潘力 隆威
(中南大學地球科學與信息物理工程學院,湖南長沙 410083)
貴州某隧道地質構造較簡單,構造單元屬茅臺向斜北翼,地層總體南傾,未發(fā)現明顯區(qū)域性斷裂通過跡象,局部發(fā)育小型揉皺。進口主要地層二疊系上統長興組(P2c)中風化灰?guī)r和第四系全新統含碎石粉質粘土,路線設計高程高于當地侵蝕基準面約400 m~500 m,地表徑流條件良好,構造物的水文地質條件較簡單。由于地形切割強烈,侵蝕基準面低于線位,地下水埋藏較深,因此地下水對隧道危害小。隧道進口段地勢較陡,為順層坡,洞口開挖后,會有少量強風化灰?guī)r易沿節(jié)理面產生崩塌、掉塊等現象。場區(qū)地震反應頻譜特征周期為0.35 s,動峰值加速度值為0.05g,場區(qū)地震基本烈度為6度。
該隧道左線仰坡受左、右洞洞口切坡、隧道開挖爆破震動及降雨影響,在左線軸線ZK38+346,ZK38+350處發(fā)育兩條斜交隧道軸線的裂縫,裂縫走向約151°,與巖層走向基本一致,具體情況見圖1~圖3。
經前期地表觀察分析,這兩條裂縫寬度呈逐步擴大趨勢,至10月6日最大寬度約12.5 cm,對該隧道的安全施工構成了嚴重的威脅。在我中心的建議下,施工方對地表裂縫進行了回填、封閉處理,同時在裂縫上方施作了兩道截水溝,以防止雨期地下水下滲加速坡體的下滑;我中心于2012年10月6日建立了地表沉降觀測線兩條,但由于裂縫處理及截水溝施工影響,多數測點受到擾動或破壞,10月9日我中心重新布設地表沉降觀測線兩條,每條測線包括7個測點,編號分別從A到G,其中A點布置于裂縫影響范圍以外(具體情況見圖1),連續(xù)測量該仰坡的沉降變形情況,對地表新出現裂縫也進行了觀察與記錄(見圖4),同時,施工方于10月21日開始對右洞洞口段進行了回填反壓,填土至線路標高以上約13 m(見圖5),該措施對邊坡的變形起到了較好的控制作用。
圖1 該隧道左線仰坡地表沉降測點布置圖
圖2 地表裂縫呈連續(xù)狀
圖3 ZK 38+346處裂縫寬度
圖4 地表裂縫封閉后新發(fā)展的裂縫
圖5 右洞洞口段的反壓回填
10月9日~11月15日,該隧道左線地表ZK38+340,ZK38+348測線沉降監(jiān)測結果見圖6,圖7,ZK38+340,ZK38+348測線最大沉降點均位于B點(地形為山脊線上),最大沉降量分別為81.2 mm,114.2 mm,C,D 測點處變形亦較大;測點 A 由于位于裂縫范圍以外,沉降變形量很小;由地表沉降速率圖知:右洞洞口段反壓回填前變形速率較大,B點日沉降量達4mm~5mm;C,D兩點亦達到3 mm~4 mm。反壓回填后變形速率明顯降低,日均沉降量為0.5 mm~2 mm左右,仰坡向穩(wěn)定方向發(fā)展,但是沉降量仍然在增加。
圖6 該隧道進口左線ZK 38+340測線地表累計沉降曲線圖
圖7 該隧道進口左線ZK 38+348測線地表累計沉降曲線圖
由監(jiān)測數據可以得知,地表裂縫封閉、截水溝的施作和右洞反壓回填對左線邊坡的穩(wěn)定性起到了一定的控制作用,但是仍未滿足穩(wěn)定條件。由于該邊坡為一順層坡,發(fā)育有3組裂隙,巖體呈碎塊狀,自穩(wěn)性較差;同時左、右洞洞口段切坡減小了滑體的抗滑力并為該坡提供了運移空間,地表裂隙形成后,地表水下滲至巖土體內使巖土體力學性質降低,其抗滑能力進一步減小;右洞回填反壓在一定程度上增加了抗滑力,并使該邊坡的向右的運移空間受到限制,但該邊坡仍具有向右前方的運動可能,目前仍處于緩慢下移過程中。
建議施工方維持右洞目前的回填狀態(tài),待坡體基本穩(wěn)定后再施作抗滑措施,達到抗滑穩(wěn)定要求后方可進行右洞洞口段回填土的開挖及右洞洞內掘進施工。
[1]馮光樂,羅 榮,凌天清,等.RMR法在公路邊坡應用中的幾點修正[J].長安大學學報(自然科學版),2002,22(6):19-24.
[2]沈明榮,陳鍵峰.巖體力學[M].上海:同濟大學出版社,2006.
[3]JTG D70-2004,公路隧道設計規(guī)范[S].
[4]GB 50330-2002,建筑邊坡工程技術規(guī)范[S].
[5]周業(yè)萍,常 嘉.某隧道邊坡穩(wěn)定性研究[J].山西建筑,2012,38(9):167-169.