松河隧道洞口陡崖崩塌處治

孫龍聲

（重慶交通大學 重慶 400074）

1 工程概況

松河隧道位于貴州西部盤縣雨格鄉(xiāng)與松河鄉(xiāng)交界位置，隧道為分離式特長隧道，隧道間距進口約為22m，中間段為40m，出口約為23m，左幅隧道起訖樁號為ZK53＋830～ZK58＋590，長4 760m，最大埋深566m；右幅隧道起訖樁號為YK53＋833～YK58＋555，長4 722m，最大埋深571m，隧址區(qū)主要有巖溶、危巖體、崩塌堆積體等不良地質(zhì)。

本隧道洞身襯砌設計以新奧法（NATM）［1］為指導，采用復合式襯砌，隧道施工監(jiān)控量測是新奧法復合式襯砌設計、施工的核心技術(shù)之一，也是隧道采用信息化施工和動態(tài)設計的主要內(nèi)容，它不僅能指導施工，預報險情，確保安全，而且還為優(yōu)化設計提供信息依據(jù)。故本隧道施工前業(yè)主單位就招標選定了有資質(zhì)、有經(jīng)驗的監(jiān)控單位承擔施工監(jiān)控量測和地質(zhì)預報工作。

2 崩塌情況和原因分析

隧道左右幅進口暗洞末端連線位置恰好為一陡崖與隧道線路斜交，交角約25°，受地形限制，未滿足隧道軸線盡量垂直或接近垂直地形等高線［1］，陡崖近于直立陡坡，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體破碎，呈鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)［2］，陡崖上存在大量豎向裂隙將巖體分劃為很多危巖塊體。在施工過程中，2010年4月初隧道右幅明洞開挖期間，陡崖節(jié)理裂隙受該時段強降水地表及地下水下滲的影響，危巖塊體間的摩阻力突然減少，加之右幅明洞段的開挖使陡巖坡腳失穩(wěn)，在重力作用下，導致該隧道左右洞進口間的陡崖坡體于2010年4月23日凌晨04∶18分突然發(fā)生崩塌，崩塌體均為大塊狀巖體，部分崩塌巖塊將左幅隧道砸垮，垮塌物將左洞進口暗洞段全部填塞堵滿，約700m3的一塊整體巖塊塌落將右洞明洞全幅堵死。崩塌范圍為兩洞進口的坡腳至40m高的位置，坡體裂隙發(fā)育部分未徹底塌完，其間還存有大量懸石及裂隙發(fā)育塊體，仍有繼續(xù)崩塌的可能。而整個事件過程中，由于監(jiān)控量測單位根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化及時下達了預警通知，施工單位迅速撤出人員、設備，停止施工，未造成人員傷亡，無任何施工機械設備損壞，有效地保障了施工安全，將事故損失降到了最低點。

3 處治措施

崩塌事故發(fā)生后，施工單位及時采取了以下處治措施：

（1）首先對陡崖坡體上存在安全隱患的危巖體進行人工清理，在清理完坡體上危巖后，將崩塌物清除場外。

（2）對隧道左洞進口暗洞段已砸垮的部分作報廢并清除處理，崩塌物清除后，以陡崖與左洞隧道相交處為分界，對于前進方向（即大樁號方向）損毀的暗洞，重新按原暗洞支護方式施工恢復，后退方向（即小樁號方向）損毀的隧道，則重新按明洞方式進洞施工，明洞施工結(jié)合機耕道改移一并考慮。

（3）陡崖上部（距地面約50～70m高）噴射5 cm厚混凝土，防護清理危石后的破碎坡面，防止小石塊掉落，保證錨索施工安全。

（4）在對危巖體清理后，為考慮今后隧道營運中陡崖坡體的穩(wěn)定，確保隧道長期運營的安全，根據(jù)裂隙發(fā)育塊體厚度，測量可見裂隙的具體位置，巖石塊體的重量，決定對該隧道左、右洞進口間的陡崖坡體采用預應力錨索加固，按3.5m×3.5m梅花形布置，全部為單墩錨索，錨墩采用C30混凝土現(xiàn)澆，錨頭采用C30混凝土封錨，錨索入射角θ為20°，錨索長度按30m，錨索設計張拉預應力為750kN，分四級張拉。先施工錨孔，后施工錨墩，張拉時必須分級循環(huán)超張拉到110%設計張拉力，補償因鋼絞線松弛、地層壓縮蠕變及錨具的楔滑產(chǎn)生的預應力損失。

（5）由于崩塌巖塊將坡腳巖體砸壞，已破壞坡腳的穩(wěn)定性，且崩塌造成陡崖呈現(xiàn)傾向路中線的倒坡，為保證陡崖的穩(wěn)定，決定從坡腳處（即左、右洞間隔墻位置）增設一道片石混凝土擋墻。

（6）在實施上述作業(yè)期間，監(jiān)控單位必須加大監(jiān)控頻率，作好安全預警工作。為保證施工安全，上述方案的實施必須按下列順序進行：人工清理陡崖危巖→人工改小崩塌巖塊→清理崩塌物及報廢工程→噴射5cm厚混凝土→施作擋墻及預應力錨索→按變更設計進行隧道施工。

（7）施工過程中兩次調(diào)整方案，對處理方案進一步優(yōu)化。①對造孔過程中出現(xiàn)裂隙或溶洞，決定在裂隙或溶洞區(qū)段采用套管通過，同時采取間斷壓漿方法避免成孔后錨孔與裂隙或溶洞連通，從而避免漏漿現(xiàn)象。強調(diào)若裂隙或溶洞處于錨固段內(nèi)，須將錨索作加長處理，使錨固段完全置于完整的巖體中，并留有1～2m的富余長度；②施工單位按要求清理完懸石及危巖體，正施工K53＋923.5處2根錨索時，于7月5日發(fā)現(xiàn)在YK53＋908～YK53＋930左側(cè)陡崖體上產(chǎn)生了一條裂縫，裂縫距右洞拱頂?shù)孛娓叨燃s21m，縫長8m，縫寬2～5mm，裂縫順路線方向趨于水平開展，所開展的裂縫在距地21m高度位置將陡崖切分為上下2大塊體，其中發(fā)現(xiàn)下塊體在裂縫處相對于上塊體向外錯位5mm左右。為確保隧道進洞施工過程及隧道營運后的安全，并縮短洞口治理工作耽誤的工期，將工期損失降到最低限度，由施工單位將存在安全隱患的裂縫開展區(qū)域巖體全部清除，徹底消除安全隱患。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，對爆破清除危巖體后的巖體增設錨索加固，保證巖體穩(wěn)定，巖體間的破碎區(qū)域增設主動防護網(wǎng)，以防止陡崖坡體小塊巖石掉落。

4 處治效果

該崩塌段隧道于2010年4月開始施工至2010年9月完成。在施工過程中，施工單位嚴格按照各次會議專家意見，較為順利地完成了該崩塌治理工程。崩塌段完成之后隧道施工陸續(xù)遇到巖溶發(fā)育、淺埋段等不良地質(zhì)情況，均采取動態(tài)設計、信息化施工的方法，直至隧道整體貫通，未出現(xiàn)任何異常，說明治理工程是成功的、有效的，為后續(xù)的隧道施工總結(jié)了經(jīng)驗，做到了安全可靠，不留后患。

5 結(jié)語

加強施工階段的監(jiān)測預報及地質(zhì)工作，通過開挖過程中坡體危巖變形情況及揭示的地質(zhì)剖面可以使工程技術(shù)人員真實、直觀地了解坡體危巖變形情況及隧道圍巖的工程地質(zhì)情況，彌補了地質(zhì)勘察的不足，為治理措施的合理設計提供了地質(zhì)依據(jù)，通過采用動態(tài)設計、信息化施工的方法，確保了隧道施工的安全和坡體后期的穩(wěn)定。

合理的設計、科學的施工方法和施工工藝是控制病害發(fā)生和發(fā)展的有力保障，它包括病害處治措施的合理性、爆破方案、隊伍的選擇、施工工序的確定、適當增長明洞等。加強施工動態(tài)監(jiān)控，采用信息化施工法，做到信息反饋及時，健全參建各方聯(lián)動機制，可有效地指導施工和驗證設計的合理性及可靠性。

［1］JTG D70－2004公路隧道設計規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，2004.

［2］楊錫武.特殊路基工程［M］.北京：人民交通出版社，2006.