瑞坡隧道左幅进口滑坡治理

刘晓勇

（贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司 贵阳 550001）

在山岭重丘区修建高速公路，难免会遇到隧道洞口偏压、滑坡体等地质不良情况。当隧道不可避免穿越滑坡区时，必须认真研究滑坡工程地质、水文地质等情况，加强滑坡体的综合治理。根据隧道与滑坡体的相对位置关系，采取有针对性的整治措施，如清方减载、施加预应力锚索、施作抗滑桩或挡土墙、压浆加固滑动软弱面、稳固坡体、加固隧道周边围岩和二次衬砌等措施，以有效减小滑坡地质灾害带来的不利后果［1－3］。本文结合瑞坡隧道左幅进口端工程实例，分析了隧道洞口滑坡体的治理方法和处理措施。

1 工程概况

瑞坡隧道地处贵州高原东南部，地势西高东低，属构造侵蚀剥蚀型中低山沟谷地貌。该隧道为分离式长隧道，左幅长1 520m，右幅长1 469 m，隧道最大埋深151m。隧道进口附近发育有F1断层，对隧道进口段岩体完整性影响较大，造成岩层局部扭曲，局部岩体非常破碎。隧道左幅进口前段155m顶板为碎石土及薄层状全、强风化层板岩，受断层影响，节理裂隙发育，岩体极破碎，松散结构，偏压严重，围岩不能自稳，易出现地表下沉或坍塌至地表。

2 处理措施

为了保证施工安全，在左幅进口段采用桩板墙回填反压与洞内注浆加固相结合的措施，共设置4根预应力锚索抗滑桩与3根普通抗滑桩，工地分别简称1，2，3，4，5，6，7号桩。桩背面距左幅测设基线6m，里程为ZK49＋879～ZK49＋909，桩间距5m。预应力锚索抗滑桩桩身截面为2m×3m，桩长32～36m，每桩设2孔800kN级预应力锚索，锚索长26～30m，普通抗滑桩桩身截面为2m×3m，桩长26～30m。抗滑桩之间设置挡土板，前挂于桩前，板长4m、宽0．5m、厚0．35m，抗滑桩布置见图1和图2。

图1 隧道洞口支护设计剖面图

图2 左幅进口段抗滑桩布置图

隧道围岩很差且偏压严重，为严格控制地表沉降，防止坍塌，采用CRD法进行施工，加强衬砌支护，并采用地表注浆和边墙基础注浆加固。注浆管采用直径50mm×壁厚4mm热轧钢管，注浆管间距按1．2m×1．2m梅花形布置，注浆范围为隧道开挖轮廓线外50cm，边墙外侧至基础底部。超前支护洞口40m范围采用大管棚（滑塌后改用双层大管棚），其余段落采用直径50 mm×壁厚4mm的超前小导管。初期支护喷射28cm厚混凝土，钢架采用I20b工字钢，间距50 cm，拱部系统锚杆采用直径25中空注浆锚杆，钢筋网采用双层φ8（＠20×20cm）钢筋网。二次衬砌为55cm厚的钢筋混凝土。由于围岩承载力较低，故在隧道墙脚处增设直径×壁厚为42mm×4mm注浆小导管进行注浆加固，每排左右各3根，纵向间距为50cm。

施工过程中制定了合理的施工计划和工期，施工期间安排专人对边坡活动情况进行监测，避免发生安全事故。施工工序为：施作截水沟和排水沟→开挖左幅隧道边仰坡→对右幅沟谷回填→跳槽施工抗滑桩及桩间挡土板，反压回填→隧道施工及其他辅助工程施工。

3 监控量测及效果评价

为全面研究洞口偏压段隧道荷载产生机理及结构受力形态，在现场调查基础上，对抗滑桩侧向压力、桩身内部应力、桩顶位移以及隧道洞口段进行了监控量测，以便及时了解滑坡治理效果，掌握围岩稳定状态与支护情况。施工期间，在2，4，6号抗滑桩上布设了土压力盒、应变计，用于量测抗滑桩侧向压力和桩身内部应力，以及监测桩顶位移。

在抗滑桩施作完毕后，对桩后拱顶进行回填反压，施作大管棚，隧道洞口采用CRD法开挖进洞。因洞口初期支护和临时支护强度不足，随着隧道洞口开挖，洞内土体被掏空，导致套拱和支护变形，拱顶回填土体沿仰坡方向下沉开裂，裂缝延伸方向垂直于抗滑桩受力面，隧道仰坡出现明显的滑塌，表面混凝土喷层脱落，随后隧道左幅于2009年5月9日发生垮塌。监控数据表明，抗滑桩设置在隧洞外侧，能有效防止边坡及隧道的滑动，但由于纵向仰坡缺乏足够的固结措施以及隧道支护结构强度和刚度不够，洞口的掘进施工使土体往洞口方向滑动，导致支护变形、开裂甚至垮塌。

针对斜仰坡出现滑塌的现象，采取麻袋装满土回填洞内，以防隧道洞口的进一步坍塌。在稳固坡体后，将垮塌的边仰坡挖除，采用注浆小导管加固围岩，布置钢筋格栅网，混凝土喷浆、封闭洞口，把边坡的坡率降低。为减少对边仰坡的施工扰动，采取接长明洞，洞口外接明洞并在进洞前做好二衬及仰拱，形成一个封闭的整体，并重新施做40m的双层大管棚，增加支护的强度和刚度，防止仰坡再次向洞内滑塌，见图3。

图3 延长明洞及重新施作双层大管棚

通过分析2，4，6号抗滑桩土压力及桩体应变数据，监测成果表明：采取上述措施后，在隧道洞口施工阶段（隧道洞口垮塌前），抗滑桩的受力不大，变形较小，抗滑桩本身稳定，应力及变形均基本趋于稳定。对洞口边仰坡清方减载并注浆加固后，坡体变形较小，洞口仰坡处于稳定状态。土压力、桩体应变受到桩后回填土的影响较大，2009年5月9日的洞口坡体垮塌对抗滑桩受力及变形有一定影响，特别是2，4号桩的上部及嵌入段变形和受力均有较大程度的增大。

4 结语

瑞坡隧道左幅进口抗滑桩的设置有效地防止了边坡的滑动，但纵向必须加强仰坡防护和洞内支护强度和刚度，防止洞内开挖时岩土体往洞口方向滑动。对类似工程，抗滑桩宜设置在滑坡体与隧道结构之间，以有效阻止滑坡体滑动，避免对隧道结构产生影响。当抗滑桩设置在隧道外侧时，隧道结构应具有足够的强度和刚度，避免隧道进洞开挖时仰坡滑动。

对类似瑞坡隧道左幅进口严重浅埋偏压且隧道围岩地质条件较差的情况，重点应放在边仰坡的加固及治理方面，待边、仰坡稳定后，及时施作洞门结构和二次衬砌，并回填反压，再进洞开挖，这样可提高进洞的安全性，缩短施工周期。

［1］ 黄振鹤．隧道洞口滑坡、高边坡治理技术［J］．交通标准化，2005（9）：78－80．

［2］ 王勇刚．高尾顶隧道进口滑坡分析［J］．铁道建筑，2010（10）：41－43．

［3］ 叶小兵，罗 翔．高速公路隧道洞口仰坡滑坡监测与治理［J］．铁道工程学报，2002（3）：48－53．