張新洲

(中鐵隧道集團(tuán)宜萬(wàn)鐵路指揮部，湖北恩施 445000)

0 引言

宜萬(wàn)鐵路高陽(yáng)寨隧道進(jìn)口洞門(mén)處于繁忙的318國(guó)道公路上方復(fù)雜地質(zhì)條件的高陡邊坡上，施工期間發(fā)生了巖體崩坍、公路上客車被埋的特大事故，教訓(xùn)非常深刻。為吸取教訓(xùn)，避免類似的悲劇再次發(fā)生，有必要對(duì)特殊環(huán)境條件下邊坡的穩(wěn)定性和加固技術(shù)進(jìn)行探討。目前，在巖質(zhì)高陡邊坡相關(guān)研究中:文獻(xiàn)［1］在建立坡體地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上，利用三維數(shù)值模擬和強(qiáng)度折減法對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析;文獻(xiàn)［2］通過(guò)對(duì)高陡邊坡危巖體的分類、變形機(jī)制分析，提出穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法;文獻(xiàn)［3］分析了宜萬(wàn)鐵路全線高陡巖質(zhì)邊坡的主要地質(zhì)特征、類型和破壞模式，提出邊坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)和整治技術(shù);文獻(xiàn)［4］對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，采用GPS監(jiān)測(cè)手段為主，水準(zhǔn)儀、裂縫儀等監(jiān)測(cè)手段為輔的綜合監(jiān)測(cè)方法;文獻(xiàn)［5－8］側(cè)重于分析對(duì)高陡邊坡的加固處理，通過(guò)高陡邊坡防護(hù)工程實(shí)例研究現(xiàn)階段常用的錨索、錨網(wǎng)噴及主、被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)等防護(hù)技術(shù)。本文針對(duì)位于繁忙的公路運(yùn)輸干線上方、復(fù)雜高陡邊坡上的隧道洞門(mén)這一特殊地理環(huán)境的邊坡加固，介紹采用的工程施工和組織管理方法，重點(diǎn)介紹施工過(guò)程中的邊坡監(jiān)測(cè)方法及各種安全防護(hù)措施。

1 工程概況

宜萬(wàn)鐵路高陽(yáng)寨隧道進(jìn)口位于湖北省巴東縣野三關(guān)鎮(zhèn)大柑坪村318國(guó)道上方的陡崖上，隧道進(jìn)口上方高120多m，坡度約80°，進(jìn)口以下至318國(guó)道路面段高約20 m，坡度近垂直，局部呈反坡。318國(guó)道外側(cè)為木龍河，鐵路在318國(guó)道上方20 m處正交穿越，隧道與木龍河大橋相連，橋臺(tái)設(shè)置于隧道內(nèi)。由于318國(guó)道公路開(kāi)挖，在沿線形成部分巖石下層面臨空，時(shí)有落石情況發(fā)生。在鐵路施工過(guò)程中，隧道Ⅱ線進(jìn)口發(fā)生巖體崩坍(主要在進(jìn)口小導(dǎo)洞周邊及右下側(cè)部位)，橫向?qū)挾燃s為28 m，豎向高度約為30 m，最大厚度為5 m，崩坍體頂端局部與母巖聯(lián)系完整(可見(jiàn)新鮮巖石斷裂面)，中下部崩坍后形成一不規(guī)則的節(jié)理。崩坍發(fā)生后上部厚層灰?guī)r形成“鷹嘴”危巖體，危巖體地表發(fā)育有2條不貫通的裂縫。崩坍發(fā)生以后，為確保鐵路運(yùn)營(yíng)和318國(guó)道的行車安全，對(duì)鐵路隧道洞門(mén)周邊至318國(guó)道路面以上范圍內(nèi)，采用多種措施進(jìn)行了綜合治理。

2 主要設(shè)計(jì)措施

1)在線路Ⅰ線中心線左側(cè)15 m至Ⅱ線中心線右側(cè)15 m和318國(guó)道路面以上40 m范圍內(nèi)清除“鷹嘴”危巖體，再對(duì)整個(gè)坡面進(jìn)行全面清查，清除坡面所有危石。

2)在線路Ⅰ線中心線左側(cè)15 m至Ⅱ線中心線右側(cè)15 m和318國(guó)道路面以上40 m范圍內(nèi)設(shè)掛網(wǎng)錨噴C20混凝土厚10cm。錨桿孔徑φ50mm，錨桿采用長(zhǎng)3 m、φ25 mmHRB335級(jí)鋼筋，錨孔內(nèi)灌注 M20水泥砂漿。

3)在線路Ⅰ線中心線左側(cè)15 m至Ⅱ線中心線右側(cè)15 m和318國(guó)道路面以上40 m范圍內(nèi)坡面既有巖腔、溶洞采用M7.5漿砌片石嵌補(bǔ)。巖石間裂縫采用M7.5水泥砂漿壓灌密實(shí)。

4)Ⅱ線中心左20 m、右 60 m，標(biāo)高 677.0 ～711.0 m坡面采用SNS主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)(GPS2)防護(hù)。

5)在洞門(mén)頂部緩坡外沿處施作RX－050型被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)。

6)在線路Ⅰ線中心線左側(cè)15 m至Ⅱ線中心線右側(cè)15 m和318國(guó)道路面以上40 m范圍內(nèi)采用預(yù)應(yīng)力錨索加固。錨索橫向間距4.0 m、豎向間距6.0 m，共計(jì)167根。錨索長(zhǎng)22～26 m，錨固段長(zhǎng)8 m，單孔設(shè)計(jì)錨固力為827 kN。

7)在318國(guó)道內(nèi)側(cè)倒坡部位設(shè)置C30混凝土支頂，并設(shè)置3排臨時(shí)長(zhǎng)錨桿防護(hù)，錨桿間距4 m，排距3 m，錨桿孔徑73 mm，錨桿直徑32 mm，長(zhǎng)12 m。

8)Ⅰ線左側(cè)溶腔采用C30混凝土支頂，下部施作錨索和長(zhǎng)錨桿與山體連接。

3 主要施工方法及防護(hù)措施

3.1 危巖清理

清除加固范圍坡面浮土、危石。在Ⅱ線隧道小導(dǎo)洞坡面上部和中部有5塊較大危石，裂縫明顯，應(yīng)重點(diǎn)予以清理。危石分布情況見(jiàn)圖1。

圖1 危石圖Fig.1 Dangerous rocks

3.2 噴錨及支頂

1)對(duì)坡面進(jìn)行錨網(wǎng)噴支護(hù)。首先對(duì)坡面下部3～5 m較破碎的巖體進(jìn)行素噴C20厚10 cm混凝土封閉;然后采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，φ22 mm砂漿錨桿，長(zhǎng)4.0 m，間距1 m，梅花形布置，鋼筋網(wǎng)縱φ6 mm環(huán)φ8 mm，網(wǎng)格間距20 cm×20 cm。

2)對(duì)邊坡下部318國(guó)道內(nèi)側(cè)的倒階梯狀臨空巖體采用C30混凝土進(jìn)行支頂。支頂前清理公路邊溝，并在溝底放置鋼管(直徑159 mm)引排邊溝水。具體混凝土支頂加固方案見(jiàn)圖2。在洞門(mén)下方及左側(cè)有多處支頂，方法及情況類似。支頂C30混凝土工程數(shù)量為2 174.8 m3。

圖2 混凝土支頂加固方案圖Fig.2 Rock reinforcement by concreting support

3.3 主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)安設(shè)

部分坡面巖體極為破碎并存在不同程度的風(fēng)化和剝蝕現(xiàn)象，存在崩坍落石隱患，潛在的災(zāi)害對(duì)道路或者運(yùn)行的車輛、行人構(gòu)成巨大威脅。為防止山體落石對(duì)道路造成危害，按設(shè)計(jì)方案對(duì)Ⅱ線中心左20 m、右26 m，標(biāo)高677.0～711.0 m坡面采用 SNS主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)(GPS2)防護(hù)，平面面積約1 558 m2，防護(hù)面積為2 847 m2。主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)防護(hù)見(jiàn)圖3。

圖3 主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)防護(hù)示意圖(單位:m)Fig.3 Protection by active protection mesh(m)

3.4 邊坡的穩(wěn)定監(jiān)測(cè)

3.4.1 坡面觀測(cè)方案

3.4.1.1 巡山檢查范圍

對(duì)人員能夠到達(dá)的區(qū)域進(jìn)行巡山檢查，上至山頂，下至318國(guó)道坡腳，Ⅰ線以左20 m，Ⅱ線以右30 m。

3.4.1.2 巡山檢查項(xiàng)目

山頂坡面是否有危巖的隱患，危巖、危石和裂縫及其周圍是否有新鮮泥跡，山坡是否有新的、小的坍滑和出黃泥水點(diǎn)。

3.4.1.3 巡山檢查方式

測(cè)量危巖、危石尺寸，測(cè)量裂縫寬、深、延伸方向，作好記錄及編號(hào)登記。巡山檢查應(yīng)形成巡山檢查記錄表。

3.4.1.4 巡山觀察制度

1)專人巡山。由專人進(jìn)行定期的檢查和巡山查患工作，巡山觀察人員固定2人，巡山工作每次由2人一起共同進(jìn)行，巡山人員應(yīng)配備通訊設(shè)備工具包(對(duì)講機(jī)、安全繩、卷尺、望遠(yuǎn)鏡)、攀巖工具等。

2)巡山頻次。每天進(jìn)行2次，早上8:00一次，下午4:00一次，每次觀測(cè)形成記錄。

3)監(jiān)視制度。對(duì)崩坍、落石及防護(hù)建筑物等進(jìn)行全面、定期的檢查，發(fā)現(xiàn)隱患立即報(bào)告，以便及時(shí)采取防患措施，有險(xiǎn)情時(shí)立即組織作業(yè)人員及車輛撤離。①長(zhǎng)期、雨天看守:發(fā)生坍方落石時(shí)，應(yīng)能“看得清、聽(tīng)得見(jiàn)”，并能迅速設(shè)防。在大雨及大雪以上時(shí)，每2 h觀察一次;在中小雨時(shí)，每4 h觀察一次;陰晴天時(shí)，每6 h時(shí)觀察一次。②雨天、雨季巡回:巡回與公路交通維護(hù)、通行掛鉤，巡回工有權(quán)決定車輛是否放行。③雨中檢查:進(jìn)行冒雨檢查，可采用望遠(yuǎn)鏡觀察瞭望和近距離觀察相結(jié)合的方式，檢查路線沿公路進(jìn)行，每次從右向左檢查，也可以反向進(jìn)行。重點(diǎn)檢查有無(wú)落石、掉塊、掉土等異常現(xiàn)象，地點(diǎn)宜在坍滑體兩側(cè)或安全地段。

4)檢查情況通報(bào)。正常情況定期通報(bào)，異常情況及時(shí)通報(bào)。

3.4.2 地表位移監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)重點(diǎn)為坡面存在裂隙處、坡面突出的巖塊以及Ⅱ線洞頂以上坡面、Ⅱ線洞底陡坡等。

1)建立射線觀測(cè)網(wǎng)。設(shè)置照準(zhǔn)點(diǎn)和置鏡點(diǎn)后，采用LEICA R402全站儀測(cè)量，監(jiān)測(cè)邊坡?tīng)顟B(tài)，指導(dǎo)施工。

2)觀測(cè)點(diǎn)的布置。沿I線線路中心、II線線路中心、II線右側(cè)15 m設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面，在國(guó)道坡腳、洞口開(kāi)挖底部、洞口開(kāi)挖頂部、已施工第11排錨索處設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)。共布設(shè)3個(gè)斷面，15個(gè)測(cè)點(diǎn)。其中1號(hào)和2號(hào)測(cè)點(diǎn)位于Ⅱ線隧道洞口洞頂，已經(jīng)埋設(shè)并進(jìn)行監(jiān)測(cè)。擬埋設(shè)Ⅰ－1、Ⅰ－2、Ⅰ－3、Ⅰ－4、Ⅱ－1、Ⅱ－2、3、Ⅱ－3、Ⅱ－4、Ⅲ －1、Ⅲ－2、Ⅲ－3、Ⅲ－4 計(jì)13 個(gè)點(diǎn)(見(jiàn)圖4)。

圖4 觀測(cè)點(diǎn)布置示意圖Fig.4 Layout of monitoring points

3)觀測(cè)點(diǎn)埋置方式。在巖石上設(shè)置測(cè)點(diǎn)時(shí)，采用反射片直接粘貼于巖面上;在土層上設(shè)置測(cè)點(diǎn)時(shí)，采用φ28 mm長(zhǎng)0.6 m的鋼釬或鋼筋，在鋼釬或鋼筋頂部粘貼反射片。完成埋設(shè)后采用全站儀測(cè)量初讀數(shù)。

4)監(jiān)測(cè)頻率。儀器埋設(shè)后應(yīng)觀測(cè)幾次，確定穩(wěn)定的起始基準(zhǔn)值。觀測(cè)頻次為2次/d，發(fā)現(xiàn)異常情況后應(yīng)加密觀測(cè)頻率。

5)觀測(cè)時(shí)間。在工程搶險(xiǎn)至邊坡防護(hù)施工完成后3個(gè)月內(nèi)。

3.4.3 臨時(shí)通行期間的交通安全、報(bào)警警戒工作

1)臨時(shí)防護(hù)措施完成后，對(duì)318國(guó)道通行車輛的異常情況進(jìn)行24 h記錄;在隧洞周邊設(shè)置觀測(cè)網(wǎng)(利用圖4的觀測(cè)網(wǎng))觀測(cè);在人員能到達(dá)地段的坡頂設(shè)置24 h巡護(hù)人員。

2)工點(diǎn)兩側(cè)有臨時(shí)交通安全防護(hù)報(bào)警員看守。巡護(hù)和防護(hù)人員應(yīng)配備有效的通訊聯(lián)絡(luò)工具，在邊坡加固施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情要及時(shí)報(bào)警，封堵危險(xiǎn)點(diǎn)公路，并立即報(bào)告有關(guān)單位。

3.4.4 邊坡的安全監(jiān)控和應(yīng)急處置

1)每天對(duì)坡面上設(shè)置的15個(gè)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，并對(duì)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。

2)專人每天24 h對(duì)坡面及裂縫進(jìn)行巡查，一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即通報(bào)，并組織撒離施工現(xiàn)場(chǎng);同時(shí)通知交通管理崗，攔截過(guò)往車輛。

3.5 318公路繞道方案(路面6 m)

為使318國(guó)道盡早限制性開(kāi)通，并為邊坡加固施工提供必須的場(chǎng)地，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形條件，采用了公路繞道方案。

3.5.1 編制原則

1)坡面防護(hù)臨時(shí)工程部分結(jié)束，經(jīng)專家評(píng)估后實(shí)施方案。

2)邊坡加固施工與限制性開(kāi)通同時(shí)實(shí)施。

3)在限制通行范圍內(nèi)實(shí)行單向通車和交通管制。

3.5.2 公路繞道方案

3.5.2.1 修建標(biāo)準(zhǔn)

1)道路寬度。引入線和一般地段≥6 m，采用泥結(jié)碎石路面。

2)線路縱坡。綜合考慮取值為7.1%。

3)平面曲線半徑。最小曲線半徑為40 m。

4)安全防護(hù)。施工地段設(shè)置高1 m的鋼筋混凝土防護(hù)隔離墩，并在其上掛高4.5 m的防護(hù)隔離網(wǎng);在河側(cè)路肩設(shè)置高1 m的鋼筋混凝土防護(hù)隔離墩;道路兩側(cè)按規(guī)定設(shè)置各種道路標(biāo)志。

3.5.2.2 修建方案

施工區(qū)段繞行道路由318國(guó)道宜昌端，距宜萬(wàn)鐵路Ⅱ線中線30 m處引入，道路長(zhǎng)約65 m，在萬(wàn)洲端距Ⅱ線中線35 m處接318國(guó)道。原318國(guó)道范圍內(nèi)預(yù)留40 m×4 m的施工作業(yè)區(qū)域。

3.5.2.3 養(yǎng)護(hù)維修

為保證施工便道的正常使用，組織專門(mén)的養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍，配備必要的機(jī)械、工具和材料，對(duì)施工繞行道路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，確保路況完好，無(wú)坑洼、無(wú)落石、排水通暢。

3.5.3 交通管制措施

1)在永久坡面防護(hù)施工期間，在施工段宜昌端橋頭和距萬(wàn)洲端100 m處各設(shè)置交通管制崗，負(fù)責(zé)限時(shí)、限量管制通行車輛。

2)交通管制人員和坡面防護(hù)施工人員均配發(fā)步話機(jī)，保證聯(lián)絡(luò)暢通。

3)在交通管制崗前方200 m處設(shè)置交通管制標(biāo)識(shí)。

4)在交通管制期間，采用單向放行，每邊放行15 min或根據(jù)流量確定，交替放行。

3.6 318國(guó)道繞行防護(hù)方案

3.6.1 隔離防護(hù)措施

3.6.1.1 防護(hù)隔離墩

318國(guó)道邊坡防護(hù)腳手架及其施工區(qū)域，采用1 m高鋼筋混凝土防護(hù)墩與繞行通道隔離，同時(shí)在隔離墩上掛高4.5 m防護(hù)隔離網(wǎng)，將施工區(qū)域與行車通道完全隔離。

防護(hù)隔離墩尺寸為150 cm×100 cm(長(zhǎng)×高)，上底寬40 cm，下底寬80 cm，采用C20混凝土。

鋼筋混凝土防護(hù)墩采用φ22 mm主筋，φ8 mm箍筋，上底主筋間距30 cm，下底主筋間距23 cm，箍筋間距100 cm，主筋采用風(fēng)鉆打孔用砂漿錨于國(guó)道面以下100cm深;墩與墩之間用鋼筋籠連接焊牢，鋼筋籠采用φ22 mm主筋，φ8 mm箍筋，鋼筋籠側(cè)面主筋間距45 cm，頂面和底面主筋間距90 cm，箍筋間距100 cm，鋼筋籠安裝完后關(guān)模灌注C20片石混凝土。

3.6.1.2 河側(cè)防護(hù)墩

公路行車通道河側(cè)同樣采用1 m高鋼筋混凝土防護(hù)墩。尺寸和材料與中間防護(hù)隔離墩一致。

3.6.2 恩施側(cè)防護(hù)裝置

在繞行通道恩施方向接口處為下坡，為避免重車出現(xiàn)剎車失靈，在其端頭的隔離墩采用1.5 m×2.0 m(高×寬)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，且與公路路面采用深不少于1.0 m的φ25 mm鋼筋連接，每m至少4根，上部深1.0 m置于混凝土內(nèi)與鋼筋籠焊接為一體，在迎車面設(shè)置雙層汽車輪胎予以緩沖。

3.6.3 防護(hù)警戒崗設(shè)置

在洞口作業(yè)區(qū)的國(guó)道兩端各設(shè)1個(gè)防護(hù)警戒亭，并安排警戒防護(hù)員進(jìn)行24 h值班防護(hù)。宜昌端防護(hù)警戒亭設(shè)于木龍河橋頭，恩施端防護(hù)警戒亭設(shè)于距洞口作業(yè)區(qū)100 m通視處。

3.6.4 防護(hù)標(biāo)識(shí)設(shè)置

在防護(hù)警戒亭旁的國(guó)道通視位置掛設(shè)限速、限寬、單向行駛和防護(hù)區(qū)域內(nèi)禁止停車等警示標(biāo)識(shí)牌。防護(hù)區(qū)域內(nèi)車輛限速25 km/h，限寬5 m，在繞道兩側(cè)設(shè)置雙向行車反光標(biāo)牌。

3.7 錨索施工平臺(tái)(腳手架)搭設(shè)及安全防護(hù)措施

3.7.1 平臺(tái)搭設(shè)

為了進(jìn)行錨索施工、洞門(mén)施工和坡面整修的需要，需在318國(guó)道內(nèi)側(cè)搭設(shè)長(zhǎng)60m、高40m，能滿足多臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)進(jìn)行鉆孔、下錨、注漿、張拉作業(yè)并能滿足Ⅱ線隧道出洞開(kāi)挖作業(yè)和洞門(mén)施工時(shí)安全防護(hù)要求的平臺(tái)，并要求在平臺(tái)搭建和錨索施工過(guò)程中確保318國(guó)道上過(guò)往車輛的安全和平臺(tái)自身穩(wěn)定及車輛撞擊條件下的安全。為了確保上述目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，采用了“四?！钡墓芾怼?/p>

1)專一的方案。腳手架方案嚴(yán)格按建設(shè)部建質(zhì)［2004］213號(hào)《危險(xiǎn)性較大工程安全專項(xiàng)施工方案編制及專家論證審查辦法》進(jìn)行編制和組織專家論證工作。經(jīng)專家論證并報(bào)批施工的施工方案如圖5所示。

圖5 施工方案圖Fig.5 Sketch of scaffold

2)專用的材料。為了保證腳手架材料的質(zhì)量，嚴(yán)格按國(guó)標(biāo)軋制了150 t架管，加工了30 000套扣件。

3)專業(yè)的隊(duì)伍。腳手架由具有房建一級(jí)資質(zhì)的單位負(fù)責(zé)搭設(shè)。

4)專班管理。腳手架由安質(zhì)部負(fù)責(zé)自檢，對(duì)每一個(gè)扣件螺絲用扭力扳手進(jìn)行扭力核查，扭力不足的逐一補(bǔ)足;對(duì)每一個(gè)錨固點(diǎn)進(jìn)行錨固質(zhì)量確認(rèn)。腳手架的驗(yàn)收由指揮部報(bào)請(qǐng)監(jiān)理總站組織，由相關(guān)人員參加。

3.7.2 錨索施工安全控制

錨索施工本身施工工藝已非常成熟，在此不再贅述。重點(diǎn)控制做到以下幾點(diǎn):

1)調(diào)動(dòng)多年專門(mén)從事巖土工程的施工隊(duì)伍負(fù)責(zé)錨索施工，確保成錨質(zhì)量。

2)為防止錨索成孔過(guò)程中顆粒狀巖屑飛濺下落傷害過(guò)往車輛和人員，在鉆機(jī)和孔口之間設(shè)置了專門(mén)的防飛濺裝置，確保顆粒狀巖屑順巖面下落。在腳手架的外側(cè)用密目網(wǎng)進(jìn)行全封閉。

3)在作業(yè)平臺(tái)下方設(shè)置防墜網(wǎng)，所有施工作業(yè)人員必須佩帶安全帶，并保證掛在作業(yè)人員上方的腳手架鋼管上。

3.7.3 防車輛傷害

在318國(guó)道繞行防護(hù)的基礎(chǔ)上，對(duì)腳手架本身進(jìn)行了防車輛傷害防護(hù)。為防止便道上車輛側(cè)翻傷害腳手架，腳手架底層采用雙立柱，同時(shí)用I16型鋼搭設(shè)防車輛側(cè)翻的型鋼排架。

3.7.4 平臺(tái)拆除

確認(rèn)平臺(tái)所在坡面全部加固工作完成后，在切實(shí)做好安全防護(hù)的前題下，至上而下，依次拆除，同時(shí)結(jié)合坡面清理對(duì)巖壁上的金屬連接件逐一割除并進(jìn)行防腐處理。

3.8 被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)施工

為防止高邊坡上部掉塊危及到線路的運(yùn)營(yíng)安全，在隧道頂部外沿，從Ⅰ線左側(cè)至Ⅱ線右側(cè)設(shè)置一道RX－050型被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)(見(jiàn)圖6)。被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)施工順序?yàn)?被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)鋼柱基礎(chǔ)的位置、上拉錨桿及側(cè)拉錨桿孔位的現(xiàn)場(chǎng)確定;錨桿鉆孔成孔或混凝土澆筑錨墩、鋼柱基礎(chǔ)灌注;錨桿的安裝及錨固灌漿;養(yǎng)護(hù)24 h后進(jìn)行鋼柱、上拉錨繩、下拉錨繩、支撐繩的安裝;防護(hù)網(wǎng)的安裝。

圖6 被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)Fig.6 Passive protection mesh

3.9 Ⅰ線左側(cè)溶腔C30混凝土支頂措施

在Ⅰ線隧道左側(cè)發(fā)育1個(gè)大溶腔，為防止其坍塌失穩(wěn)危及到線路的安全，對(duì)該溶腔進(jìn)行C30混凝土支頂(見(jiàn)圖7)。

圖7 Ⅰ線右側(cè)支頂效果Fig.7 Support of karst cave on right side of railway line

1)對(duì)318國(guó)道與標(biāo)高684.5 m以下溶洞采用C30混凝土嵌補(bǔ)支頂;標(biāo)高684.5 m以上設(shè)C30混凝土柱支頂，柱截面3 m×3 m，凈間距3～4 m，支柱基礎(chǔ)位于基巖上，且基礎(chǔ)鑿平。對(duì)嵌補(bǔ)混凝土與基巖接觸面斜坡鑿毛并每3m高鑿1m寬臺(tái)階;C30混凝土與坡面接觸采用錨桿連接，其中短錨桿嵌入基巖內(nèi)3 m，短錨桿間距1.5 m，錨桿鉆孔孔徑50 mm，錨桿鋼筋直徑20 mm，正方形布置。混凝土污工總量為2 365 m3。

2)嵌補(bǔ)支頂C30混凝土平臺(tái)下設(shè)置錨索，共2排20孔，錨索間距3.0 m，正方形布置，錨索鉆孔孔徑130 mm，錨索長(zhǎng)20m，錨固段長(zhǎng)6m，單孔設(shè)計(jì)錨固力827kN，傾角均為15°，每孔內(nèi)置6束φ15.24mm鋼絞線。

3)嵌補(bǔ)支頂C30混凝土平臺(tái)下設(shè)置長(zhǎng)錨桿，共2排18孔，錨桿間距3.0 m，正方形布置，錨桿鉆孔孔徑φ73 mm，錨桿鋼筋直徑32mm，錨桿長(zhǎng)12m，傾角均為15°。

4 工程重點(diǎn)、難點(diǎn)

1)重點(diǎn)是位于繁忙干線公路318國(guó)道上方隧道洞門(mén)邊坡加固施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)控制。318國(guó)道是華東、華中進(jìn)入川、藏的重要干線公路，車流量非常大，施工過(guò)程中出現(xiàn)的任何疏忽都可能導(dǎo)致車毀人亡的慘劇發(fā)生。

2)難點(diǎn)之一是錨索施工平臺(tái)搭設(shè)及安全管理，既要滿足施工作業(yè)的需求，又要確保318國(guó)道上過(guò)往車輛和人員的安全;難點(diǎn)之二是高邊坡的穩(wěn)定性監(jiān)控。在本工程中采用巡山(監(jiān)控坡面裂縫情況)、地表位移監(jiān)測(cè)(建立射線觀測(cè)網(wǎng))、洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)等監(jiān)控方式，對(duì)邊坡的穩(wěn)定性情況進(jìn)行信息收集、分析及反饋，保證了整個(gè)施工過(guò)程的安全。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

通過(guò)采取綜合手段對(duì)高陽(yáng)寨隧道進(jìn)口邊坡進(jìn)行加固施工后，邊坡的穩(wěn)定性顯著提高。高陽(yáng)寨隧道邊坡加固最終效果見(jiàn)圖8。工程實(shí)踐證明:1)該邊坡的加固因地制宜地集中了多項(xiàng)邊坡處理方法是行之有效的，達(dá)到了預(yù)期的加固目的。2)公路的繞行是必要的，為邊坡加固提供了寶貴施工場(chǎng)地。318國(guó)道繞行防護(hù)和腳手架的防護(hù)措施是有效的，保證了整個(gè)施工過(guò)程中施工人員、機(jī)具、設(shè)備的安全和318國(guó)道上過(guò)往車輛的安全。3)在整個(gè)施工過(guò)程中嚴(yán)格實(shí)施了邊坡穩(wěn)定監(jiān)測(cè)方案，沒(méi)有觀測(cè)到明顯的邊坡變形數(shù)據(jù)和現(xiàn)象。這種監(jiān)測(cè)方式在巖質(zhì)陡壁上效果有限，是否適用有待商榷。

圖8 高陽(yáng)寨隧道邊坡加固最終效果Fig.8 Picture of reinforced entrance portal slope of Gaoyangzhai tunnel

5.2 建議

1)在鐵路設(shè)計(jì)選線過(guò)程中，要力求避免把隧道洞門(mén)選在繁忙干線公路或其他重要建筑物上方的陡壁上。

2)在選線沒(méi)有繞避條件的情況下，要首先考慮干線公路的局部永久性改移，為公路上的車輛提供一條安全通道。

3)在前述2種情況均無(wú)法實(shí)現(xiàn)，同時(shí)又無(wú)法對(duì)巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性做出定量評(píng)價(jià)的情況下，應(yīng)首先假定邊坡是不穩(wěn)定的，按照“寧強(qiáng)勿弱”的原則，采取一切必要的、技術(shù)可行的、經(jīng)濟(jì)合理的工程措施和安全防護(hù)措施，并在隧道出洞開(kāi)挖作業(yè)以前完成邊坡加固施工和交通安全防護(hù)措施?？傊?，采取有效的工程措施和安全防護(hù)措施來(lái)避免一切邊坡失穩(wěn)事故的發(fā)生。

［1］ 鄭光，許強(qiáng)，杜宇本.高陡巖質(zhì)橋隧工程邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及工程支護(hù)措施［J］.成都理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2011，38(4):430 － 437.(ZHENG Guang，XU Qiang，DU Yuben.Evaluation of the stability and the study of engineering support measures for the high and steep rock slope in a bridge and tunnel engineering［J］.Journal of Chengdu University of Technology:Science ＆ Technology，2011，38(4):430－437.(in Chinese))

［2］ 曾憲明.宜萬(wàn)鐵路高陡巖質(zhì)邊坡特點(diǎn)及整治技術(shù)［J］.路基工程，2011(1):169 －171.(ZENG Xianming.Characteristics and treatment technology of high steep rock slope along Yichang-Wanzhou railway［J］.Subgrade Engineering，2011(1):169 －171.(in Chinese))

［3］ 余偉健，高謙.綜合監(jiān)測(cè)技術(shù)在高陡邊坡中的應(yīng)用［J］.北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2011(1):14 －19.(YU Weijian，GAO Qian.Application of a synthetic monitoring technique to high and steep slopes［J］.Journal of University of Science and Technology Beijing，2011(1):14 －19.(in Chinese))

［4］ 徐國(guó)強(qiáng)，張亞賓，劉兵，等.高陡邊坡的穩(wěn)定性分析與綜合評(píng)價(jià)［J］.金屬礦山，2010(1):24 －27.(XU Guoqiang，ZHANG Yabin，LIU Bing，et al.Stability analysis and comprehensive appraisal of high and steep slopes［J］.Metal Mine，2010(1):24－27.(in Chinese))

［5］ 張學(xué)利，方自偉.噴錨網(wǎng)技術(shù)在高陡邊坡防護(hù)中的應(yīng)用［J］.建筑安全，2011(1):33 －35.

［6］ 宋勝武，馮學(xué)敏，向柏宇，等.西南水電高陡巖石邊坡工程關(guān)鍵技術(shù)研究［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2011(1):1－22.(SONG Shengwu，F(xiàn)ENG Xuemin，XIANG Baiyu，et al.Research on key technologies for high and steep rock slopes of hydropower engineering in Southwest China［J］.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2011(1):1－22.(in Chinese))

［7］ 朱毅，付孝銀，倪婷婷，等.高陡邊坡噴錨防護(hù)技術(shù)及應(yīng)用研究［J］.建筑結(jié)構(gòu)，2010(S2):618 －620.(ZHU Yi，F(xiàn)U Xiaoyin，NI Tingting，et al.Technology and application of spray concrete and anchorage on steep slope［J］.Building Structure，2010(S2):618 －620.(in Chinese))

［8］ 郭志明，武衛(wèi)星，陳家紅.泥灰?guī)r質(zhì)高陡人工邊坡加固技術(shù)及其應(yīng)用研究——以湖北巴東縣聶家溝大橋居民點(diǎn)高切坡為例［J］.武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2009(5):37－40.(GUO Zhiming，WU Weixing，CHEN Jiahong.Research of the reinforcement technologies of the high manpowered marlstone slope and it’s application［J］.Journal of Wuhan Institute of Technology，2009(5):37－40.(in Chinese))