栾家岩隧道洞口段滑坡变形处治技术

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1、2010年第1期西南公路XINANGONGLU栾家岩隧道洞口段滑坡变形处治技术陈志学席锦州廖炜（四川省交通厅公路规划勘察设计研究院成都610041）【摘要】栾家岩隧道出口段埋深浅，浅埋段长，洞顶覆盖层厚，透水性好，在持续强降雨作用下，形成浅表性滑动，边仰坡失稳垮塌，采用反压回填、清方减载、坡面防护等措施，得以成功处治，安全顺利进洞。就其边仰坡失稳形成机理、处治方案等做简要论述，对浅埋公路隧道的安全进洞有一定的借鉴作用。【关键词】浅埋；隧道；浅表性滑动；反压【中图分类号】U453.1【文献标识码】B施，在持续降雨作用下裂缝继续发展。2009年6月1概况15日至6月19日，

2、隧址区遭遇持续强降雨，隧道边仰1.1地形、地貌及地质概况坡裂缝急剧发展、出现局部垮塌，已进洞的右线隧广元至南充高速公路栾家岩隧道左线长道初期支护变形达28cm，管棚套拱水平位移达3265m，右线长3263m，是全线唯一的一座特长隧78cm（见图1）。道。隧道位于四川盆地中北部，穿过低山山梁，山岭呈驼状，场地属构造剥蚀、侵蚀低山窄谷地貌。隧址区出露地层以粉砂质泥岩夹粉砂岩和砂岩为主，岩层产状近水平。隧道南充端洞口位于一折线台阶状缓斜坡上，陡坎状斜坡坡度约20～30°，总体斜坡坡角约10～15°。原地表多被垦为农田，无拉裂、变形、滑动等迹象，自然斜坡稳定。隧道洞口浅埋段长达

3、110m，埋深3.5～23.5m。地表覆盖层为粉质粘土，厚度约3～6m，软～硬塑状，呈松软结构，含少量孔隙水。其下伏基岩以粉砂质泥岩、粉砂岩为主，岩层产状平缓，风化严重，以中薄层状碎裂结构为主。1.2仰坡失稳情况概述隧道南充端洞口段属于小净距段，左右线间净距12m。隧道左右线洞口均采用削竹式洞门，路堑式明洞长度均为15m。隧道洞口段采用Ⅴ加强型衬图1隧道南充端洞口施工平面图砌，以20m长φ108大管棚作为超前支护。2009年2原因分析5月下旬，隧道仰坡上方出现左右线贯通性裂缝，裂缝宽度约40～50cm，深约50cm。随即采用封闭裂根据洞口段实际开挖后的围岩地质情况、边仰

4、缝、加强排水、清方减载、加强观测、及时进洞并坡裂缝分布及发展情况、初期支护及管棚套管变形及时施作明洞的处理方案。之后由于清方未及时实情况，结合隧道监控量测数据（拱顶位移量测及仰31西南公路坡稳定性量测等）及现场施工情况，初步判定隧道方+防护的方案，并成功处治仰坡，隧道安全进洞。仰坡失稳、初期支护变形的主要原因为：原洞顶地以下对各方案做简要叙述。表为水田，透水性松散覆盖层较厚，洞口段埋深3.1方案一：清方减载浅，兼之施工工序不当，左右线同时开挖临空面过仰坡刚出现裂缝时，拟定了清方减载的方案，大，在持续强降雨作用下，边仰坡失稳，形成牵引具体措施如下：式浅表性滑动。（1）采用

5、土石夯填封闭裂缝并做好裂缝及坡面2.1地质原因的防水处理；隧道洞口段地质情况为：原地表为大面积水（2）对仰坡土体采用缓坡清方，减少洞顶荷c+dl田，地表上部覆有Q4厚1～3m的粉质粘土，以粉、载；粘土为主，含角砾粉质粘土，呈软～硬塑状，结构（3）加强洞内监控量测（拱顶位移等）及坡面不均；中下部为厚4～5.5m的块石土（总厚达7m以位移量测，并以此为依据适时调整防护方案；上），结构松散，透水性好。隧道暗洞上台阶开挖（4）加快洞顶永久和临时性截排水措施的施时，隧址区正遇连续强降雨，雨水渗入管棚超前支作；c+dl护上部的厚层Q松散块石土层中，使其抗剪强度（5）尽早进洞并及时施

6、作明洞；4降低，兼之暗洞前部土层已被清除成临空面，抗滑（6）洞内支护参数适当加强。力显著下降，故而形成牵引式浅表性滑动，使仰坡此方案因其他原因，清方措施未及时实施，裂上部土层顺地形等高线开裂并下滑，导致管棚套拱缝继续加剧。发生较大位移而失稳。3.2方案二：钢管桩加固坡面2.2施工原因因未施作清方方案，提出了钢管桩加固坡面方（1）洞口段施工时，隧道左右线间土体被挖案，主要措施为：除，形成近50m的临空面，边仰坡最大高度达12m，（1）隧道开挖范围以内洞顶仰坡采用锚杆框架这应是隧道边仰坡出现垮塌的诱因之一。格梁植草防护；（2）施工工序不当，支护不及时。对于洞口浅（2）左右线

7、间仰坡面及隧道洞顶以外至临时开埋段，未采用设计的预留核心土环形开挖等土层开挖边坡之间采用双排φ152钢管桩加固坡面，钢管桩挖方法而采用上下台阶法施工，对土层扰动过大，间距120cm，桩长9m；且未及时对开挖边仰坡进行有效的支护，是仰坡裂（3）其余措施除清方外同方案一。缝发展及拱顶下沉过大的重要原因之一。此方案还未来得及实施，隧址区便遭遇持续强2.3其它降雨，隧道仰坡垮塌。（1）隧道开挖至原设计暗洞位置时，为降低工3.3方案三：反压回填+清方减载+坡面防护程造价，将隧道洞口桩号往里移动了4～5m，因此方案简述如下（见图2~图4）而缩短了浅埋