高速公路隧道邊坡失穩及施工處治措施

王 彬

（四川汶馬高速公路有限責任公司， 四川 成都 610000）

1 工程概況

汶川至馬爾康高速公路薛城1號隧道進口段為重力變形體，隧道進口仰坡高陡，坡面溝槽發育，地形凌亂，坡表危巖體發育，風化剝蝕問題較為突出，對隧道進口及橋梁構成嚴重安全風險。在建薛城1號隧道為左、右線分幅隧道，其中左線進口樁號為ZK80+255，右線進口樁號為K80+225。隧道進口外接橋梁，橋梁分左右幅，其中左線止點樁號為ZK80+255.48，右線止點樁號為K80+205，上部結構采用預應力砼（后張）簡支T梁，橋面連續；下部結構采用柱式墩，墩臺采用樁基礎。

1.1 地質構造及地質

邊坡處于總棚子倒轉復背斜東段，由于地層倒轉，巖層片理產狀單斜，場地基巖片理優勢產狀為355°∠65°。但邊坡區為重力變形體，片理產狀與正?；鶐r產狀有很大不同。測區屬地震活動區，根據GB18306-2015《中國地震動參數區劃圖》，場地地震動峰值加速度為0.15g，地震動反應譜特征周期為0.40S，場地對應地震基本烈度為Ⅶ度。

1.2 潛在失穩區特征及穩定性

根據地表調查分析，該邊坡潛在失穩區共劃分為8個區域，見圖所示。

圖1 邊坡分區圖

各潛在失穩區特征見表1。

分區 位置及特征 失穩破壞模式及穩定性 ①區 右洞進口正上方，上部為相對緩坡，下部為近直立邊坡，坡頂距隧道洞口約26m。 陡坡頂部發育有拉裂變形巖體及孤立懸空巖體，近期失穩跡象明顯。主要失穩破壞模式為墜落（錯斷失穩），拉裂巖體厚度約4.6m，高度約13.4m ②區 右洞進口正上方，上部為相對緩坡，下部為近直立邊坡，坡頂距離隧道洞口約93m。 陡坡面巖體拉裂變形及近期失穩跡象明顯，見孤立懸空巖體。主要失穩破壞模式為墜落、傾倒。 ③區 右洞進口右上方，上部為相對緩坡，下部為近直立邊坡，坡頂距離隧道洞口約99m。 陡坡面巖體拉裂變形及近期失穩跡象明顯，主要失穩破壞模式為墜落、傾倒。 ④區 左洞左上方，坡面上一孤立凸起，頂部距離隧道洞口高約40m。 臨空側巖體失穩跡象明顯，呈現滑移失穩特征，整個突出巖體周邊可見裂縫，表明該巖體整體穩定性不高，在降雨、地震作用下有整體滑移失穩趨勢。

2 高速公路隧道邊坡失穩現狀分析

結合工程實際情況分析，①號區域失穩坍塌，搭設的腳手架被壓塌。除垮塌部分外，①區塊右洞側山體也出現較大裂縫，裂縫寬度最大出處約30cm，由①區塊頂部貫穿至隧道底部，該部分失穩山體支撐于已搭設的腳手架上。同時在監測、巡查過程中發現，區塊⑧下部與區塊②頂端間存有橫向裂紋，致區塊②極易發生崩塌。①、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧區塊通過巡查并未發現裂縫，目前相對穩定。

2.1 被動網施作

被動網共兩處，1處布置于處治區坡頂中—右側，另1處布置在處治區坡腳中—左側，處治長度約131m，共655m2，設計型號為FSS-PD-1500(Ⅰ)，結構配置為鋼柱+支撐繩+錨繩+環形網+卸扣+減壓環，內設雙絞六邊形網，適用于攔截1500KJ以內的落石沖擊。

2.2 人工排危

待處治高邊坡山體因受歷次地震及次生災害影響，山體發育有拉裂變形巖體和孤立懸空巖體，存在大量不穩定的危石，有很大安全隱患。為保證下步施工安全，在對坡面防護加固之前先對危石進行清理，并做好高邊坡危石隱患排查、排除工作及相關安全防范工作。危石清理應結合坡面素噴砼，由坡頂向坡腳分級施作完成，即：上級邊坡危石清理→上級邊坡坡面素噴砼→下級邊坡危石清理→下級邊坡坡面素噴砼，如此循環直至坡腳。

2.3 掛網錨噴砼

本工程掛網錨噴砼共計18200m2，采用φ8mm鋼筋編制網眼間距為20×20cm的鋼筋網，并按2×2m間距布置φ18mm加強筋，鋼筋均采用焊接接長。鋼筋網及加強筋用φ18mm掛網錨桿固定于坡面，錨桿長3m，間距3×3m。噴射砼總厚16cm，采用C25砼制作。錨噴坡面按10～15m設置伸縮縫。目前坡面已完成素噴砼，為確保后期錨索（桿）的施工安全，在坡面搭設腳手架前，采用人工吊繩法先將整個坡面短錨桿、鋼筋網、噴砼按設計要求施作后，再搭設腳手架進行坡面錨索（桿）施工。

2.4 清理及拆除已損毀支架

由于本工程區塊1目前已發生垮塌，且有部分山體已失穩正支撐在未垮塌的腳手架上，未保證拆架安全，在拆除損毀腳手架前，必須先采用吊繩法清除掉已失穩部分山體后，再拆除損毀部分腳手架。對于已懸空未支撐到坡面的腳手架，先采用φ14鋼絲繩栓接在坡面打設5m長φ25mm砂漿錨桿上的方式提拉架體，鋼絲繩按一步兩縱設置，繩另一端連接并鎖定于縱桿、立桿鉸接點下方，安裝后用手動葫蘆張緊，架體提拉完畢后再從上至下逐層拆除腳手架架體。對于變形嚴重部分架體，拆除非常困難時，架體提拉完畢后采用氣割的方式逐根切割拆除。拆除的鋼管隨拆隨運走，不能堆放在腳手架上。

2.5 索道設計

因本工程的特殊性，以及地形、地貌的限制，薛城1號隧道高邊坡處治工程無人力、機械和騾馬運輸道路，材料運輸極其困難，因此只能采用索道運輸方案?？紤]工期要求和施工方便，擬設3處斜向架空索道，用于地面向山坡的材料、設備運輸，實現材料的垂直運輸。

2.6 腳手架設計及搭拆

本工程腳手架寬度約130m，總高度150m，遠高于JGJ130規范規定的50m常規搭架高度，須采取特殊措施設計。根據現場條件，采用以下措施設計施工：

1)充分利用坡面平臺，盡量實現上下分段搭設；

2)山下落地腳手架采用雙鋼管立桿，并對陡立坡面按每不超過12m一級用1排鋼絲繩錨繩提拉架體，實現減載；

3)對于落腳于山坡的腳手架，考慮減輕其架體重量，采用單根腳手架鋼管作為立桿，并按每不超過12m一級用1排鋼絲繩錨繩提拉架體。

4)在處治邊坡最大寬度下游側A區域，腳手架搭設寬度增加約50m，高度約60m，以確保腳手架整體的穩定性。

2.7 墊墩錨索（桿）施工

錨索、錨桿在各邊坡分段內由上向下逐孔鉆造，跟管干鉆成孔，成孔后鉆機下移一孔位繼續施工，已成孔安裝索（桿）并注漿，等強后在坡面依次安裝鋼筋網片（與坡面貼合，便于與錨噴鋼筋網焊接成整體）、錨墩鋼筋，然后支模澆筑錨墩砼，錨墩砼達到設計強度要求后張拉、封錨。

2.8 導石網

導石網布置于處治區坡頂向右側山腳，處治面積7402m2。導石網型號為LZ-300，按張口式設計，分為攔截部分和引導部分。結構配置為鋼柱+支撐繩+縱橫向拉繩+環形網+雙絞六邊形網+卸扣，支撐繩兩側設置消能裝置，適用于攔截3000KJ以內的落石沖擊。

3 結束語

綜上所述，在多山地區，各種地質災害的發育制約和影響著當地的社會經濟發展，特別是崩塌、危巖體災害，嚴重影響著當地與外界溝通的交通樞紐建設。本文通過分析該地區的公路隧道邊坡失穩處治施工措施，希望能夠提高公路隧道的運行穩定性。