溶洞区铁路隧道工程问题探讨

　　溶洞区铁路隧道工程问题探讨：随着时代的不断发展，人们生活水平不断提高，城市铁路越来越多的进入人们的生活，在铁路建设中，常常会出现穿过山体的情况出现，那么溶洞区的铁路工程建设就成为当前铁路施工的热门话题，本文就岩溶区隧道施工中存在的工程问题进行深入的探讨，并阐述了隧道穿越溶洞地段应采用的主要施工方法及注意事项。　　关键词：隧道，溶洞，施工，工程问题　　　　一、引言　　岩溶在我国西南山区的分布非常广泛，是山区隧道建设中十分常见的地质灾害之一，而我国又是世界上岩溶分布最广的国家之一，在岩溶区的铁路隧道建设过中，技术人员必须结合当地的实际情况，进行岩溶区的工程施工。溶洞存在的数量较多且分布广泛，因此，在进行隧道施工的时候相关的技术人员要根据当地溶洞的具体情况结合以往已有的工程实践经验分析研究荣对对铁路隧道所能造成的影响，预测将有可能遇到后者发生的岩溶地质灾害，并制定出相关的解决方案，有针对性的对溶洞进行技术处理，保证在铁路隧道建设期间不会因为溶洞地质存在而引发一些安全性问题，尽量避免隧道熔岩所引起的地质灾害的出现和发生。 　　二、溶洞区铁路隧道工程问题　　1铁路隧道岩溶问题岩溶区的隧道建设主要存在问题如下：　　(1)与隧道施工有关的工程稳定性及其防治措施问题。该文中主要针对分布在不同空间内存在的不同形态及不同尺度的岩溶洞对隧道建设过程中的结构位移、隧道应力的影响，根据铁路隧道的设计原则以及设计方案和施工计划的安排提出解决措施；　　(2)隧道工程施工过程中出现的涌水和突泥的问题。这种情况主要是对隧道施工中与大盘的岩溶水情况产生的工程地质问题进行探讨，并根据相应的地质监测、灾害预测等提出一些能够有效实行的防治方法。　　(3)在隧道施工过程中因为水文地质发生改变而造成的环境效应问题。这一问题就岩溶区的隧道工程施工期间对水文地质的变化而引发的负面环境影响提出一些积极应对措施。　　2铁路隧道施工过程中因岩溶而造成的施工问题分析 　　岩溶在隧道施工过程中作为一种特殊的且占有主要位置的特殊地质存在，让处于该地段的隧道工程施工经常陷入一种盲目的状态，导致这一阶段的施工在被动的状态下进行。在溶蚀地区的山岭中进行隧道施工，经常会遇到毫无分布规律可言、且形状和状态都较为复杂的溶洞，这也就决定了工程设计人员在设计阶段不可能将施工沿线的溶洞分布情况一一准确全面的体现出来。此外，在施工过程中，溶岩的存在对于隧道具有一定的危害性，属于一种较为严重的地质灾害，尤其是大型的溶岩洞一般会给工程施工带来巨大的困难，甚至造成很大的经济损失。在支护设计上主要是借用无溶洞时的支护措施，对出露溶洞一般均采用在原有支护上按经验加强支护的措施，对支护的安全性和经济性缺乏评价，对围岩一支护结构的安全评价不能考虑溶洞的影响，以至于支护设计不仅仅出现刚度过大的现象，还存在着强度过大造成浪费的问题；在对岩溶隧道进行支护设计中，缺少对隐性溶洞对变形、应力规律的分析研究。致使在对在加固过程中基本上都采用全面统一的支护方式，很多都与实际情况不相符合；岩溶区隧道所具有的位移变化和没有岩溶洞存在的变形不相同。而目前的施工工作中缺少的就是根据不同的空间溶洞存在的位置对隧道隧道围岩一支护结构的稳定性做出有效地科学研究，同时在处理方式上也没有切实可行的预处理方案。岩溶区隧道和一般隧道的施工情况不一样。由于熔岩溶洞在施工过程中出现让隧道施工过程变得复杂，因此，做好隧道施工前的预报工作、预测工作及施工过程的动态信息管理，合理的对施工效果做出客观评价是十分重要的，而且会起到一定的效果。但是在目前的情况看来，我国的施工企业中还没有相对应的规范或者指导性的文件能对施工起到规范作用。在施工工作结束以后没有对工程效果进行监测与评价，缺乏对处理措施实行经济合理的科学评估。　　三、溶洞区铁路隧道施工阶段的相关处理措施与技术。 　　隧道施工前首先要对地表展开详细的勘察工作，对该地区的岩溶状态进行研究，同时对已经存在的溶洞做一些施工前处理。利用各种科学的物探方式对溶洞地质实施地质状况预报，探明前方溶洞的具体情况，包括里程、地质、有无积水等，做到有备无患。溶洞没有经过方案处理之前，切忌不能胡乱的丢弃渣土和堵塞，以免对处理方案的制定造成不必要的影响。待探明溶洞的具体分布状态之后，按照科学方法绘制出横纵截面图。作超前地质预报一靠近溶洞时改变施工方法一发现溶洞，保存现场一溶洞勘探，绘制横纵断面图一申请变更一制定措施一溶洞处理。溶洞的处理包括洞穴处理，排水处理，洞内充填物的处理及地表坍塌的处理等，目的是充分保证隧道支护体系的可靠性。由于溶洞大多与地表相通，地表降水极易灌入溶洞，因此溶洞内涌水量随季节变化较大，即使对看似无水的溶洞，处理时应每隔适当距离做泄水盲沟，拱部或全周挂设防水板。对溶洞兼为地下暗河通路的情形，必须顺通河流通路，必要时做泄水隧道引排地下水。　　四、溶洞区铁路隧道工程问题研究进展 　　无论是国外还是国内对于岩溶隧道中的突泥和涌水的问题都十分的重视，从特路隧道的涌水及突泥的初期预测、估算涌水量及排泄数量到具体的施工整治措施都展开了较为深入的研究，并且形成了一套较为完整的方案。但是在岩溶区隧道建设过程中引发的环境问题和施工期间的稳定性问题的处理上，目前的研究方处在起步阶段，可以值得借鉴的资料和数据信息等十分有限。近些年来，岩溶区的隧道工程建设取得了不小的发展，在岩溶溶洞与隧道体系之间的关系的研究上也取得了一些成就，这主要是针对一些露天溶洞地段的隧道施工措施和处理手段所进行的研究，在溶岩洞对隧道应力变形及支护设计等方面的研究仍显不足。溶洞在隧道施工中的存在，特别容易在开挖的过程中出现局部坍塌、石块下落等对施工作业人员和机械设备造成危险的情况。国内外相关的专家和研究机构对此作了很长时间的研究并取得了一些科学研究成果。除了利用常规的地质勘查手段对溶岩洞隧道施工进行探测，还结合各行业的勘测情况制定出符合隧道施工的工程勘察条例。同时，在勘察过程中大力发展相关的科学物探技术，将电磁波透视运用到其中，利用雷达进行溶洞洞穴探测等。使得溶岩隧道地质探测逐步朝着科学理论分析及定量化的方向发展。隧道地质超前预测、预报是工程地球物理研究中的疑难问题之一。目前应用的工程地质推断、地质雷达探测、反射地震负视速度法、TSP和TRT技术有一定的效果，但在目标判别、定位，岩体工程的分类可靠性方面有一定的差距，需要进一步改进。当前，在工程实践中多采用直流电测探法和地质雷达探测法为主。隧道围岩中溶洞的存在使得隧道围岩物理、力学性质发生变化，并且造成隧道地层刚度的变化和隧道围岩应力场变化。在隧道开挖过程中，溶洞使得隧道的施工力学过程更加复杂，并造成隧道围岩应力集中，隧道周边变形量增加。　　五、结语　　隧道工程施工建设常常因为溶岩地区的地质条件繁多复杂且易变而导致施工进度十分困难。而当前在隧道施工中所执行的施工方案一般都倾向于无溶洞隧道施工的应用，在溶岩隧道支护设计上也只限于加固和加强措施的研究和应用。因此，加大对溶岩区段的隧道施工的理论研究和实践，制定出科学有效合理的具体处理方案对于我国的铁路工程建设十分重要。