席博陽(yáng)
摘要:鐵路隧道工程不僅規(guī)模大、技術(shù)難度大,并且安全形勢(shì)嚴(yán)峻,在施工中面對(duì)非常復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境,使得隧道地質(zhì)存在突發(fā)性、危害程度大、多變性等特征,解決這些問(wèn)題是研究其施工技術(shù)的關(guān)鍵。所以本文主要探討復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中的鐵路隧道施工技術(shù)措施,并以常見(jiàn)的軟弱圍巖這一復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境為例探討施工技術(shù)控制,提升鐵路隧道施工技術(shù)水平。
關(guān)鍵詞:鐵路隧道;復(fù)雜地質(zhì);軟弱圍巖;施工技術(shù)
鐵路隧道一般要穿越復(fù)雜多變的地形地貌,施工周期很長(zhǎng),隧道塌方、水害、洞害等往往不可預(yù)見(jiàn),經(jīng)常會(huì)遇到軟弱圍巖,如果施工技術(shù)控制不當(dāng)很容易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害和安全事故,危及人員生命,引發(fā)重大損失。
1.復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中的鐵路隧道施工技術(shù)措施
1.1做好地質(zhì)環(huán)境勘探工作
現(xiàn)階段國(guó)家對(duì)地質(zhì)情況的關(guān)注程度并沒(méi)有達(dá)到要求,地質(zhì)環(huán)境勘探工作缺位,一般只在開(kāi)始鐵路隧道施工作業(yè)之前大致了解地質(zhì)環(huán)境,基于過(guò)去的施工經(jīng)驗(yàn)施工,應(yīng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境變化的技術(shù)措施不完善,提高發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害與施工安全事故的幾率。為此,鐵路隧道施工單位必須詳細(xì)的、全面的了解地質(zhì)環(huán)境,在施工前期預(yù)測(cè)地質(zhì)情況,由專家、隧道施工人員使用地面調(diào)查、儀器探測(cè)等技術(shù)方法初步掌握隧道施工地質(zhì)構(gòu)造,判斷能不能建隧道以及使用哪種施工技術(shù)完成鉆探作業(yè)。在施工過(guò)程中則要進(jìn)一步監(jiān)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害,分析和圍巖匹配的鐵路隧道施工技術(shù),深入調(diào)查巖層四周的地質(zhì)狀況、巖石結(jié)構(gòu)以及受力情況等,同時(shí)檢測(cè)突水、瓦斯爆炸、塌方等地質(zhì)災(zāi)害,對(duì)不穩(wěn)定巖溶、巖層破碎帶等復(fù)雜的隧道地質(zhì)環(huán)境應(yīng)進(jìn)行試爆,監(jiān)測(cè)地下水位,確認(rèn)煤系地層試爆,確保鐵路隧道施工的安全性。
1.2控制隧道開(kāi)挖技術(shù)要點(diǎn)
在做好地質(zhì)環(huán)境勘探工作之后就要開(kāi)挖鐵路隧道,主要使用兩種開(kāi)挖施工技術(shù)。一個(gè)是全斷面開(kāi)挖技術(shù),在鐵路隧道施工中一次性爆破,形成基本的隧道輪廓。為保證安全,在爆破之后應(yīng)及時(shí)清理、支護(hù),提供下一步施工條件。這一項(xiàng)施工技術(shù)適用于作業(yè)面空間較大的鐵路隧道施工區(qū)域,大型機(jī)械設(shè)備得以充分使用,顯著提高施工效率,不過(guò)必須做好安全措施,預(yù)防施工人員受到傷害。另一個(gè)是臺(tái)階開(kāi)挖技術(shù),在巖石結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差的地質(zhì)環(huán)境中進(jìn)行鐵路隧道施工時(shí)就可選擇臺(tái)階開(kāi)挖技術(shù),由施工團(tuán)隊(duì)把隧道的整個(gè)斷面分成若干斷層,由上到下開(kāi)挖。在隧道開(kāi)挖過(guò)程中,針對(duì)上部臺(tái)階鉆研作業(yè)可和下部臺(tái)階出碴作業(yè)同步進(jìn)行,在挖掘出整個(gè)斷面之后就可實(shí)行拱頂襯砌處理。在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中應(yīng)用臺(tái)階開(kāi)挖技術(shù)的頻率較高,有上下施工作業(yè)相互干擾的難題,要求施工人員、技術(shù)人員充分考慮作業(yè)穩(wěn)定性。
1.3加強(qiáng)隧道襯砌與防滲漏
在鐵路隧道施工中,襯砌結(jié)構(gòu)對(duì)隧道質(zhì)量起著重要作用,所以必須提升復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中的隧道襯砌施工技術(shù)水平。一是做好襯砌結(jié)構(gòu)防腐施工作業(yè),采取科學(xué)合理的方法提升襯砌防腐施工技術(shù),避免隧道襯砌結(jié)構(gòu)被腐蝕;二是及時(shí)修正襯砌結(jié)構(gòu)的問(wèn)題,必要時(shí)應(yīng)使用注漿施工技術(shù)增大襯砌結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;三是在重點(diǎn)在二次襯砌施工中鋪設(shè)好防水層,使用有效的鋼筋綁扎技術(shù),遵守施工規(guī)范與要求開(kāi)展施工作業(yè)。
2.軟弱圍巖鐵路隧道施工技術(shù)控制
巖質(zhì)軟弱、結(jié)構(gòu)破碎、巖體節(jié)理和裂隙發(fā)育明顯、承載力弱的圍巖一般被稱作軟弱圍巖,其粘結(jié)力較差,巖體破碎松散,強(qiáng)度也偏低,結(jié)構(gòu)面軟弱,遇到水很容易軟化,引發(fā)塌方問(wèn)題。軟弱圍巖是鐵路隧道施工中經(jīng)常遇到的一種復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境,在深埋隧洞中很容易因高地應(yīng)力作用而變形,并且支護(hù)難度較大,發(fā)生垮塌事故的概率較高,務(wù)必要加強(qiáng)施工技術(shù)控制。正如前文所述,在施工中應(yīng)先深入分析、研究這種特殊的復(fù)雜地質(zhì),據(jù)此決定施工工藝、施工技術(shù)方法,在一定程度上提高圍巖穩(wěn)定性,使其產(chǎn)生更合理的應(yīng)力,用先進(jìn)技術(shù)開(kāi)展施工作業(yè),保證鐵路隧道施工能達(dá)到預(yù)期效果。
具體而言,施工單位要結(jié)合軟弱圍巖鐵路隧道的特征,改進(jìn)其施工技術(shù),準(zhǔn)確判斷地質(zhì)環(huán)境的情況,提升圍巖隧道施工技術(shù)的可辨識(shí)度,合理制定施工技術(shù)方案。在軟弱圍巖隧道施工技術(shù)控制中,地質(zhì)判別技術(shù)的作用力較強(qiáng),這是因?yàn)椴煌刭|(zhì)環(huán)境中的圍巖狀況不同,只是當(dāng)下地質(zhì)判別技術(shù)尚處于初級(jí)狀態(tài),不夠成熟、不夠全面,沒(méi)有形成完整的地質(zhì)判別技術(shù)方案,利用地質(zhì)判別儀器勘探地質(zhì)環(huán)境的結(jié)果較為片面,不盡如人意,應(yīng)加強(qiáng)研究,形成完整的技術(shù)體系。之后基于地質(zhì)環(huán)境和施工要求,明確圍巖速調(diào)荷載量,確保鐵路隧道荷載量保持在隧道結(jié)構(gòu)可以承受的范圍以內(nèi);合理分析速調(diào)工程襯砌結(jié)構(gòu),掌握襯砌種類和尺寸,科學(xué)選擇勞動(dòng)定額,明確軟弱圍巖鐵路隧道的消耗標(biāo)準(zhǔn);規(guī)范開(kāi)展施工作業(yè)。
3.結(jié)束語(yǔ)
隨著鐵路建設(shè)進(jìn)程的不斷加快,鐵路隧道施工面臨的地質(zhì)環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜多變,在實(shí)際施工中必須做好地質(zhì)環(huán)境勘探工作,控制隧道開(kāi)挖技術(shù)要點(diǎn),并加強(qiáng)隧道二次襯砌與防滲漏施工技術(shù)的應(yīng)用,防范發(fā)生地質(zhì)問(wèn)題,提升鐵路隧道施工技術(shù),同時(shí)加強(qiáng)對(duì)軟弱圍巖鐵路隧道施工技術(shù)的控制,保證鐵路隧道施工的安全性與質(zhì)量。
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