复杂地质条件下隧道施工技术研究

刘贵武

摘要：近年来，随着我国社会经济的快速发展，交通运输业在这一背景下得到了快速的发展，而交通运输业的发展是以交通建设为基础的。然而，我 国幅员辽阔，部分地区地形复杂，给交通建设带来了挑战。隧道的建设可以解决公路和铁路运输中的一些问题，从而节约成本。随着社会经济的发展，人 们对铁路运输技术的要求越来越高。为了提高铁路隧道施工技术水平，必须克服施工过程中的外部环境困难。此外，交通运输行业还需要不断提高施工技 术，解决隧道施工中遇到的各种地质问题，顺利推进隧道施工，提高隧道施工质量。

关键词：复杂地质条件;隧道施工;施工技术

一、隧道施工中复杂地质条件对施工的影响

隧道是高速公路、铁路建设中经常出现的，具有一定的积极意义。利 用隧道施工可以缩短高速公路与铁路的连接线，使其形成一条直线，从而 节约了施工成本，提高了公路、铁路施工技术水平。

但是在在复杂地质条件下，会使得隧道工程变得更为复杂，例如在西 南地区，铁路、公路隧道施工难度大;又如在地质条件恶劣，土质松软不 硬的地区，施工开挖容易发生塌方;在地区地质条件为岩溶地貌，施工技 术难度大，不能采用专业施工机械，施工难度大，开挖过程中易发生破坏，造成不稳定因素。此外，随着城市化进程的加快，交通需求逐渐增加，隧 道建设迫在眉睫。但是由于城市地下管线众多，为了避免地面建筑物地基 不稳定引起的塌方，促进铁路、高速公路隧道的顺利建设，提高施工技术 和安全管理水平，必须采取多种措施。我国西南施工区域地形复杂多样，具有西高东低的特点，使得隧道工程施工在施工过程中存在着诸多技术问 题，同时由于该地区地质环境恶劣、地基松软、岩体结构不牢固等，极易 导致工程发生坍塌。在某些结壳频发地区，如岩溶地貌，岩层稳定性较差。这种地质条件，既不利于专业设备的使用，又对钻井技术提出了较高的要 求，处理不当，就会演变成地质灾害。还有特殊地质条件，如地下洞穴等。为了防止地下管线之间的安全距离过大，在城市隧道施工时，必须协调好 各管线之间的安全距离。因此需要设计、施工人员区别复杂地质条件与建 筑环境之间的关系，全面研究施工技术，提出行之有效的施工方案。

二、复杂地质条件隧道施工技术

1.浅埋偏压隧道施工技术

通过对目前我国大部分隧道地质结构和岩石成分进行综合分析可知，浅埋偏压地质结构属于常见的隧道施工基础，为了尽可能降低浅埋偏压地 质条件对隧道工程的影响，进而减少隧道建设产生的安全问题，提升隧道 结构的安全性和可行性，需要技术人员选择适合的施工技术和结构体系。只有施工人员全面了解浅埋偏压基础地质条件特点，结合隧道施工可能产 生的形变和安全问题，才能以此为基础制定出相关的解决措施。浅埋偏压 地质与其他类型地质结构相比较，由于其深埋程度相对较浅，且整体土壤 覆盖结构层相对较薄，因此，在后期隧道建设过程中，无法形成独立的衬 砌结构，最终导致塌陷事故。尤其是在实际工程施工过程中，一旦地表产 生塌陷或其他结构问题，破坏了岩土体的平衡状态，会对隧道结构安全性 及隧道施工质量造成不利影响。

在浅埋偏压隧道的施工过程中，首先需要将地面结构全面冲刷填平，填充裂缝并夯实。其中，单侧加长锚杆以及水平钢在基础结构上要保证支 撑水平，需要在产生较大形变问题初级阶段针对施工现场的实际情况使用 应急措施。在施工初期，通常要在隧道顶部位置使用厚度为 8cm，直径为 6mm 的钢筋网并全面喷射混凝土完成基础铺砌施工。基础铺设范围需要在 中轴线范围左侧 20m 直至右侧坡边，保证将两侧铺设成制作成斜坡状态，并且设置横向以及环向地面节流，强化排水系统。同时，在隧道中间区域 需要采用 I20 钢设置横向基础支撑，间距控制在约 1.2m，其中，工字钢为 上、下 2 排结构，2 排工字钢的间距需要能够设置至少 3 道竖向支撑结构，工字钢两侧需要与钢材结构架进行焊接处理，并且将所有的工字钢使用直 径为 22mm 的钢筋进行纵向连接。在使用锚杆、横向工字钢支撑后，虽然 隧道外部形变虽然得到了一定的控制，但是其形变问题仍然有缓慢增长趋 势，为了进一步确保隧道边坡结构稳定性和施工安全性，需要使用洞頂减 压卸载技术进行施工，从而加强坡体基础稳定性。在具体实施过程中，首 先需要在隧道洞顶上方使用进行挖掘，其挖掘深度需要根据地质形态和基 础深度确定，并在坡脚设置顶宽 1.0m 的浆砌片石挡墙，形成反压护道，以达增阻目的。

2.围岩施工技术

由于隧道工程建设的特殊性，从工程地质结构方面进行分析和对比，软弱围岩地质结构在隧道施工过程中，极易受到外界因素的影响，加上我 国不同地域的地质条件各不相同，其外界影响因素也存在着特殊性和复杂 性。因此，在软弱围岩地质条件下进行隧道施工时，技术人员应根据工程 周边的自然环境和实际情况准确判断影响隧道建筑施工的主要外界因素，并以此为基础优化现有的隧道建设模式，如合理的支护方法可以有效防止 在隧道施工期间软弱围岩土质结构产生变形问题，尽可能降低工程建设经 济损失。

三、隧道工程施工的安全管理策略

1.推进超前地质预报

超前地质预报工作的开展依赖于预防方案的制定，这对于施工人员来 说是一项巨大的挑战，施工人员不仅要具备超前预报的意识，同时还要掌 握多种超前地质预报的方法，预报内容和预报设备都是其中需要考虑的重 要因素。施工单位要结合实际的施工需求，安排专业的施工人员，保障超 前地质预报工作的有序推进，数据采集设备是超前地质预报工作开展中的 关键。

2.加强施工安全培训

施工安全培训工作的开展有利于培养施工人员的安全意识，安全意识 是安全施工的重要指引，安全教育工作的推进要结合企业自身的安全文化，帮助施工人员认识到安全施工的重要性，在培养施工人员专业技能的同时 培养施工人员的安全意识。在日常施工中，推进安全生产保障体系的构建，同时推进安全预案的制定，一旦出现突发情况，能够在短时间采取有效的应 对措施。此外，还要建立应急队伍。针对衬砌施工、隧道开挖等施工环节，强化施工人员的岗前培训工作，在考核合格后上岗。监理单位在施工安全管 理中能够发挥重要作用，监理人员要加强日常监管，为安全施工创造条件。

3.完善风险管理制度

风险管理理念是建立风险管理制度的关键，安全发展理念是该制度建 设和完善中的关键。安全生产责任制的落实关系到安全施工工作。施工单 位作为隧道工程施工中的责任主体，关系到工程的施工效率和施工质量。风险管理和风险防范是制度建设中的核心，风险管理工作的重点在于管理，施工单位的管理人员要对以往的管理经验进行总结和整合，明确风险管理 工作中的重点，推进安全管理工作;风险防范工作的重点在于预防，要结 合施工现场存在的不稳定因素，落实安全预防工作。

结束语

在隧道施工过程中，如果地质结构及自然环境相对复杂，需要技术人 员针对隧道洞口规格以及内部结构的建造要求，采用科学、可行的建设技 术，对工程进行全面管理，避免出现安全和质量问题，从根本上保证隧道 工程施工的整体建设水平。

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