复杂地质环境下的铁路隧道施工技术

赵云龙

中铁十二局集团第二工程有限公司

摘要：复杂地质环境下铁路隧道施工面临的困境也是较多的，而铁路施工单位为了保证工程施工技术满足工程施工需求，切实需要加钱铁路隧道施工技术的分析，从实际出发，保证技术应用的科学性，切实保证铁路隧道施工技术在复杂地质环境下得到合理应用，从而实现铁路的顺利建设。

关键词：复杂地质；铁路隧道；施工技术

铁路体系作为现代化交通施工建设的重要组成部分，对于贯通我国经济社会实现区域性发展有着非常重要的作用，以此在铁路隧道施工建设的过程中，切实需要突破复杂地质环境，在复杂地质环境下合理应用铁路隧道施工技术，突破铁路工程施工存在的困境。复杂地质环境无论是水文地质环境还是岩层构成等都是较为复杂的，一般的铁路施工技术在此种地质环境下应用则存在很大的不适应性，以此铁路工程单位必须从实际出发，结合现实状况，合理选择铁路隧道施工技术，将其合理应用在复杂地质环境中，控制工程成本投入，满足工程建设需求。

一、复杂地质环境隧道施工方法分析

隧道结构在实际铁路施工建设的过程中，工程人员切实需要对隧道结构力学状态进行分析，对复杂力学状态结合现实施工状况，分析各方面力学性能，采用多种手段和方法综合分析，力图通过后天技术的使用改进隧道力学状态分布状况，合理选择施工方法。

1、膨胀土施工技术

在当前所有的复杂地质下，膨胀土作为复杂地质的代表部分，在实际铁路隧道施工建设的过程中，常常遇膨胀土，如果未能对膨胀土环境下进行科学化的处理，那么将会影响铁路隧道施工的稳定性，影响铁路隧道施工根基。且大量的实践证明，铁路隧道施工中，对其影响最大的复杂地质为膨胀土施工技术。工程人员在施工中，需要精细化分析岩石情况，及时排除膨胀土，充分掌握膨胀土周围地理环境，全面掌握膨胀土基本形成规律的前提下，消除尖山循环力的影响。工程人员在膨胀土施工中，需要通过固定施工方法进行处理。具体而言，通过无爆破的方式对膨胀土全面掘进开挖，然后采用对称砌砖处理方法，降低变形，面对施工中容易出错的地方通过使用台阶法处理，以此满足施工需求。

在应用台阶法施工技术中，主要是通过分割处理促使掌子面划分为三个部分，然后分布实施开挖。技术人员需要将断面分成上断面和下断面两个部分，在实际开挖中，首先进行上部分开挖，使用锚杆在开挖的墙角使用混凝土实现喷射，然后完成衬砌处理。此种方法在膨胀土与围岩结合处应用具有较大的适用性，且开挖设备应用要求低，作业效率高，能够充分保证开挖面的稳定性。在上部开挖并且完成支护之后，下部作业施工安全性则会大大加强。此种方法适用范围交广的，但是在施工中，技术人员必须保证上下部施工不会出现相互干扰的问题，降低对膨胀土周围围岩的稳定性影响。

2、松散地质条件下施工技术

复杂地质施工中，松散地质也是常见的情况之一，此种地质施工中其对铁路隧道施工影响最大的则是延误铁路隧道施工进度，且松散地质渗水性较强，对工程质量影响也是较大的。而在当前铁路隧道施工中，为了提升根基的稳定性，必须相应降低周围岩土的扰动性。在松散土质施工中，同样是遵循固定处理的理念，采用合理的方法进行控制，在遵循先支护后开挖和密闭支撑的原则下施工，即超前预支护方法。当前，施工团队可以选择使用超前注浆改良方法，对地下水渗漏问题有效处理，以此降低外部环境产生的不良影响，满足铁路隧道施工建设需求。而在铁路隧道施工阶段，工程团队需要合理控制施工压力，合理掌握水泥注入速率，以此增加岩体的稳定性，对工程实施全面控制。但是，在超前预制力施工过程中，施工人员必须强化降水堵水技术的防护，兼顾使用各种施工技术，综合应用，提升实际处理效果。

超前预支护技术在实际应用中，工程团队首先需要制定超前锚杆。锚杆技术在实际应用的过程中，由于锚杆支护柔性大，刚度较小，比较适用于地下水较少的岩土中，工程人员通过使用风枪、凿岩机、锚杆台车钻孔，且使用专门的砂浆实现锚固。在实际开挖中，工程团队需要留有一定的锚固区，且促使锚固尾端与锚杆之间有效联系，整个作业快速进行，避免出现掌子面滑塌的问题，且在开挖之后迅速进行混凝土的喷射，以此在封闭的形式下形成封闭环形初期支护，满足处理效果。

3、溶洞施工处理技术分析

在我国西南地区，溶洞广泛存在，在我国其他地区也有溶洞的存在，溶洞也是当前铁路隧道施工中遇到的复杂地质之一。溶洞在当前工程建设中，未能有效处理，便会严重影响工程施工质量。在实际施工中，工程人员首先精确定位溶洞范围、溶洞类型，在外部因素综合分析下，合理处理，形成科学的施工方案和施工机制。且，在溶洞处理中，必须有效处理溶洞出现涌水崩塌的问题，安全施工，切实保证铁路隧道施工安全。而在具体施工中，铁路隧道施工采用平导形式进行掘进施工，使用物探、探孔方式进行施工作业，满足铁路隧道施工需求。

4、洞内加固技术应用

铁路隧道施工中，洞内加固技术的使用也是复杂地质处理常用的技术之一。洞内加固技术在实际应用中，需要重点对洞内出现损伤的部位全面加固处理，及时进行修复。这就需要工作人员拥有较高的洞察力，全面分析，及时探测分析洞内存在的问题，从降水气候条件等方面分析，对洞内出现的腐蚀、侵蚀现象有效处理。在此处理过程中，工程人员可以采取加层保护膜、钢化膜的方式进行处理，做好标志的应用，保证洞内行车的安全性。而对于洞内加固使用中空锚杆喷撒混凝土格栅钢架等在洞内施工加固，以此能够有效避开洞内施工出现岩层脱落的问题，保证洞内加固的安全性。

二、复杂地质开挖施工方法应用

1、全断面开挖施工法

此种方法在实际应用中也是隧道在遇到复杂地质下常用的方法之一，其施工作业速度快、效率高、施工工艺简单，对周围岩石环境产生的影响小。但是，此种方法在实际应用中对作业空间要求打，且需要充足的施工场地，允许大型机械设备进入到施工场地中。施工人员需要严格控制施工工序，严格施工组织，保证此种方法合理使用。

2、分台阶开挖施工法

上述已经初步解释过分台阶开挖施工法，此种方法在实际应用的过程中对横向面进行分割，实施分步开挖。分台阶开挖施工法在实际应用中，使用范围广，对机械化使用要求低下，施工速度快，能够保证开挖面的稳定性，保证施工的安全性。

3、分部开挖施工方法

分部施工开挖方法在当前复杂地质施工处理中有着非常突出的效果。在实际应用中，此种方法主要环行开挖预留核心土法、双侧壁导坑法、交叉中隔壁法和中隔壁法四种方法。具体而言，环行开挖预留核心土法应用首先需要工作人员实施环行拱部土体开挖，并且在拱部做好初期支护，以此在支护保护下，对土体的核心部位和下部实施开外，做好封底围岩变形处理，以此进行二次衬砌。其次，双侧壁导坑法工程人员首先需要在两侧实施开挖，然后对剩余部分进行开挖。在大断面开挖后，实施隧道支护，且初期支护从下至上完成，保证上层土地承载力符合实际需求。最后，中隔壁法法、交叉中隔壁法两种方法适用于大跨径隧道中，实际开挖中，需要从上向下进行分部开挖施工，且开挖与锚固喷护相结合，及时实施钢架的安装，并且在底部设置仰拱，必须在上一部分支护完成后，才能够进行下一部分的支护。

表1复杂地质环境下各种施工方法应用比较

小结

综上所述，铁路隧道施工中，复杂地质环境下各种处理技术和处理方法的应用对于保证工程稳定性建设、提升工程质量发挥有效的促进作用，工程团队合理选择，为铁路隧道工程施工困境突破奠定基础。

参考文献：

[1]何喜湘.复杂地质环境下的铁路隧道施工技术分析[J].山东工业技术，2017（7）：129-130.

[2]曹军.复杂地质环境下的铁路隧道施工技术分析[J].科学技术创新，2017（36）：153-154.