馬鞍山隧道出口段偏壓處理措施

彭雪峰

(四川公路橋梁建設集團有限公司， 四川成都 610041)

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馬鞍山隧道出口段偏壓處理措施

彭雪峰

(四川公路橋梁建設集團有限公司， 四川成都 610041)

偏壓隧道在施工時易出現結構大變形甚至塌方事故，文章針對馬鞍山隧道出口段的施工，提出了避免大刷大挖，體現“零開挖”的理念，采用“明洞暗挖”的方法，然后回填土方，進行壓實，實現反壓護拱的施工，最后進行小導管注漿處理，收到了較好的施工效果。

偏壓隧道施工；回填壓實；小導管注漿

隨著交通事業的發展，隧道工程在公路中占的比例越來越高。有些隧道因為地形條件限制，必須在偏壓狀態下進行施工。而當施工隧道處于偏壓狀態時會因偏壓一側壓力大導致隧道結構出現大變形，噴射混凝土開裂掉塊，嚴重的會因圍巖不穩定而發生塌方事故，運營隧道會因偏壓影響導致隧道襯砌結構開裂漏水，所以為了保障施工和運營的安全必須對偏壓進行處理。

1　工程概況

1.1工程設計概況

馬鞍山隧道位于宜賓～敘永高速公路，為左右分離式雙行車隧道，隧道凈寬10.25 m，凈高5.0 m。

1.2地質概況

隧道出口段位于斜坡中下部，斜坡坡向約為45°～80°，坡度呈上陡中部緩下陡(即陡緩相間)的特征，斜坡坡向與出口洞軸線一致，其傾向與巖層傾向呈大角度相交，即為反向坡，坡度約30°～40°，頂部為一寬緩平臺，大部分地段基巖裸露或者淺埋，總體上地勢呈上部緩下部稍陡的特點，出口寬緩平臺處多分布有居民點，進出口附近及洞身斜坡部位植被發育，覆蓋層薄，基巖裸露，基巖以砂巖夾泥巖為主，強風化厚度2.0～6.3 m之間，巖層產狀較陡，自然狀態下山體整體穩定性好，未見有滑坡、崩塌、泥石流等不良地質現象，斜坡穩定性好。由于斜坡受結構面切割和層面控制的影響，出洞口開挖塹、仰坡存在局部塊體變形、失穩可能。由于塹坡覆蓋第四系坡殘積粉質黏土、含碎石粉質黏土等，土體松軟，穩定性差，開挖后存在向臨空面滑塌的可能。

2　處理措施

2.1常用處理方法

洞口段地形為淺埋偏壓地形，目前工程施工中對于洞口段偏壓常采用以下方法進行處理：

(1)削坡排水法。該方法通過削減偏壓側邊坡土體以減輕下滑力，降低了邊坡偏壓對隧道穩定性的影響。但是該方法會對周邊環境造成一定的影響，在受結構面切割和層面控制的區域，使用該法會引發滑坡等地質災害。

(2)支擋措施。在坡體具有潛在滑動可能時，可以采用抗滑擋墻、抗滑樁、鋼管樁等支擋構造物，對偏壓坡體進行支擋處理，降低偏壓作用。但是該法成本較高，且影響隧道施工。

(3)減載與反壓措施。該方法通常同時采用施作明洞和反壓回填。施作明洞可以抵抗偏壓邊坡的下滑力，而且不會影響施工進度。反壓回填能夠有效改變偏壓形態，提高隧道穩定性，該法也是目前使用較為廣泛的方法。

(4)地表注漿法。該方法可以對松散破碎的地層進行加固，提高地層的穩定性。經過分析，左線洞口地質嚴重偏壓，在施工時應避免大刷大挖，體現“零開挖”的理念，采用“明洞暗挖”的方法，然后回填土方，進行壓實，實現反壓護拱的施工，最后進行注漿處理。

2.2本工程具體措施如下

(1)為了減小開挖范圍，隧道外設置2 m明洞，同時采用環框式洞門。洞口土石方開挖前，先清除邊仰坡上的浮土、危石，及時進行分層進行邊坡、仰坡臨時防護，明暗交界處采用錨噴掛網處理并增設錨桿的方式進行支護，邊坡應盡快進行植草綠化，以穩固邊坡穩定，防止雨水的沖刷而造成的邊仰坡垮塌或塌方。

(2)對偏壓段(ZK61+325～ZK61+355)右側山溝進行回填，對洞身穿越的順層山坡進行反壓，邊回填邊分層碾壓密實，回填高度應與地表原地面平齊，并應保證回填土與原狀土能夠構成一個整體，以減少隧道偏壓對山體的拉裂。回填土坡度為11 %；回填土表面依次鋪設50 cm厚黏土隔水層和50 cm厚腐殖土，并植草。同時沿回填土邊界設置M7.5漿砌片石截水溝，截排回填土區域流水，形成暢通的洞口排水系統，盡量將地表水、邊仰坡積水引離洞口。如圖1所示。

圖1　馬鞍山隧道出口段回填示意

(3)對洞身穿越的回填土區域進行地表注漿加固處理，采用φ42注漿小導管，間距1.2 m×1.2 m，呈梅花型布置，注漿材料為水泥漿。在施工時應先進行最外側帷幕孔的注漿，然后進行內部孔的注漿，帷幕孔漿液應摻加水泥漿重量的2 %～3 %的速凝劑，使孔內注漿液盡快凝固，以形成帷幕防止漿液流失。可根據現場試驗適當調整帷幕孔的間距和漿液配比，以防止漿液漏失。如果出現漏漿嚴重的現象，應采用水泥水玻璃雙液注漿。注漿過程如圖2、圖3所示。

圖2　馬鞍山隧道出口段注漿示意

(4)在結構方面，加強超前支護及初期支護措施。通過設置不等厚度襯砌(二襯由拱頂至拱腰逐漸加厚20 cm)來改善隧道力學性能，并采用40 m管棚進行超前支護。

圖3　馬鞍山隧道出口段注漿實況

(5)在施工時采用上下臺階環形開挖預留核心土法施工以加強掌子面的自穩能力。

(6)施工時應按規范要求加強監控量測，及時了解和掌握隧道圍巖及支護結構的變形情況，確保隧道施工的安全，避免出現施工事故。

3　結束語

在隧道施工后監測了洞周收斂，如圖4所示。現場監控量測數據也表明洞周收斂情況較好，在施工21 d后基本達到了穩定。

圖4　洞周收斂圖

通過采取上述措施，隧道在施工過程中未出現襯砌開裂、塌方、大變形等問題，說明上述措施起到了較好的效果。

彭雪峰(1982～)，男，本科，道橋工程師，從事公路、橋梁、隧道施工技術工作。

U455.49

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[定稿日期]2016-01-14