穿越滑坡體隧道處治方案的探討

盛明宏 （安徽省公路橋梁工程有限公司，安徽 合肥 230031）

1 工程概況

周灣隧道起訖點樁號為左線：ZK32+480-ZK33+072，長592m，右線：K32+467-K33+058，長591m。周灣隧道左側(cè)100m處，為省道215隧道，右側(cè)100m處為皖贛鐵路隧道。隧道最大埋深60m，最小埋深12m。進(jìn)口端山體地形較為陡峻，自然坡度＞40°，洞身至出口端山體地形略有起伏，至洞門處趨緩，自然坡腳約30°。洞身中后段分布一小型斷裂構(gòu)造，構(gòu)造帶內(nèi)巖體破碎，帶內(nèi)充填斷層泥。周灣隧道出口為雙河分離立交，左線洞口距離橋臺3m，右線明洞后即為橋臺。橋臺樁基設(shè)計長度為15m，位于半山腰。

2 施工情況

周灣隧道為寧績高速公路上一座普通的分離式隧道，但因地質(zhì)條件的影響該條隧道出現(xiàn)多次塌方，在距離出口150m范圍內(nèi)出現(xiàn)了山體滑坡變形等異常情況，造成了洞內(nèi)襯砌出現(xiàn)多道縱向和橫向裂縫，洞身出現(xiàn)明顯的變形和整體下沉，仰拱填充產(chǎn)生錯位裂縫，初支下沉變形嚴(yán)重，型鋼拱架出現(xiàn)扭曲變形和折斷，左線隧道出口山體前移使雙河0#臺帽擠壓變形，橋臺向大樁號位移60cm，橫向移動20cm，其中K32+920洞頂位置出現(xiàn)一道寬帶和剪切位置20cm以上的橫向裂縫。該條隧道因此而成為治理滑坡與隧道洞內(nèi)處理同步進(jìn)行的特殊隧道。

3 洞內(nèi)初支、二襯及仰拱開裂變形的處理

圖3

3.1 周灣隧道左洞處理方案

①加強(qiáng)洞內(nèi)的監(jiān)控量測。從ZK32+650-ZK32+980段每10m布設(shè)一個斷面，一個斷面4個點。

②周灣隧道左洞ZK32+971-ZK32+981二襯段采用I25工字鋼做臨時護(hù)拱，間距50cm，兩側(cè)拱腳采用2cm鋼板或工字鋼固定，護(hù)拱與二襯間采用噴射混凝土噴實。

圖1

圖3

③ZK32+981-ZK33+010段采用回填土，從小樁號往大樁號回填，因左側(cè)變形比右側(cè)嚴(yán)重，為保證施工安全，先回填該段左側(cè)，回填高度為3m，再從右側(cè)由小樁號往大樁號回填，回填高度3m，最后從中間的由大樁號往小樁號回填，回填高度為5m（包括左右側(cè)），ZK32+981-ZK32+991該段全部回填至拱頂。

④ZK32+912-ZK32+980仰拱注漿加固，襯砌破除，初支換拱，換拱后的預(yù)留變形量20cm以上，初支采用I22a工字鋼，間距60cm，噴射混凝土厚度28cm，襯砌厚度60cm。

3.2 周灣隧道右洞暫時處理方案

①周灣隧道右洞變形較為嚴(yán)重的兩段分別是K33+014-K33+025段、K33+032-K33+045段，這兩段采用沙袋進(jìn)行反壓回填支撐，中間預(yù)留施工通道，預(yù)留通道采用I20工字鋼焊接加工。

②未采用沙袋堆碼的初支段落全部采用I20工字鋼作為護(hù)拱，間距50cm，采用噴射混凝土噴實。

③周灣隧道右洞K32+912-K33+058段采用φ50小導(dǎo)管環(huán)向注漿，環(huán)向間距1m，梅花形布置，注漿范圍為開挖輪廓線以為不小于5m，漿液中加入速凝劑，注漿壓力為0.5MPa~1.0MPa。注漿順序為：

a.環(huán)向注漿加固；

b.環(huán)向注漿結(jié)束、漿液強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度時，開挖已破環(huán)段的仰拱，每次開挖長度不大于5m；

c.開挖后采用6m長φ50小導(dǎo)管進(jìn)行仰拱注漿加固，注漿結(jié)束后澆筑仰拱，一次性澆筑完成；

d.換仰拱澆筑完成段的初支，換一榀成環(huán)一榀，換拱長度不大于5m，換拱后的預(yù)留變形量20cm以上，初支采用I22a工字鋼，間距60cm，噴射混凝土厚度28cm，襯砌厚度60cm。

4 周灣隧道出口橋臺處理

雙河分離立交橋臺因山體變形造成位移及斷裂，主要的處治措施如下：

①河道改位至第三跨位置，對第一、第二跨橋下及左右幅之間反壓回填注漿加固處理，回填高度為箱梁底板附近；

②對雙河分離立交支座出現(xiàn)變形的梁板進(jìn)行頂升，恢復(fù)支座位置；

③在原橋臺后面重新施工樁基再做橋臺，將新橋臺與原橋臺采用預(yù)應(yīng)力連接。

5 滑坡發(fā)生原因分析

①因周灣隧道左洞出口邊仰坡坡度非常陡，洞身至出口端山體地形略有起伏，至洞門處趨緩，自然坡腳約30°，出口即為雙河分離立交左線，橋臺處于半山腰的位置，距離河道流水面10m左右，臨空面較高極易造成滑坡。

②山體圍巖十分破碎，7、8月份為當(dāng)?shù)氐挠晁竟?jié)，圍巖遇水即化，極易造成大的塌方，洞口的臨空面及洞內(nèi)的施工擾動造成了山體變形前移。

③圖紙中該段地質(zhì)勘察資料不準(zhǔn)，造成后期的盲目施工，沒有提前做好預(yù)防措施。

綜上情況原因已明，山體內(nèi)分布斜向軟弱夾層是造成本次滑坡的主要原因。經(jīng)有關(guān)專家?guī)状维F(xiàn)場勘察，討論研究決定先治理滑坡后再進(jìn)行洞內(nèi)的換拱處理，但滑坡治理與換拱方案合并考慮，以免再次造成不必要的重復(fù)投資。

6 滑坡治理

①在距離出口150m范圍內(nèi)位置進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察，找出滑移面的位置。

②周灣隧道左右洞出口仰坡重新刷坡卸載，仰坡放緩到1∶0.75，放緩后左洞出口采用上下4排，間距1m，長度40m的φ108管棚進(jìn)行注漿加固。右洞采用上下2排，間距1m，長度40m的φ108管棚進(jìn)行注漿加固。

③根據(jù)分項滑移面的位置及深度，在周灣隧道出口左洞左側(cè)、左右洞之間和右洞右側(cè)做抗滑樁處理，抗滑樁的大小根據(jù)滑坡體的大小再做確定。

④對山體、橋臺以及洞口進(jìn)行布點觀測，觀測時間為工程結(jié)束后一年。

7 經(jīng)驗教訓(xùn)

①大規(guī)模的滑坡會造成嚴(yán)重的事故，如果將隧道等建筑物錯誤地布置在滑坡體上，需要大量的投資用來處理滑坡。因此認(rèn)識滑坡、研究滑坡，做好滑坡治理和預(yù)防工作具有非常重要的意義。

②滑坡治理一定要找準(zhǔn)滑坡體大小及滑移面位置，不能“頭痛醫(yī)頭”，以免造成二次施工，資金浪費，延誤工期。