上寨隧道出口不良地質洞口段處理

周 康 ，肖松濤

（陜西省公路勘察設計院，陜西 西 安 7 10068）

隨著高等級公路建設的發展，特別是近年來山區高速公路的修建，公路隧道得到了廣泛的應用。但是在穿越山嶺時，由于受路線走廊帶的限制或者路線標高等的控制，隧道不可避免的要穿越不良地質體。同時由于施工管理的不規范，在施工時不可避免會出現一些問題。及時、合理處理這些問題對工程建設有著非常重要的意義。

1 地質地貌及工程簡介

隧址位于貴州省黔東南州丹寨縣雞照村境內，隧道穿越區為構造隆升低山工程地質區，山體為南北走向，地勢總體北低南高，隧道與山脊近于直交，沿隧道軸向山體渾圓，兩側低，中部高。出口段地形較陡，坡角約37°。隧道采用分離式，左線總長為2 760 m，右線總長為2 727 m，隧道左線最大埋深370.0 m，右線最大埋深約368.0 m。

2 洞口處地質地貌（洞口段地質進行了補勘）

隧道出口位于一崩坡積體，崩坡積體平面形態總體呈似舌型，軸向最長175 m，橫向最寬100 m，地勢總體東高西低，坡體后緣基巖出露。據鉆探揭露，上部覆蓋塊石土最深處29.7 m，平均厚度約18 m。崩坡積體后壁似呈不規則的圈椅狀，局部為折線形，基巖出露，呈高約5 m～20 m、坡度55°～70°的陡坎，出露的巖性為泥灰巖，呈青灰色，巖質較新鮮。前緣隧道右線洞口兩側均有基巖出露，中后部為崩坡積塊石土。崩坡積體表層覆蓋0.5m~1.2m的崩坡積含碎塊石亞黏土，下部為含有亞黏土的碎石土及塊石土，結構較疏松。從鉆探資料表明，孔隙較發育，貫通性較好較，鉆探過程中出現漏水現象。塊石的母巖成份為泥灰巖及砂巖。

圖1 坡積體全貌

3 原設計對該段的處理

原設計考慮到洞口段位于坡積體內，且碎石成分相對較大，在該段襯砌采用洞口加強段襯砌及30 mφ108×9大管棚的基礎上，對該山體采用了地表注漿加固。注漿管采用φ50×4的鋼管，管壁每15 cm交錯布置直徑為8 mm的孔，注漿漿液采用1∶1的水泥砂漿。注漿范圍為：橫向由隧道中心線向左、右側各13 m；縱向由左、右洞明暗交接處起向洞身方向分別為44 m和40 m；豎向注漿深度由原地表至弱風化基巖至少3 m。

4 隧道施工情況

在洞口大管棚（30 m）及邊、仰坡施工完成的情況下（此時原設計的地表注漿未實施），2008年7月20日，上半斷面采用環形開挖留核心土法開始暗洞部分的施工。2008年8月17日，因截水溝、邊仰坡地表開裂嚴重，洞內出現多道環向裂縫，停止洞內施工。2008年8月22日開始施做地表注漿。2008年9月7日恢復洞身開挖，截至2008年9月17日左洞累計進洞30m，右洞32.5m。此時隧道洞頂出現了多道縱、橫向裂縫，同時洞內噴射混凝土也多處出現開裂。根據監控量測數據顯示，左右洞地表下沉累計分別達58 mm、56 mm，洞內拱頂下沉最大值分別為34 mm、62 mm。通過量測單位對近期數據分析發現變形還在持續，且有加速的跡象。另外邊坡咨詢單位在洞頂布設的深孔位移監測樁數據顯示洞口處仰坡出現明顯的異常帶，分析認為在距孔口深20.5 m處有形成華東面的趨勢，據此邊坡咨詢單位發出了二級預警報告。針對該情況，2008年9月18日，業主約請設計單位、監理單位、咨詢單位、監控量測單位等現場勘察。

5 問題分析及處理方案

對該隧道出現的地表裂縫、拱頂下沉及噴射混凝土開裂現象，分析認為主要是以下兩方面的原因：（1）隧道所處山體圍巖破碎，且原設計的地表注漿加固也未讓實施，這樣就未能有效發揮和利用圍巖的自承能力，導致洞內開挖后圍巖的塑性變形過大。（2）隧道開挖后應力的重分配和開挖爆破的影響。雖然邊坡進行了防護處理，但由于坡體地下水狀況變化較大，開挖必然會引起邊坡應力調整，加上坡體巖體松散、施工爆破的影響等，從而導致山體的開裂和下沉。根據現場對問題成因的分析，首先要求施工單位立即停止掌子面開挖，并噴射10 cm厚的混凝土封閉掌子面。對 ZK173+618（明暗交接處）~ZK17+585、YK173+634（明暗交接處）~YK173+600采取以下措施：（1）洞內采取臨時鋼支撐，對以開挖上半斷面采取臨時仰拱封閉。（2）上半斷面拱腳每側增設2根4 m長的φ22的鎖腳錨桿。（3）洞內采用6 m長的φ50×4的小導管進行徑向注漿加固。（4）隧道下導坑落底后，在坡積體范圍內加固隧道仰拱基礎。（5）加密二襯混凝土鋼筋間距，及時施作二襯。根據隨后的施工情況，在臨時支撐的保護下，施作了洞內徑向小導管注漿后就已基本控制的圍巖變形，從監控量測數據來看地表開裂和拱頂下沉都得到了有效的抑制。最終在實施完以上所定的措施后，隧道成功的穿越了該段不良地質段。

6 幾點認識和體會

（1）洞口處的地勘一定要盡可能的詳細準確，因為進洞及洞口段的施工是隧道施工的難點和重點，在準確的地勘前提下，工程設計人員才能做出合理的設計，施工員才能做出合理、安全的施工方案。

（2）控制和節約投資是我們對國家和人民負責的態度，但這些必須建立在科學的基礎上、建立在安全的基礎上，不可盲目的一味考慮節省投資。否則的話會事與愿違。

（3）在解決突發問題時，時間上一定要快。各方一定要及時趕赴現場，第一時間掌握現場真實情況，這樣不僅利于我們工程人員做出正確的方案，更重要的可是以避免人員傷亡、減少財產損失。