貴州某隧道進(jìn)口仰坡穩(wěn)定性分析

潘力 隆威

(中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410083)

1 工程概況

貴州某隧道地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，構(gòu)造單元屬茅臺(tái)向斜北翼，地層總體南傾，未發(fā)現(xiàn)明顯區(qū)域性斷裂通過(guò)跡象，局部發(fā)育小型揉皺。進(jìn)口主要地層二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組(P2c)中風(fēng)化灰?guī)r和第四系全新統(tǒng)含碎石粉質(zhì)粘土，路線設(shè)計(jì)高程高于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面約400 m～500 m，地表徑流條件良好，構(gòu)造物的水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單。由于地形切割強(qiáng)烈，侵蝕基準(zhǔn)面低于線位，地下水埋藏較深，因此地下水對(duì)隧道危害小。隧道進(jìn)口段地勢(shì)較陡，為順層坡，洞口開(kāi)挖后，會(huì)有少量強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r易沿節(jié)理面產(chǎn)生崩塌、掉塊等現(xiàn)象。場(chǎng)區(qū)地震反應(yīng)頻譜特征周期為0.35 s，動(dòng)峰值加速度值為0.05g，場(chǎng)區(qū)地震基本烈度為6度。

2 隧道進(jìn)口仰坡穩(wěn)定監(jiān)測(cè)情況

該隧道左線仰坡受左、右洞洞口切坡、隧道開(kāi)挖爆破震動(dòng)及降雨影響，在左線軸線ZK38+346，ZK38+350處發(fā)育兩條斜交隧道軸線的裂縫，裂縫走向約151°，與巖層走向基本一致，具體情況見(jiàn)圖1～圖3。

經(jīng)前期地表觀察分析，這兩條裂縫寬度呈逐步擴(kuò)大趨勢(shì)，至10月6日最大寬度約12.5 cm，對(duì)該隧道的安全施工構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。在我中心的建議下，施工方對(duì)地表裂縫進(jìn)行了回填、封閉處理，同時(shí)在裂縫上方施作了兩道截水溝，以防止雨期地下水下滲加速坡體的下滑;我中心于2012年10月6日建立了地表沉降觀測(cè)線兩條，但由于裂縫處理及截水溝施工影響，多數(shù)測(cè)點(diǎn)受到擾動(dòng)或破壞，10月9日我中心重新布設(shè)地表沉降觀測(cè)線兩條，每條測(cè)線包括7個(gè)測(cè)點(diǎn)，編號(hào)分別從A到G，其中A點(diǎn)布置于裂縫影響范圍以外(具體情況見(jiàn)圖1)，連續(xù)測(cè)量該仰坡的沉降變形情況，對(duì)地表新出現(xiàn)裂縫也進(jìn)行了觀察與記錄(見(jiàn)圖4)，同時(shí)，施工方于10月21日開(kāi)始對(duì)右洞洞口段進(jìn)行了回填反壓，填土至線路標(biāo)高以上約13 m(見(jiàn)圖5)，該措施對(duì)邊坡的變形起到了較好的控制作用。

圖1 該隧道左線仰坡地表沉降測(cè)點(diǎn)布置圖

圖2 地表裂縫呈連續(xù)狀

圖3 ZK 38+346處裂縫寬度

圖4 地表裂縫封閉后新發(fā)展的裂縫

圖5 右洞洞口段的反壓回填

3 沉降數(shù)據(jù)分析

10月9日～11月15日，該隧道左線地表ZK38+340，ZK38+348測(cè)線沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖6，圖7，ZK38+340，ZK38+348測(cè)線最大沉降點(diǎn)均位于B點(diǎn)(地形為山脊線上)，最大沉降量分別為81.2 mm，114.2 mm，C，D 測(cè)點(diǎn)處變形亦較大;測(cè)點(diǎn) A 由于位于裂縫范圍以外，沉降變形量很小;由地表沉降速率圖知:右洞洞口段反壓回填前變形速率較大，B點(diǎn)日沉降量達(dá)4mm～5mm;C，D兩點(diǎn)亦達(dá)到3 mm～4 mm。反壓回填后變形速率明顯降低，日均沉降量為0.5 mm～2 mm左右，仰坡向穩(wěn)定方向發(fā)展，但是沉降量仍然在增加。

圖6 該隧道進(jìn)口左線ZK 38+340測(cè)線地表累計(jì)沉降曲線圖

圖7 該隧道進(jìn)口左線ZK 38+348測(cè)線地表累計(jì)沉降曲線圖

4 結(jié)論與建議

由監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以得知，地表裂縫封閉、截水溝的施作和右洞反壓回填對(duì)左線邊坡的穩(wěn)定性起到了一定的控制作用，但是仍未滿足穩(wěn)定條件。由于該邊坡為一順層坡，發(fā)育有3組裂隙，巖體呈碎塊狀，自穩(wěn)性較差;同時(shí)左、右洞洞口段切坡減小了滑體的抗滑力并為該坡提供了運(yùn)移空間，地表裂隙形成后，地表水下滲至巖土體內(nèi)使巖土體力學(xué)性質(zhì)降低，其抗滑能力進(jìn)一步減小;右洞回填反壓在一定程度上增加了抗滑力，并使該邊坡的向右的運(yùn)移空間受到限制，但該邊坡仍具有向右前方的運(yùn)動(dòng)可能，目前仍處于緩慢下移過(guò)程中。

建議施工方維持右洞目前的回填狀態(tài)，待坡體基本穩(wěn)定后再施作抗滑措施，達(dá)到抗滑穩(wěn)定要求后方可進(jìn)行右洞洞口段回填土的開(kāi)挖及右洞洞內(nèi)掘進(jìn)施工。

［1］馮光樂(lè)，羅 榮，凌天清，等.RMR法在公路邊坡應(yīng)用中的幾點(diǎn)修正［J］.長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2002，22(6):19-24.

［2］沈明榮，陳鍵峰.巖體力學(xué)［M］.上海:同濟(jì)大學(xué)出版社，2006.

［3］JTG D70-2004，公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［4］GB 50330-2002，建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范［S］.

［5］周業(yè)萍，常 嘉.某隧道邊坡穩(wěn)定性研究［J］.山西建筑，2012，38(9):167-169.