雷家隧道出口邊坡整治方案

王東成

（中交隧道局二公司 江西省吉安市 331300）

按照原設計，在邊坡溜坍體中設置28根C35鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，抵擋溜坍體下滑力，樁徑為2m，樁長19～23m，樁間距3m，雙排布置，樁頂設C35鋼筋混凝土冠梁。明洞DK135+971～DK136+001段線路右側(cè)設置11根C35鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，樁徑為2m，樁長16～20m，樁間距3m，作為進洞抗滑樁。2017年元月中旬按照設計要求全部施工完畢。春節(jié)后開始隧道出口進洞施工。江西連續(xù)下雨，雨水侵蝕邊皮造成邊坡失穩(wěn)。2017年4月20日，雷家隧道出口DK135+971～DK136+011段線路右側(cè)邊坡出現(xiàn)坍塌，隧道邊仰坡噴射混凝土出現(xiàn)大面積開裂，原溜坍體中部抗滑樁外側(cè)（山腳側(cè)）土體下滑，形成明顯臺階。預估溜坍面積為1000m2，方量為3000m3，屬于小型淺層黏性溜坍。出現(xiàn)險情后我們對隧道出口進行了用石渣反壓回填處理，等待設計單位觀測和檢測后給出邊坡整治方案。

經(jīng)過測量和檢測結(jié)果如下：①洞口段11根抗滑樁均發(fā)生了位移，最大位移135cm，且樁頂一下8～12m位置出現(xiàn)缺陷，判定為Ⅲ、Ⅳ樁。②明洞邊坡最大沉降量65cm，反壓回填后沉降趨于穩(wěn)定。③明洞右側(cè)雙排抗滑樁無位移，樁體穩(wěn)定。④明洞仰坡無明顯變形，基本穩(wěn)定（暗洞襯了一組二襯）。

經(jīng)設計院對本次造成溜坍原因分析如下：①抗滑樁施工工藝有誤。設計要求隧道抗滑樁采用回旋鉆施工，而現(xiàn)場采用沖擊鉆施工。本區(qū)域地層為全風化千枚巖，千枚巖遇水極易軟化，而且已經(jīng)發(fā)生了邊坡溜坍，沖擊鉆的沖擊壓力及水的作用加劇了地層的惡化。②隧道明洞右側(cè)11根抗滑樁未施工抗滑樁冠梁，造成抗滑樁整體受力不足。③設計泄水孔數(shù)量和深度均不足，造成千枚巖內(nèi)積水不能及時排除，增加了土體重量。

2017年7月中旬設計院下發(fā)邊坡整治方案，具體內(nèi)容如下：①對洞口抗滑樁上部進行刷坡減載，減載高度約2m，邊坡采用1：1.25坡率，局部地段邊坡坡率小于1：1，分兩級平臺刷坡，中部設置排水溝，與路基邊坡平臺排水溝貫通。②邊坡采用錨噴網(wǎng)防護，φ8鋼筋網(wǎng)片，間距20cm×20cm；C25噴射混凝凝土厚度15cm；錨桿鉆孔直徑φ110，孔內(nèi)設置雙根φ25錨桿，孔內(nèi)灌注1：1的水泥漿，錨桿間距1.5m×1.5m，長度8m。③一級邊坡底部原抗滑樁邊設置11根鋼筋混凝土灌注樁，樁長20m，樁徑2m，采用回旋鉆施工，樁頂設置鋼筋混凝土冠梁，冠梁2m×1.5m。④冠梁頂部設計一排預應力錨索，長25m，錨固端長度15m，傾角25°，孔徑150cm，施加預應力300kN。⑤拆除原錨固樁侵限部分，對新鉆孔樁間采用錨噴網(wǎng)防護，C25噴射混凝土，厚度為15cm，φ8鋼筋網(wǎng)片，間距20cm×20cm，φ25錨桿，錨桿間距3m×3m，長4m。⑥明洞邊仰坡及錨固樁間設置φ120仰斜排水孔，間距3m×3m，孔內(nèi)拆入φ100打孔波紋管外包無紡布（見圖1）。

7月20日，我們接到設計院正式處理方案的圖紙，立即開始邊坡治理。首先采用20%的水泥土將最上面一排冠梁外側(cè)和邊坡之間的裂縫進行回填處理，為了防止雨水順著冠梁邊流入邊坡，造成邊坡侵害。同時對冠梁處的平臺全部采用C20混凝土封閉，厚度為20cm，5%的橫向反坡，保證平臺上的雨水全部匯集到內(nèi)側(cè)排水溝，避免沖刷邊坡。邊坡卸載從上而下分級進行，先卸載到二級平臺頂部，二級邊坡高度約為8m。刷坡完成后先初噴5cmC25噴射混凝土，對圍巖基面進行封閉，然后采用3臺小型潛孔鉆施工錨桿和泄水孔，由于邊坡坡度設計為1：1.25，局部坡度大于1：1，坡度很大，只能采用吊籃攜帶潛孔鉆進行施工。施工完二級平臺的錨桿孔后，進行安設錨桿、注漿。錨桿注漿前現(xiàn)場做水泥漿濃度實驗，確保錨桿孔灌注密實度。待水泥漿凝固后按設計要求掛設φ8鋼筋網(wǎng)片，間距20cm×20cm，網(wǎng)片搭接長度為20cm，隨后再噴射10cmC25混凝土。噴射混凝土完成后，在噴射混凝土表面布設泄水孔位置，施工泄水孔。泄水孔施工時，一定要注意坡度，坡度必須是仰角，否則造成孔內(nèi)的積水排不出去，更加危及邊坡穩(wěn)定。二級邊坡完成后，在邊坡底部施工排水溝，保證排水溝的排水坡度。排水溝施工完畢后再進行一級邊坡卸載作業(yè)，一級平臺作業(yè)工序和二級平臺基本相同，但是二級平臺錨噴支護要分兩個階段進行，第一個階段完成到冠梁頂標高位置，然后進行鉆孔灌注樁施工，鉆孔灌注樁施工完畢后，再次卸載到冠梁底標高，鑿新樁樁頭，同時拆除部分舊樁（新樁樁頂標高比舊樁低2m）。最后完成一級邊坡剩余部分的錨噴支護和泄水孔。整個過程需要40d時間。

圖1

在一級邊坡施工的同時要進行錨索預應力拉拔試驗，來檢測單根錨索能夠承受的最大預應力大小，最終確定預應力錨索的數(shù)量。由于該段土質(zhì)為全風化千枚巖，而且該段處于富水地段，千枚巖遇水極易軟化。錨索傾角為25°，因此孔內(nèi)積水無法排出。小型潛孔鉆，每節(jié)鉆桿長度為1m，而且風壓相對較小，鉆孔速度很慢，完成一個25m的鉆孔通常需要3個多小時，因此很難成孔。為了解決成孔難得問題，我們改用履帶式潛孔鉆進行鉆孔，20min即可完成一根錨索孔，并且因為所攜帶的空壓機壓力大，清空干凈，效果非常不錯。按照設計要求我們施作了兩根預應力實驗錨索，14d預應力為220kN，滿足不了設計要求，因此需要在樁頂下2.5m處增設一排錨索。

9月初開始，開始洞口抗滑樁施工。由于抗滑樁設計為C35鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，為了減少對邊坡擾動，施工鉆機擇為回旋鉆。為了保證施工進度，根據(jù)業(yè)主和局指揮部要求，我們安排了兩臺鉆機同時施工，為了節(jié)省施工空間，保證施工順利進行，我們采用1.5cm厚的鋼板加工了兩個100立方的泥漿池來保證鉆孔的正常進行，同時安排一臺挖掘機和一輛運輸車，隨時進行泥漿池清理。為了保證第二排預應力錨索位置的準確性，我們在鋼筋籠制作時提前預埋φ150的鋼管，傾角為25°，鋼筋籠安裝時特備注意前后方向，不能安反，否則造成角度不對，影響錨索受力。樁基完成后7d即可進行檢樁，施工冠梁。

10月中旬開始冠梁施工。為了減少邊坡擾動，冠梁施工必須分段進行，挖開一段施工一段，每次開挖3根樁，每段開挖完成后立即進行剩余部分的錨噴支護施工，錨噴完成后立即進行冠梁施工，冠梁完成后再進行下一段開挖。冠梁施工時，必須按設計要求預留第一排錨索孔，預留孔盡量采用PVC管。每段冠梁接頭均要要求預留接茬鋼筋，確保每段冠梁都能連城一個整體，達到整體受力的效果。冠梁完成后開始第一排錨索施工。

第一排錨索施工前要平整鉆孔平臺，確保履帶式潛孔鉆能正確調(diào)整鉆孔角度和高度，錨索鉆孔前，必須先加工好幾根錨索，成孔后立即安裝錨索，防止塌孔造成錨索安裝不到位。每安裝完兩孔錨索就立即注漿，以免因時間過長，造成錨索孔塌孔，影響注漿效果。為了加快水泥漿的凝固速度，適當給水泥漿中加入一些水玻璃。第一排錨索張拉完成后才能進行舊樁拆除。

舊樁拆除過程全部采用挖掘機攜帶破碎錘施工，舊樁拆除分段進行，每次拆除高度不超過1.5m，拆除前先開挖反壓回填的石渣，每次開挖高度為1.5m。拆除過程密切監(jiān)測，如有異常立即停止作業(yè)，分析原因，并制定措施再進行施工。舊樁破除到同里程隧道軌面標高處，即可結(jié)束。

舊樁拆除完畢后進行第二排錨索施工，在施工第二排錨索前要對新樁之間的土體進行錨噴處理，C25噴射混凝土，厚度為15cm，φ8鋼筋網(wǎng)片，間距20cm×20cm，φ25錨桿，錨桿間距3m×3m，長4m。處理完畢后按設計要求施作泄水孔，最后施工第二排錨索。施工錨索前要根據(jù)鋼筋籠外漏長度推算第二排錨索孔，然后用風鎬找出錨索孔，再打錨索孔。第二排錨索施工工序和第一排錨索一樣，就不再重述。

第二排錨索施工完成標志著隧道出口邊坡整治基本結(jié)束，剩余部分就是正常的隧道明洞施工部分。

雷家隧道出口邊坡整治全都是采用普通的施工工藝解決了施工難題，從而達到理想的施工效果，整個施工過程要注意一下幾點：

（1）施工過程中要采取有效的防雨水措施。因為江西地區(qū)常年多雨，在邊坡治理過程中應配備足夠的防雨布，下雨前要對坡面進行覆蓋，防止雨水沖刷。

（2）整個施工過程要加強圍巖檢測。整個邊坡土質(zhì)為全風化千枚巖并且處于溜坍體上，稍有不慎就有可能造成邊坡再次滑塌，只有加強圍巖監(jiān)控，才能保證施工安全進行。

（3）錨索和錨桿注漿必須分多次進行。因為錨桿孔和錨索孔均為傾角，造成孔內(nèi)積水排不出來，注漿時不可能一次就能注滿，等第一次水泥漿初凝后再進行多次補漿，直到注滿為止。

（4）錨桿孔不能和泄水孔同時施工。

①因為泄水孔和錨桿孔間距過小，在風壓的作用下容易串孔，造成漏風，清孔時渣土排不出來；

②串孔后錨索注漿時漿液會順著縫隙流入泄水孔，造成泄水孔堵塞，無法達到排水效果。

（5）第二排錨索施工時，必須先在鋼筋籠上預留孔位，免得后期用鉆機在樁體上鉆孔，很容易傷的樁體的鋼筋，造成樁體損傷而影響樁的受力。

（6）在土體范圍內(nèi)施工錨索或者錨桿時，盡量采用鉆桿較長的履帶式潛孔鉆，以提高鉆孔速度，避免塌孔，從而保證成孔效果。

以上是本人對雷家隧道出口邊坡整治過程的簡單介紹，不足之處請大家指正。