高铁隧道洞口浅埋段浅层蠕动滑坡体综合治理技术

丰逍野，孙晓强，吴启

（中交第二航务工程局有限公司，湖北 武汉 430012）

高铁隧道洞口浅埋段浅层蠕动滑坡体综合治理技术

丰逍野，孙晓强，吴启

（中交第二航务工程局有限公司，湖北 武汉 430012）

高铁隧道洞口浅埋段出现浅层蠕动滑坡体，致使隧道无法正常进洞施工，对后期运营安全造成隐患。通过分析滑坡体产生原因，对滑坡体稳定性进行受力推演，制定了先回填反压、再施做抗滑桩支挡、辅以封闭裂缝和截排水的滑坡体综合治理技术。通过系列举措最终实现了滑坡体的稳定治理，保障了隧道施工及运营的安全。

隧道；浅埋；滑坡体；综合治理

1 工程概况

成贵铁路手爬岩隧道位于四川省宜宾市翠屏区思坡乡境内，属于川南红层丘陵地貌。隧道全长1 685 m，为双线隧道，2%坡度下坡。隧道出口段位于山坡缓坡地段，自然坡度30°～50°，出口段最大埋深约30 m，上覆第四系全新统崩坡积块石土，坡残积粉质黏土，表土及风化层厚约10～22 m，洞身基本位于强～全风化砂岩夹泥岩地层。宜宾市气候多雨，大气降水导致隧道出口洞口段范围内地表水富集，基岩裂隙水主要分布于基岩及强风化裂隙中，受孔隙水及大气水补给，向低洼处排泄。隧区所有的地质钻孔中均有稳定的地下水位，水位埋深1～8 m，且水位随季节变化，隧道洞口明暗交界段有明显地下渗水。

2 滑坡发现过程及发展

该隧道出口设计为125 m明洞，施工过程对明洞段仰拱以上土体进行了开挖至明暗交界处，在施做暗洞导向墙及边仰坡临时支护过程中，发现暗洞左侧坡顶约110 m范围内的厚层坡积土层后缘出现拉张裂隙，前缘见鼓张裂隙，滑动迹象明显。坡体出现多处10～30 m长的纵向裂缝，裂缝可探测深度最大达到72 cm，缝宽17 cm，暗洞边仰坡临时喷锚支护多处开裂并有泥水持续渗出。

现场立即停止施工，并在地表多处埋设观测点进行观测，持续观察一周后，裂缝及地表土体无较大变化。在明洞段仰拱开挖过程中，地表土体产生了滑动，坡顶裂缝继续下沉，最大裂缝缝宽已扩至20 cm，最大错台已达43 cm。同时，暗洞导向墙右侧拱腰混凝土出现5～10 mm裂缝，掌子面土体有10 cm断层，这几处裂缝与断层方向基本一致，导向墙顶部向线路大里程方向累计偏移达26 cm。

经现场初步分析，滑坡体因施工明洞开挖扰动，导致左侧上方山体沿滑坡轴线方向蠕动下滑，如果不对滑坡体进行力学分析、彻底治理，后续施工将存在较大安全隐患。

3 滑坡体稳定性分析

3.1 滑坡概念

滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象[1]。滑坡的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度所致。

3.2 现状调查

根据对附近村民调查得知，1992年隧道出口所在山体范围曾发生大面积山体滑坡，隧道出口洞口段地表主要覆盖块石土及残积粉质黏土，属于滑坡遗留的松散堆积体。隧道出口DK129+ 680—710段暗洞拱顶部分位于土层中，下部为泥岩夹砂岩，泥岩比例较高，地下水较发育，且DK129+695左侧坡面土石界面处有地下水渗出。因斜坡下方明洞开挖扰动，渗水点上部土体出现滑动，前缘最大滑动距离约2 m，引起其后部地表开裂，地表水进一步下渗，富集于土石界面处，致其软化，后部坡面土石堆积体蠕动变形，加之该地区处于地震活跃区，由于工程施工、地震等诱发因素的综合影响，洞顶土体失衡沿线路方向错动，引起牵引式滑坡[1]，从而造成滑坡沿轴线方向蠕动发展。

3.3 稳定性分析

隧道设计单位采用半精确条分法对滑坡体受力进行分析，滑坡条块划分及受力分析见图1，滑坡条块划分及地下水压力分析见图2。经分析计算，认为该滑坡体存在继续下滑的趋势，必须立即停止施工，对滑坡体进行综合治理。

图1 滑坡条块划分及受力分析Fig.1 Slicing of landslide and force analysis

图2 滑坡条块划分及地下水压力分析Fig.2 Slicing of landslide and groundw ater pressure analysis

图中：Ei为第i条块水平推力，kN；Xi为第i条块垂直推力，kN；Wi为第i条块滑体重力，kN；Qi为第i条块地表垂直荷载，kN；Pdi为第i条块所受的水平地震荷载。kN；Pti为第i条块所受的人工抗滑力，kN；αi为第i条块滑面的倾角，（°）；βi为第i条块所受的人工抗滑力的倾角，（°）；Uti为第i条块侧面水压力，kN；Ui为第i条块滑动面的扬压力，kN；Ti为第i条块滑体切向力，kN；Ni为第i条块滑动面的法向力，kN；Li为第i条块滑动面长度，m。

4 滑坡体综合治理

滑坡体综合治理的方法是在滑坡体的主滑方向上用灌注桩进行预防支挡，同时对山体裂缝进行封闭并设置截水沟、排水沟隔阻地表水对地下水的补充，对深层地下水设置渗沟进行引流，以防止水在土石分层滑动面上的浸泡而导致抗剪强度大幅度下降引起的滑动。滑坡体滑动面轴线及综合治理平面布置图见图3。

图3 滑坡体滑动面轴线及综合治理平面图Fig.3 Landslide slip surface axis and com p rehensive treatmentp lan

4.1 回填反压及削坡减重

为防止滑坡体继续下滑造成进一步破坏，对隧道暗洞左侧的滑坡堆积土进行挖除，减小坡体偏压。同时进行回填反压，从明暗交界处沿隧道正线大里程方向20 m范围内采用沙袋堆码进行回填反压，见图4。

图4 削坡减重和回填反压示意图Fig.4 Cutting slope weight loss and backfilling back pressure

4.2 封闭裂缝

全面排查滑坡体范围内所有裂隙，并采用黏土夯填裂缝，再用砂浆封闭，隔断地表水渗入。

4.3 增设抗滑桩

4.3.1 抗滑桩的作用

抗滑桩是借助桩与周围岩土共同作用，用以抵抗滑坡体推力的结构，在滑坡体上挖孔设抗滑桩，不会受施工影响破坏其整体稳定，具有抗滑力强、桩位灵活、施工简便安全等优点，是整治滑坡比较有效的措施。作用于抗滑桩上的力系主要有两大部分：作用于桩上部的滑坡推力和桩周地层对桩的反力。设计荷载取滑坡推力和土压力荷载效应的大值，对抗滑桩的受力分析进行计算，结果见表1[2]，抗滑桩受力示意图见图5。4.3.2 抗滑桩布置与施工

表1 各断面滑坡推力演算结果表Table 1 The landslide th rust calculation results of each section kN

图5 抗滑桩受力示意图Fig.5 The stress diagram of the an ti-slide p ile

根据分析计算，在潜在滑坡体主滑方向设置10根抗滑桩消除下滑趋势，平行于正线线路方向设置10根抗滑桩确保隧道暗洞洞身开挖不受滑动影响，抗滑桩平面布置图见图3。抗滑桩采用钢筋混凝土结构，矩形截面，Z1～Z10桩（Z代表主滑方向）截面尺寸1.5 m×2.5 m及1.75 m×2.75 m两种，桩间距6 m，桩长16～25 m；P1～P10桩（P代表平行线路方向）截面尺寸2 m×3 m，桩间距5 m，桩长22 m～28 m。抗滑桩施工采用人工挖孔，隔孔开挖，坚硬岩层采用浅眼爆破。施工过程在锁口、护壁上埋设测量观测标，定期进行观测，以提前预判因滑坡造成挖孔过程中的安全隐患。

4.4 综合排水措施

根据综合排水原则[3-6]，区内水尽快汇集、排出；区外水应拦截、旁引。现场采用了地表排水和地下排水的综合排水措施。1）地表排水措施：在潜在滑坡体外沿设置1条截水沟用来截排来自滑坡体外的坡面径流；在已滑坡体裂缝上沿设置1条排水明沟用以汇集坡面径流引导出滑坡体外。截水沟和排水沟均采用钢筋混凝土梯形沟，并引入滑坡体外地方水系。2）地下排水措施：在隧道出口导向墙上方约20 m处设置1条管式渗沟降低地下水位和拦截地下水。

4.5 治理效果

对潜在滑坡体进行综合治理后，经过持续7 d的监测观察，隧道暗洞导向墙无明显变化，开挖隧道暗洞洞身位移沉降数据无明显变化，潜在滑坡体处于稳定状态。隧道后续施工中，将持续不间断监测观察，为治理效果获取更有说服力的数据证明。

5 结语

通过对隧道洞口浅埋段山体滑坡的发生原因分析，结合滑坡体稳定性计算，以抗滑桩进行预防支挡，以综合排水提高滑坡体土层自身稳定性。归纳起来，综合治理的方针为“强支护、严防水”，实现了滑坡体的彻底治理，保证了隧道的施工安全质量，为类似工程施工提供参考帮助。

[1]钟东雄.牵引式滑坡处治技术探讨[J].交通标准化，2009（23）：81-84. ZHONG Dong-xiong.Pull-type landslide treatment technology[J]. Transport Standardization,2009(23):81-84.

[2]王德军.成贵铁路手爬岩隧道变更设计图[R].成都：中国中铁二院工程集团有限公司，2015. WANG De-jun.The changed design of Shoupayan tunnel as the new railway Chengdu to Guiyang[R].Chengdu:China Railway Eryuan Engineering Group Co.,Ltd.,2015.

[3]王鸿.综合排水治理公路滑坡[J].路基工程，2006（2）：119-120. WANG Hong.Treatment landslide on highway with comprehensive drianage[J].Subgrade Engineering,2006(2):119-120.

[4] 崔宗培.中国水利百科全书[M].2版.北京：中国水利水电出版社，2006. CUI Zong-pei.The encyclopedia of China water conservancy[M]. 2nd ed.Beijing:China Water Power Press,2006.

[5]Q/CR 9604—2015，高速铁路隧道工程施工技术规程[S]. Q/CR 9604—2015,Technical specification for construction ofhigh speed railway tunnelengineering[S].

[6]TZ 331—2009，铁路隧道防排水施工技术指南[S]. TZ 331—2009,Construction code for waterproffing and drainage of railway tunnel[S].

国内首艘深层搅拌船下水

10月19日，国内首艘重型双处理机深层搅拌船在中交天津博迈科造船基地下水。该船建成后将开赴香港，服务香港机场海上项目建设。

这艘搅拌船全长74 m、宽32 m，是由中交疏浚与中交天和自主研发设计的国内首艘深层搅拌船，集深层土体切削搅拌、水泥浆精准注入、智能化施工管理等多项技术于一体，在国际上首次采用了重型双处理机设置，多项技术打破国外垄断，代表了国内同类船舶最先进的制造水平，最大处理深度可达水下53 m。

中交疏浚投资建造了两艘相同款型的船舶，第二艘深层搅拌船正在建造中。

（摘自《交通建设报》）

Com prehensive treatment technology of shallow creep landslides at shallow-buried portal section of high-speed railway

FENG Xiao-ye,SUN Xiao-qiang,WU Qi
（CCCC Second Harbor Engineering Co.,Ltd.,Wuhan,Hubei430012,China）

The shallow creep landslide appears at shallow-buried portal section of high-speed railway,results in the tunnel cannot be normal into the tunnel construction,and can cause hidden danger to the later operating security.We analyzed the causes of the landslide and made the thrustcalculation for the stability of landslide.The comprehensive treatmentof landslide is established,which is first back filled with back pressure,and then making braced structures of anti-slide pile,and closing fractures and building intercepting drain.Through a series of measures to achieve the stability of the landslide,and ensure construction and operate security of tunnels.

tunnel;shallow-buried;landslide;comprehensive treatment

U418.55

B

2095-7874（2016）11-0064-04

10.7640/zggw js201611015

2016-06-05

2016-08-23

丰逍野（1985— ），男，湖北省黄冈市人，工程师，土木工程专业。E-mail：379636615@qq.com