盛明宏 (安徽省公路橋梁工程有限公司,安徽 合肥 230031)
周灣隧道起訖點樁號為左線:ZK32+480-ZK33+072,長592m,右線:K32+467-K33+058,長591m。周灣隧道左側100m處,為省道215隧道,右側100m處為皖贛鐵路隧道。隧道最大埋深60m,最小埋深12m。進口端山體地形較為陡峻,自然坡度>40°,洞身至出口端山體地形略有起伏,至洞門處趨緩,自然坡腳約30°。洞身中后段分布一小型斷裂構造,構造帶內巖體破碎,帶內充填斷層泥。周灣隧道出口為雙河分離立交,左線洞口距離橋臺3m,右線明洞后即為橋臺。橋臺樁基設計長度為15m,位于半山腰。
周灣隧道為寧績高速公路上一座普通的分離式隧道,但因地質條件的影響該條隧道出現(xiàn)多次塌方,在距離出口150m范圍內出現(xiàn)了山體滑坡變形等異常情況,造成了洞內襯砌出現(xiàn)多道縱向和橫向裂縫,洞身出現(xiàn)明顯的變形和整體下沉,仰拱填充產生錯位裂縫,初支下沉變形嚴重,型鋼拱架出現(xiàn)扭曲變形和折斷,左線隧道出口山體前移使雙河0#臺帽擠壓變形,橋臺向大樁號位移60cm,橫向移動20cm,其中K32+920洞頂位置出現(xiàn)一道寬帶和剪切位置20cm以上的橫向裂縫。該條隧道因此而成為治理滑坡與隧道洞內處理同步進行的特殊隧道。
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①加強洞內的監(jiān)控量測。從ZK32+650-ZK32+980段每10m布設一個斷面,一個斷面4個點。
②周灣隧道左洞ZK32+971-ZK32+981二襯段采用I25工字鋼做臨時護拱,間距50cm,兩側拱腳采用2cm鋼板或工字鋼固定,護拱與二襯間采用噴射混凝土噴實。
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圖3
③ZK32+981-ZK33+010段采用回填土,從小樁號往大樁號回填,因左側變形比右側嚴重,為保證施工安全,先回填該段左側,回填高度為3m,再從右側由小樁號往大樁號回填,回填高度3m,最后從中間的由大樁號往小樁號回填,回填高度為5m(包括左右側),ZK32+981-ZK32+991該段全部回填至拱頂。
④ZK32+912-ZK32+980仰拱注漿加固,襯砌破除,初支換拱,換拱后的預留變形量20cm以上,初支采用I22a工字鋼,間距60cm,噴射混凝土厚度28cm,襯砌厚度60cm。
①周灣隧道右洞變形較為嚴重的兩段分別是K33+014-K33+025段、K33+032-K33+045段,這兩段采用沙袋進行反壓回填支撐,中間預留施工通道,預留通道采用I20工字鋼焊接加工。
②未采用沙袋堆碼的初支段落全部采用I20工字鋼作為護拱,間距50cm,采用噴射混凝土噴實。
③周灣隧道右洞K32+912-K33+058段采用φ50小導管環(huán)向注漿,環(huán)向間距1m,梅花形布置,注漿范圍為開挖輪廓線以為不小于5m,漿液中加入速凝劑,注漿壓力為0.5MPa~1.0MPa。注漿順序為:
a.環(huán)向注漿加固;
b.環(huán)向注漿結束、漿液強度達到設計強度時,開挖已破環(huán)段的仰拱,每次開挖長度不大于5m;
c.開挖后采用6m長φ50小導管進行仰拱注漿加固,注漿結束后澆筑仰拱,一次性澆筑完成;
d.換仰拱澆筑完成段的初支,換一榀成環(huán)一榀,換拱長度不大于5m,換拱后的預留變形量20cm以上,初支采用I22a工字鋼,間距60cm,噴射混凝土厚度28cm,襯砌厚度60cm。
雙河分離立交橋臺因山體變形造成位移及斷裂,主要的處治措施如下:
①河道改位至第三跨位置,對第一、第二跨橋下及左右幅之間反壓回填注漿加固處理,回填高度為箱梁底板附近;
②對雙河分離立交支座出現(xiàn)變形的梁板進行頂升,恢復支座位置;
③在原橋臺后面重新施工樁基再做橋臺,將新橋臺與原橋臺采用預應力連接。
①因周灣隧道左洞出口邊仰坡坡度非常陡,洞身至出口端山體地形略有起伏,至洞門處趨緩,自然坡腳約30°,出口即為雙河分離立交左線,橋臺處于半山腰的位置,距離河道流水面10m左右,臨空面較高極易造成滑坡。
②山體圍巖十分破碎,7、8月份為當地的雨水季節(jié),圍巖遇水即化,極易造成大的塌方,洞口的臨空面及洞內的施工擾動造成了山體變形前移。
③圖紙中該段地質勘察資料不準,造成后期的盲目施工,沒有提前做好預防措施。
綜上情況原因已明,山體內分布斜向軟弱夾層是造成本次滑坡的主要原因。經有關專家?guī)状维F(xiàn)場勘察,討論研究決定先治理滑坡后再進行洞內的換拱處理,但滑坡治理與換拱方案合并考慮,以免再次造成不必要的重復投資。
①在距離出口150m范圍內位置進行詳細的地質勘察,找出滑移面的位置。
②周灣隧道左右洞出口仰坡重新刷坡卸載,仰坡放緩到1∶0.75,放緩后左洞出口采用上下4排,間距1m,長度40m的φ108管棚進行注漿加固。右洞采用上下2排,間距1m,長度40m的φ108管棚進行注漿加固。
③根據分項滑移面的位置及深度,在周灣隧道出口左洞左側、左右洞之間和右洞右側做抗滑樁處理,抗滑樁的大小根據滑坡體的大小再做確定。
④對山體、橋臺以及洞口進行布點觀測,觀測時間為工程結束后一年。
①大規(guī)模的滑坡會造成嚴重的事故,如果將隧道等建筑物錯誤地布置在滑坡體上,需要大量的投資用來處理滑坡。因此認識滑坡、研究滑坡,做好滑坡治理和預防工作具有非常重要的意義。
②滑坡治理一定要找準滑坡體大小及滑移面位置,不能“頭痛醫(yī)頭”,以免造成二次施工,資金浪費,延誤工期。