复杂地质条件下的铁路隧道施工技术

丁国鹏

摘要：近年来，我国加大铁路建设力度，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。为了有效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

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，维护社会经济的安定、团结和稳定发展。

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，加工也比較便捷。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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