沙塔隧道出口端滑坡治理实例分析

陈 晓 晓

(山西运城路桥有限责任公司，山西 运城 044011)

沙塔隧道出口端滑坡治理实例分析

陈 晓 晓

(山西运城路桥有限责任公司，山西 运城 044011)

介绍了某高速公路沙塔隧道出口端滑坡治理工程的有关情况，在计算滑坡下滑力的基础上，详细论述了对隧道出口端滑坡处理的一些关键技术问题,并提出了紧急处置施工方案，为类似的工作提供宝贵的经验。

隧道施工安全，牵引式黄土滑坡，处治方案

1 滑坡介绍

沙塔隧道出口端滑坡位于岢岚县沙塔村东侧，高速公路范围为K152+700～K153+200。路线横穿滑坡段工程类型为分离式短隧道和路基。

滑坡位于一北东向黄土梁斜坡上，斜坡坡角20°，平面呈长方形状，地形呈阶地状，两侧以深切冲沟为界，东侧冲沟切割深30 m，为黄土冲沟，西侧冲沟切割深20 m，冲沟为黄土冲沟；滑坡中部有多处错台、裂缝及塌陷，错台高1.0 m，大的裂缝有3条，其中裂缝1长度38 m，最大裂缝宽度23 cm，错位高差33 cm；裂缝2长度28 m，最大裂缝宽度38 mm～40 mm；裂缝3长度65 m，最大裂缝宽度64 mm～66 mm。

滑坡区属黄土丘陵区地貌，受雨水冲刷，地形多呈现支离破碎的梁、峁和沟壑。侵蚀冲沟方向为北西～南东向，宽度约40 m，切割平均深度为20 m。滑坡区地形位于中央山梁上，两侧为冲沟，路线左右线与冲沟重合，结构形式为隧道。坡面植被较差，以玉米为主，伴有灌木。

该滑坡平面总面积约3 000 m2，滑体平均厚度15 m，总体积约40万m3，属于中型粘性土牵引式滑坡。主滑动方向59°，垂直于路线走向，位于路线左右线隧道中央。沙塔隧道出口端左右洞均为偏压浅埋隧道，两洞之间山体出现宽0.5 cm～20 cm左右的斜向滑塌裂缝。右洞已进尺95 m，拱顶进尺70 m处有一条环向裂缝；左洞边仰坡有多条不规则裂缝，洞内沉降8 cm,观测左洞每日沉降仅1 mm已趋于稳定，但左右洞二衬还没有施工。

2 滑坡下滑力计算

计算时在选定的滑坡卸载主轴断面上，结合试验得出C=7.0 kPa，φ=12°，并最终确定下滑力。同时根据室内土工试验结果，结合滑坡区上部物质组成特点，滑坡体重力计算取天然重度平均值γ=19.8 kN/m3。采用条分法计算得滑坡主轴方向的剩余下滑力603.3 kN(1.20的安全系数)。初步拟定采用卸载方法，卸载完成后剩余下滑力为12 kN。最后采用Midas有限元分析法计算滑坡卸载后的位移、压应力及剪应力进行验证。

3 滑坡处治方案

沙塔隧道出口中间山体出现滑塌裂缝，处治方式主要为卸载土方、填土反压和坡脚挡墙支护相结合的形式。

1)滑坡卸载施工方案如下：a.首先卸载“卸载区一”土方，填至“填土反压区域一”。b.再卸载“卸载区二”土方，填至“填土反压区域二”。c.最后卸载“卸载区三”土方，堆置于“弃渣临时堆放区”，若卸载区一、二的土方不能完全利用也可堆放至“弃渣临时堆放区”。d.待隧道二衬结束后，才可对“填方反压区域三”进行反压。2)填方反压区域，需分层静压压实，压实度80%，层厚1 m，反压区前缘坡率按1∶2设置。3)隧道顶反压土方待隧道二衬施工结束后，方可进行反压，反压机械需为静压。4)施工期间需设置便道，由施工单位根据现场情况和实际需要设置，便道总长度不超过2 km。

4 紧急处置施工方案

为保证隧道施工人员的安全，防止滑坡进一步滑动，危及隧道安全。经会议研究决定采取以下紧急措施：

1)停止沙塔隧道出口端掘进，尽快完成明洞施工及明洞反压，对隧道已开挖部分(左洞35 m，右洞95 m)尽快完成二次衬砌和仰拱施工。施工中加强沉降观测。2)沙塔隧道洞顶山体滑坡，主要按设计的卸载范围和设计坡率进行卸载，必须严格按照设计要求卸载步骤施工，按照设计坡率进行卸载，卸载方式按图示进行，不得违反卸载原则。施工前详测卸载区占地坐标、卸载区断面及原地面标高。3)洞顶反压土方待隧道二衬施工结束后方可进行，反压采用机械静压方式。4)洞顶回填土反区内填挖结合部位增设土工格栅。5)卸载土方除需反压土方就近堆放外，其余的土方可填路基。6)对右洞掌子面95 m后的沟做好反压回填、分层压实。右洞已施工的95 m洞顶现有约5 m厚填土，在二次衬砌完成后再反压厚5 m的填土。7)右洞K153+069～K153+079段10 m二次衬砌增加间距为60 cm,Ⅰ20 cm的钢拱架进行加固。对下一步施工的Ⅴ级围岩钢拱架间距改为50 cm。8)已压在左洞洞顶未压实的虚土可卸载一部分运向后沟，待左洞明洞施工后再反压。左洞洞顶山体卸载虚土应从保德端进口洞顶向后沟削成一个坡面防止渗水。9)在卸载、回填反压及二衬完成后，隧道再继续掘进，左右洞掘进时掌子面应错开20 m以上。10)清除左洞保德端进口渗水井内积水，用排水管引出路基范围以外。洞顶土质排水沟及山体裂缝及时在雨前用塑料布覆盖。11)与明洞衔接的路基山体一侧增设挡土墙进行防护。沙塔隧道滑坡处治后效果图见图1。

5 结语

1)由于此滑坡危及到隧道施工安全，属抢险工程，因此需要做好紧急处置施工方案，力求达到技术可行，安全实效，便于快速处治的效果。

2)通过结构荷载计算方法进行下滑力计算，依据下滑力采取相应的处理方案，经过计算得出滑坡处治方案技术可行。并通过采用Midas有限元分析法计算出滑坡卸载后的位移、压应力及剪应力，进行验证，有力地为滑坡处治方案优化提供理论支撑。

[1] JTG D30—2004,公路路基设计规范[S].

[2] JTJ F10—2006,公路路基施工技术规范[S].

[3] GB 50330—2002,建筑边坡工程技术规范[S].

Landslide treatment cases analysis of Shata tunnel exit end

Chen Xiaoxiao

(ShanxiYunchengHighway&BridgeCo.,Ltd,Yuncheng044011,China)

The thesis introduces landslide treatment engineering conditions of Shata tunnel exit end of the highway, specifically discusses some critical landslide processing techniques of tunnel exit end on the basis of calculating landslide gliding force, and puts forward emergent treatment scheme, which has provided valuable experience for similar work.

tunnel construction safety, tractive loose landslide， treatment scheme

2015-04-06

陈晓晓(1984- )，女，助理工程师

1009-6825(2015)17-0176-02

P642.22

A