雷家隧道出口边坡整治方案

王东成

（中交隧道局二公司 江西省吉安市 331300）

按照原设计，在边坡溜坍体中设置28根C35钢筋混凝土钻孔灌注桩，抵挡溜坍体下滑力，桩径为2m，桩长19～23m，桩间距3m，双排布置，桩顶设C35钢筋混凝土冠梁。明洞DK135+971～DK136+001段线路右侧设置11根C35钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩径为2m，桩长16～20m，桩间距3m，作为进洞抗滑桩。2017年元月中旬按照设计要求全部施工完毕。春节后开始隧道出口进洞施工。江西连续下雨，雨水侵蚀边皮造成边坡失稳。2017年4月20日，雷家隧道出口DK135+971～DK136+011段线路右侧边坡出现坍塌，隧道边仰坡喷射混凝土出现大面积开裂，原溜坍体中部抗滑桩外侧（山脚侧）土体下滑，形成明显台阶。预估溜坍面积为1000m2，方量为3000m3，属于小型浅层黏性溜坍。出现险情后我们对隧道出口进行了用石渣反压回填处理，等待设计单位观测和检测后给出边坡整治方案。

经过测量和检测结果如下：①洞口段11根抗滑桩均发生了位移，最大位移135cm，且桩顶一下8～12m位置出现缺陷，判定为Ⅲ、Ⅳ桩。②明洞边坡最大沉降量65cm，反压回填后沉降趋于稳定。③明洞右侧双排抗滑桩无位移，桩体稳定。④明洞仰坡无明显变形，基本稳定（暗洞衬了一组二衬）。

经设计院对本次造成溜坍原因分析如下：①抗滑桩施工工艺有误。设计要求隧道抗滑桩采用回旋钻施工，而现场采用冲击钻施工。本区域地层为全风化千枚岩，千枚岩遇水极易软化，而且已经发生了边坡溜坍，冲击钻的冲击压力及水的作用加剧了地层的恶化。②隧道明洞右侧11根抗滑桩未施工抗滑桩冠梁，造成抗滑桩整体受力不足。③设计泄水孔数量和深度均不足，造成千枚岩内积水不能及时排除，增加了土体重量。

2017年7月中旬设计院下发边坡整治方案，具体内容如下：①对洞口抗滑桩上部进行刷坡减载，减载高度约2m，边坡采用1：1.25坡率，局部地段边坡坡率小于1：1，分两级平台刷坡，中部设置排水沟，与路基边坡平台排水沟贯通。②边坡采用锚喷网防护，φ8钢筋网片，间距20cm×20cm；C25喷射混凝凝土厚度15cm；锚杆钻孔直径φ110，孔内设置双根φ25锚杆，孔内灌注1：1的水泥浆，锚杆间距1.5m×1.5m，长度8m。③一级边坡底部原抗滑桩边设置11根钢筋混凝土灌注桩，桩长20m，桩径2m，采用回旋钻施工，桩顶设置钢筋混凝土冠梁，冠梁2m×1.5m。④冠梁顶部设计一排预应力锚索，长25m，锚固端长度15m，倾角25°，孔径150cm，施加预应力300kN。⑤拆除原锚固桩侵限部分，对新钻孔桩间采用锚喷网防护，C25喷射混凝土，厚度为15cm，φ8钢筋网片，间距20cm×20cm，φ25锚杆，锚杆间距3m×3m，长4m。⑥明洞边仰坡及锚固桩间设置φ120仰斜排水孔，间距3m×3m，孔内拆入φ100打孔波纹管外包无纺布（见图1）。

7月20日，我们接到设计院正式处理方案的图纸，立即开始边坡治理。首先采用20%的水泥土将最上面一排冠梁外侧和边坡之间的裂缝进行回填处理，为了防止雨水顺着冠梁边流入边坡，造成边坡侵害。同时对冠梁处的平台全部采用C20混凝土封闭，厚度为20cm，5%的横向反坡，保证平台上的雨水全部汇集到内侧排水沟，避免冲刷边坡。边坡卸载从上而下分级进行，先卸载到二级平台顶部，二级边坡高度约为8m。刷坡完成后先初喷5cmC25喷射混凝土，对围岩基面进行封闭，然后采用3台小型潜孔钻施工锚杆和泄水孔，由于边坡坡度设计为1：1.25，局部坡度大于1：1，坡度很大，只能采用吊篮携带潜孔钻进行施工。施工完二级平台的锚杆孔后，进行安设锚杆、注浆。锚杆注浆前现场做水泥浆浓度实验，确保锚杆孔灌注密实度。待水泥浆凝固后按设计要求挂设φ8钢筋网片，间距20cm×20cm，网片搭接长度为20cm，随后再喷射10cmC25混凝土。喷射混凝土完成后，在喷射混凝土表面布设泄水孔位置，施工泄水孔。泄水孔施工时，一定要注意坡度，坡度必须是仰角，否则造成孔内的积水排不出去，更加危及边坡稳定。二级边坡完成后，在边坡底部施工排水沟，保证排水沟的排水坡度。排水沟施工完毕后再进行一级边坡卸载作业，一级平台作业工序和二级平台基本相同，但是二级平台锚喷支护要分两个阶段进行，第一个阶段完成到冠梁顶标高位置，然后进行钻孔灌注桩施工，钻孔灌注桩施工完毕后，再次卸载到冠梁底标高，凿新桩桩头，同时拆除部分旧桩（新桩桩顶标高比旧桩低2m）。最后完成一级边坡剩余部分的锚喷支护和泄水孔。整个过程需要40d时间。

图1

在一级边坡施工的同时要进行锚索预应力拉拔试验，来检测单根锚索能够承受的最大预应力大小，最终确定预应力锚索的数量。由于该段土质为全风化千枚岩，而且该段处于富水地段，千枚岩遇水极易软化。锚索倾角为25°，因此孔内积水无法排出。小型潜孔钻，每节钻杆长度为1m，而且风压相对较小，钻孔速度很慢，完成一个25m的钻孔通常需要3个多小时，因此很难成孔。为了解决成孔难得问题，我们改用履带式潜孔钻进行钻孔，20min即可完成一根锚索孔，并且因为所携带的空压机压力大，清空干净，效果非常不错。按照设计要求我们施作了两根预应力实验锚索，14d预应力为220kN，满足不了设计要求，因此需要在桩顶下2.5m处增设一排锚索。

9月初开始，开始洞口抗滑桩施工。由于抗滑桩设计为C35钢筋混凝土钻孔灌注桩，为了减少对边坡扰动，施工钻机择为回旋钻。为了保证施工进度，根据业主和局指挥部要求，我们安排了两台钻机同时施工，为了节省施工空间，保证施工顺利进行，我们采用1.5cm厚的钢板加工了两个100立方的泥浆池来保证钻孔的正常进行，同时安排一台挖掘机和一辆运输车，随时进行泥浆池清理。为了保证第二排预应力锚索位置的准确性，我们在钢筋笼制作时提前预埋φ150的钢管，倾角为25°，钢筋笼安装时特备注意前后方向，不能安反，否则造成角度不对，影响锚索受力。桩基完成后7d即可进行检桩，施工冠梁。

10月中旬开始冠梁施工。为了减少边坡扰动，冠梁施工必须分段进行，挖开一段施工一段，每次开挖3根桩，每段开挖完成后立即进行剩余部分的锚喷支护施工，锚喷完成后立即进行冠梁施工，冠梁完成后再进行下一段开挖。冠梁施工时，必须按设计要求预留第一排锚索孔，预留孔尽量采用PVC管。每段冠梁接头均要要求预留接茬钢筋，确保每段冠梁都能连城一个整体，达到整体受力的效果。冠梁完成后开始第一排锚索施工。

第一排锚索施工前要平整钻孔平台，确保履带式潜孔钻能正确调整钻孔角度和高度，锚索钻孔前，必须先加工好几根锚索，成孔后立即安装锚索，防止塌孔造成锚索安装不到位。每安装完两孔锚索就立即注浆，以免因时间过长，造成锚索孔塌孔，影响注浆效果。为了加快水泥浆的凝固速度，适当给水泥浆中加入一些水玻璃。第一排锚索张拉完成后才能进行旧桩拆除。

旧桩拆除过程全部采用挖掘机携带破碎锤施工，旧桩拆除分段进行，每次拆除高度不超过1.5m，拆除前先开挖反压回填的石渣，每次开挖高度为1.5m。拆除过程密切监测，如有异常立即停止作业，分析原因，并制定措施再进行施工。旧桩破除到同里程隧道轨面标高处，即可结束。

旧桩拆除完毕后进行第二排锚索施工，在施工第二排锚索前要对新桩之间的土体进行锚喷处理，C25喷射混凝土，厚度为15cm，φ8钢筋网片，间距20cm×20cm，φ25锚杆，锚杆间距3m×3m，长4m。处理完毕后按设计要求施作泄水孔，最后施工第二排锚索。施工锚索前要根据钢筋笼外漏长度推算第二排锚索孔，然后用风镐找出锚索孔，再打锚索孔。第二排锚索施工工序和第一排锚索一样，就不再重述。

第二排锚索施工完成标志着隧道出口边坡整治基本结束，剩余部分就是正常的隧道明洞施工部分。

雷家隧道出口边坡整治全都是采用普通的施工工艺解决了施工难题，从而达到理想的施工效果，整个施工过程要注意一下几点：

（1）施工过程中要采取有效的防雨水措施。因为江西地区常年多雨，在边坡治理过程中应配备足够的防雨布，下雨前要对坡面进行覆盖，防止雨水冲刷。

（2）整个施工过程要加强围岩检测。整个边坡土质为全风化千枚岩并且处于溜坍体上，稍有不慎就有可能造成边坡再次滑塌，只有加强围岩监控，才能保证施工安全进行。

（3）锚索和锚杆注浆必须分多次进行。因为锚杆孔和锚索孔均为倾角，造成孔内积水排不出来，注浆时不可能一次就能注满，等第一次水泥浆初凝后再进行多次补浆，直到注满为止。

（4）锚杆孔不能和泄水孔同时施工。

①因为泄水孔和锚杆孔间距过小，在风压的作用下容易串孔，造成漏风，清孔时渣土排不出来；

②串孔后锚索注浆时浆液会顺着缝隙流入泄水孔，造成泄水孔堵塞，无法达到排水效果。

（5）第二排锚索施工时，必须先在钢筋笼上预留孔位，免得后期用钻机在桩体上钻孔，很容易伤的桩体的钢筋，造成桩体损伤而影响桩的受力。

（6）在土体范围内施工锚索或者锚杆时，尽量采用钻杆较长的履带式潜孔钻，以提高钻孔速度，避免塌孔，从而保证成孔效果。

以上是本人对雷家隧道出口边坡整治过程的简单介绍，不足之处请大家指正。