安繼茂
(黑龍江省八達路橋建設有限公司,黑龍江 哈爾濱 150000)
中寨隧道左線出口段滑坡成因分析與處理方案
安繼茂
(黑龍江省八達路橋建設有限公司,黑龍江 哈爾濱 150000)
結合中寨隧道左線出口滑坡治理的相關情況進行分析,首先分析了該隧道的滑坡發展情況,然后進行滑坡成因分析,最后提出處理方案。
隧道;滑坡;成因;治理
貴州省六盤水至鎮寧高速公路中寨隧道為分離式隧道,其中左線里程ZK68+422~ZK69+160,全長738 m,進出口洞門均為端墻式;右線里程YK68+440~YK69+200,全長760 m,進出口洞門均為端墻式。2014年12月30日,中寨隧道右幅已通車,左幅施工采取兩端進洞方式,2015年1月11日ZK69+140~+160明洞段左洞右側拱腰處發現3條縱向貫通裂縫,左幅右側為處治上方滑坡設置的抗滑樁樁頂最大位移約11.8 cm,為避免施工風險,目前掌子面已暫停施工。
隧道出口段位于砂、泥巖地層,巖層傾向左洞左側偏出口方向,巖體較為破碎,在地下水及雨水等不利因素的作用以及施工多次擾動下,自然斜坡體沿砂、泥巖中泥巖層順層滑動方向和路線走向大角度相交,斜向左洞出口方向滑動,是造成原已施工左洞明洞和套拱擠壓破壞、洞身被掩埋的主要原因。左洞右側抗滑樁施工完成后,因為抗滑樁據隧道僅2 m左右,錨固段偏小,6~7 m,抗滑樁與明洞之間采用混凝土回填,樁體受自然斜坡體沿與線路走向大角度相交、斜向左洞口方向滑動力作用變形,造成了新施工的左洞明洞右拱腰和左墻近腳處出現水平向裂縫。
中寨隧道左幅施工采取兩端進洞施工,左洞出口段進洞49 m(含明洞),二襯已開始施工,撐子面暫停施工(明洞段K69+151~+160二襯已施工,上臺階開挖至K69+111)。2014年8月30日,左洞出口段右側邊坡發生坍塌,坡面順層,地質情況較差,順層中夾煤質軟弱層。左洞明洞段二襯、套拱破壞,已開挖的暗洞發生坍塌,坍塌牽引導致右洞二襯多處開裂,右洞洞頂YK69+090~+110處發生冒頂變形。為確保右洞安全,決定按搶險方案進行處理。經多方現場查看,形成處理意見:
第一,為防止滑坡進一步擴大,破壞已施工的右洞二襯,立即在左洞出口段采取反壓回填,阻止滑坡進一步發展。反壓土石方壓實,高度由設計院當日提供,沿路基方向按1:1.5坡比填筑,對破壞的二襯空腔部分采用低標號片石砼回填,與回填部分形成整體。第二,反壓回填完成后,在左洞右側坡腳增加抗滑樁,抗滑樁的設臵,設計單位應根據該段滑坡情況合理布臵間距和斷面尺寸。為保證樁基開挖安全,加強護壁設計,抗滑樁必須采取跳槽施工。第三,右側洞頂適當清方減載,不能因清方產生新的滑動面。第四,抗滑樁樁間用片石砼封閉。第五,因山體滑坡,產生部分報廢工程,施工單位及時與保險公司辦理相關手續。第六,左幅隧道根據坍塌情況,適當減短,具體洞門位臵,由設計院確定。第七,增加截水溝,降低雨水對坍塌體的沖刷,施工期間,加強右洞觀測。
2014 年12 月30 日,中寨隧道右幅已通車,左幅施工采取兩端進洞方式,僅剩ZK69+119.7~+128.7 段未打通,ZK69+101~+119、ZK69+128~140 段二襯未施工,2015 年1 月11日ZK69+140~+160明洞段左洞右側拱腰處發現3條縱向貫通裂縫,左幅右側為處治上方滑坡設置的抗滑樁樁頂最大位移約11.8 cm,為避免施工風險,目前掌子面已暫停施工。
結合現場實際情況,本段對滑坡做如下處理:
第一,對左右洞頂部坡體進行清理、整齊坡面,對滑坡產生的裂縫采用粘性土回填,并人工采用小型機械壓實,壓實度應不小于85%,完善地表臨時截、排水設施。第二,在左洞出口段采取反壓回填,阻止滑坡進一步發展。反壓土石方壓實,對破壞的二襯空腔部分采用低標號片石砼回填,與回填部分形成整體。第三,于ZK69+145~ZK69+189 段右側5.1 m 位置設置12 根2×3 m 的抗滑樁,間距4 m,樁長13~18 m,ZK69+135~ZK69+145段右側5.1 m位置設置2根2×2.5 m的抗滑樁,間距5 m,樁長20 m、26 m。為加快施工進度,ZK69+095~ZK69+135 段右側先采用注漿鋼管樁加固,鋼管樁采用Φ108×6 mm熱軋無縫鋼管,布置間距150×150 cm,內設3根Φ22鋼筋束。第四,ZK69+095~ZK69+135 段注漿鋼管樁右側再設置兩排Φ2m的圓形埋入式抗滑樁,樁頂埋深0~15 m,共布設19 根,雙排等邊三角形布設,樁中心間距4 m,樁長27 m,共513 m。為加快施工進度、保證施工安全,圓形樁施工采用旋挖鉆施工,干鉆成孔,若成孔過程中發生塌孔或遇巖溶,可采用1.5 cm厚度鋼套筒護壁。第五,右洞右側滑體中部設一排共10根抗滑樁,抗滑樁采用2.5×3 m的矩形抗滑樁,設置間距5 m,樁長32~36 m,共10根,其中第2~5號抗滑樁先行施工,其他6 根抗滑樁可暫不施工,視該段隧道、抗滑樁及滑坡深孔位移監測結果再確定是否施工。第六,路基段根據現有情況重新進行坡形坡率設計,左側邊坡坡率為1∶0.75~1∶1.5,坡面采用噴播植草灌防護,右側原則上盡量不擾動現有滑體,局部位置根據地面線情況適當修坡,坡面以利于排水為原則,整修后坡面植草灌綠化,ZK69+161~ZK69+189 段抗滑樁樁間采用C25 砼封閉,厚度50 cm,并設置深層排水管。第七,因地面垮塌較為嚴重,隧道明暗分界里程順延至ZK69+140,洞門位置不變,明洞由原設計10 m變更為20 m(即ZK69+160~+140),明洞施工完成后,洞頂進行回填反壓,坡率10%,坡面植草灌綠化。第八,仰坡面ZK69+100~ZK69+140 段采用鋼花管進行地表加固,鋼花管間距1.5×1.5 m,梅花型布置,鋼管長度為6 m。第九,ZK69+135~ZK69+157 段明洞左側依山體設頂寬4.3 m、底寬2.0 m、高5.1 m 砼墻體,與右側11-14 號抗滑樁在洞體上部設方形支撐梁連接,梁尺寸為2 m×2 m。支撐梁的兩端應分別與抗滑樁及支撐墻體固定,避免下部明洞受壓。第十,暗洞進口段采用S-Vd 襯砌,超前支護采用Φ108 大管棚配合Φ42 超前小導管,交錯布置,管棚和小導管環向間距20 cm;ZK69+101~ZK69+140段二次襯砌進行加強,鋼筋混凝土由C25增強為C35鋼筋混凝土,主筋由Φ22增強為Φ25鋼筋。
另外,對明洞已出現的裂縫,采用環氧樹脂進行填縫處理。對滑體的坡面及,邊、仰坡坡頂、隧道洞門、設截水溝、急流槽等地表排水設施加強排水,并在滑體的上中下部布設3 排深層排水管以排除地下水及雨季下滲雨水。
綜上所述,為避免滑坡的出現,在工程建設過程中需要嚴格遵循先關規范文靜施工。但是在工程出現險情后,需要及時處理,避免滑坡面積的擴大和延伸,改善處理效果。但是由于滑坡處理對于技術的要求較高,且成因較為復雜,需要遵循因地制宜的原則制定科學的治理方案,實現綜合處理的目標。
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U445
C
1008-3383(2017)10-0144-02
2017-06-14
謝守斌(1977-),男,貴州貴陽人,主要從事公路橋梁研究。