公路隧道洞口滑坡原因分析及處置方案

【摘 要】近年來，全國高速公路建設(shè)進(jìn)入繁榮階段，而隧道建設(shè)一直是高速公路建設(shè)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)。由于受工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件及人為因素等影響，公路隧道施工過程中，洞口處易發(fā)生滑坡現(xiàn)象，以四川省南大梁高速李家灣隧道為例，首先從地質(zhì)因素、水的作用及人為因素三方面分析了滑坡產(chǎn)生的原因，然后計(jì)算模擬整個(gè)滑坡發(fā)生的過程，建議處置方案，從而對施工過程中出現(xiàn)的隧道洞口邊坡病害加以控制并降低隧道洞口施工中的風(fēng)險(xiǎn)，保證隧道洞口施工安全。

【關(guān)鍵詞】隧道施工；滑坡；隧道洞口；處置

0 概述

隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的步伐加快，高速公路建設(shè)也成為基礎(chǔ)建設(shè)的重要項(xiàng)目。而高速公路技術(shù)指標(biāo)要求高，要克服地形地貌影響，特別是四川省山區(qū)地貌的影響，隧道工程的建設(shè)就成為高速公路設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要項(xiàng)目，且在建高速公路橋隧比呈上漲趨勢。

由于工程地質(zhì)條件，水文地質(zhì)條件及人為因素等影響，隧道施工過程中已出現(xiàn)滑坡、冒頂、崩塌等各種地質(zhì)災(zāi)害，其中洞口處滑坡便是隧道施工中常見的地質(zhì)災(zāi)害之一。由于隧道施工為封閉環(huán)境施工，隧道洞口的安全是關(guān)系到隧道內(nèi)部施工能否順利進(jìn)行的重要一項(xiàng)，因此加強(qiáng)對隧道洞口的滑坡原因分析，并提出處置方案及預(yù)防預(yù)案，就可減少施工事故，提高施工質(zhì)量并加速高速公路及隧道工程的建設(shè)。

隧道洞口處多為淺埋段，地表第四系土層及全-強(qiáng)風(fēng)化巖石發(fā)育較多，工程地質(zhì)性質(zhì)較差，且局部可能存在偏壓等問題，開挖后，邊坡松散巖土體易發(fā)生滑坡現(xiàn)象。表層第四系土層及全-強(qiáng)風(fēng)化巖石為較好的地表滲水層，山體地表水多以此通道進(jìn)行地表水排泄，所以洞口處邊坡穩(wěn)定受天氣影響也較大。所以應(yīng)從諸多因素考慮分析滑坡原因，為滑坡處置提供可靠依據(jù)并建議處置方案，保證隧道的施工安全。

本文以四川南大梁高速公路李家灣隧道洞口滑坡為例進(jìn)行分析并提出處置方案。

1 工程概況

李家灣隧道設(shè)計(jì)為雙洞雙車道隧道，位于四川南大梁高速公路K21處。李家灣隧道出口（K21+720）邊仰坡縱向段落全長約70米，橫向從邊坡坡腳至滑坡體后緣坡長約85米。李家灣隧道左洞明洞、洞門已修建完成，右洞出口端明洞、洞門挖方已完成，受2012年8月31日強(qiáng)降雨影響，開挖的邊坡全部坍塌。該滑塌體為一楔形體，后緣（現(xiàn)有山體）有明顯錯(cuò)臺，壁高0.3-0.5米，外緣拉裂明顯，可見1道裂縫，斷續(xù)出現(xiàn)，裂縫寬約5-10cm?；麦w現(xiàn)狀位移不明顯。

1.1 地形地貌及水文地質(zhì)情況

隧道區(qū)地貌屬低山丘陵區(qū)，地形較簡單，山頂渾圓，坡度一般25-40度，隧道洞口位于山谷處，兩側(cè)地形較為對稱，存在一定范圍的集水面積，大氣降水多呈片流、面流沿溝谷排泄，部分沿地表粘性土層入滲。洞口范圍內(nèi)無穩(wěn)定地下水，受降雨影響，地表殘坡積層滲透性較好，為透水層，下部泥巖滲透性較差，為相對隔水層，下滲的地下水主要集中在粘性土和強(qiáng)風(fēng)化泥巖界面，并沿巖面向低洼滲排。

1.2 邊坡地質(zhì)情況

根據(jù)地質(zhì)勘察資料，該處邊坡地表為第四系粉質(zhì)粘土，紅褐色，飽和，可塑，干強(qiáng)度及韌性中等，在飽水情況下穩(wěn)定性較差，厚度1.6-4.2米，下層為強(qiáng)風(fēng)化泥巖，紫紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，中-厚層構(gòu)造，主要由粘土礦物質(zhì)組成，局部砂質(zhì)含量較多，受擠壓節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯破碎，呈碎塊狀，巖質(zhì)較軟。

經(jīng)調(diào)查，該段滑坡體上部覆蓋層薄，局部見基巖初露，據(jù)附近山體節(jié)理裂隙調(diào)查，此處泥巖產(chǎn)狀傾角較小，總體上來說基地較穩(wěn)定。

1.3 滑塌機(jī)理分析

本滑塌體產(chǎn)生的原因主要為

1）該隧道出口端位于山前斜坡的古滑坡體上，原地形地貌下古滑坡體穩(wěn)定，地勢呈簸箕狀緩坡地形，隧道右洞出口端的明洞、洞門位于古滑坡后緣部分。

2）修建明洞、洞門時(shí)在古滑坡體上開挖一條長條形路塹，導(dǎo)致下部巖體形成臨空面，支撐力卸載。

3）在降雨作用下，古滑坡體山坡原有堆積物中含水量急劇增大，沿古滑坡體下的巖土界面形成一向下傾斜的地下水富集帶，在重力作用下，古滑坡體向隧道洞口處滑移，其滑移面為可塑狀態(tài)下的粉質(zhì)粘土層。

1.4 滑坡穩(wěn)定性分析

根據(jù)滑坡體目前狀態(tài)分析，滑坡體滑移面位于泥巖基巖面處，且地表出現(xiàn)臺階及裂縫，如再次出現(xiàn)強(qiáng)降雨現(xiàn)象，地表將出現(xiàn)大量匯水現(xiàn)象，從而導(dǎo)致粉質(zhì)粘土與泥巖接觸面繼續(xù)出現(xiàn)軟弱面，導(dǎo)致滑坡現(xiàn)象的再次發(fā)生，現(xiàn)有邊坡為不穩(wěn)定邊坡。

2 建議治理措施

2.1 坡面治理措施

在發(fā)現(xiàn)的滑坡裂縫處（外緣及坡面）用粘土或水泥漿地表噴護(hù)填實(shí)，減少地表水沿地表殘坡積層入滲。為有效消除地表水對滑坡穩(wěn)定的影響，建議在滑坡體外緣以外不小于5米處設(shè)置截水溝，并與原隧道洞口設(shè)計(jì)截水溝接順聯(lián)通，向兩側(cè)排水。

2.2 坡底支擋措施

建議對滑坡體底部及明洞洞口設(shè)置支擋措施，首先對滑坡體坡腳用土回填，并用機(jī)械碾壓，壓實(shí)度需達(dá)到93%，回填完成后進(jìn)行抗滑樁或擋墻工程施工。支擋設(shè)施以中風(fēng)化泥巖為基礎(chǔ)，施工時(shí)注意由于滑坡體的滑動導(dǎo)致的中風(fēng)化泥巖基巖面的變化，確?；A(chǔ)設(shè)置在穩(wěn)定中風(fēng)化泥巖層內(nèi)。

3 結(jié)論

通過對李家灣隧道洞口滑坡的形成機(jī)理及治理意見分析得知，在隧道設(shè)計(jì)選線時(shí)盡量避免線路穿過古滑坡地段，實(shí)在無法避開古滑坡地段時(shí)，可由專業(yè)地質(zhì)人員對洞口處地質(zhì)穩(wěn)定性進(jìn)行評價(jià)，并對滑坡體內(nèi)地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)查、鉆探并分析以確保施工時(shí)的安全；治理公路隧道滑坡應(yīng)與隧道建設(shè)特別是隧道洞口建設(shè)結(jié)合起來，不應(yīng)只作為單一的滑坡處理；

總之，在高速公路洞口設(shè)計(jì)和施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際地質(zhì)及水文情況，在詳細(xì)勘察和力學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行邊坡的設(shè)計(jì)和施工，確保隧道洞口的施工安全。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]