蔣澤斌

（北京鐵城建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司，北京 100039）

鐵路是我國(guó)交通系統(tǒng)重要的組成部分，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著十分重要的作用。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及人民生活水平的不斷提升，對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)男枨蟛粩嘣鲩L(zhǎng)，在這樣的背景下，我國(guó)加大了鐵路工程建設(shè)的力度，先后建造了“八橫八縱”的鐵路網(wǎng)絡(luò)，基本上實(shí)現(xiàn)了鐵路網(wǎng)絡(luò)的全國(guó)覆蓋。在鐵路建設(shè)過(guò)程中，特別是在中西部地區(qū)的鐵路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，因地質(zhì)條件比較復(fù)雜，存在著很多技術(shù)方面的難題，特別是隧道工程的施工。

1 復(fù)雜地質(zhì)條件下的鐵路隧道施工技術(shù)分析

目前，我國(guó)在復(fù)雜地質(zhì)條件下開(kāi)展鐵路隧道工程施工時(shí)，常用的施工技術(shù)主要包括以下幾種。

（1）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)主要包括隧道所在區(qū)域地質(zhì)分析與宏觀預(yù)報(bào)、隧道洞身不良地質(zhì)超前預(yù)報(bào)、超前鉆探和重大施工地質(zhì)災(zāi)害臨近預(yù)警四部分。在這一環(huán)節(jié)中，施工企業(yè)應(yīng)采用“全面正規(guī)、長(zhǎng)短結(jié)合、貫穿全程、因地制宜”的原則，采用TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)、紅外探水、超前鉆孔探測(cè)等方式方法。這幾種方法都具有自己的優(yōu)勢(shì)，例如，TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)能準(zhǔn)確預(yù)報(bào)隧洞施工前方150m范圍內(nèi)的地質(zhì)條件與巖石特性，從而為施工工藝的及時(shí)調(diào)整提供參考；地質(zhì)雷達(dá)是TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的補(bǔ)充，能在地質(zhì)復(fù)雜地段對(duì)TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的異常點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報(bào)；紅外探水能快速而準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，但對(duì)于水量和水壓等參數(shù)無(wú)法進(jìn)行預(yù)測(cè)；超前探孔是在TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和紅外探水的基礎(chǔ)上，采用超前水平地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔進(jìn)行超前鉆探的行為，具體見(jiàn)圖1。在超前地質(zhì)預(yù)報(bào)時(shí)，施工單位應(yīng)對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行綜合運(yùn)用，從而從不同的方面及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中可能存在的異常情況，并及時(shí)揭示異常情況，進(jìn)而組成完整的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)體系。

圖1 對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下的隧道工程進(jìn)行超前探孔布置示意圖

（2）開(kāi)挖施工技術(shù)。在復(fù)雜地質(zhì)條件下開(kāi)展鐵路隧道工程施工時(shí)，采用盾構(gòu)法進(jìn)行隧道開(kāi)挖的成本過(guò)高或地形條件限制，無(wú)法全面推行。因此，施工企業(yè)大部分采用人工鉆爆的方法，采用光面爆破控制技術(shù)，從而有效地進(jìn)行隧道掘進(jìn)，并控制周邊眼鉆孔間距和裝藥量以保證開(kāi)挖邊線(xiàn)的平整度。

目前我國(guó)在隧道施工中已大力推行三臂鑿巖臺(tái)車(chē)、錨桿鉆機(jī)、濕噴機(jī)械手等機(jī)械化、智能化配套設(shè)備，以減少掌子面施工作業(yè)人員的數(shù)量，確保施工安全。

（3）初期支護(hù)施工技術(shù)。在初期支護(hù)施工處理環(huán)節(jié)，施工技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)隧道地質(zhì)圍巖的實(shí)際情況，科學(xué)地選擇支護(hù)方式，以有效提升隧道施工的安全性，并為后續(xù)的施工奠定良好的基礎(chǔ)。一般來(lái)說(shuō)，在這一環(huán)節(jié)的施工中，根據(jù)隧道地質(zhì)圍巖情況，初期支護(hù)施工的方法主要以超前支護(hù)、鋼架支護(hù)、錨桿和鋼筋網(wǎng)片結(jié)合的錨噴支護(hù)以及素噴混凝土等形式。合理選擇初期支護(hù)方式，可以大大提高隧道施工的安全性和施工進(jìn)度。

（4）監(jiān)控量測(cè)技術(shù)。在復(fù)雜的地質(zhì)條件下進(jìn)行鐵路隧道施工，難度較大，容易遭遇圍巖位移的狀況。一旦在隧道施工中出現(xiàn)圍巖位移的問(wèn)題，不僅會(huì)威脅隧道掌子面的穩(wěn)定性，還會(huì)威脅隧道整體施工的安全性。因此，施工技術(shù)人員還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)工程施工的監(jiān)控量測(cè)。對(duì)隧道進(jìn)口特別是淺埋地段，要及時(shí)進(jìn)行地表沉降監(jiān)測(cè)，隧道內(nèi)初期支護(hù)施工完成后，根據(jù)圍巖情況，確定監(jiān)測(cè)斷面間距。及時(shí)埋設(shè)拱頂沉降觀測(cè)標(biāo)志和邊墻收斂觀測(cè)標(biāo)志。按要求的頻率對(duì)觀測(cè)標(biāo)志進(jìn)行測(cè)量，記錄變化數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)變化速率，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，指導(dǎo)隧道施工。對(duì)于變形較大，危及施工安全時(shí)可提前預(yù)警，避免發(fā)生安全事故。

（5）二次襯砌技術(shù)。在二次襯砌施工前，需要結(jié)合上一階段初期支護(hù)斷面掃描超欠情況、初支混凝土強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果、監(jiān)控量測(cè)穩(wěn)定性分析成果，符合相關(guān)要求，可以進(jìn)行二次襯砌施工。二次襯砌可以有效提升整體施工的安全等級(jí)，增強(qiáng)鐵路隧道的抗壓能力，避免隧道的掌子面出現(xiàn)變形、位移的狀況。二次襯砌根據(jù)圍巖等級(jí)有不同的方式，一般分為鋼筋混凝土、鋼纖維混凝土、抗?jié)B混凝土和一般混凝土等。

2 復(fù)雜地質(zhì)條件下提高鐵路隧道施工質(zhì)量的策略

（1）細(xì)致勘查施工地區(qū)的地質(zhì)情況。根據(jù)近年來(lái)施工經(jīng)驗(yàn)，在鐵路隧道施工期間出現(xiàn)的問(wèn)題，大都是施工團(tuán)隊(duì)在施工前沒(méi)有細(xì)致進(jìn)行地質(zhì)勘探，對(duì)施工所在地的地質(zhì)情況缺乏了解而導(dǎo)致的。因此，要想在復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行鐵路隧道工程施工，首先要全面收集當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)信息資料，了解當(dāng)?shù)氐臍夂?、水文等諸多方面的信息，然后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘探，詳細(xì)了解施工場(chǎng)地巖土層的情況、巖石類(lèi)別，同時(shí)了解當(dāng)?shù)厮?jīng)歷過(guò)的地質(zhì)災(zāi)害情況，判斷該施工區(qū)域是否存在隱患。根據(jù)勘探的結(jié)果，合理設(shè)計(jì)，降低隧道施工過(guò)程中發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害狀況的概率，并降低災(zāi)害發(fā)生后造成的危害程度。

（2）科學(xué)而合理地制定施工方案。在復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行鐵路隧道工程施工，還必須合理制定施工的方案，這也是在復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行鐵路隧道施工的核心工作。在實(shí)際施工中，如果制定的施工方案不合理，或者是采用比較經(jīng)濟(jì)但不合適的施工方式，極易導(dǎo)致工程進(jìn)行中出現(xiàn)重大的安全事故，不僅影響工程施工的進(jìn)度，還會(huì)嚴(yán)重威脅施工人員的生命安全。目前，我國(guó)在復(fù)雜地質(zhì)條件下的鐵路隧道施工常用的施工技術(shù)主要包括淺埋偏壓隧道技術(shù)、軟弱圍巖隧道技術(shù)、地表滑坡隧道施工技術(shù)、洞外加固處理技術(shù)以及通風(fēng)技術(shù)等。但采用哪種施工技術(shù)，都必須通過(guò)合理制定施工方案來(lái)進(jìn)行選擇，確保選用的施工技術(shù)能夠符合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，能夠有效應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)災(zāi)害。此外，在制定施工方案時(shí)，還必須制定災(zāi)害事故應(yīng)急預(yù)案，這樣在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，能夠根據(jù)應(yīng)急預(yù)案，及時(shí)指引管理人員進(jìn)行精準(zhǔn)的處理，從而降低事故的危害性，確保施工的順利進(jìn)行。

（3）提升施工人員的綜合素質(zhì)。在復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行鐵路隧道施工，施工人員的綜合素質(zhì)高低，直接關(guān)系到施工的質(zhì)量和安全。任何一條成功的鐵路隧道施工，不僅僅需要施工企業(yè)在技術(shù)層面的牢靠，還需要施工人員具備較強(qiáng)的操作水平與安全意識(shí)。但目前我國(guó)部分施工企業(yè)的工程施工人員素質(zhì)參差不齊，特別是新進(jìn)的年輕工作人員，雖然具有較為豐富的理論知識(shí)，但極度缺乏工作經(jīng)驗(yàn)，這在鐵路隧道施工中是致命的缺陷。因此，相關(guān)施工企業(yè)還必須加強(qiáng)對(duì)他們的技術(shù)和安全培訓(xùn)，不斷提升他們的操作水平和安全意識(shí)，從而提升他們的綜合素質(zhì)，這樣才能確保施工的安全、穩(wěn)定進(jìn)行，并提升施工的質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在復(fù)雜的地質(zhì)條件下進(jìn)行鐵路隧道施工，施工企業(yè)不僅要掌握相應(yīng)的施工技術(shù)，還要在施工前細(xì)致勘查施工地區(qū)的地質(zhì)情況，科學(xué)而合理地制定施工方案，并提升施工人員的綜合素質(zhì)，這樣才能確保施工的安全、有序進(jìn)行，不斷優(yōu)化施工的技術(shù)，提升施工的質(zhì)量。當(dāng)然，這僅是筆者的一點(diǎn)淺見(jiàn)，希望能對(duì)相關(guān)施工企業(yè)在復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行鐵路隧道施工建設(shè)提供參考和借鑒。