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隧道洞口滑坡、高边坡治理技术

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童_I} f ,蠡 慧—蓦。零c=I_ , 争 , r 交遢l标准化●总I45期 维普资讯 http://www.cqvip.com 一 公路工程与运输 黄振鹤 (安徽省公路勘测设计院,安徽合肥230041) 摘要:徽杭高速公路在隧道施工中发生了滑坡,认真总结治理这一地质病害的施工技术与措施,对地质病害的防治具有 积极的意义。 关键词:隧道洞口;滑坡;高边坡;治理 中图分类号:U455 文献标识码:B 文章编号:1002-4786(2005)09—0078—03 Technique for Treatment of Landslide and Highslope at Side H0les of Tunnel HUA G Zhen-he (Anhui Highway Survey and Design Institute,Hefei 230041,China) Abstract:As landslide happened in tunnel construction of Anhui-Hangzhou expressway,we summa- rized some techniques and measures for treating this kind of geologic disease,which has active signii- fCance. Key words:side holes of tunnel;landslide;highslope;control 1 工程区域概况 2滑坡及高边坡工程地质特征 徽杭高速公路竹岭隧道为单向双洞隧道.山洞 中距为42m,进洞口均为深挖路堑,左右侧原设计 最大边坡高30m~45m。2004年5月,路堑挖至接近 设计标高时,发现距坡口约50m处出现了80cm~ 2.1 地层岩性 隧道洞口山坡的自然斜坡坡度为30。~40。,隧 道及其附近的地层主要有:震旦系下统休宁组地 层,以灰绿色、灰黄色的凝灰质粉砂岩和凝灰色砂 100cm的裂缝,下错约为30cm一40cm,观测其速率 约为10mm/d。根据钻探和滑坡发生的要素和变形 岩夹凝灰岩韵律互层;岩层产状为355。 57。,寒 武系下统荷塘组地层.以黑色、灰黑色、浅灰色的 中薄层状碳质板岩为主:地层产状为335。L45。: 迹象综合分析.该滑坡体最大厚度约为20m,体积 约为20万方 第四系冲洪积层.分布于洞口附近及旁侧沟谷内, 以洪积粘性土混碎(砾)石为主。 2.2地质构造 该工程位于安徽皖南、浙西、赣北中低山丘构 成的江南中低山重丘陵区,第四系以来新构造的运 动比较活跃,丘陵山原仍继续抬升,地表遭受强烈 的切割、剥蚀作用.塑造了沿线中低山丘陵层峦叠 休宁断裂是皖南南部的一条深大断裂.由数条 逆断层和正断层组成宽达几十米至数百米的深大断 嶂、沟壑纵横、河流深切的地貌特征。 路线所经地区属中亚热带湿润季风气候区,夏 热冬冷.四季分明。年平均降雨量约为1 800mm。 沿线地形切割强烈.降雨充沛.水系发育,大小沟 谷河流具有山区水系特征,即雨季水位猛涨,水流 裂带,其东段即所谓三阳一顺溪断裂。徽杭高速公 路皖境段基本位于该断裂带和断裂带附近,从隧道 洞口的路堑高边坡和前后多处路堑揭露的地质剖面 看,主要分以下几种类型: a)岩层挤压破碎强烈,节理裂隙十分发育,片 理化现象严重,常见构造碎裂岩和角砾岩: 湍急,枯水期流量小,甚至干枯。 维普资讯 http://www.cqvip.com 准化●总145期 公路工程与运输 b)微型褶曲、揉皱现象常见,多强烈风化成碎 层带较宽,带内发育有挤压破碎带、片理化带、中 片状或土状,多构成地下水富集带: 酸性岩脉充填带、断层泥、构造透镜体等.致使边 C)小型褶皱变形强烈,岩层产状杂乱,层间多 坡岩体支离破碎,风化程度较高,局部地段边坡自 具有微薄层状泥化夹层,受断层及褶皱影响,隧道 坡顶至开挖坡脚均已风化破碎呈土状。开挖后,坡 进口段节理裂隙十分发育.岩体破碎,主要节理有 率较陡,已产生大面积坍塌,难以形成原设计的坡 175。~180。 62。~ 65。、110。 37。、31。 60。~ 形、坡率。 65 ̄、25o 60o等.节理裂隙的切割为变形体的 根据该坡体结构特征.分析变形将进一步发展 发育提供了结构条件。 为滑坡,其后界受控于与断层平行的陡倾结构面。 因此.凡在该断裂带通过的坡体.人工高边坡 倾角65。~70o左右.主滑带与该段坡体岩层产状一 稳定性较差,易发生坍塌和滑坡。 致,倾角45。左右.由于边坡局部已风化破碎呈土 2.3水文地质条件 状,按局部土质边坡破坏机理,坡脚附近剪出一般 本区地下水的储存和排泄.主要受微地形条件 倾角较缓,按15。考虑。 的汇流和断裂构造作用形成的易于贮水的构造岩体 4设计参数的选取 控制。竹岭隧道进洞口位于昌源河之源头,地形相 4.1 隧道左洞口左侧滑坡设计中主要依据滑坡主 对平缓.加之两侧均有北东向断层通过,地形和岩 轴断面进行计算.据滑坡现状采用工程地质比拟法 体均具备了地下水贮存的条件.因此竹岭隧道进口 确定其现状条件下稳定系数接近1.0.结合经验数 处均有地下水出露,形成泉水和湿地。 据取滑坡后缘牵引段C=0kPa, =40。;主滑段C= 3病害特征 20kPa,反算求得 =21.5。。 3.1 隧道左洞口左侧滑坡特征:该滑坡后缘位于 4.2隧道右洞口右侧高边坡主要依据边坡代表性 路堑顶以上正在开挖的截水沟附近,两侧界以两侧 断面及钻探资料进行计算.依边坡现状工程地质比 自然沟为界.剪出口位于路基坡脚附近,滑体沿滑 拟法确定其现状条件下稳定系数接近1.03.取后缘 动方向约80m,沿路线方向宽约130m,滑体总体积 牵引段C=0kPa, =40。;主滑段C=20kPa,反算求得 约20万方,后缘裂缝呈圈椅状,最大下错约1.5m, 35。。 后缘裂缝总体走向为75o~80。,结合侧界裂缝走向 本区地震基本裂度为VI度,不考虑地震力影 及各部位变形形态,确定主滑方向为195。。 响,滑坡及边坡设计安全系数取高速公路规范低值 该滑坡为岩石滑坡,滑面为岩体内的结构面, 为1.20;滑体重土体取20kN/m ,岩体取23kN/m 。 滑体平均厚度约为20m,其前缘出口根据坡脚钻孑L 5治理工程措施 资料分析最深在低于坡脚5.3m处,主滑带滑面倾角 5.1 隧道左洞口左侧滑坡治理措施(见图1) 分析约为24o,后缘依附倾角65。的构造面形成。 该滑坡岩层倾向北,倾角45。左右,滑坡体基 本处于三阳一顺溪断裂范围内,受断层影响,岩体 十分破碎.倾向临空的软弱结构面发育。相对富 水.易形成切过层面的主滑带,在开挖卸荷下该带 首先蠕滑.牵引后部形成主拉裂缝,断面主滑与牵 引段推挤前部抗滑段,现抗滑段已受挤开裂,但剪 出口尚未形成.故处于蠕动挤压阶段,属破碎岩切 层滑坡 3.2 隧道右洞口右侧高边坡特征:右线隧道进口 网1 隧道左洞口左侧滑坡治理 处的边坡为震旦系下统休宁组地层,岩性为凝灰质 5.1.1 刷方减重:对滑坡中、上部采取减重和重新 粉砂岩、凝灰质粉砂岩夹凝灰岩及粉砂质泥岩韵律 设计坡率的方法,调整后共分6级边坡,每级高 互层 岩层产状355。 57。(与边坡倾向同),三阳一 9m.坡率自下而上分为1:0.5、1:0.75、1:1、1:0.75、 顺溪断裂分支断层带从坡体上大角度斜交通过,断 1:0.75、1:1,第1级平台宽5.25m,以利于设抗滑桩, ] 0{p ∞。oZ.Z(_)II《N—_Q匿《(1Z《 l ∞Z()一¨l_《维普资讯 http://www.cqvip.com 交通标准化●总145期 公路工蠢与运辑 第3级平台设6m宽卸荷平台,其他平台宽均为2m。 5.2.3第一、二、四级边坡上设置34片预应力锚索 框架,框架节点处设设计拉力为700kN的预应力锚 索。竖肋及横梁截面尺寸为0.6mx0.6m.肋柱间距 为3m(每片横向宽6m)。 5.2.4第三级边坡上设置锚杆框架进行坡面防护。 框架节点处设置长10m、直径为28mm的锚杆,框 架梁截面尺寸为0.3mx0.4m.竖肋间距为3m(每片 横向宽6m)。 5.1.2预应力锚索抗滑桩:第一级平台上设置预应 力钢筋混凝土锚索抗滑桩,一排共17根,桩长 16m,中距6m,截面2mx2.6m,每根抗滑桩头设2 孔预应力锚索,索长26m,由7根 15.24mm高强低 松弛钢绞线组成,单孔锚索设计拉力为800kN。 5.1_3坡脚挡墙:为稳定坡脚和平衡该段滑坡推 力,在坡脚处设置一道浆砌块石路堑挡墙。 5.1.4预应力锚索框架:为防止滑体从桩顶以上剪 出及减少抗滑桩推力,在第二级边坡上设置l5片预 应力锚索框架,第四、五级设16片预应力锚索框 架,框架节点处设设计拉力为700kN的预应力锚 索。竖肋及横梁截面尺寸为0.6mx0.6m,肋柱间距 为3m(每片横向宽6m)。 5.1.5坡面防护:为保证刷方后的坡面稳定,防止 雨水冲刷及坡面松弛,一级边坡设置浆砌片石护面 墙,二、四、五级边坡在框架内设置三维网植草, 三级边坡设浆砌片石拱形骨架植草防护,六级边坡 采用浆砌片石网格骨架植草防护。 5.1.6地面截排水沟:为有效地截排地表水对滑坡 稳定的影响.在刷方区域及滑坡周界以外不少于 5m处设置截水沟.向两侧排水,在各级边坡平台 上设边坡排水沟。 5.2.5第一级边坡抗滑桩段采用浆砌片石护面墙防 护,第二、三、四级锚索、锚杆框架内采用三维网 植草防护,第五级边坡采用拱形骨架护坡防护,第 六级边坡采用网格骨架护坡防护。 5.2.6为有效地截排地表水对边坡稳定性的影响, 在堑口以上5m处设置截水沟,向两侧及边坡中部 急流槽排水。 6结语 6.1 规范规定推力计算中的安全系数K取1.05~1.25, 差值幅度为0.2,每差0.05,推力值可能成倍变化。 安全系数是我们对工程处理对象了解和把握不足的 种安全储备。如果对滑坡性质了解的比较清楚, 参数值准确性较高,考虑将来的最不利情况,K值 可取1.10~1.15,反之应取大些 对重大工程处, 如隧道洞口、重要建筑物附近等,K值也应取大些。 6.2强化公路工程地质工作。高速公路路基相对 较宽,在山区对自然坡体破坏较大,易诱发山体的 5.2 隧道右洞口右侧高边坡加固措施(见图2) 地质灾害,因此要加强地质工作.优化工程设计, 节省造价 6.3施工方法正确与否是保证边坡稳定的关键, 必须分级开挖,随即支挡,挖一级,支挡一级,切 不可一挖到底再防护,要避免发生新的变形,防止 增加投资及影响施工进度。 6.4 高边坡加固采用锚固技术是地下的隐蔽工程, 工程质量与施工技术密切相关,锚固工程对施工队 【酮2 隧道右洞VI右侧滑坡治理 伍的专业技术水平要求较高。建设单位对选择的专 业施工队伍应严格把关.要选择有经验、责任 12,强 的专业队伍,并加强对施工质量的监督和管理。 5.2.1 由于原设计的边坡坡率较陡,局部坍塌后重 新设计为每级9m高的六级边坡,第一级坡率为1:0.5, 平台宽设为3m,二、三、四级边坡坡率为l:0.75, 五、六级为l:l,均设置2m宽的平台。 5.2.2第一级平台上设置一排共ll根的抗滑桩,桩 6.5地质病害的防治应建立在尽可能多的地质资 料的基础上,病害治理设计应是动态设计,信息化 施工,随开挖变化情况及时修改。 作者简介:黄振鹤(1953一),安徽省公路勘测设计院高级工 程师,总工办副主任。 收稿日期:2005—02—03 长16m.截面1.8mx2.4m,中距6m,每根桩头设置2 孔预应力锚索,索长23m,由7根 15.24mm高强低 松弛钢绞线组成,单孔锚索设计拉力为800kN。 

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