隧道口“剝山皮式”邊坡設(shè)計(jì)優(yōu)化

張孝武

中鐵十七局集團(tuán)第五工程有限公司 山西太原 030032

1 工程概況

侯馬市某廠102#洞庫(kù)工程位于侯馬市南部，紫金山北部山區(qū)V字形深切內(nèi)，山勢(shì)陡峻，溝谷狹窄，山體匯水面積大，V字形溝走向基本南北向，相對(duì)高差超過(guò)100m，溝東、西、南三側(cè)為高山，V字形溝一直向北延展至開(kāi)闊地。本洞庫(kù)位于V字形溝的東山內(nèi)，洞庫(kù)總長(zhǎng)311.3m，設(shè)計(jì)為U形洞庫(kù)，兩洞口距離47.54m，該山體主要由斜長(zhǎng)片麻巖及鉀長(zhǎng)片麻巖構(gòu)成，節(jié)理裂隙發(fā)育，坡體無(wú)地下水。

2 設(shè)計(jì)措施

本洞庫(kù)邊坡工程為暫估價(jià)工程，設(shè)計(jì)僅有坡面加固措施：設(shè)計(jì)邊坡坡率為1：0.75，每級(jí)邊坡高度不大于8m，邊坡平臺(tái)寬度2m，邊坡采用錨桿掛網(wǎng)噴漿防護(hù)，錨桿采用C25螺紋鋼制作，長(zhǎng)度3.5m，錨桿方向垂直于坡面，間距2m*2m梅花形布置，鋼筋網(wǎng)采用A8@20cm雙向布置，支護(hù)從上往下分段分片噴射不小于10cm厚的C20砼，坡頂設(shè)置截水溝，凈空尺寸0.4*0.5m，距坡頂線不小于5m，具體邊坡分級(jí)由施工單位現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)后，根據(jù)上述措施進(jìn)行設(shè)計(jì)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)原地面測(cè)量，邊坡放坡最高高度80m，按設(shè)計(jì)放坡原則為9級(jí)邊坡，開(kāi)挖方量3.8萬(wàn)方。

3 存在問(wèn)題

由于本工程合同工期僅6個(gè)月，根據(jù)施工組織規(guī)劃，洞庫(kù)本體施工即需要4個(gè)月，如按9級(jí)邊坡施工，開(kāi)挖施工需要4-5個(gè)月，且需爆破作業(yè)，施工難度大，對(duì)邊坡擾動(dòng)較大，安全性差，因邊坡開(kāi)挖時(shí)隧道不能同時(shí)施工，按此設(shè)計(jì)施工易造成工期嚴(yán)重滯后。

4 方案分析及優(yōu)化

根據(jù)設(shè)計(jì)要求及上述存在問(wèn)題，對(duì)該邊坡進(jìn)行深入調(diào)查，結(jié)合地勘報(bào)告及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)此設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。

4.1 方案分析

（1）從斷面圖中看，原設(shè)計(jì)存在“剝山皮”的不合理設(shè)置情況，造成邊坡開(kāi)挖過(guò)高而暴露面過(guò)大，工程防護(hù)規(guī)模和土石方壓力較大，環(huán)境不友好。

（2）該坡體過(guò)大暴露面不利于邊坡在外界因素影響的穩(wěn)定性。故依據(jù)高邊坡的加固理念，宜采用收坡強(qiáng)加固的原則進(jìn)行邊坡設(shè)計(jì)。

4.2 方案優(yōu)化

根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，為保證在合同工期內(nèi)本工程能夠順利交工，且保證邊坡安全，對(duì)本邊坡進(jìn)行收坡優(yōu)化，以降低高度，減少土石方壓力，加長(zhǎng)錨桿長(zhǎng)度，有效提高邊坡的整體穩(wěn)定性，邊坡坡率由1:0.75優(yōu)化為1:0.5，高度由80m優(yōu)化為56m，錨桿長(zhǎng)度由設(shè)計(jì)3.5m優(yōu)化為6m，能夠大幅減少開(kāi)挖方量及支護(hù)工程，在保證使用功能及安全的前提下達(dá)到最優(yōu)效果。

5 效果評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)優(yōu)化前邊坡及優(yōu)化后邊坡工程量及造價(jià)進(jìn)行比較，優(yōu)化后的土方開(kāi)挖工程量為1.8萬(wàn)方，與原設(shè)計(jì)比較降低了53%，相應(yīng)開(kāi)挖造價(jià)降低53%，總體工程造價(jià)減少了5%。支護(hù)面積大幅減少，后期維護(hù)費(fèi)用相應(yīng)減少，錨桿增長(zhǎng)加固，山體穩(wěn)定性增加，實(shí)際工期2個(gè)月，為實(shí)現(xiàn)總工期目標(biāo)創(chuàng)造了良好的條件。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)邊坡進(jìn)行收坡優(yōu)化，能夠大幅減少防護(hù)工程及挖方規(guī)模，并能夠減少后期防護(hù)與養(yǎng)護(hù)成本，減少對(duì)坡面原貌破壞，增加其山體穩(wěn)定。