沙塔隧道出口端滑坡治理實例分析

陳 曉 曉

(山西運城路橋有限責任公司，山西 運城 044011)

沙塔隧道出口端滑坡治理實例分析

陳 曉 曉

(山西運城路橋有限責任公司，山西 運城 044011)

介紹了某高速公路沙塔隧道出口端滑坡治理工程的有關情況，在計算滑坡下滑力的基礎上，詳細論述了對隧道出口端滑坡處理的一些關鍵技術問題,并提出了緊急處置施工方案，為類似的工作提供寶貴的經驗。

隧道施工安全，牽引式黃土滑坡，處治方案

1 滑坡介紹

沙塔隧道出口端滑坡位于岢嵐縣沙塔村東側，高速公路范圍為K152+700～K153+200。路線橫穿滑坡段工程類型為分離式短隧道和路基。

滑坡位于一北東向黃土梁斜坡上，斜坡坡角20°，平面呈長方形狀，地形呈階地狀，兩側以深切沖溝為界，東側沖溝切割深30 m，為黃土沖溝，西側沖溝切割深20 m，沖溝為黃土沖溝；滑坡中部有多處錯臺、裂縫及塌陷，錯臺高1.0 m，大的裂縫有3條，其中裂縫1長度38 m，最大裂縫寬度23 cm，錯位高差33 cm；裂縫2長度28 m，最大裂縫寬度38 mm～40 mm；裂縫3長度65 m，最大裂縫寬度64 mm～66 mm。

滑坡區屬黃土丘陵區地貌，受雨水沖刷，地形多呈現支離破碎的梁、峁和溝壑。侵蝕沖溝方向為北西～南東向，寬度約40 m，切割平均深度為20 m。滑坡區地形位于中央山梁上，兩側為沖溝，路線左右線與沖溝重合，結構形式為隧道。坡面植被較差，以玉米為主，伴有灌木。

該滑坡平面總面積約3 000 m2，滑體平均厚度15 m，總體積約40萬m3，屬于中型粘性土牽引式滑坡。主滑動方向59°，垂直于路線走向，位于路線左右線隧道中央。沙塔隧道出口端左右洞均為偏壓淺埋隧道，兩洞之間山體出現寬0.5 cm～20 cm左右的斜向滑塌裂縫。右洞已進尺95 m，拱頂進尺70 m處有一條環向裂縫；左洞邊仰坡有多條不規則裂縫，洞內沉降8 cm,觀測左洞每日沉降僅1 mm已趨于穩定，但左右洞二襯還沒有施工。

2 滑坡下滑力計算

計算時在選定的滑坡卸載主軸斷面上，結合試驗得出C=7.0 kPa，φ=12°，并最終確定下滑力。同時根據室內土工試驗結果，結合滑坡區上部物質組成特點，滑坡體重力計算取天然重度平均值γ=19.8 kN/m3。采用條分法計算得滑坡主軸方向的剩余下滑力603.3 kN(1.20的安全系數)。初步擬定采用卸載方法，卸載完成后剩余下滑力為12 kN。最后采用Midas有限元分析法計算滑坡卸載后的位移、壓應力及剪應力進行驗證。

3 滑坡處治方案

沙塔隧道出口中間山體出現滑塌裂縫，處治方式主要為卸載土方、填土反壓和坡腳擋墻支護相結合的形式。

1)滑坡卸載施工方案如下：a.首先卸載“卸載區一”土方，填至“填土反壓區域一”。b.再卸載“卸載區二”土方，填至“填土反壓區域二”。c.最后卸載“卸載區三”土方，堆置于“棄渣臨時堆放區”，若卸載區一、二的土方不能完全利用也可堆放至“棄渣臨時堆放區”。d.待隧道二襯結束后，才可對“填方反壓區域三”進行反壓。2)填方反壓區域，需分層靜壓壓實，壓實度80%，層厚1 m，反壓區前緣坡率按1∶2設置。3)隧道頂反壓土方待隧道二襯施工結束后，方可進行反壓，反壓機械需為靜壓。4)施工期間需設置便道，由施工單位根據現場情況和實際需要設置，便道總長度不超過2 km。

4 緊急處置施工方案

為保證隧道施工人員的安全，防止滑坡進一步滑動，危及隧道安全。經會議研究決定采取以下緊急措施：

1)停止沙塔隧道出口端掘進，盡快完成明洞施工及明洞反壓，對隧道已開挖部分(左洞35 m，右洞95 m)盡快完成二次襯砌和仰拱施工。施工中加強沉降觀測。2)沙塔隧道洞頂山體滑坡，主要按設計的卸載范圍和設計坡率進行卸載，必須嚴格按照設計要求卸載步驟施工，按照設計坡率進行卸載，卸載方式按圖示進行，不得違反卸載原則。施工前詳測卸載區占地坐標、卸載區斷面及原地面標高。3)洞頂反壓土方待隧道二襯施工結束后方可進行，反壓采用機械靜壓方式。4)洞頂回填土反區內填挖結合部位增設土工格柵。5)卸載土方除需反壓土方就近堆放外，其余的土方可填路基。6)對右洞掌子面95 m后的溝做好反壓回填、分層壓實。右洞已施工的95 m洞頂現有約5 m厚填土，在二次襯砌完成后再反壓厚5 m的填土。7)右洞K153+069～K153+079段10 m二次襯砌增加間距為60 cm,Ⅰ20 cm的鋼拱架進行加固。對下一步施工的Ⅴ級圍巖鋼拱架間距改為50 cm。8)已壓在左洞洞頂未壓實的虛土可卸載一部分運向后溝，待左洞明洞施工后再反壓。左洞洞頂山體卸載虛土應從保德端進口洞頂向后溝削成一個坡面防止滲水。9)在卸載、回填反壓及二襯完成后，隧道再繼續掘進，左右洞掘進時掌子面應錯開20 m以上。10)清除左洞保德端進口滲水井內積水，用排水管引出路基范圍以外。洞頂土質排水溝及山體裂縫及時在雨前用塑料布覆蓋。11)與明洞銜接的路基山體一側增設擋土墻進行防護。沙塔隧道滑坡處治后效果圖見圖1。

5 結語

1)由于此滑坡危及到隧道施工安全，屬搶險工程，因此需要做好緊急處置施工方案，力求達到技術可行，安全實效，便于快速處治的效果。

2)通過結構荷載計算方法進行下滑力計算，依據下滑力采取相應的處理方案，經過計算得出滑坡處治方案技術可行。并通過采用Midas有限元分析法計算出滑坡卸載后的位移、壓應力及剪應力，進行驗證，有力地為滑坡處治方案優化提供理論支撐。

[1] JTG D30—2004,公路路基設計規范[S].

[2] JTJ F10—2006,公路路基施工技術規范[S].

[3] GB 50330—2002,建筑邊坡工程技術規范[S].

Landslide treatment cases analysis of Shata tunnel exit end

Chen Xiaoxiao

(ShanxiYunchengHighway&BridgeCo.,Ltd,Yuncheng044011,China)

The thesis introduces landslide treatment engineering conditions of Shata tunnel exit end of the highway, specifically discusses some critical landslide processing techniques of tunnel exit end on the basis of calculating landslide gliding force, and puts forward emergent treatment scheme, which has provided valuable experience for similar work.

tunnel construction safety, tractive loose landslide， treatment scheme

2015-04-06

陳曉曉(1984- )，女，助理工程師

1009-6825(2015)17-0176-02

P642.22

A