洞口桥梁减跨路基延长反压古滑坡变形体施工技术

李新立

摘 要：根据洞口桥梁减跨路基延长坡前反压古滑坡变形体方法，利用桥梁减跨路基延长同时改肋板式桥台为重力式桥台的施工措施，使得延伸路基提前对滑坡体进行了坡前的反压，减少桥梁桩基及墩柱施工数量，避免了岩溶区桩基施工风险，同时将肋板式桥台改为重力式桥台也确保了桥梁结构物对路基进行了反压，从而保证了路基和桥梁的质量安全，进一步解决了滑坡体前桥梁结构物施工周期长、风险大的问题，有效规避了后期出现质量安全的运营风险。

关键词：古滑坡变形体;反压;路基延长;桥梁减跨

1 工程概况

惠清高速公路太和洞隧道出口处滑坡体所在地区为低山地貌，场地原始地貌坡度较缓，地面坡度12°～15°，经过多年的人工取土，山坡原来的坡脚位置向上方约200 m范围的岩土体被挖除，形成平均约33 m高的陡坎，最陡处达70°左右，处于极限平衡状态，在隧道施工前必须快速对滑坡体进行治理，以消除安全隐患。

2 工艺原理

根据洞口桥梁减跨路基延长坡前反压古滑坡变形体方法，利用桥梁减跨路基延长同时改肋板式桥台为重力式桥台的施工措施，使得延伸路基提前对滑坡体进行了坡前的反压，减少桥梁桩基及墩柱施工数量，避免了岩溶区桩基施工风险，同时将肋板式桥台改为重力式桥台也确保了桥梁结构物对路基进行了反压，从而保证了路基和桥梁的质量安全，进一步解决了滑坡体前桥梁结构物施工周期长、风险大的问题，有效规避了后期出现质量安全事故的运营风险[1]。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 工艺流程

地质调查及滑坡体分析→确定路基及桥梁技术参数→施工准备→截水沟、排水沟施工→地表裂缝封闭→路基反压施工→桩基及桥台施工→隧道施工。

3.2 操作要点

3.2.1 地质调查及滑坡体分析

（1）进场后首先对滑坡体地表进行详细调查。对隧址区附近季节性小河、溪流、大的孤石等进行踏勘，对既有排水及防护设施的功能性、安全性进行评估，提前对失效的设施进行维修，地表裂缝调查及监测见下图1。

（2）对隧道出口坡脚地表水及地下水出露处进行踏勘，提前将既有鱼塘、排水沟进行梳理，确保坡体截水沟的水可以集中排水。

（3）根据设计参数对滑坡体规模确定实地查看，坡体上裂缝的数量、宽度详细记录，并安排测量人员设置监测点，对裂缝的数量、宽度变化情况进行详细记录。

3.2.2 确定路基及桥梁技术参数

参照地质调查资料，分析古滑坡变形体成因、山坡形成的临空面、斜坡的自然支撑力、坡体顺坡向岩层产生卸荷作用、风化岩层沿陡倾角层面产生的拉裂、向坡体下面发生的位移、地表裂缝、雨水及随着隧道施工可能对坡体的加剧扰动、可能导致并形体的中滑面贯通、诱发洞的顶土体失稳等情况确定采取将洞口处桥梁减跨延长洞口路基的措施及对滑坡体进行反压的时机[2]，路基反压见下图2。

无路基反压和有路基反压两种工况下滑坡体的剪应变增量云图、速度矢量图以及安全系数计算结果如下图3所示。

从图中可以看出，在增设路基反压后，滑坡体稳定性得到了明显提升，尤其坡脚前的地面处，由于受路基压力，能够有效地抑制边坡下滑。其安全系数，也由1.301提升至1.395，效果明显，且能够很好地结合工程现场实际情况，经济、省时、省地，为本工程带来巨大效益。

3.2.3 监测点布置及要求

（1）首先针对出现地表裂缝的部位进行观测点布置，其次在整个破面上连续布设检测桩，可根据现场地形情况进行设置。施工过程中，若出现异常情况，如特大暴雨等恶劣天气，必须增加观测次数，及时掌握现场数据，为滑坡区安全生产管理人员提供直观、明了的信息。

（2）使用固定式测斜仪进行深部位移观测。深部位移变形监测应与地表位移监测结合布置，以孔底测斜仪作为基准点，孔口坡顶水平和垂直位移监测点做为校测点。同时，结合坡体现场巡查，掌握太和洞隧道出口古滑坡體稳定情况，实现对洞口边坡变形的及时监控。

3.2.4 截水沟、排水沟施工

（1）提前在滑坡体后缘周边设置M7.5浆砌片石截水沟，对地表水进行截流疏导。

（2）完善坡脚处排水沟，对坡脚处鱼塘、截水沟排出的水进行疏导，为软基处理提供施工条件。

3.2.5 地表裂缝封闭

滑坡体范围内裂缝封闭：在岩土体透水性较强或地下水特别丰富且渗流量很大的地区，其地表土体发生开裂的地方，进行防渗处理，用粘土或水泥浆充填裂缝，并用聚乙烯布覆盖。在透水性弱的情况下，在截水沟处作防渗处理，将截水沟的底部用防水材料覆盖。

3.2.6 路基反压施工

（1）软基换填。在延长路基施工前进行片石换填，避免了古滑坡变形体坡脚无反压的情况，解决了隧道进洞前古滑坡变形体坡前无反压的安全技术问题，而且也为快速施工土石路基打下了良好的基础，进一步确保了隧道安全快速进洞[3]。

换填洞渣前，应清除基坑内的积水和有机杂物，然后开始换填合格的洞渣，填平后用重型压路机进行碾压，碾压不小于5遍。完成片石换填后，用细集料找平、嵌缝，并再次碾压，碾压遍数应使路基表面无压痕、表面平整后，经各方检验合格，合格后进入下一道工序施工。

（2）路基填筑。通过延伸路基提前对滑坡体进行了坡前的反压，为保证路基全断面压实一致，确保对滑坡体形成良好的反压，顺利快速安全进洞。本段土石路基采用横断面全宽、纵向水平分层填筑压实法，边坡两侧各超填50 cm，待边坡施工时刷去超填部分。

3.2.7 桩基及桥台施工

（1）桩基施工。岩溶区桩基施工前，应逐个桩制定详细的桩基施工方案，快速完成滑坡体坡脚处的桩基施工;桩基冲孔接近溶洞顶板时，应控制冲程，采用小冲程，以免冲程过程中引起顶板突然塌落造成卡锤或偏孔事故[4]。

（2）桥台施工。肋板式桥台为轻型桥台，重力式桥台属于大体积混凝土结构，将肋板式桥台改为重力式桥台，可以通过桥台自重对路基进行反压，从而间接的对滑坡体进行反压，使滑坡体更加稳定，从而保证了路基和桥梁的质量安全。

3.2.8 隧道施工

浅埋段隧道洞口基底承载力不满足设计要求时，应对基底进行加固处理。在保证其竖直方向满足承载力要求的基础上，还要尽可能保证其水平方向的稳定，需采用Φ70的钢花管进行注浆加固处理。

4 经济效益

（1）通过桥梁减跨延长路基改肋板式桥台为重力式桥台，初步测算，该段桥梁改为整体式路基后，路基高度平均6 m，路基宽度52.83 m，填筑方量约1.6万m³，对滑坡体的持续变形提供了非常有力的反压，提高了隧道、桥梁的安全性;路基加长后，桥梁距离滑坡体较远，大幅减少了由于滑坡体坡面风化剥落后形成的滚石、坠物等破坏桥梁实体结构的安全隐患;减少桩基200 m，钢筋13.9 t、预应力混凝土小箱梁744 m³、矩形板式橡胶支座40个、改性沥青混凝土1 403 m³等，累计减少了建设投资约70万元。

（2）利用桥梁减跨延长路基，改肋板式桥台为重力式桥台，随着洞口段路基及桥台施工推进，对洞口段古堆积变形体反压能力逐渐增强，对后期隧道顺利安全开挖掘进提供了有利的保障，有利的保证了施工工期，初步测算节约施工工期35天，按每个工区（共两个）项目管理成本60万/月计算，节省项目管理成本140万元。且减少了隧道进洞窝工现象的发生。

（3）由于前期桥梁减跨延长路基、重力式桥台的同时施工，可有效的缩短施工工期，实现工期、成本双丰收。

5 工艺特点

5.1 降低施工成本、绿色环保

路基延长段使用的原材料就是太和洞隧道支洞洞渣，因地制宜、就地取材，这样大大地节省了施工成本。同时减少隧道洞渣弃方数量，实现绿色环保施工。

5.2 工艺简单，施工工期较短

在明洞及明洞回填施工前进行片石换填，避免了古滑坡变形体坡脚无反压的状态进行其他治理措施施工。路基延伸施工技术提前对古滑坡变形体进行了坡前的反压，解决了隧道进洞前滑坡体坡前无反压的安全技术问题，进一步确保了隧道安全快速进洞[5]。

5.3 安全性强

桥梁减跨延长路基方法能够使路基更加稳定，提高路基对反压古滑坡变形体的能力，在进行路基的填筑后能够控制滑坡体的变形。

5.4 洞口场地开阔，满足功能性房屋的建设要求

隧道进洞前，需及时对洞门口场地进行硬化，并及时建设监控室、值班室、应急物资储备室等功能性临建房屋，延长路基施工方案，使洞口场地开阔，满足功能性房屋的建设要求。

5.5 有效规避后期运营风险

桥梁减跨延长路基方法能够使古滑坡变形体及路基本身更加稳定，有效规避了后期运营时边坡失稳形成滑坡、崩塌等地质灾害。

6 注意事项

软基换填处理后，需尽快组织施工桥梁桩基和桥台。换填洞渣前，应清除基坑内的积水和有机杂物，片石换填完成后，用一层细集料石进行找平、嵌缝，碾压遍数应使路基表面無压痕。土石路基施工过程中的每一压实层，不得倾填，必须采用水平分层施工。压实后，填筑层表面应无孔洞。桥台台背回填配备合理的碾压机械，对于压路机无法碾压的死角采用液压夯进行夯实。

7 结束语

太和洞隧道是惠清高速的重点控制性工程，隧道出口洞口段为大规模古堆积变形体，隧道洞口段相接的滨江特大桥位处于岩溶区，基岩埋深较大，岩溶发育程度为强发育，施工难度极大。桥梁减跨路基延长反压古滑坡变形体在黄土隧道中已有应用，但在富水大规模古堆积体洞口段中如何实现尚无先例。工程经过63 d施工，最终顺利完成洞口桥梁减跨路基延长坡前反压施工，经检测明洞段地基承载力符合要求，为隧道开挖掘进施工及时提供了工作面。

参考文献：

[1]陈雪华，律文田，王永和，等.桥台台背土压力试验研究[J].工业建筑，2005，35（10）：43-46.

[2]张蕾，陈力华，陈进，等.榛子林古滑坡稳定性分析与评价[J].地下空间与工程学报，2010，6（z2）：1610-1613.

[3]王永强，冯茂.多雨地区软基换填施工质量控制要点分析[J].四川水利，2017，38（2）：50-53.

[4]刘庭金，林少群，何奇滨，等.岩溶地区某浅埋箱型隧道沉降成因及控制[J].铁道工程学报，2020，37（1）：62-66+92.

[5]李晋峰，夏龙.隧道浅埋、露顶地段反压回填暗挖施工技术[J].北方交通，2012（8）：92-95.