文档介绍：试析复杂地质条件下铁路隧道施工技术
试析复杂地质条件下铁路隧道施工技术
摘要:在进行铁路施工的时候,会遇到隧道的建设,但是因为我国复杂的地质条件,对施工造成一定的影响,本文就此对复杂地质条件下的铁路隧道施工技术进行探讨。
【关键词】复杂地质隧道施工技术管理
中图分类号: U455 文献标识码: A 文章编号:
引言
铁路隧道施工中,常遇到多种复杂地质条件影响隧道施工,像是膨胀土围岩、松散地层、石膏地层等,如果不能够掌握好一定的技术,对于铁路隧道施工的质量影响很大,因此需要引起企业的重视。
1、膨胀土围岩
膨胀土系指土中粘土矿物成分主要由亲水性矿物组成,同时具有吸水显著膨胀软化和失水收缩硬裂两种特性。穿过膨胀土地层的隧道,常常可以见到开挖后不久围岩因开挖而产生变形,或者因浸水而膨胀,或因风化而开裂等现象。使坑道的顶部及两侧向内挤入,底部膨起,随着时间的增长导致围岩失稳,支撑、衬砌变形和破坏。在膨胀土地层中开挖隧道,除了认真实施设计文件所提出的技术要求外,在施工过程中应对围岩压力及其流变情况进行充分的调查和量测,分析其变化规律。在施工中应以尽量减少对围岩产生扰动和防止水的浸湿为原则,所以宜采用无爆破掘进法,如采用掘进机、风镐、液压镐等开挖。在开挖过程中尽可能缩短围岩暴露时间,并及时衬砌,以尽快恢复洞壁因土体开挖而解除的部分围岩应力,减少围岩膨胀变形。开挖方法宜不分部或少分部,多采用正台阶法、侧壁导坑法和“眼镜法”。正台阶法适用于跨度小的隧道,它分部少,相互干扰小,且能较早地使支护(衬砌)闭合。侧壁导坑法和“眼镜法”较适用于跨度较大的隧道,它具有防止上半断面支护(衬砌) 下沉的优点但全断面闭合时间较迟,必须注意防止边墙混凝土受压向隧道内挤。隧道开挖后,膨胀土围岩风干脱水或浸水,都将引起围岩体积变化,产生胀缩效应。因此,隧道开挖后及时喷射混凝土,封闭和支护围岩。在有地下水渗流的隧道,应采取切断水源并加强洞壁与坑道防、排水措施,防止施工积水对围岩的浸湿等。如局部渗流,可采用注浆堵水阻止地下水进入坑道或浸湿围岩。
2、松散地层
松散地层结构松散,胶结性弱,稳定性差,在施工中极易发生坍塌。如极度风化破碎已失岩性的松散体,漂卵石地层、砂夹砾石和含有少量粘土的土壤以及无胶结松散的干沙等。隧道穿过这类地层,应减少对围岩的扰动,一般采取先护后挖,密闭支撑,边挖边封闭的施工原则,必要时可采用超前注浆改良地层和控制地下水等措施。下面简述几种主要施工方法:
超前支护
隧道开挖前,先向围岩内打入钎、管、板等构件,用以预先支护围岩,防止坑道掘进时岩体发生坍塌。
(1)超前锚杆或超前小钢管
采用这种方法是爆破前,将超前锚杆或小钢管打入掘进前方稳定的岩层内。末端支撑在拱部围岩内的悬吊锚杆或格栅拱支撑上。使其起到支护掘进进尺范围内拱部上方,有效地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌。超前锚杆宜采用早强型砂浆锚杆,以尽早发挥超前支护作用。
(2)超前管棚法
此法适用于围岩为砂粘土、粘砂土、亚粘土、粉砂、细砂、砂夹卵石夹粘土等非常散软、破碎的土壤,钻孔后极易塌孔的地层。在采用此法时,管棚长度应按地质情况选用,但应保证开挖后管棚有足够的超前长度。为增加管棚刚度,可在钢管内灌入混凝土或设置钢筋笼,注入水泥砂浆。于是在