复杂地质条件下隧道施工关键技术.docx

          复杂地质条件下隧道施工关键技术                    摘要：随着社会经济和物质精神文明的快速发展，我国的高速铁路、高速公路建设规模越来越大，不可避免的穿越万水千山，从而出现了越来越多的长大隧道，在隧道施工过程中，由于中国地质环境复杂，水文条件复杂的影响使隧道工程在施工过程中增加了一定的难度本文首先分析了不同地质条件对隧道工程的影响因素，然后阐述了隧道施工技术在各种复杂地质环境中的应用，最后探讨了隧道施工的安全管理措施关键词：复杂地质；隧道施工；溶洞地质；全断面开挖；安全一、隧道施工的地质条件因素隧道施工在穿越软弱围岩以及浅埋偏压岩层时风险较大，地质构造也相对复杂在施工工作开展之前，必须要针对工程施工区域的地质条件进行全面的勘测研究分析，为隧道施工技术的选择提供科学的依据根据隧道施工的实际情况，地质因素的影响主要在以下几个重要方面：（一）埋深浅埋隧道的最大特点就是埋深相对较浅，同时，覆盖岩层深度较浅，围岩很难形成自拱，并且，地表沉陷的概率相对较高因此，在施工过程中，极大程度上会因为地层的沉降问题而导致地面出现较为明显的移动现象，对周边的环境将会造成比较大的影响。

由于隧道工程地质在这一方面的突出特点，在施工过程中，对注浆、支护、开挖等施工工艺具有更高的要求，而这也就是隧道工程施工的难度之一二）偏压针对偏压隧道进行分析，由于地质原因、水文原因、工程原因等多方面因素的影响，会导致隧道围岩存在较为明显的压力不均衡问题这一地质状况，会导致支护受到严重的偏压荷载，影响隧道的稳定性及安全性，增加了施工难度三）围岩围岩软弱是隧道工程最突出的地质特点之一，具有明显的松散破碎或节理裂隙发育问题如此，围岩的抗压强度会表现的相对较弱，工程围岩在完整性以及自稳性方面就会表现的相对较差甚至，在一些特殊的地质区域，围岩甚至没有自稳能力，其整体稳定性表现的较低，并且岩体强度相对较弱因此，在对隧道进行开挖之后，必须要对隧道内部进行及时支护而这一技术往往比较复杂，施工难度较大二、隧道施工技术在不同复杂地质环境下的应用复杂的地质环境在隧道施工过程中会导致不可预测的问题和风险，例如：岩溶、突泥涌水、高地温灾害、断层破碎、偏压、岩爆、瓦斯爆炸等这些地质问题和风险会对建筑工人或周围环境构成严重的安全威胁和伤害为此，必须重视隧道施工技术在复杂地质环境中的应用，针对不同地质编制专项方案，全面提高施工技术水平，加强隧道施工质量和安全管理。

一）溶洞地质条件的施工技术由于线路走向的原因，隧道不可避免的会穿越洞穴，介于此，这就需要施工人员在施工过程中，需要明确地分辨出溶洞的类型、分布范围以及其填充物的材料等，一旦发现有溶洞出现时就需要采取科学、有效的措施进行整治在隧道的岩溶区中，其结构和岩层相对还是比较稳定的，再加上其发育情况相对来说还是比较成熟，所以当地下水量达到饱和程度时，施工人员可以考虑采用探孔的方式来了解其地下情况如果溶洞的岩溶区中含有大量水量时，那么在施工开始之前就必须先进行排水二）隧道施工技术在膨胀性地质环境中的应用分析由于隧道施工中要承受极大的压力，如：膨胀的低压现象，会引起围岩开裂、膨胀和坍塌，还会导致隧道底部隆起，衬砌变形和破坏，并引发一系列的安全事故为此，必须重视隧道施工技术在膨胀性地质环境中的应用第一，优化工序流程和施工方式在膨胀性地质环境下的隧道施工技术应用，要优化工序流程和施工方式，应当先进行上导坑施工、再进行弧形导坑施工的方式，采用先拱后墙的施工方式，确保隧道施工的连续性、紧凑性，避免对岩石原有结构造成破坏和影响，使之具有整体性，最大程度上减少风化、水化等问题第二，分步开挖开挖施工可以有机的分为三个种类：第一种类型是环形开挖，由于预留了核心土，因此具有良好的稳定性和安全性。

第二种类型是双侧壁导坑法，首先开挖和支护隧道的两侧位置，然后挖掘并支护剩余部分，这一施工方式起到预防地表沉降的作用但是，这一技术在施工组织、工序的控制方面表现的相对比较复杂，且施工成本相对较高第三种类型是交叉中隔壁技术，在开挖的过程中，需要从隧道的一侧，分成2～3步进行开挖在挖掘的过程中，每进行一部分的挖掘工作，就必须要及时进行锚喷以及支护，并落实中隔墙施工，稳定性相对较好，能够满足对复杂围岩的施工要求但是，这一技术方式的操作相对比较复杂，施工成本相对较高三）隧道开挖技术在复杂地质环境中的应用第一，全断面开挖法在复杂的地质环境之下，可以采用全断面一次性爆破的开挖技术和方法，获得隧道结构的大致轮廓和架构，并进行及时的清理和支护要合理规划和管控开挖工程的施工进度，结合地质预报和监控信息，实现对工艺参数、施工技术的严格管控同时，还要加大对隧道开挖施工安全管理系统的应用，要建构多元异构系统模块、地质预报模块、隧道监测模块、危险源监测模块，采用雷达检测、钻探检测、地震波检测等不同方式实现地质预报，及时有效地掌握信息，确保对隧道开挖施工的实时监测第二，台阶开挖法对于稳定性不足的岩石结构，可以采用台阶开挖施工技术，将隧道解剖为不同的断层，实现由上到下的开挖，并在上部台阶开挖施工、下部台阶的出碴施工操作的过程中，注意避免相互干扰和影响，确保施工安全稳定。

四）隧道施工技术在突泥突水地质环境中的应用一是采用全断面开挖的施工方法，循环开挖隧道长度宜为2米；并采用喷锚技术、模型衬砌技术，进行混凝土结构的施工和钢架的合理设置二是通过台阶开挖进行施工，确保台阶之间的距离符合规范要求；在管棚施工操作的过程中，必须加固正洞，增大导坑的面积；同时，运用预支护技术、喷锚技术、模型衬砌技术，实现全断面的混凝土注浆施工，并搭建管棚、小型导管支护结构五）瓦斯地质环境下的隧道施工技术第一，做好地质勘察和报告工作要预先做好地质勘察工作，重点勘察和探测隧道施工区域的天然气成分，了解隧道施工区域的断裂带位置、规模和天然气的分布状况等，并提供TST报告、地质素描报告、水平钻探报告等勘察方式第二，瓦斯监控技术应用在高瓦斯隧道施工之中，可以采用人工监控和机械监控的方式，并进行监测报警提示，采用通风等方式稀释隧道中的瓦斯浓度第三，改造防爆设备要试验测试防爆设备，并对其加以改造，使之满足高瓦斯环境下的施工要求，避免隧道施工中的爆炸风险三、加大复杂地质条件下的隧道施工的安全管理工程施工单位需要正确认识隧道施工管理的重要性，加强施工技术管理和安全管理，认真研究施工现场的地质条件，针对可能影响施工质量安全的因素进行分析，并制定合理有效的应对措施，消除质量漏洞和安全隐患，以此增加企业经济效益，提升企业社会形象。

一）超前地质预报隧道工程风险的最大来源之一是地质风险其主要原因为：隧道开挖需要的信息属于线状信息，而钻孔获取的是点状信息，再加上地质条件具有易变性、复杂性，勘探难度很大，勘查结果和掌子面实际地质情况往往存在一定差异因此，对对隧道工程的安全管理，必须将超前地质预报作为隧道施工的首要任务，结合物探和钻探等措施，获取更准确的地质信息，为开挖方式的选定提供科学的依据，为施工方案的制定提供准确的数据，从而降低隧道施工的安全隐患二）规范施工现场管理为搞好隧道施工安全管理，施工单位需要将安全生产作为施工管理的重要组成部分，项目部要组织健全、责任明确，严格管理标准、遵守规程，采用标准化的施工工艺，并应对施工过程中可能发生的安全隐患采取合理有效的预防措施，努力消除不安全因素，减少施工安全事故发生的频率对于已经出现的施工安全问题，应当按照应急预案的内容进行处理，最大程度上降低事故带来的损失、危害结语综上，隧道工程是工程体系之中较为复杂的工程内容，特别是在复杂的地质情况下，隧道工程的施工难度也会增加对此，必须要落实科学的施工技术，以此实现更好的隧道施工效果，保证工程整体的稳定性以及安全性参考文献：[1]戴伟.复杂地质环境下的隧道施工技术分析[J].工程建设与设计，2017（08）[2]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（07）[3]孙志国.高速公路隧道施工技术及控制要点的探讨[J].科学技术创新，2018（10）  -全文完-。