瑞坡隧道左幅進口滑坡治理

劉曉勇

（貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司 貴陽 550001）

在山嶺重丘區修建高速公路，難免會遇到隧道洞口偏壓、滑坡體等地質不良情況。當隧道不可避免穿越滑坡區時，必須認真研究滑坡工程地質、水文地質等情況，加強滑坡體的綜合治理。根據隧道與滑坡體的相對位置關系，采取有針對性的整治措施，如清方減載、施加預應力錨索、施作抗滑樁或擋土墻、壓漿加固滑動軟弱面、穩固坡體、加固隧道周邊圍巖和二次襯砌等措施，以有效減小滑坡地質災害帶來的不利后果［1－3］。本文結合瑞坡隧道左幅進口端工程實例，分析了隧道洞口滑坡體的治理方法和處理措施。

1 工程概況

瑞坡隧道地處貴州高原東南部，地勢西高東低，屬構造侵蝕剝蝕型中低山溝谷地貌。該隧道為分離式長隧道，左幅長1 520m，右幅長1 469 m，隧道最大埋深151m。隧道進口附近發育有F1斷層，對隧道進口段巖體完整性影響較大，造成巖層局部扭曲，局部巖體非常破碎。隧道左幅進口前段155m頂板為碎石土及薄層狀全、強風化層板巖，受斷層影響，節理裂隙發育，巖體極破碎，松散結構，偏壓嚴重，圍巖不能自穩，易出現地表下沉或坍塌至地表。

2 處理措施

為了保證施工安全，在左幅進口段采用樁板墻回填反壓與洞內注漿加固相結合的措施，共設置4根預應力錨索抗滑樁與3根普通抗滑樁，工地分別簡稱1，2，3，4，5，6，7號樁。樁背面距左幅測設基線6m，里程為ZK49＋879～ZK49＋909，樁間距5m。預應力錨索抗滑樁樁身截面為2m×3m，樁長32～36m，每樁設2孔800kN級預應力錨索，錨索長26～30m，普通抗滑樁樁身截面為2m×3m，樁長26～30m。抗滑樁之間設置擋土板，前掛于樁前，板長4m、寬0．5m、厚0．35m，抗滑樁布置見圖1和圖2。

圖1 隧道洞口支護設計剖面圖

圖2 左幅進口段抗滑樁布置圖

隧道圍巖很差且偏壓嚴重，為嚴格控制地表沉降，防止坍塌，采用CRD法進行施工，加強襯砌支護，并采用地表注漿和邊墻基礎注漿加固。注漿管采用直徑50mm×壁厚4mm熱軋鋼管，注漿管間距按1．2m×1．2m梅花形布置，注漿范圍為隧道開挖輪廓線外50cm，邊墻外側至基礎底部。超前支護洞口40m范圍采用大管棚（滑塌后改用雙層大管棚），其余段落采用直徑50 mm×壁厚4mm的超前小導管。初期支護噴射28cm厚混凝土，鋼架采用I20b工字鋼，間距50 cm，拱部系統錨桿采用直徑25中空注漿錨桿，鋼筋網采用雙層φ8（＠20×20cm）鋼筋網。二次襯砌為55cm厚的鋼筋混凝土。由于圍巖承載力較低，故在隧道墻腳處增設直徑×壁厚為42mm×4mm注漿小導管進行注漿加固，每排左右各3根，縱向間距為50cm。

施工過程中制定了合理的施工計劃和工期，施工期間安排專人對邊坡活動情況進行監測，避免發生安全事故。施工工序為：施作截水溝和排水溝→開挖左幅隧道邊仰坡→對右幅溝谷回填→跳槽施工抗滑樁及樁間擋土板，反壓回填→隧道施工及其他輔助工程施工。

3 監控量測及效果評價

為全面研究洞口偏壓段隧道荷載產生機理及結構受力形態，在現場調查基礎上，對抗滑樁側向壓力、樁身內部應力、樁頂位移以及隧道洞口段進行了監控量測，以便及時了解滑坡治理效果，掌握圍巖穩定狀態與支護情況。施工期間，在2，4，6號抗滑樁上布設了土壓力盒、應變計，用于量測抗滑樁側向壓力和樁身內部應力，以及監測樁頂位移。

在抗滑樁施作完畢后，對樁后拱頂進行回填反壓，施作大管棚，隧道洞口采用CRD法開挖進洞。因洞口初期支護和臨時支護強度不足，隨著隧道洞口開挖，洞內土體被掏空，導致套拱和支護變形，拱頂回填土體沿仰坡方向下沉開裂，裂縫延伸方向垂直于抗滑樁受力面，隧道仰坡出現明顯的滑塌，表面混凝土噴層脫落，隨后隧道左幅于2009年5月9日發生垮塌。監控數據表明，抗滑樁設置在隧洞外側，能有效防止邊坡及隧道的滑動，但由于縱向仰坡缺乏足夠的固結措施以及隧道支護結構強度和剛度不夠，洞口的掘進施工使土體往洞口方向滑動，導致支護變形、開裂甚至垮塌。

針對斜仰坡出現滑塌的現象，采取麻袋裝滿土回填洞內，以防隧道洞口的進一步坍塌。在穩固坡體后，將垮塌的邊仰坡挖除，采用注漿小導管加固圍巖，布置鋼筋格柵網，混凝土噴漿、封閉洞口，把邊坡的坡率降低。為減少對邊仰坡的施工擾動，采取接長明洞，洞口外接明洞并在進洞前做好二襯及仰拱，形成一個封閉的整體，并重新施做40m的雙層大管棚，增加支護的強度和剛度，防止仰坡再次向洞內滑塌，見圖3。

圖3 延長明洞及重新施作雙層大管棚

通過分析2，4，6號抗滑樁土壓力及樁體應變數據，監測成果表明：采取上述措施后，在隧道洞口施工階段（隧道洞口垮塌前），抗滑樁的受力不大，變形較小，抗滑樁本身穩定，應力及變形均基本趨于穩定。對洞口邊仰坡清方減載并注漿加固后，坡體變形較小，洞口仰坡處于穩定狀態。土壓力、樁體應變受到樁后回填土的影響較大，2009年5月9日的洞口坡體垮塌對抗滑樁受力及變形有一定影響，特別是2，4號樁的上部及嵌入段變形和受力均有較大程度的增大。

4 結語

瑞坡隧道左幅進口抗滑樁的設置有效地防止了邊坡的滑動，但縱向必須加強仰坡防護和洞內支護強度和剛度，防止洞內開挖時巖土體往洞口方向滑動。對類似工程，抗滑樁宜設置在滑坡體與隧道結構之間，以有效阻止滑坡體滑動，避免對隧道結構產生影響。當抗滑樁設置在隧道外側時，隧道結構應具有足夠的強度和剛度，避免隧道進洞開挖時仰坡滑動。

對類似瑞坡隧道左幅進口嚴重淺埋偏壓且隧道圍巖地質條件較差的情況，重點應放在邊仰坡的加固及治理方面，待邊、仰坡穩定后，及時施作洞門結構和二次襯砌，并回填反壓，再進洞開挖，這樣可提高進洞的安全性，縮短施工周期。

［1］ 黃振鶴．隧道洞口滑坡、高邊坡治理技術［J］．交通標準化，2005（9）：78－80．

［2］ 王勇剛．高尾頂隧道進口滑坡分析［J］．鐵道建筑，2010（10）：41－43．

［3］ 葉小兵，羅 翔．高速公路隧道洞口仰坡滑坡監測與治理［J］．鐵道工程學報，2002（3）：48－53．