貴州某隧道進口仰坡穩定性分析

潘力 隆威

(中南大學地球科學與信息物理工程學院，湖南長沙 410083)

1 工程概況

貴州某隧道地質構造較簡單，構造單元屬茅臺向斜北翼，地層總體南傾，未發現明顯區域性斷裂通過跡象，局部發育小型揉皺。進口主要地層二疊系上統長興組(P2c)中風化灰巖和第四系全新統含碎石粉質粘土，路線設計高程高于當地侵蝕基準面約400 m～500 m，地表徑流條件良好，構造物的水文地質條件較簡單。由于地形切割強烈，侵蝕基準面低于線位，地下水埋藏較深，因此地下水對隧道危害小。隧道進口段地勢較陡，為順層坡，洞口開挖后，會有少量強風化灰巖易沿節理面產生崩塌、掉塊等現象。場區地震反應頻譜特征周期為0.35 s，動峰值加速度值為0.05g，場區地震基本烈度為6度。

2 隧道進口仰坡穩定監測情況

該隧道左線仰坡受左、右洞洞口切坡、隧道開挖爆破震動及降雨影響，在左線軸線ZK38+346，ZK38+350處發育兩條斜交隧道軸線的裂縫，裂縫走向約151°，與巖層走向基本一致，具體情況見圖1～圖3。

經前期地表觀察分析，這兩條裂縫寬度呈逐步擴大趨勢，至10月6日最大寬度約12.5 cm，對該隧道的安全施工構成了嚴重的威脅。在我中心的建議下，施工方對地表裂縫進行了回填、封閉處理，同時在裂縫上方施作了兩道截水溝，以防止雨期地下水下滲加速坡體的下滑;我中心于2012年10月6日建立了地表沉降觀測線兩條，但由于裂縫處理及截水溝施工影響，多數測點受到擾動或破壞，10月9日我中心重新布設地表沉降觀測線兩條，每條測線包括7個測點，編號分別從A到G，其中A點布置于裂縫影響范圍以外(具體情況見圖1)，連續測量該仰坡的沉降變形情況，對地表新出現裂縫也進行了觀察與記錄(見圖4)，同時，施工方于10月21日開始對右洞洞口段進行了回填反壓，填土至線路標高以上約13 m(見圖5)，該措施對邊坡的變形起到了較好的控制作用。

圖1 該隧道左線仰坡地表沉降測點布置圖

圖2 地表裂縫呈連續狀

圖3 ZK 38+346處裂縫寬度

圖4 地表裂縫封閉后新發展的裂縫

圖5 右洞洞口段的反壓回填

3 沉降數據分析

10月9日～11月15日，該隧道左線地表ZK38+340，ZK38+348測線沉降監測結果見圖6，圖7，ZK38+340，ZK38+348測線最大沉降點均位于B點(地形為山脊線上)，最大沉降量分別為81.2 mm，114.2 mm，C，D 測點處變形亦較大;測點 A 由于位于裂縫范圍以外，沉降變形量很小;由地表沉降速率圖知:右洞洞口段反壓回填前變形速率較大，B點日沉降量達4mm～5mm;C，D兩點亦達到3 mm～4 mm。反壓回填后變形速率明顯降低，日均沉降量為0.5 mm～2 mm左右，仰坡向穩定方向發展，但是沉降量仍然在增加。

圖6 該隧道進口左線ZK 38+340測線地表累計沉降曲線圖

圖7 該隧道進口左線ZK 38+348測線地表累計沉降曲線圖

4 結論與建議

由監測數據可以得知，地表裂縫封閉、截水溝的施作和右洞反壓回填對左線邊坡的穩定性起到了一定的控制作用，但是仍未滿足穩定條件。由于該邊坡為一順層坡，發育有3組裂隙，巖體呈碎塊狀，自穩性較差;同時左、右洞洞口段切坡減小了滑體的抗滑力并為該坡提供了運移空間，地表裂隙形成后，地表水下滲至巖土體內使巖土體力學性質降低，其抗滑能力進一步減小;右洞回填反壓在一定程度上增加了抗滑力，并使該邊坡的向右的運移空間受到限制，但該邊坡仍具有向右前方的運動可能，目前仍處于緩慢下移過程中。

建議施工方維持右洞目前的回填狀態，待坡體基本穩定后再施作抗滑措施，達到抗滑穩定要求后方可進行右洞洞口段回填土的開挖及右洞洞內掘進施工。

［1］馮光樂，羅 榮，凌天清，等.RMR法在公路邊坡應用中的幾點修正［J］.長安大學學報(自然科學版)，2002，22(6):19-24.

［2］沈明榮，陳鍵峰.巖體力學［M］.上海:同濟大學出版社，2006.

［3］JTG D70-2004，公路隧道設計規范［S］.

［4］GB 50330-2002，建筑邊坡工程技術規范［S］.

［5］周業萍，常 嘉.某隧道邊坡穩定性研究［J］.山西建筑，2012，38(9):167-169.