某隧道右洞進洞口處理方案分析

陳江瓏,梁偉科（浙江山川有色勘察設(shè)計有限公司,浙江　紹興　312099）

某隧道右洞進洞口處理方案分析

陳江瓏,梁偉科
（浙江山川有色勘察設(shè)計有限公司,浙江紹興312099）

摘要：本文是針對浙江某隧道右洞進洞口邊仰坡滑動，及時分析制定應(yīng)急處理方案，在地質(zhì)情況很差的情況下做到了安全進洞，以文章總結(jié)希望對以后有所借鑒。

關(guān)鍵詞：隧道；進洞口；地質(zhì)；設(shè)計

0　前言

2005.12月隧道進口邊仰坡開挖后，連日的降雨使邊仰坡坡頂出現(xiàn)裂縫，部分土體失穩(wěn)，開挖邊仰坡坡面破壞。

1　隧道洞口工程地質(zhì)概況

1.1地形地貌

隧道右洞進口位置，地形坡度約30～35度，地表植被不發(fā)育，主要為梯田，呈臺階狀地貌，殘坡積土層覆蓋比較厚，山體上部植被發(fā)育，陡坡地貌，因此降水迅速匯聚在臺階狀的梯田內(nèi)，下滲補給地下水。臺階狀地貌不利于山體的穩(wěn)定。

1.2工程地質(zhì)特征

殘坡積層碎石土，灰黃色，飽和，稍密狀為主，碎石粒徑5～15cm為主，約占50%左右，夾個別塊石，其余為角礫和粘性土，局部粘性土含量高，該層厚約4～8m；全～強風(fēng)化沉凝灰?guī)r，灰黃～灰褐色，巖石風(fēng)化強烈，節(jié)理裂隙發(fā)育，部分巖石風(fēng)化成土狀，該層厚約5～8m。

1.3水文地質(zhì)特征

根據(jù)現(xiàn)場觀察，地表水主要為大氣降水，由于受地面形態(tài)的影響的地表水大部分下滲，成為地下水的主要補給來源，地下水在重力作用下，主要沿較松散層向下徑流，部分滲入基巖裂隙之中。雨季時，潛在地下水位上升，地下水沿此層中流動，形成軟弱滑帶，上部厚度較大巖土體在自重作用下易形成蠕滑變形，從而影響山坡穩(wěn)定性。

2　洞口滑塌規(guī)模及產(chǎn)生的原因

2.1特征

滑坡呈舌狀，上部沿截水溝位置開裂下陷，造成已支護仰坡和右側(cè)邊坡部分開裂，坡腳受推擠已經(jīng)明顯鼓出，滑坡后部經(jīng)幾次降雨不斷擴大，現(xiàn)在截水溝位置形成約1～2米錯臺，已經(jīng)滑動部分約900m3，如果臨空面加大滑動范圍有可能會進一步擴大，后緣可能向上延伸，主要滑動方向和線路夾角約40度。滑體主要以表層的含碎石粘性土、含粘性土碎石、塊石及部分風(fēng)化層。

根據(jù)地質(zhì)調(diào)查及淺部工程所見，滑動面受地形、地質(zhì)條件控制，滑坡為殘坡層重力推移式的滑塌。

2.2產(chǎn)生原因

（1）地貌地層：臺階狀地貌不利于邊坡的穩(wěn)定；淺部殘坡層碎石土厚度較大，分選性差；下部巖石風(fēng)化較強烈，風(fēng)化層比較厚，巖石面較陡，由于上述地貌特征和地層分布，造成了形成滑坡的內(nèi)在因素。（2）人類活動：隧道進口仰坡和邊坡的開挖，形成了高差約6m的臨空面，因此由于施工的開挖，破壞了原來的山體平衡，成為形成滑坡的主要因素。（3）地下水：施工開挖邊坡后，連日的降雨大量補充地下水，是原本已經(jīng)處于極限平衡的邊坡的穩(wěn)定性降低，導(dǎo)致滑坡的產(chǎn)生，05.11.28日出現(xiàn)裂縫，05.11.30日下雨裂縫快速發(fā)展，截水溝拉裂，05.12.5日下雨部分截水溝塌陷，由此可見地下水是形成滑坡的誘發(fā)因素和滑坡發(fā)展的重要影響因素。

3　洞口治理方案

3.1隧道進洞方案及后續(xù)工程處理

（1）由于滑坡引起隧道右側(cè)仰坡土體明顯向外隆出，上緣也下沉很大，隧道在此滑坡體內(nèi)進洞極不安全。為此必須清除滑體，重新刷出洞口仰坡，并調(diào)整隧道暗洞進洞位置。根據(jù)施工單位初步提供的洞口平面圖，隧道暗洞須縮短約3米，在K151＋247樁號進洞。（2）仰坡刷坡至拱頂線后應(yīng)先停止開挖，對護拱范圍采用預(yù)留核心土開挖法，采用人工開挖，縮小開挖范圍，減小對土體的擾動。開挖出護拱位置后立即澆筑護拱、施作暗洞管棚超前支護。（3）為提高初期支護的剛度，及時提供早期支撐，隧道洞口段暗洞Ⅱ類圍巖使用I18工字鋼代替格柵拱架。進洞后應(yīng)嚴格執(zhí)行短進尺、緊支護的原則，及時施作初期支護。（4）根據(jù)目前洞口揭露的地質(zhì)情況，殘坡積層及全風(fēng)化層較厚，力學(xué)性質(zhì)差。為保證洞口的長期穩(wěn)定，明洞延長8m，并且要求雨季來臨之前盡快安排澆筑明洞。

3.2邊仰坡開挖及防護

（1）對拱頂以上的仰坡采用二級坡放緩坡率，以清除滑塌體、及減少對隧道左側(cè)邊仰坡開挖為原則：第I級坡采用1：1坡率，高度4米；第Ⅱ級坡采用1：1.5至坡頂，兩級坡之間視實際地形及滑塌體情況設(shè)置2m～4m寬的漸變臺階。開挖時應(yīng)使仰坡坡腳保持垂直于隧道軸線。（2）左側(cè)邊坡可按原設(shè)計施工，并配合仰坡進行適當(dāng)開挖。右側(cè)邊坡放緩坡率，削除滑塌體，具體坡率根據(jù)實際橫斷面情況確定。

（3）邊仰坡防護：因洞口上部均為含碎石亞粘土，孔隙大、易透水，為提高其自穩(wěn)能力，保護施工安全，對拱頂以上第Ⅰ、Ⅱ級邊仰坡采用4.5米長Φ42×4mm注漿小導(dǎo)管作系統(tǒng)支護，漿液為純水泥漿，間距1.2×1.2m，梅花形布置，另在兩坡面上分別設(shè)置兩排16米Φ22mm長砂漿錨桿，間距為2.4×2.4m。拱頂以下部分采用3.5米長Φ22mm砂漿錨桿作系統(tǒng)支護。坡面防護均采用15cm厚C20噴砼＋雙層Φ6鋼筋焊接網(wǎng)。（4）拱頂以下部分邊坡處理：由于目前洞口尚未開挖落底，拱頂以下部分僅按照假設(shè)強風(fēng)化層考慮，若開挖后地質(zhì)發(fā)生變化，應(yīng)及時通知設(shè)計作相應(yīng)調(diào)整。

3.3洞口防排水工程

（1）邊坡施工前應(yīng)先在開挖線外作截水溝，并對地面梯田凹洼處進行引流，使地面不產(chǎn)生積水。（2）邊仰坡坡面上布置排水孔，孔深4.5米；在坡腳等關(guān)鍵位置布置若干16米長深泄水孔，以有效排走土體內(nèi)的地下水。

4　施工后穩(wěn)定性監(jiān)測分析

施工單位2006.1～2006.5月根據(jù)設(shè)計變更圖紙開始重新開挖邊仰坡，并且按設(shè)計圖紙施工做到了安全進洞；并且在邊仰坡典型斷面上布置了25個監(jiān)測點，經(jīng)過2006年7、8月的臺風(fēng)強降雨考驗，根據(jù)觀測數(shù)據(jù)分析，洞口經(jīng)處理后處于穩(wěn)定狀態(tài)。

5　結(jié)語

通過對隧道右洞進洞口邊仰坡所出現(xiàn)的滑塌，進行了設(shè)計調(diào)整做到了安全進洞，但是我們也看到了由于滑塌的產(chǎn)生施工工期延長了數(shù)月，增加了費用，因此位于地質(zhì)情況很差的隧道口我們應(yīng)當(dāng)采取慎重態(tài)度，充分考慮地貌、地層分布和地下水活動情況，確定進洞位置和邊仰坡坡率及防護；文章通過該實際事例希望對以后類視情況有所幫助、指導(dǎo)。

作者簡介：陳江瓏（1979-），男，浙江紹興人，本科，工程師，主要研究方向：水文地質(zhì)與工程地質(zhì)。