沙塔隧道出口端滑坡治理實(shí)例分析

陳 曉 曉

(山西運(yùn)城路橋有限責(zé)任公司，山西 運(yùn)城 044011)

沙塔隧道出口端滑坡治理實(shí)例分析

陳 曉 曉

(山西運(yùn)城路橋有限責(zé)任公司，山西 運(yùn)城 044011)

介紹了某高速公路沙塔隧道出口端滑坡治理工程的有關(guān)情況，在計(jì)算滑坡下滑力的基礎(chǔ)上，詳細(xì)論述了對(duì)隧道出口端滑坡處理的一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,并提出了緊急處置施工方案，為類似的工作提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

隧道施工安全，牽引式黃土滑坡，處治方案

1 滑坡介紹

沙塔隧道出口端滑坡位于岢嵐縣沙塔村東側(cè)，高速公路范圍為K152+700～K153+200。路線橫穿滑坡段工程類型為分離式短隧道和路基。

滑坡位于一北東向黃土梁斜坡上，斜坡坡角20°，平面呈長(zhǎng)方形狀，地形呈階地狀，兩側(cè)以深切沖溝為界，東側(cè)沖溝切割深30 m，為黃土沖溝，西側(cè)沖溝切割深20 m，沖溝為黃土沖溝；滑坡中部有多處錯(cuò)臺(tái)、裂縫及塌陷，錯(cuò)臺(tái)高1.0 m，大的裂縫有3條，其中裂縫1長(zhǎng)度38 m，最大裂縫寬度23 cm，錯(cuò)位高差33 cm；裂縫2長(zhǎng)度28 m，最大裂縫寬度38 mm～40 mm；裂縫3長(zhǎng)度65 m，最大裂縫寬度64 mm～66 mm。

滑坡區(qū)屬黃土丘陵區(qū)地貌，受雨水沖刷，地形多呈現(xiàn)支離破碎的梁、峁和溝壑。侵蝕沖溝方向?yàn)楸蔽鳌蠔|向，寬度約40 m，切割平均深度為20 m?；聟^(qū)地形位于中央山梁上，兩側(cè)為沖溝，路線左右線與沖溝重合，結(jié)構(gòu)形式為隧道。坡面植被較差，以玉米為主，伴有灌木。

該滑坡平面總面積約3 000 m2，滑體平均厚度15 m，總體積約40萬(wàn)m3，屬于中型粘性土牽引式滑坡。主滑動(dòng)方向59°，垂直于路線走向，位于路線左右線隧道中央。沙塔隧道出口端左右洞均為偏壓淺埋隧道，兩洞之間山體出現(xiàn)寬0.5 cm～20 cm左右的斜向滑塌裂縫。右洞已進(jìn)尺95 m，拱頂進(jìn)尺70 m處有一條環(huán)向裂縫；左洞邊仰坡有多條不規(guī)則裂縫，洞內(nèi)沉降8 cm,觀測(cè)左洞每日沉降僅1 mm已趨于穩(wěn)定，但左右洞二襯還沒(méi)有施工。

2 滑坡下滑力計(jì)算

計(jì)算時(shí)在選定的滑坡卸載主軸斷面上，結(jié)合試驗(yàn)得出C=7.0 kPa，φ=12°，并最終確定下滑力。同時(shí)根據(jù)室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合滑坡區(qū)上部物質(zhì)組成特點(diǎn)，滑坡體重力計(jì)算取天然重度平均值γ=19.8 kN/m3。采用條分法計(jì)算得滑坡主軸方向的剩余下滑力603.3 kN(1.20的安全系數(shù))。初步擬定采用卸載方法，卸載完成后剩余下滑力為12 kN。最后采用Midas有限元分析法計(jì)算滑坡卸載后的位移、壓應(yīng)力及剪應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)證。

3 滑坡處治方案

沙塔隧道出口中間山體出現(xiàn)滑塌裂縫，處治方式主要為卸載土方、填土反壓和坡腳擋墻支護(hù)相結(jié)合的形式。

1)滑坡卸載施工方案如下：a.首先卸載“卸載區(qū)一”土方，填至“填土反壓區(qū)域一”。b.再卸載“卸載區(qū)二”土方，填至“填土反壓區(qū)域二”。c.最后卸載“卸載區(qū)三”土方，堆置于“棄渣臨時(shí)堆放區(qū)”，若卸載區(qū)一、二的土方不能完全利用也可堆放至“棄渣臨時(shí)堆放區(qū)”。d.待隧道二襯結(jié)束后，才可對(duì)“填方反壓區(qū)域三”進(jìn)行反壓。2)填方反壓區(qū)域，需分層靜壓壓實(shí)，壓實(shí)度80%，層厚1 m，反壓區(qū)前緣坡率按1∶2設(shè)置。3)隧道頂反壓土方待隧道二襯施工結(jié)束后，方可進(jìn)行反壓，反壓機(jī)械需為靜壓。4)施工期間需設(shè)置便道，由施工單位根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和實(shí)際需要設(shè)置，便道總長(zhǎng)度不超過(guò)2 km。

4 緊急處置施工方案

為保證隧道施工人員的安全，防止滑坡進(jìn)一步滑動(dòng)，危及隧道安全。經(jīng)會(huì)議研究決定采取以下緊急措施：

1)停止沙塔隧道出口端掘進(jìn)，盡快完成明洞施工及明洞反壓，對(duì)隧道已開挖部分(左洞35 m，右洞95 m)盡快完成二次襯砌和仰拱施工。施工中加強(qiáng)沉降觀測(cè)。2)沙塔隧道洞頂山體滑坡，主要按設(shè)計(jì)的卸載范圍和設(shè)計(jì)坡率進(jìn)行卸載，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求卸載步驟施工，按照設(shè)計(jì)坡率進(jìn)行卸載，卸載方式按圖示進(jìn)行，不得違反卸載原則。施工前詳測(cè)卸載區(qū)占地坐標(biāo)、卸載區(qū)斷面及原地面標(biāo)高。3)洞頂反壓土方待隧道二襯施工結(jié)束后方可進(jìn)行，反壓采用機(jī)械靜壓方式。4)洞頂回填土反區(qū)內(nèi)填挖結(jié)合部位增設(shè)土工格柵。5)卸載土方除需反壓土方就近堆放外，其余的土方可填路基。6)對(duì)右洞掌子面95 m后的溝做好反壓回填、分層壓實(shí)。右洞已施工的95 m洞頂現(xiàn)有約5 m厚填土，在二次襯砌完成后再反壓厚5 m的填土。7)右洞K153+069～K153+079段10 m二次襯砌增加間距為60 cm,Ⅰ20 cm的鋼拱架進(jìn)行加固。對(duì)下一步施工的Ⅴ級(jí)圍巖鋼拱架間距改為50 cm。8)已壓在左洞洞頂未壓實(shí)的虛土可卸載一部分運(yùn)向后溝，待左洞明洞施工后再反壓。左洞洞頂山體卸載虛土應(yīng)從保德端進(jìn)口洞頂向后溝削成一個(gè)坡面防止?jié)B水。9)在卸載、回填反壓及二襯完成后，隧道再繼續(xù)掘進(jìn)，左右洞掘進(jìn)時(shí)掌子面應(yīng)錯(cuò)開20 m以上。10)清除左洞保德端進(jìn)口滲水井內(nèi)積水，用排水管引出路基范圍以外。洞頂土質(zhì)排水溝及山體裂縫及時(shí)在雨前用塑料布覆蓋。11)與明洞銜接的路基山體一側(cè)增設(shè)擋土墻進(jìn)行防護(hù)。沙塔隧道滑坡處治后效果圖見圖1。

5 結(jié)語(yǔ)

1)由于此滑坡危及到隧道施工安全，屬搶險(xiǎn)工程，因此需要做好緊急處置施工方案，力求達(dá)到技術(shù)可行，安全實(shí)效，便于快速處治的效果。

2)通過(guò)結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算方法進(jìn)行下滑力計(jì)算，依據(jù)下滑力采取相應(yīng)的處理方案，經(jīng)過(guò)計(jì)算得出滑坡處治方案技術(shù)可行。并通過(guò)采用Midas有限元分析法計(jì)算出滑坡卸載后的位移、壓應(yīng)力及剪應(yīng)力，進(jìn)行驗(yàn)證，有力地為滑坡處治方案優(yōu)化提供理論支撐。

[1] JTG D30—2004,公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] JTJ F10—2006,公路路基施工技術(shù)規(guī)范[S].

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

Landslide treatment cases analysis of Shata tunnel exit end

Chen Xiaoxiao

(ShanxiYunchengHighway&BridgeCo.,Ltd,Yuncheng044011,China)

The thesis introduces landslide treatment engineering conditions of Shata tunnel exit end of the highway, specifically discusses some critical landslide processing techniques of tunnel exit end on the basis of calculating landslide gliding force, and puts forward emergent treatment scheme, which has provided valuable experience for similar work.

tunnel construction safety, tractive loose landslide， treatment scheme

2015-04-06

陳曉曉(1984- )，女，助理工程師

1009-6825(2015)17-0176-02

P642.22

A