吳二林 陳壽堂

(1.中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司，湖北 武漢 430056; 2.長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430010)

公路隧道受路線整體線型的控制與制約，往往有很多隧道洞口處于滑坡影響范圍內(nèi)，而隧道洞口段多為淺埋段，圍巖級別低，覆蓋層較薄，工程地質(zhì)條件較差，隧道洞口的地質(zhì)條件及邊坡穩(wěn)定性對隧道施工與運行造成不利影響，因此，合理有效治理隧道洞口影響范圍內(nèi)的滑坡，在設(shè)計與施工中就顯得尤為重要。本文結(jié)合某公路隧道洞口出現(xiàn)滑坡險情的緊急情況，對其進行穩(wěn)定性分析，并綜合考慮滑坡形態(tài)及施工進度的要求，提出經(jīng)濟合理的洞口滑坡治理方案，有效保證隧道施工與運行的安全。

1 工程概況

本公路隧道采用城市主干路標準設(shè)計，設(shè)計速度40 km/h，雙向四車道，全長1 990 m，其洞口位于主滑體的左側(cè)邊緣處?；挛挥陂L江南岸的斜坡地帶，整體呈橫長形，分布面積27.2×104m2，厚度6 m～25 m，方量約520×104m3。2014年8月31日晚上，云陽縣鏡內(nèi)遭遇了百年不遇的特大暴雨災(zāi)害，滑坡主滑方向113°，于9月1日下午發(fā)生滑動。

由于滑坡局部已滑動，危及到隧道洞口的施工安全，險情發(fā)生后，為避免更大的損失，相關(guān)單位及時組織撤離所有的現(xiàn)場施工人員。

2 工程地質(zhì)條件

2.1 地形地貌

勘察區(qū)地勢總體北西高、南東低。滑坡位于長江左岸的斜坡上，斜坡坡度為15°～38°，地面高程約198 m～296 m。滑坡于2014年9月1日下午發(fā)生滑動，伴隨大量變形跡象，導(dǎo)致滑體地形與原始地形有所差異。

2.2 地層巖性

滑坡體斜坡表面出露為第四系全新統(tǒng)滑坡堆積物、崩坡積物、殘坡積物等?；露逊e層：物質(zhì)成分主要為粉質(zhì)粘土夾碎塊石組成，前緣結(jié)構(gòu)相對較松散；崩坡積層：主要為褐黃色粉質(zhì)粘土夾長石泥質(zhì)灰?guī)r塊石；殘坡積層：主要由粉質(zhì)粘土夾碎、塊石組成，結(jié)構(gòu)中密?；鶐r為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組，巖性主要為泥巖及砂巖。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造與地震

滑坡區(qū)斷裂不發(fā)育，地層產(chǎn)狀較平緩且穩(wěn)定，區(qū)內(nèi)未見斷層通過。場區(qū)地震動峰值加速度為0.05g，相應(yīng)的地震基本烈度為6度。

3 滑坡特征

3.1 滑坡形成

滑體上部粉質(zhì)粘土夾碎塊石為弱透水層，滑帶土遇水軟化，抗剪強度降低，導(dǎo)致滑體滑動。修建隧道時，境內(nèi)于2014年9月1日遭遇了百年不遇的特大暴雨災(zāi)害，滑坡前緣變形逐級向外擴展，形成漸進牽引式滑坡。

3.2 滑體特征

滑體物質(zhì)組成為松散崩滑體，主要為粉質(zhì)粘土夾碎塊石。粉質(zhì)粘土可塑～硬塑狀，碎石母巖主要為褐紅色中風(fēng)化泥巖及中、強風(fēng)化砂巖，碎石主要分布于滑體底部?；麦w中前部厚度相對較薄，后緣厚度較大，剖面上近似“襪”形。

3.3 滑床特征

勘探揭示滑面較清晰，剪切面局部見擦痕，部分見階步，平面上滑面在擦痕橫方向輕微起伏?；娌梁劢Y(jié)合滑坡形態(tài)特征宏觀分析，主滑方向約113°。

4 滑坡穩(wěn)定性分析與評價

4.1 滑坡變形

據(jù)現(xiàn)場勘察，目前變形主要表現(xiàn)為前緣局部滑動、中后部地表張性裂縫及房屋變形倒塌，通過對滑坡體上出現(xiàn)的多處變形破壞跡象(包括后緣地面下挫、地裂、中后部房屋地裂及隧道洞口塌陷等)進行總體上宏觀判斷，可以得出滑坡體整體處于基本穩(wěn)定～欠穩(wěn)定狀態(tài)，前緣局部處于不穩(wěn)定狀態(tài)的結(jié)論。

4.2 滑坡穩(wěn)定性計算

1)計算參數(shù)及工況。

基本組合工況：工況Ⅰ：自重+天然狀態(tài)；工況Ⅱ：自重+暴雨；滑體穩(wěn)定性計算參數(shù)值見表1。

表1 滑體穩(wěn)定性計算參數(shù)取值表

2)計算結(jié)果。

選取滑坡兩個典型剖面，采用傳遞系數(shù)法進行穩(wěn)定性計算，結(jié)果見表2。

表2 滑體穩(wěn)定性計算成果表

4.3 滑坡穩(wěn)定性評價

根據(jù)滑坡穩(wěn)定性計算成果，同時結(jié)合勘察現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的滑坡體已有變形跡象，可知：滑坡體在天然狀況處于基本穩(wěn)定～欠穩(wěn)定狀態(tài)，飽和狀況處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

目前，滑坡體變形已導(dǎo)致隧道洞口塌陷，施工暫停，該隧道作為市重點項目，對新縣城的建設(shè)具有非常積極的意義。因此，為盡快恢復(fù)隧道的施工，須對隧道洞口受滑坡影響范圍內(nèi)的滑坡體進行治理。

5 滑坡治理方案研究

5.1 治理方案比選

滑坡治理主要措施有：清除滑坡體、地表排水、削方減載、回填反壓、支擋工程等。不同治理措施的選擇與具體滑坡特性密切相關(guān)，取得的工程效果和經(jīng)濟效益也各不相同。

1)削方減載和回填反壓。

在下滑段減重，降低下滑力，阻滑段回填反壓，增加抗滑力，從而起到滑坡治理的作用，治理措施簡單有效。

2)支擋工程。

支擋工程種類較多，常用的主要有擋土墻、抗滑樁等?？够瑩跬翂σ话悴捎弥亓κ剑O(shè)置于滑體的前緣；抗滑樁具備適用性強、對滑坡穩(wěn)定和地質(zhì)環(huán)境干擾小、可同時多樁施工、挖孔樁起到補充地質(zhì)勘探等優(yōu)點。

3)地表排水。

地下水的危害主要表現(xiàn)在增大巖土體重度、加大下滑力，軟化降低滑帶土的抗剪強度，增大地下水的動水壓力，加大浮托力等。由于地表排水只能改善滑坡運行環(huán)境，其效果難以量化反映，因此，地表排水措施只能作為一種輔助措施或安全儲備來考慮，必須結(jié)合其他工程措施綜合進行。

根據(jù)本項目的特點及工期安排，由于抗滑樁施工工期較長，難度較大，工程投資高，隧道恢復(fù)施工的工期不能保障；如果采用削方減載的方案，不僅能保障工期，且由于清除了隧道受影響段后側(cè)的滑坡體，便于隧道的恢復(fù)施工。同時，滑坡體總體中前部厚度相對較薄，后緣厚度較大，為牽引式滑坡，滑坡前緣具備削方減載的條件，因此，本次對該滑坡體主要采用削方減載，同時輔以截排水的治理方案。

5.2 治理方案具體布置

本工程削方減載分為兩部分，首先對位于滑坡體后緣的滑體進行削方，再對隧道進洞口上方的覆蓋層進行清除，見圖1。

1)滑坡體后緣削方減載。

為了減少滑坡體的下滑力，對位于滑坡體后緣的滑坡體進行削方減載處理，削方高度為10 m～15 m，平臺按外傾0.5%坡率考慮自然排水。

2)隧道洞口削方減載。

滑坡體中后緣為一較緩的天然平臺，故沿隧道線路方向選擇在距離隧道洞口約150 m范圍內(nèi)進行削方減載處理，同時，隧道兩側(cè)沿隧道外輪廓線外側(cè)15 m(約1倍洞徑)處進行削方，邊坡開挖平均寬度約70 m，開挖坡比為1∶2.5，坡面采用植草護坡，坡腳設(shè)置4 m高的M10漿砌片石擋墻。

5.3 治理后滑坡穩(wěn)定性計算

采用同樣的方法及工況對經(jīng)削方減載治理后的剩余滑坡體進行穩(wěn)定性計算，結(jié)果見表3。

表3 治理后滑坡體穩(wěn)定計算成果表

從表3可以看出，治理后滑坡穩(wěn)定系數(shù)能滿足要求，說明治理方案是合理有效的，能保證隧道施工及運行安全。

6 結(jié)語

通過對某公路隧道洞口滑坡的滑坡特征及穩(wěn)定性計算分析，并采用削方減載的治理方案，主要結(jié)論如下：

1)對于洞口位于滑坡影響范圍內(nèi)的隧道施工，應(yīng)加強滑體進行變形觀測，控制施工風(fēng)險，確保工程順利實施。

2)隧道洞口影響范圍內(nèi)的滑坡治理，應(yīng)綜合考慮滑坡形態(tài)及施工進度等因素，使得治理方案合理有效。

3)削方減載可以有效治理隧道洞口影響范圍內(nèi)的滑坡，可為后續(xù)類似滑坡治理工程的設(shè)計與施工提供參考。

[1] DB 505029—2004,地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計規(guī)范[S].

[2] 三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工作指揮部．三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計技術(shù)要求[M].北京：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2004.