龍歸隧道右線進口段冒頂及滑坡病害處理方案

摘要：文章主要通過介紹龍歸隧道在開挖過程中右線進口段冒頂及滑坡地質病害情況，分析了龍歸隧道出現地質病害原因及地質病害處理方案的確定，從而達到龍歸隧道順利、安全完成貫通的目的。

關鍵詞：龍歸隧道；右線進口段；冒頂；滑坡；病害處理 文獻標識碼：A

中圖分類號：U457 文章編號：1009-2374（2015）16-0066-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.16.032

1 概述

龍歸隧道為廣樂高速公路一個地質情況比較復雜的隧道，該隧道位于韶關市龍歸鎮，隧道左、右線起訖里程分別為ZK97+492～ZK98+130、YK97+520～YK98+165，分別長638m、645m。該隧道地質情況復雜、且存在一定程度上的偏壓，隧道上覆粉質黏土，土體松散，強度及穩定性極差。隧道穿越巖層條件復雜，主要為全、強風化砂巖、灰巖及中風化灰巖互層，呈土狀或半巖半土狀，結構松散、強度及穩定性差。

2 隧道施工概況

龍歸隧道進口于2010年7月初組織人員進場施工。右線、左線進洞揭示圍巖均為上部殘積粉質黏土、下部灰巖，隧道穿越段正處于巖土交界面。施工時粉質黏土段采用人工開挖，灰巖段采用松動爆破法開挖。施工過程中，灰巖起伏不定，無規律可循，并且溶洞極其發育。

3 龍歸隧道進口端右線洞頂塌方冒頂處理措施

3.1 塌方過程

2011年1月6日16∶00，現場管理人員突然聽見核心土上臺階與右側壁上臺階接腿位置初支背后有掉土塊的聲音，現場管理人員和現場監理立即通知所有面停止施工，仔細觀察有聲音的部位（此處里程為YK97+620～632），發現此處初支有兩道環向細微裂紋，并且在這段范圍內初支拱架也在不斷發出異常聲音。18∶00主要管理人員到現場后，立即安排人員到隧道上方地表觀察是否有變化，觀察后發現此時地表無變化，未發生開裂等現象。然后安排管理人員進行現場觀察，準備在初支背后無掉塊聲音及初支拱架無異常聲音后，待初支穩定一段時間，組織人員進行鋼管注漿來固結初支背后的松散土體。但此時初支拱架因上部土體受壓變形響聲不斷加大，初支噴射混凝土因拱架變形也不斷被擠碎脫落。21∶40左右，在隧道初支YK97+632處核心土上臺階拱架開始變形、扭曲、跨落，然后不斷往后延伸，整個斷面已被土體封死。現場查勘發現地表距洞口85m位置（即原有地表沖溝處）地表塌陷成漏斗形、地表開裂（見圖1）。

3.2 塌方原因分析

龍歸隧道（ZK97+555～ZK98+120、YK97+520～YK98+160）位于丘陵地貌區，進口段埋深較淺（8～16m）位于丘陵地貌區，且存在一定程度上的偏壓。隧道上覆粉質黏土，土體松散，強度及穩定性極差。隧道穿越巖層條件復雜，主要為全、強風化砂巖、灰巖及中風化灰巖互層，呈土狀或半巖半土狀，結構松散、強度及穩定性差。

產生塌方冒頂的原因分析如下：

3.2.1 連續數日降雨，龍歸隧道冒頂處（沖溝位置）上覆粉質黏土遇水軟化，無自承載力，致使隧道成型后洞頂不能形成有效巖土自然拱，導致冒頂。

3.2.2 隧道塌方體牽引后部坡體并向前方臨空面產生擠壓或推移，加劇了前期拉槽邊坡側向卸荷變形，產生邊坡滑坡，從而使隧道進口左線拉槽路塹邊坡巖土界面處剪出變形。

3.2.3 附近有一F推測斷層。

3.3 龍歸隧道進口端右線塌方冒頂加固措施

3.3.1 應急措施：

第一，右線隧道加設工鋼支撐套拱，加設范圍縱向15m，工鋼采用I22b工鋼，間距50cm。現場施工如下圖2所示：

第二，對隧道內塌方后面初支采用Φ42鋼花管徑向注漿，鋼花管長3.5m，垂直于巖面。

第三，左線隧道加設臨時橫撐，加設范圍左右側壁各10m，工鋼采用I20b工鋼，間距50cm。

第四，左線拉槽路基回填，回填長度60m，回填高度為原開挖面。

第五，塌方處覆蓋，對塌方區用彩條布覆蓋，防止雨水浸入。

3.3.2 隧道洞內處理：

第一，對隧道內塌方掌子面進行封閉及鋼花管注漿，同時從洞外運石渣對洞內塌方體表面進行反壓，并建立工作平臺，平臺反壓后采用鋼花管注漿加固。

第二，二次換拱開挖初支時，超前支護由原設計的單層改為雙層。

3.3.3 隧道洞外塌陷漏斗處理：

第一，根據漏斗的坍塌情況，先對漏斗周邊松動土體按照1∶0.75左右的坡率進行修坡，噴射4cmC20混凝土，打設Φ42鋼花管注漿，長度4m，間距100×100cm，梅花型布置，掛設Φ6.5鋼筋網，間距20×20cm，然后再噴射6cm厚C20混凝土。

第二，對坍塌漏斗底部進行逐層回填夯實至高出原地面標高15cm。

第三，在回填面周邊外1m施做截水溝，引排地表水。

4 龍歸隧道進口端右線洞頂滑坡處理措施

4.1 老滑坡體

山脊線北側斜坡呈多條老滑坡群地貌，滑坡方向NE10°～20°，滑坡以NW10°～NE20°自然溝分開。由西往東依次為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號老滑坡。Ⅰ號老滑坡長230m多，寬約130m，Ⅱ號老滑坡長220m多，寬約120m，Ⅲ號老滑坡長160m多，寬約140m，Ⅳ號老滑坡長150m多，寬約130m。滑坡方向與線路走向交角60°～70°，右線隧道在Ⅰ號老滑坡前部通過，左右線隧道在Ⅱ號老滑坡的中部通過，左線隧道從Ⅲ號老滑坡的后部通過，所有滑坡目前沒有明顯的交錯跡象。

4.2 新滑坡

修建高速公路左線在Ⅰ號老滑坡的前部開挖坡腳高近19m，再加上開挖右側隧道對Ⅰ號老滑坡前部有擾動，削弱了滑坡前部的抗力，引起Ⅰ號老滑坡的復活，右洞洞頂塌陷加劇了滑動，左右線隧道的開挖會引起Ⅱ號老滑坡下部巖土體松動，導致大量地表水下滲，再加上目前右洞洞頂坍塌松動區的地表水下滲，可能導致Ⅱ號老滑坡體復活。

滑坡長約105m，寬約60m，平均厚約8m，體積約5萬m3。滑坡剪出口在左線右側一級邊坡的中部，滑動鏡面清晰，呈鋸齒狀。滑坡后緣裂縫可追蹤長度約35m，張開約10cm，滑坡主軸大約NE10°。

4.3 龍歸隧道進口端右線洞頂滑坡處理措施

4.3.1 明洞接長：為阻止滑坡的滑動，左線明洞加長段63m，并在洞頂反壓，增加滑坡抗力。

右線冒頂塌方處理完成后，5月初組織施工左線明洞加長段（加長63m）。施工過程中，明洞原路基邊坡受5月持續強降雨影響，造成靠右洞側邊坡頂部開裂、滑移，滑坡變形加劇。針對此情況，停止明洞施工，并立即對澆筑好的明洞兩側采取片石混凝土回填，洞渣反壓回填至原地表等措施。2011年5月初因連續降雨，左線78m拉槽邊坡出現局部失穩（該段變更加長明洞二襯仰拱已經全部完成，二襯拱墻已經施工完成9m，塌方應急時反壓填土已經全部開挖），所以為防止邊坡大面積失穩，現場決定對失穩處進行二次反壓填土。

4.3.2 抗滑樁支擋：為減少滑坡對左洞的推力，對YK97+570～YK97+620段右側隧道進口左側布置一排12根2m×3m抗滑樁進行加固處理，間距5m，樁長28m。抗滑樁于2011年10月7日完成，明洞于2012年1月完成。抗滑樁施工圖片見圖3：

抗滑樁完成后，右線施工冒頂塌方二次開挖，同時待右線塌方段安全渡過后，恢復左線施工。二次開挖于12月中旬基本完成。

5 結語

該隧道右線進口段冒頂及滑坡病害處理完成后，現場發現前方未塌方區域初支已有不同程度侵線。組織左、右側壁與核心土侵線換拱，2012年1月初，換拱全部處理完成，經檢測，隧道各項指標均滿足設計與規范要求后，該隧道進口右線轉入正常段開挖施工。

參考文獻

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

[2] 公路隧道施工技術規范（JTG F60-2009）[S].北京：人民交通出版社，2009.

作者簡介：朱任重（1979-），男，廣東潮州人，廣東省高速公路有限公司助理工程師，研究方向：土木工程。

（責任編輯：秦遜玉）