龍歸隧道右線進(jìn)口段冒頂及滑坡病害處理方案

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

關(guān)鍵詞：龍歸隧道；右線進(jìn)口段；冒頂；滑坡；病害處理 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：U457 文章編號(hào)：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(lè)高速公路一個(gè)地質(zhì)情況比較復(fù)雜的隧道，該隧道位于韶關(guān)市龍歸鎮(zhèn)，隧道左、右線起訖里程分別為ZK97+492～ZK98+130、YK97+520～YK98+165，分別長(zhǎng)638m、645m。該隧道地質(zhì)情況復(fù)雜、且存在一定程度上的偏壓，隧道上覆粉質(zhì)黏土，土體松散，強(qiáng)度及穩(wěn)定性極差。隧道穿越巖層條件復(fù)雜，主要為全、強(qiáng)風(fēng)化砂巖、灰?guī)r及中風(fēng)化灰?guī)r互層，呈土狀或半巖半土狀，結(jié)構(gòu)松散、強(qiáng)度及穩(wěn)定性差。

2 隧道施工概況

龍歸隧道進(jìn)口于2010年7月初組織人員進(jìn)場(chǎng)施工。右線、左線進(jìn)洞揭示圍巖均為上部殘積粉質(zhì)黏土、下部灰?guī)r，隧道穿越段正處于巖土交界面。施工時(shí)粉質(zhì)黏土段采用人工開(kāi)挖，灰?guī)r段采用松動(dòng)爆破法開(kāi)挖。施工過(guò)程中，灰?guī)r起伏不定，無(wú)規(guī)律可循，并且溶洞極其發(fā)育。

3 龍歸隧道進(jìn)口端右線洞頂塌方冒頂處理措施

3.1 塌方過(guò)程

2011年1月6日16∶00，現(xiàn)場(chǎng)管理人員突然聽(tīng)見(jiàn)核心土上臺(tái)階與右側(cè)壁上臺(tái)階接腿位置初支背后有掉土塊的聲音，現(xiàn)場(chǎng)管理人員和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理立即通知所有面停止施工，仔細(xì)觀察有聲音的部位（此處里程為YK97+620～632），發(fā)現(xiàn)此處初支有兩道環(huán)向細(xì)微裂紋，并且在這段范圍內(nèi)初支拱架也在不斷發(fā)出異常聲音。18∶00主要管理人員到現(xiàn)場(chǎng)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(fā)現(xiàn)此時(shí)地表無(wú)變化，未發(fā)生開(kāi)裂等現(xiàn)象。然后安排管理人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀察，準(zhǔn)備在初支背后無(wú)掉塊聲音及初支拱架無(wú)異常聲音后，待初支穩(wěn)定一段時(shí)間，組織人員進(jìn)行鋼管注漿來(lái)固結(jié)初支背后的松散土體。但此時(shí)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(tái)階拱架開(kāi)始變形、扭曲、跨落，然后不斷往后延伸，整個(gè)斷面已被土體封死?，F(xiàn)場(chǎng)查勘發(fā)現(xiàn)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(kāi)裂（見(jiàn)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(qū)，進(jìn)口段埋深較淺（8～16m）位于丘陵地貌區(qū)，且存在一定程度上的偏壓。隧道上覆粉質(zhì)黏土，土體松散，強(qiáng)度及穩(wěn)定性極差。隧道穿越巖層條件復(fù)雜，主要為全、強(qiáng)風(fēng)化砂巖、灰?guī)r及中風(fēng)化灰?guī)r互層，呈土狀或半巖半土狀，結(jié)構(gòu)松散、強(qiáng)度及穩(wěn)定性差。

產(chǎn)生塌方冒頂?shù)脑蚍治鋈缦拢?/p>

3.2.1 連續(xù)數(shù)日降雨，龍歸隧道冒頂處（沖溝位置）上覆粉質(zhì)黏土遇水軟化，無(wú)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(dǎo)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(chǎn)生擠壓或推移，加劇了前期拉槽邊坡側(cè)向卸荷變形，產(chǎn)生邊坡滑坡，從而使隧道進(jìn)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(cè)斷層。

3.3 龍歸隧道進(jìn)口端右線塌方冒頂加固措施

3.3.1 應(yīng)急措施：

第一，右線隧道加設(shè)工鋼支撐套拱，加設(shè)范圍縱向15m，工鋼采用I22b工鋼，間距50cm?，F(xiàn)場(chǎng)施工如下圖2所示：

第二，對(duì)隧道內(nèi)塌方后面初支采用Φ42鋼花管徑向注漿，鋼花管長(zhǎng)3.5m，垂直于巖面。

第三，左線隧道加設(shè)臨時(shí)橫撐，加設(shè)范圍左右側(cè)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(zhǎng)度60m，回填高度為原開(kāi)挖面。

第五，塌方處覆蓋，對(duì)塌方區(qū)用彩條布覆蓋，防止雨水浸入。

3.3.2 隧道洞內(nèi)處理：

第一，對(duì)隧道內(nèi)塌方掌子面進(jìn)行封閉及鋼花管注漿，同時(shí)從洞外運(yùn)石渣對(duì)洞內(nèi)塌方體表面進(jìn)行反壓，并建立工作平臺(tái)，平臺(tái)反壓后采用鋼花管注漿加固。

第二，二次換拱開(kāi)挖初支時(shí)，超前支護(hù)由原設(shè)計(jì)的單層改為雙層。

3.3.3 隧道洞外塌陷漏斗處理：

第一，根據(jù)漏斗的坍塌情況，先對(duì)漏斗周邊松動(dòng)土體按照1∶0.75左右的坡率進(jìn)行修坡，噴射4cmC20混凝土，打設(shè)Φ42鋼花管注漿，長(zhǎng)度4m，間距100×100cm，梅花型布置，掛設(shè)Φ6.5鋼筋網(wǎng)，間距20×20cm，然后再?lài)娚?cm厚C20混凝土。

第二，對(duì)坍塌漏斗底部進(jìn)行逐層回填夯實(shí)至高出原地面標(biāo)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(jìn)口端右線洞頂滑坡處理措施

4.1 老滑坡體

山脊線北側(cè)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(kāi)。由西往東依次為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號(hào)老滑坡。Ⅰ號(hào)老滑坡長(zhǎng)230m多，寬約130m，Ⅱ號(hào)老滑坡長(zhǎng)220m多，寬約120m，Ⅲ號(hào)老滑坡長(zhǎng)160m多，寬約140m，Ⅳ號(hào)老滑坡長(zhǎng)150m多，寬約130m?；路较蚺c線路走向交角60°～70°，右線隧道在Ⅰ號(hào)老滑坡前部通過(guò)，左右線隧道在Ⅱ號(hào)老滑坡的中部通過(guò)，左線隧道從Ⅲ號(hào)老滑坡的后部通過(guò)，所有滑坡目前沒(méi)有明顯的交錯(cuò)跡象。

4.2 新滑坡

修建高速公路左線在Ⅰ號(hào)老滑坡的前部開(kāi)挖坡腳高近19m，再加上開(kāi)挖右側(cè)隧道對(duì)Ⅰ號(hào)老滑坡前部有擾動(dòng)，削弱了滑坡前部的抗力，引起Ⅰ號(hào)老滑坡的復(fù)活，右洞洞頂塌陷加劇了滑動(dòng)，左右線隧道的開(kāi)挖會(huì)引起Ⅱ號(hào)老滑坡下部巖土體松動(dòng)，導(dǎo)致大量地表水下滲，再加上目前右洞洞頂坍塌松動(dòng)區(qū)的地表水下滲，可能導(dǎo)致Ⅱ號(hào)老滑坡體復(fù)活。

滑坡長(zhǎng)約105m，寬約60m，平均厚約8m，體積約5萬(wàn)m3?；录舫隹谠谧缶€右側(cè)一級(jí)邊坡的中部，滑動(dòng)鏡面清晰，呈鋸齒狀。滑坡后緣裂縫可追蹤長(zhǎng)度約35m，張開(kāi)約10cm，滑坡主軸大約NE10°。

4.3 龍歸隧道進(jìn)口端右線洞頂滑坡處理措施

4.3.1 明洞接長(zhǎng)：為阻止滑坡的滑動(dòng)，左線明洞加長(zhǎng)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(zhǎng)段（加長(zhǎng)63m）。施工過(guò)程中，明洞原路基邊坡受5月持續(xù)強(qiáng)降雨影響，造成靠右洞側(cè)邊坡頂部開(kāi)裂、滑移，滑坡變形加劇。針對(duì)此情況，停止明洞施工，并立即對(duì)澆筑好的明洞兩側(cè)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(xù)降雨，左線78m拉槽邊坡出現(xiàn)局部失穩(wěn)（該段變更加長(zhǎng)明洞二襯仰拱已經(jīng)全部完成，二襯拱墻已經(jīng)施工完成9m，塌方應(yīng)急時(shí)反壓填土已經(jīng)全部開(kāi)挖），所以為防止邊坡大面積失穩(wěn)，現(xiàn)場(chǎng)決定對(duì)失穩(wěn)處進(jìn)行二次反壓填土。

4.3.2 抗滑樁支擋：為減少滑坡對(duì)左洞的推力，對(duì)YK97+570～YK97+620段右側(cè)隧道進(jìn)口左側(cè)布置一排12根2m×3m抗滑樁進(jìn)行加固處理，間距5m，樁長(zhǎng)28m。抗滑樁于2011年10月7日完成，明洞于2012年1月完成?？够瑯妒┕D片見(jiàn)圖3：

抗滑樁完成后，右線施工冒頂塌方二次開(kāi)挖，同時(shí)待右線塌方段安全渡過(guò)后，恢復(fù)左線施工。二次開(kāi)挖于12月中旬基本完成。

5 結(jié)語(yǔ)

該隧道右線進(jìn)口段冒頂及滑坡病害處理完成后，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)前方未塌方區(qū)域初支已有不同程度侵線。組織左、右側(cè)壁與核心土侵線換拱，2012年1月初，換拱全部處理完成，經(jīng)檢測(cè)，隧道各項(xiàng)指標(biāo)均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)與規(guī)范要求后，該隧道進(jìn)口右線轉(zhuǎn)入正常段開(kāi)挖施工。

參考文獻(xiàn)

[1] 公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D70-2004）[S].北京：人民交通出版社，2004.

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

作者簡(jiǎn)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(zé)任編輯：秦遜玉）