某滑坡引發(fā)隧道變形原因及防治措施

王立冬

中國是世界第二大經(jīng)濟(jì)體，同時也是世界上交通最為發(fā)達(dá)的國家之一，而在修建高速鐵路時會在山體斜坡內(nèi)修建隧道，而山體一旦發(fā)生滑坡，就會引起隧道變形，就會危及到高速列車的正常運行以及國民的安全。因此，本文就某鐵路隧道為例，對滑坡引發(fā)隧道變形的原因以及方式措施進(jìn)行探究。

我國擁有著全球最大的高速鐵路網(wǎng)，使得數(shù)百座城市能夠緊密的聯(lián)接在一起，正在支撐著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。然而在進(jìn)行高速鐵路修建時，復(fù)雜的地質(zhì)條件、惡劣的自然環(huán)境等各種因素都為高速鐵路的設(shè)計以及具體實際施工帶來了極大的挑戰(zhàn)。因此，本文以某高速鐵路工程為例，針對滑坡引發(fā)隧道變形的問題，進(jìn)而不斷的總結(jié)經(jīng)驗，僅供類似工程參考。

一、工程概述

工程概況。某隧道的地理位置處于低山區(qū)，此隧道的病害位于一個滑坡體上，并且隧道在此滑坡的中前段通過，夾角為71°，此滑坡影響的線路里程為K320+920.9到K321+093.7，其中K320+920.9到K321+000是隧道主要路段，K321+000到K321+093.7是挖方路段。由于受到此滑坡的影響，隧道在建成后的第三年，在出口的段鋪底出現(xiàn)了嚴(yán)重的裂縫，而后對其采取了一定的措施之后使得隧道情況基本穩(wěn)定。但是在維護(hù)后的第二年，隧道又重新出現(xiàn)了裂縫的現(xiàn)象，且裂縫速度加快，出現(xiàn)了嚴(yán)重的滲水，還會時常出現(xiàn)掉塊的現(xiàn)象。另外，隧道內(nèi)襯砌變形達(dá)到極限，嚴(yán)重危機(jī)到了高速列車的駕駛安全。

隧道變形原因。隧道區(qū)的表層覆蓋土為碎石土、人工填土以及砂粘土，中前部的巖石為絹云母片巖并且下伏巖層的后部多為硅質(zhì)板巖（如下圖所示）。其次，在對此項隧道工程進(jìn)行最早施工時，雖然對滑坡進(jìn)行了一定的程度的預(yù)防和治理，也采用了“下拖式”治理，但是在對隧道進(jìn)行開挖以及對路塹進(jìn)行挖掘時是的滑坡出現(xiàn)了新的臨空面，使得坡體內(nèi)的軟弱帶的承受力變差。另一方面，在對隧道內(nèi)部再加上隧道內(nèi)部襯砌工程，使得滑坡的地下水通道嚴(yán)重受堵，隧道內(nèi)積水無法排除，進(jìn)而使得隧道內(nèi)部的水文條件變得越來越差。經(jīng)過長期的累積，滑坡就出現(xiàn)了新一輪的滑動。

二、滑坡引發(fā)隧道變形防治措施

總體治理思路。隧道內(nèi)部出現(xiàn)掉塊現(xiàn)象以及變形現(xiàn)象十分嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了列車的正常安全駕駛。因此，首先要對隧道立即進(jìn)行支擋工程，進(jìn)而有效的減緩隧道再次發(fā)生變形現(xiàn)象。由于在對隧道施工的初期，在對滑坡進(jìn)行治理是采用的是“下托式”方式，在經(jīng)過治理后已經(jīng)有了明顯的改善。但是，后期在對隧道進(jìn)行開挖以及對路塹進(jìn)行挖掘時，滑坡出現(xiàn)了新的臨空面。因此，在本次治理是決定采用“上檔下拖”的方式進(jìn)行綜合治理。另一方面，在對隧道進(jìn)行內(nèi)部進(jìn)行防治滲水漏水時，以及對隧道內(nèi)部進(jìn)行襯砌工程時，使得滑坡的地下水通道被堵，進(jìn)而導(dǎo)致隧道內(nèi)部的水文條件變得越來越差。因此，針對這一問題，工作人員決定設(shè)置疏干引排的方式來對地下水進(jìn)行集中治理，進(jìn)而不斷改善水文條件。

抗滑支擋措施。為了能夠最大程度的減少傳遞在隧道襯砌的滑坡推力以及維持鐵路的正常運營，決定在隧道的滑坡段進(jìn)行“上檔式”的抗滑樁增設(shè)工程。并且工作人員通過借鑒國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者的實驗數(shù)據(jù)，將粧隧的間距設(shè)計為16m，此此兼顧隧道滑坡的三層不同的滑體。隧道粧的間距為16m時，埋入式的抗滑粧就會擋住滑坡后部的滑坡推力，將滑塊的土體假設(shè)為是一種剛性體，這時隧道所遭受到的滑坡推力就會是抗滑樁的前土推力與樁隧之間的滑塊滑力的總和。在對抗滑粧進(jìn)行分布時，通過對推力的計算，工作人員最終在隧道的滑坡段設(shè)計了14根截面為2.6m*3.5m，裝長度為34m，樁間距為4.9m的埋入式的抗滑樁，進(jìn)而達(dá)到對隧道滑坡路段進(jìn)行滑體支擋。

排水措施。根據(jù)隧道滑坡的現(xiàn)場勘察報告可以知道，滑坡體內(nèi)的地下水發(fā)育充足，并且隧道內(nèi)部經(jīng)過斷層的地帶滲水現(xiàn)象十分嚴(yán)重。因此，為了能夠最大限度的緩解甚至避免漏水現(xiàn)象的出現(xiàn)，以及最大程度的改善滑坡段水文條件，工作人員考慮到在對滑坡進(jìn)行治理時，就已經(jīng)展現(xiàn)出了十分全面的考慮。因此，本次在對隧道進(jìn)行排水工作時對原有的排水通道進(jìn)行了相應(yīng)的改善，隧道內(nèi)部設(shè)計了一排仰斜式的地下水引排通道，以此來增強(qiáng)隧道內(nèi)部的排水。

通過本文論述可知，滑坡所處的地理位置復(fù)雜，并且由于人為因素等各種原因?qū)е禄略俅螌?dǎo)致隧道變形。而在本次治理中得出以下經(jīng)驗：在運用“上擋式”的加固方式時，要對粧隧的間距進(jìn)行合理的擬定，而通過工作人員的分析和研究，認(rèn)為此次治理中，對于樁隧的間距設(shè)計在16m最為合適。而在進(jìn)行排水治理時，由于隧道內(nèi)部漏水嚴(yán)重，且地下水通道受堵，這種情況下，采用仰斜式的地下水引排通道最為合適。望此次研究能夠被相似工程提供工程經(jīng)驗，進(jìn)而有效的解決滑坡引起的隧道變形問題，僅供參考。