的监督管理工作可以顺利进行。对于施工技术水 平的提高，主要可从以下两个方面入手。(1) 施工单位的技术人员需要依据施工地点的具体情

况，制订相应的防御工作制度，保证后期监督管理工作的正 常进行，从而可以对出现的不同问题制订具有针对性的解决 方案。(2) 详细记录隧道施工过程中遇到的复杂的地质情况及 相应的解决方案，从而可以为后期的施工提供详细的参考。 将施工管理工作贯彻落实，可在一定程度上提高复杂地质条 件下的隧道施工技术水平。3.3优化人员管理施工单位要想提高复杂地质环境下铁路隧道施工的管理 水平，需要进一步加强施工人员的安全意识，结合具体情况, 对施工人员进行培训，除了专业技术的培训，也需要对其进 行安全意识的培训，以此确保施工单位可以在隧道施工质量 监督中管理流程的顺利进行。只有从根本上达到施工目标， 才能推进经济效益的全面优化，为后续监督管理体系的全面 升级奠定基础。4结束语现阶段，要想提高复杂地质条件下铁路隧道的建设水平， 需要施工单位重视施工技术以及对不同地质环境的研究。对 复杂地质环境所带来的施工问题，需要运用完善的施工技术 进行解决，保证隧道施工建设的质量和水平。只有这样，才 能在真正意义上避免复杂地质环境所带来的不良影响，为铁 路建设提供技术上的支持，为我国交通行业的不断发展奠定 坚实的基础。参考文献［1］ 李启兵.复杂地质条件下铁路隧道施工技术研究［JJ.居业，2019 (2):

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修，2018 (9) ： 26-27.3.复杂地质条件下铁路隧道施工管理的优化措施3.1 加强对施工地区的地质勘察施工地区的地质勘察工作，主要从以下两个方面入手。［6］ 李保新.复杂地质条件下铁路隧道施工技术［J］.交通世界，2017 (23):

153-154.(1)统计并分析地质灾害出现的频率，在分析各项数据 • 52 •［7］ 宋扬.复杂地质条件下铁路隧道施工技术［J］.建筑技术开发，2016, 43

(7) : 62-63.