戴逢璃

廣東惠清高速公路有限公司 廣東 廣州 510630

1 工程概況

（1）某隧道位于清遠(yuǎn)市清新區(qū)北側(cè)，隧道穿越城區(qū)北側(cè)山地。變形體位于隧道清遠(yuǎn)端洞口所在的山坡上，該變形體系下方取土開挖造成。變形體所在地區(qū)為低山地貌，北側(cè)山體海拔最高處達(dá)600m，場地原始地貌自坡腳往上方大約500m范圍內(nèi)山坡坡度較緩，地面坡度12～15°，地層上部覆蓋厚度較大，下伏基巖強(qiáng)烈風(fēng)化，再往上地形急劇變陡，強(qiáng)～中風(fēng)化基巖裸露。經(jīng)過10來年的取土開挖，原坡腳往山坡上方約200m范圍的巖土體被挖除，在坡中形成高25～40m高的陡坎，陡坎傾角60～80°，陡坎在橫向延伸約220m，在平面上呈弧形，陡坎邊緣地面標(biāo)高52.0～74.0m，變形體主要位于陡坎上方，變形體范圍內(nèi)地面高程在50～88m之間。

（2）根據(jù)本次地質(zhì)調(diào)查，按巖性、地質(zhì)年代和成因類型來劃分，場地地層可分為崩坡積的塊石、含碎石粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土和下伏泥盆系的泥質(zhì)粉砂巖。因巖性有差異，場地下伏基巖風(fēng)化不均勻，從陡坎往山坡上方，下伏基巖以強(qiáng)風(fēng)化層為主，中夾薄層全風(fēng)化層，全風(fēng)化層真厚度1～2m左右。

（3）據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及地質(zhì)調(diào)查，滑坡變形體區(qū)砂巖巖層產(chǎn)狀150°～164°∠66°～71°，泥質(zhì)粉砂巖巖層產(chǎn)狀190°∠62°。處多被第四系坡洪積覆蓋，未見有基巖出露附近無斷裂構(gòu)造通過。

（4）隧址區(qū)地表水較發(fā)育，主要為隧址山體山谷中季節(jié)性小河及溪流，流向多自北向南，主要為隧道進(jìn)口外的玄真漂流所在的溪流和洞身的太和洞森林公園內(nèi)溪流，這兩處溪流常年有水，河床寬度15～30m，水量受大氣降水影響大，平常水深一般小于1m。地下水主要受大氣降水補(bǔ)給，山間溝谷內(nèi)溪流和地下水隨季節(jié)變化互補(bǔ)?；鶐r裂隙水主要埋藏于基巖風(fēng)化帶內(nèi)，一般埋藏較深、水量貧乏～中等，一般無統(tǒng)一的地表水位面。受孔隙水、地表水及大氣降水補(bǔ)給[1]。

2 洞頂坡體的裂縫成因分析

隧道出口位于傾向南西山體斜坡坡腳，右洞位于人工開挖陡坎上，左洞位于陡坎邊緣。根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該變形體目前可能處于極限平衡狀態(tài)，未產(chǎn)生明顯的滑動(dòng)。坡體產(chǎn)生變形破壞的原因主要有自然因素和人為因素。

2.1 自然因素

①地層結(jié)構(gòu)因素，山坡上的覆蓋層主要為崩坡積的塊石、含碎石粉質(zhì)黏土和粉質(zhì)黏土，厚度較大，土體結(jié)構(gòu)較松散，遇水易軟化，其工程力學(xué)強(qiáng)度降低，在斜坡上易失穩(wěn)；下伏基巖為全～強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，為極軟巖，巖體結(jié)構(gòu)松散，強(qiáng)風(fēng)化巖裂隙發(fā)育，巖層產(chǎn)狀順坡向，層面為明顯的軟弱結(jié)構(gòu)面，特別夾在強(qiáng)風(fēng)化巖層中的全風(fēng)化層，為寬度較大的軟弱面，遇水易軟化，對邊坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響；②降水因素，清遠(yuǎn)地區(qū)為降水頻繁發(fā)生地區(qū)，特別是在雨季，暴雨時(shí)有發(fā)生，變形體上方為山地地貌，匯水面積大，暴雨時(shí)，上方山體匯集的地表水滲入到變形體內(nèi)，使變形體大量吸水，處于飽和狀態(tài)，土體重度增大，使得覆蓋層與風(fēng)化基巖界面、全～強(qiáng)風(fēng)化的基巖層面內(nèi)的土體泥化，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)降低，減少了抗滑力，在重力作用下易產(chǎn)生變形破壞。

2.2 人為因素

①2002年開始開挖取土，2005年開始產(chǎn)生2道裂縫，先后取土長達(dá)10年之久，裂縫開始擴(kuò)展增加，現(xiàn)已發(fā)展增至8道裂縫；變形體未取土前，坡體上未見裂縫及變形。②變形體下方因取土形成了高陡的人工邊坡，陡坎最大坡度達(dá)80°，最大高度達(dá)40m，該陡坎未采取過任何防護(hù)措施，陡坎削弱斜坡自然支承力，破壞了自然邊坡的邊界條件，致使巖體產(chǎn)生卸荷作用，巖層主要沿著陡傾角層面產(chǎn)生卸荷松弛，基巖頂部的層面朝坡體下方張開，導(dǎo)致地表產(chǎn)生拉裂縫。③為探明隧道洞口上部斜坡體上出現(xiàn)裂縫的原因，對卸荷變形體兩側(cè)的坡體進(jìn)行調(diào)查，變形體兩側(cè)坡體覆蓋層厚度比變形體更大，但由于前緣并未開挖擾動(dòng)，在坡體上并未發(fā)現(xiàn)裂縫及明顯變形，采用工程類比法分析， 在自然因素及工程地質(zhì)條件類似情況下，僅工程原因?yàn)橹骺匾蛩?，由此可見工程開挖擾動(dòng)是產(chǎn)生卸荷裂隙及變形的主要原因。

由此推斷裂縫產(chǎn)生的原因?yàn)椋喝⊥梁笊狡滦纬膳R空面，削弱斜坡自然支承力，坡體順坡向巖層產(chǎn)生卸荷作用，風(fēng)化巖層沿陡傾角層面產(chǎn)生拉裂，向坡體下部發(fā)生位移，導(dǎo)致地表產(chǎn)生裂縫，同時(shí)豐沛的雨水沿裂縫灌入巖土層，進(jìn)一步侵蝕軟化軟弱夾層，使分散的裂隙有加大擴(kuò)展的趨勢，但目前滑面并未貫通；但隧道施工將加劇對邊坡擾動(dòng)，可能導(dǎo)致變形體中滑面貫通，誘發(fā)洞頂土體失穩(wěn)。因此，洞口開挖前應(yīng)對仰坡和兩側(cè)邊坡進(jìn)行預(yù)加固處理[2]。

綜上所述，該邊坡目前雖然仍處在變形階段，尚未發(fā)生明顯的滑動(dòng)，但邊坡基本處于極限平衡狀態(tài)，但在以上這些因素的綜合作用下，邊坡極易產(chǎn)生滑動(dòng)。

3 洞頂坡體處治

結(jié)合變形體成因分析，采用排水+雙排抗滑樁+錨索框架梁+微型樁方案對滑坡變形體進(jìn)行加固處理，具體方案如下：

（1）于變形體周界外設(shè)置截排水溝，完善排水措施，防止雨水對變形體進(jìn)一步侵蝕，并用黏土封閉變形體上的拉裂縫，阻隔泄流通道。

（2）兩排抗滑樁處理。①第一排抗滑樁位于洞頂陡坡內(nèi)側(cè)標(biāo)高約4.9～12.3m平臺(tái)處，隧道右洞右側(cè)設(shè)置13根埋置式抗滑樁，抗滑樁橫截面長軸方向與坡向一致，樁徑2.0×3.0m，樁間距6.0m，隧道右洞洞身最近三根抗滑樁距洞身凈距5m。于隧道左、右洞之間設(shè)置5根埋置式抗滑樁，抗滑樁橫截面長軸方向與坡向一致，樁徑2.0×3.0m，樁間距5.5m，抗滑樁離隧道洞身安全距離均為5m。于隧道左洞左側(cè)外5m設(shè)置4根埋置式抗滑樁，抗滑樁橫截面長軸方向與坡向一致，樁徑2.0×3.0m，樁間距5.0m.②第二排抗滑樁設(shè)置于標(biāo)高約82～84m的平臺(tái)處，抗滑樁共15根，抗滑樁橫截面長軸方向與坡向一致，樁徑2.0×3.0m，樁間距6.0m。

（3）洞頂采用微型樁與鋼架樁連接形成整體，加固洞頂土體，微型樁采用φ180mm鉆孔，鋼管直徑為φ140mm，鋼管樁采用品字形布設(shè)，間距1.8m，排距1.0m，樁頂采用連系梁連接。

（4）塹頂施作兩排長20m仰斜式排水孔，排水孔縱橫向間距6m，斜率均為10%。

（5）在開挖取土形成的陡坡上4φS15.2mm低預(yù)應(yīng)力錨索框架梁，用于錨固穩(wěn)定邊坡，防止邊坡上部土體繼續(xù)被牽引。

（6）滑體上共設(shè)置8個(gè)集水井，其中沿主滑方向共布設(shè)5個(gè)集水井，主滑方向兩側(cè)分布3個(gè)，集水井內(nèi)設(shè)放射狀排水管收集地下水；每個(gè)集水井?dāng)嗝鏋橹睆?.0m，于距集水井底部高1.25m處采用套管鉆進(jìn)，鉆孔直徑為150mm，斜率按10%～15%控制，并將套管留在鉆孔中，聯(lián)通8個(gè)集水井，將坡體內(nèi)部水從坡腳引出，順暢排導(dǎo)；管外壁和進(jìn)出口端包裹2層滲水土工布，用細(xì)鐵絲綁扎，防止堵塞。 集水井施工完后，采用透水性良好的砂礫石回填。

（7）為增加太和洞隧道洞口變形體穩(wěn)定性，隧道口特大橋左右幅起點(diǎn)處各減一跨橋梁增設(shè)路基進(jìn)行坡前反壓。

加固方案平面布置

4 施工注意事項(xiàng)

4.1 抗滑樁及坡面防護(hù)施工注意事項(xiàng)

（1）施工抗滑樁及坡面錨索時(shí)，可能開挖施工便道或者修建臨時(shí)輔助工程，必須減小臨時(shí)工程開挖對變形體的擾動(dòng)。

（2）抗滑樁施工前須作好地表排水，抗滑樁的施工按跳樁施工的工序進(jìn)行，跳樁間距不小于2根，待各樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上時(shí)，再進(jìn)行其他樁的開挖、澆注。

（3）錨索預(yù)應(yīng)力施加應(yīng)待錨墩混凝土及砂漿體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行，錨索超張拉力為錨索設(shè)計(jì)拉力值的1.1倍，錨索張拉分兩次進(jìn)行，按上、下次序進(jìn)行第一次張拉，張拉力為設(shè)計(jì)張拉值的一半，必須待每根錨索張拉完第一次后，再依次按中、上、下次序進(jìn)行第二次張拉，直到張拉噸位。每次張拉應(yīng)分級進(jìn)行，除第一級需要穩(wěn)定20～30分鐘外，其余每一級需要穩(wěn)定2～5分鐘，并分別記錄每一級鋼絞線的伸長量[3]。

4.2 鋼管微型樁施工注意事項(xiàng)

（1）鋼管樁樁頂與聯(lián)系梁鋼筋籠頂面齊平。

（2）聯(lián)系梁每10～15米設(shè)伸縮縫一道，伸縮縫采用瀝青麻絮填塞。

（3）采取在隧道洞頂采用微型樁與抗滑樁連接形成整體，加固洞頂土體。樁頂采用C25鋼筋砼聯(lián)系梁連接，聯(lián)系梁厚度為1.0m，鋼管樁鉆孔采用無水鉆進(jìn)，宜間隔兩個(gè)孔施工，同時(shí)施工的兩個(gè)孔的距離不小于3.6m，每鉆完一孔應(yīng)及時(shí)進(jìn)行灌漿。

（4）聯(lián)系梁施工時(shí)應(yīng)分段跳槽進(jìn)行，每10～15米為一段，嚴(yán)禁拉通開挖后再澆筑混凝土,連系梁頂面原則上應(yīng)置入地面線以下。

（5）鋼管每節(jié)長度一般為6～8m，若需接長，須采用內(nèi)套管單面全熔焊透連接，焊接必須可靠，且滿足相關(guān)質(zhì)量技術(shù)要求。

4.3 集水井施工注意事項(xiàng)

（1）U-PVC管上部（220°范圍）孔壁打孔，孔徑φ10mm，間距20cm，梅花形布置。管外壁和進(jìn)口端包裹2層滲水土工布，用細(xì)鐵絲綁扎。

（2）孔口開挖后應(yīng)作好鎖口，孔口以下分節(jié)開挖，每節(jié)開挖宜為0.5～2.0m，挖一節(jié)立即支護(hù)一節(jié)，并加強(qiáng)橫向支撐。挖孔時(shí)應(yīng)采用鋼筋混凝土護(hù)壁，護(hù)壁混凝土應(yīng)緊貼圍巖灌注，灌注前應(yīng)清除孔壁上的松動(dòng)石塊、浮土。

（3）為保證集水井周圍土體中水能夠順利進(jìn)入集水井，在施工集水井鋼筋混凝土護(hù)壁時(shí)，采用分節(jié)開挖分節(jié)護(hù)壁，分節(jié)處采用麻絮充填并壓實(shí)，以保證周圍土體中水能順利進(jìn)入集水井中。

4.4 加強(qiáng)工程監(jiān)測

為及時(shí)掌握不穩(wěn)定體的變形動(dòng)態(tài)，為安全施工、科學(xué)及時(shí)避災(zāi)提供依據(jù)，施工過程及施工后要加強(qiáng)地表位移、深部位移、錨索、錨桿應(yīng)力、抗滑樁變形等監(jiān)測工作。

5 結(jié)束語

（1）本邊坡治理工程從開工至完工，歷時(shí)幾個(gè)月，施工過程中及施工后經(jīng)歷幾次暴雨考驗(yàn)，監(jiān)測結(jié)果證實(shí)邊坡變形極小，表明排水+雙排抗滑樁+錨索框架梁+微型樁方案有利于在地質(zhì)條件復(fù)雜、同時(shí)受外部施工影響等不利情況下進(jìn)行滑坡變形體治理。

（2）在實(shí)際工程中要根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件、雨水充沛、水系是否發(fā)育、外部施工影響等因素綜合考慮選擇治理方案，在施工工作中選擇治理措施主要是改變邊坡現(xiàn)有或潛在不穩(wěn)定狀態(tài)，使其達(dá)到穩(wěn)定。

（3）為驗(yàn)證治理方案的正確性，應(yīng)重視施工勘察工作及施工期間的監(jiān)測工作，及時(shí)根據(jù)反饋監(jiān)測信息，確保治理方案能達(dá)到預(yù)期目的。