中寨隧道左线出口段滑坡成因分析与处理方案

2017-03-01 06:12安继茂
黑龙江交通科技 2017年10期
关键词:明洞抗滑桩坡面

安继茂

(黑龙江省八达路桥建设有限公司,黑龙江 哈尔滨 150000)

中寨隧道左线出口段滑坡成因分析与处理方案

安继茂

(黑龙江省八达路桥建设有限公司,黑龙江 哈尔滨 150000)

结合中寨隧道左线出口滑坡治理的相关情况进行分析,首先分析了该隧道的滑坡发展情况,然后进行滑坡成因分析,最后提出处理方案。

隧道;滑坡;成因;治理

1 工程概况

贵州省六盘水至镇宁高速公路中寨隧道为分离式隧道,其中左线里程ZK68+422~ZK69+160,全长738 m,进出口洞门均为端墙式;右线里程YK68+440~YK69+200,全长760 m,进出口洞门均为端墙式。2014年12月30日,中寨隧道右幅已通车,左幅施工采取两端进洞方式,2015年1月11日ZK69+140~+160明洞段左洞右侧拱腰处发现3条纵向贯通裂缝,左幅右侧为处治上方滑坡设置的抗滑桩桩顶最大位移约11.8 cm,为避免施工风险,目前掌子面已暂停施工。

2 滑坡成因分析

隧道出口段位于砂、泥岩地层,岩层倾向左洞左侧偏出口方向,岩体较为破碎,在地下水及雨水等不利因素的作用以及施工多次扰动下,自然斜坡体沿砂、泥岩中泥岩层顺层滑动方向和路线走向大角度相交,斜向左洞出口方向滑动,是造成原已施工左洞明洞和套拱挤压破坏、洞身被掩埋的主要原因。左洞右侧抗滑桩施工完成后,因为抗滑桩据隧道仅2 m左右,锚固段偏小,6~7 m,抗滑桩与明洞之间采用混凝土回填,桩体受自然斜坡体沿与线路走向大角度相交、斜向左洞口方向滑动力作用变形,造成了新施工的左洞明洞右拱腰和左墙近脚处出现水平向裂缝。

3 滑坡处理方案

3.1 前期滑坡处理

中寨隧道左幅施工采取两端进洞施工,左洞出口段进洞49 m(含明洞),二衬已开始施工,撑子面暂停施工(明洞段K69+151~+160二衬已施工,上台阶开挖至K69+111)。2014年8月30日,左洞出口段右侧边坡发生坍塌,坡面顺层,地质情况较差,顺层中夹煤质软弱层。左洞明洞段二衬、套拱破坏,已开挖的暗洞发生坍塌,坍塌牵引导致右洞二衬多处开裂,右洞洞顶YK69+090~+110处发生冒顶变形。为确保右洞安全,决定按抢险方案进行处理。经多方现场查看,形成处理意见:

第一,为防止滑坡进一步扩大,破坏已施工的右洞二衬,立即在左洞出口段采取反压回填,阻止滑坡进一步发展。反压土石方压实,高度由设计院当日提供,沿路基方向按1:1.5坡比填筑,对破坏的二衬空腔部分采用低标号片石砼回填,与回填部分形成整体。第二,反压回填完成后,在左洞右侧坡脚增加抗滑桩,抗滑桩的设臵,设计单位应根据该段滑坡情况合理布臵间距和断面尺寸。为保证桩基开挖安全,加强护壁设计,抗滑桩必须采取跳槽施工。第三,右侧洞顶适当清方减载,不能因清方产生新的滑动面。第四,抗滑桩桩间用片石砼封闭。第五,因山体滑坡,产生部分报废工程,施工单位及时与保险公司办理相关手续。第六,左幅隧道根据坍塌情况,适当减短,具体洞门位臵,由设计院确定。第七,增加截水沟,降低雨水对坍塌体的冲刷,施工期间,加强右洞观测。

3.2 后期滑坡处理

2014 年12 月30 日,中寨隧道右幅已通车,左幅施工采取两端进洞方式,仅剩ZK69+119.7~+128.7 段未打通,ZK69+101~+119、ZK69+128~140 段二衬未施工,2015 年1 月11日ZK69+140~+160明洞段左洞右侧拱腰处发现3条纵向贯通裂缝,左幅右侧为处治上方滑坡设置的抗滑桩桩顶最大位移约11.8 cm,为避免施工风险,目前掌子面已暂停施工。

结合现场实际情况,本段对滑坡做如下处理:

第一,对左右洞顶部坡体进行清理、整齐坡面,对滑坡产生的裂缝采用粘性土回填,并人工采用小型机械压实,压实度应不小于85%,完善地表临时截、排水设施。第二,在左洞出口段采取反压回填,阻止滑坡进一步发展。反压土石方压实,对破坏的二衬空腔部分采用低标号片石砼回填,与回填部分形成整体。第三,于ZK69+145~ZK69+189 段右侧5.1 m 位置设置12 根2×3 m 的抗滑桩,间距4 m,桩长13~18 m,ZK69+135~ZK69+145段右侧5.1 m位置设置2根2×2.5 m的抗滑桩,间距5 m,桩长20 m、26 m。为加快施工进度,ZK69+095~ZK69+135 段右侧先采用注浆钢管桩加固,钢管桩采用Φ108×6 mm热轧无缝钢管,布置间距150×150 cm,内设3根Φ22钢筋束。第四,ZK69+095~ZK69+135 段注浆钢管桩右侧再设置两排Φ2m的圆形埋入式抗滑桩,桩顶埋深0~15 m,共布设19 根,双排等边三角形布设,桩中心间距4 m,桩长27 m,共513 m。为加快施工进度、保证施工安全,圆形桩施工采用旋挖钻施工,干钻成孔,若成孔过程中发生塌孔或遇岩溶,可采用1.5 cm厚度钢套筒护壁。第五,右洞右侧滑体中部设一排共10根抗滑桩,抗滑桩采用2.5×3 m的矩形抗滑桩,设置间距5 m,桩长32~36 m,共10根,其中第2~5号抗滑桩先行施工,其他6 根抗滑桩可暂不施工,视该段隧道、抗滑桩及滑坡深孔位移监测结果再确定是否施工。第六,路基段根据现有情况重新进行坡形坡率设计,左侧边坡坡率为1∶0.75~1∶1.5,坡面采用喷播植草灌防护,右侧原则上尽量不扰动现有滑体,局部位置根据地面线情况适当修坡,坡面以利于排水为原则,整修后坡面植草灌绿化,ZK69+161~ZK69+189 段抗滑桩桩间采用C25 砼封闭,厚度50 cm,并设置深层排水管。第七,因地面垮塌较为严重,隧道明暗分界里程顺延至ZK69+140,洞门位置不变,明洞由原设计10 m变更为20 m(即ZK69+160~+140),明洞施工完成后,洞顶进行回填反压,坡率10%,坡面植草灌绿化。第八,仰坡面ZK69+100~ZK69+140 段采用钢花管进行地表加固,钢花管间距1.5×1.5 m,梅花型布置,钢管长度为6 m。第九,ZK69+135~ZK69+157 段明洞左侧依山体设顶宽4.3 m、底宽2.0 m、高5.1 m 砼墙体,与右侧11-14 号抗滑桩在洞体上部设方形支撑梁连接,梁尺寸为2 m×2 m。支撑梁的两端应分别与抗滑桩及支撑墙体固定,避免下部明洞受压。第十,暗洞进口段采用S-Vd 衬砌,超前支护采用Φ108 大管棚配合Φ42 超前小导管,交错布置,管棚和小导管环向间距20 cm;ZK69+101~ZK69+140段二次衬砌进行加强,钢筋混凝土由C25增强为C35钢筋混凝土,主筋由Φ22增强为Φ25钢筋。

另外,对明洞已出现的裂缝,采用环氧树脂进行填缝处理。对滑体的坡面及,边、仰坡坡顶、隧道洞门、设截水沟、急流槽等地表排水设施加强排水,并在滑体的上中下部布设3 排深层排水管以排除地下水及雨季下渗雨水。

4 结束语

综上所述,为避免滑坡的出现,在工程建设过程中需要严格遵循先关规范文静施工。但是在工程出现险情后,需要及时处理,避免滑坡面积的扩大和延伸,改善处理效果。但是由于滑坡处理对于技术的要求较高,且成因较为复杂,需要遵循因地制宜的原则制定科学的治理方案,实现综合处理的目标。

[1] 江帆,熊裕林,韩瑞祥,等.某超大断面高铁隧道出口段失稳分析与加固处置措施[J].安徽建筑大学学报,2013,21(6):25-30.

[2] 黄礼章.摇前隧道右线出口段洞身沉陷的原因分析和处理[J].现代交通技术,2010,7(3):67-69.

[3] 董时俊,杨树成.百鸟坡隧道左线进口滑坡稳定性分析及治理模拟[J].水利水电快报,2010,31(7):38-41.

U445

C

1008-3383(2017)10-0144-02

2017-06-14

谢守斌(1977-),男,贵州贵阳人,主要从事公路桥梁研究。

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