武云華 邵云海 孟唐錕

摘?要：眾所周知，在進行隧洞施工建設的過程中，為了能夠更好地處理那些巖質(zhì)高邊坡類問題，很多情況下都需要采取有效措施做好加固與治理工作，避免出現(xiàn)滑動現(xiàn)象，讓邊坡能夠更加具有穩(wěn)定性，從而確保相關施工建設可以順利完成。

關鍵詞：隧洞進口;高邊坡;加固技術

近年來，隨著各地城市化進程的不斷加快，人們對于水利工程的依賴性在逐漸增強，而在很多工程建設中，不可避免地會遇到隧洞施工。同樣地，水利工程建設也不例外，針對實際施工過程中遇到的高邊坡現(xiàn)象，需要應用有效的加固技術來保證水工隧洞進出口部位的穩(wěn)定性與安全性，最大限度地保障整個工程施工作業(yè)的有序開展。

1?工程概況

滇中引水工程是國務院確定的172項節(jié)水供水重大水利工程中的標志性工程，也是中國西南地區(qū)規(guī)模最大、投資最多的水資源配置工程，是我國在建的最大引水工程。滇中引水工程中以水源工程和輸水工程為主，輸水線路總長664km，設計流量為135m3/s～20m3/s，隧洞總長612km，占比高達92%。紅河段途經(jīng)石屏、建水、個舊三縣市，全長109.513km，其中隧洞19條，長93.764km，占線路總長的85.62%;其中3個隧洞的長度超出10km，總長度為47.34km，占了隧道總長的51%，分別是19.52km長的大坡子隧洞、12.92km長的龍樹隧洞以及14.90km長的小路南隧洞，隧洞開挖的斷面規(guī)模在（3.5～4.0m）×（4.4～4.9m）范圍內(nèi)，眾多的隧洞施工帶來了許多隧洞進出口邊坡處理問題。

2?隧洞進出口高邊坡的加固措施

2.1?合理應用混凝土抗滑結構技術

在對該項工程中的隧洞高邊坡進行加固處理時，混凝土式抗滑樁技術擁有良好的實踐效果，因為抗滑樁可以有效應對滑坡問題，特別是當滑動面的傾角弧度較小時，效果更是極為顯著，所以此技術被廣泛應用到隧洞邊坡的治理過程中。與此同時，在開展比較大規(guī)模的開挖以及爆破作業(yè)時，使用抗滑樁技術能夠有效降低滑坡事故發(fā)生的概率，而滑體密實度、含水情況以及施工環(huán)境等諸多因素都會給抗滑樁的間距和平面位置帶來重大影響。除此之外，當抗滑樁開挖深度到3～4m之后，可以在井壁噴上厚度為30～40cm的混凝土，并采用噴錨掛網(wǎng)抑或是打錨桿來對巖體比較好的井壁進行支護操作;當噴射10～15cm厚的混凝土時，要在局部塌方位置處增加鋼結構作支撐，直到抗滑樁開挖的效果滿足相關設計要求后，還需要做好鋼筋綁扎以及鋼軌吊裝相關工作。在進行混凝土的澆筑作業(yè)時，可以按照水下混凝土所具備的配合比情況，在相關設備的作用下完成拌合操作，并將制作而成的混凝土運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行澆筑施工，值得注意的是，要盡可能將澆筑的厚度控制在1.5m以內(nèi)[1]。

眾所周知，混凝土沉井隸屬于框架結構，在具體的施工操作中需要分為數(shù)節(jié)來開展。其在滑坡工程中不僅能夠起到良好的抗滑樁作用，也能有效抵擋土墻壓力，很多情況下都是在對沉井受力狀態(tài)、場地布置以及基坑條件等因素的綜合考慮下完成相關設計工作，在平面上呈現(xiàn)出“田”字形，而橫隔墻與井壁厚度也需要契合相應的下沉重量。當然，通過對混凝土框架結構的合理應用，能夠在很大程度上增強整個滑坡體的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)地表水滲入以及坡體風化的問題，再加上框架本身具備結構物輕、施工方便、排水性好以及適用面廣等特點，所以在滑坡治理方面受到了廣泛青睞。除此之外，針對那些巖性條件比較好的位置來說，可以采取錨桿抑或是噴混凝土的方式來保護坡面，這樣不僅能夠有效改善滑坡體受力的平衡性能，還能在很大程度上避免滑坡體發(fā)生變形延展現(xiàn)象。若是高邊坡夾泥層上的巖體結構在滑動過程中產(chǎn)生裂縫問題，那么就需要在相應部位下的一定高程坡腳處，合理應用混凝土澆筑方式進行處理，防止出現(xiàn)滑坡[2]。

2.2?有效分析錨固技術的應用

在對預應力錨索展開邊坡加固操作時，因為其本身有著保護邊坡巖體結構、施工效率高、干擾小以及受力可靠等優(yōu)勢，所以在很多水工隧洞工程的邊坡處理過程中得到了廣泛應用，若是使用膠結內(nèi)錨頭式的錨索形式，那么就需要采取后張法來進行相應的施工作業(yè)。對于預應力錨索而言，主要包括錨索體以及內(nèi)、外錨頭這三部分，其中，內(nèi)錨頭主要是將純水泥漿或是砂漿當作膠結材料;外錨頭則是鋼筋混凝土類的結構，需要確保和基巖接觸面間所產(chǎn)生的壓應力維持在合理范圍內(nèi)。為了讓錨索的受力情況變得更加均勻，可以設計一款比較小型的千斤頂，采取“分組單根”的張拉方式，讓相關操作流程得以簡化，進而有效增強錨索受力的均勻程度，并且錨索在對張拉進行補償時，可以在大型千斤頂?shù)淖饔孟聦崿F(xiàn)整體張拉效果[3]。

與此同時，無黏結的錨索結構擁有顯著優(yōu)點，大多數(shù)鋼絞線都能受到護套與防腐油劑的雙重保護，且能夠滿足重復張拉的要求。因為在具體的施工作業(yè)中，不管是內(nèi)錨頭還是鋼絞線附近的水泥漿材，都是需要一次性完成灌入，并在漿材凝固之后才能進行張拉，這樣就省略了一道工序，讓相關工效得到有效提升，但是價格投入也就相對比較高。在對隧洞進口部位的高邊坡進行處理時，預應力錨桿加固方式也比較常見，雖然可以有效減小滑坡產(chǎn)生位移的速度，但是卻無法使滑坡問題徹底解決。在雨季，為了最大限度地保證滑坡體前施工安全性，就需要穩(wěn)定相應的滑坡體，并在一定高程部位合理設立預應力錨桿。

除此之外，因為巖層破碎之后很難開展錨桿鉆孔操作，所以自鉆注漿式錨桿就是一個很好的選擇，為了讓錨固力得到有效增強，可以將錨索的荷載力確定為500kN，而錨固的段長控制在8～10m范圍內(nèi)，錨固砂漿的強度不能比30MPa低，錨桿需要和壓網(wǎng)釧筋進行焊接，采取孔底反向的方式進行注漿，并一次完成全孔注漿作業(yè)，直到錨梁混凝土的強度達到15MPa之上以及結束錨索注漿28天之后才能開始張拉，可以將其分成三個不同的壓力段來進行操作，即100kN、250kN以及500kN，在每級壓力下需要穩(wěn)定至少5min后才能增加下一級的荷載，而最后一級則要穩(wěn)定15min才能實現(xiàn)鎖定。與此同時，張拉鎖定之后，必須在錨環(huán)之外預留大約10cm的鋼絞線，其余部分都切除掉，并采用細石混凝土進行封錨處理。除此之外，在格梁的中部埋設土工格柵，在框格的中部埋設泄水管，埋深均為30cm左右，而錨梁則需要全部埋進土里，盡可能保證底部的平直性，不能超出地面30cm以上，而局部地形變化比較大的地方，則可以適當做出轉折，但也不能超出地面15cm以上[4]。

2.3?充分應用減載與排水等措施

在條件允許的情況下，需要優(yōu)先考慮減載壓坡的加固方式，不同傾向的陡傾巖層會給滑坡體后緣產(chǎn)生重大影響，導致其朝著相應角度的傾向處滑動，這樣就能將一定的下滑力傳送到治坡建筑物或是滑坡體前緣，從而給整個滑坡的穩(wěn)定性造成不利影響，由此可見，合理控制后坡的滑移度，這樣能夠在很大程度上緩解滑坡狀況。與此同時，若是有地表水滲入到滑坡體中，那么不僅會讓其重量得以增加，加大滑動力，還會降低上巖層內(nèi)部的摩擦力，這些都會不利于滑坡體的堅固性與穩(wěn)定性，針對滑坡體之外山坡中的地表水而言，可以通過修建排水溝來進行排水;而對于坡體范圍內(nèi)存在的地表水，如果在開裂部位，那么用黃土就能簡單地封堵住，在低洼積水位置，則需要用廢渣進行填平。

3?隧洞口鎖口段的襯砌與支護施工

隧洞口邊坡治理主要是確保隧洞安全進洞施工，在邊坡治理的同時，隧洞口鎖口段施工也尤為重要，及時對進口段進行混凝土襯砌施工對整個邊坡安全有重要意義。眾所周知，對于水工隧洞來說，其主要的施工內(nèi)容就是開挖、清渣、襯砌、支護以及灌漿等，其中，常見的襯砌與支護方式包括噴錨型支護以及現(xiàn)澆混凝土。實際在進行現(xiàn)澆襯砌施工作業(yè)時，和常規(guī)意義上的水利工程建設工序別無二致，涉及的工作內(nèi)容比較煩瑣，主要有分縫、立模、扎筋以及混凝土振搗等;而針對隧洞施工中的噴錨支護而言，是使用噴射混凝土、鋼筋錨桿以及鋼筋網(wǎng)等結構來對洞室圍巖展開單獨或是聯(lián)合性支護工作的統(tǒng)稱。若是采取鋼筋砂漿型的錨桿方式，那么就可以先往鉆孔中注入砂漿之后再將錨桿插入，也可以反過來，先插入錨桿再進行砂漿注入，經(jīng)過一段時間的凝固硬化后就會得到鋼筋砂漿式錨桿[5]。

實際在進行混凝土的噴射作業(yè)時，因為水泥用量比較大，再加上其中摻雜了速凝劑，所以會在很大程度上加快凝結硬化的速度，這種情況下，加強養(yǎng)護力度就顯得很有必要。通常在完成混凝土噴射工作后的1～2h就可以開始進行灑水養(yǎng)護，盡可能讓混凝土一直保持良好的濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護7～14d能夠起到最佳的效果。除此之外，因為開挖會對巖體結構造成破壞，讓圍巖應力全部集中到一定范圍內(nèi)，要想將這種應力有效抗消，就需要應用到強度、剛度以及穩(wěn)定性都比較強的材料，使其逐漸形成新的平衡狀態(tài)，其中，構架支撐與噴錨支護就能有效解決這個問題。鋼結構支撐在那些破碎且穩(wěn)定性不高的巖層中更加適用，不僅能夠承受較大的壓力作用，還擁有耐久性好、占據(jù)空間小、可重復使用以及不用撤除等優(yōu)勢，所以在很多工程建設中受到了廣泛青睞。

4?結語

綜上所述，隧洞高邊坡加固工程有著很強的實踐性，會涉及很多學科的知識，要想有效解決這種復雜程度較高的問題，那么將理論和實踐有機結合起來就顯得很有必要。需要派遣專業(yè)人員做好地質(zhì)勘察工作，并仔細分析其中存在的機制情況，不僅要結合地質(zhì)與工程、定量評價與定性分析，還要結合系統(tǒng)思維和不確定的思維，這樣才能最大限度地提高高邊坡理論和實踐操作水平，更好地完成水工隧洞工程施工作業(yè)。

參考文獻：

[1]劉大群.姚家山電站輸水隧洞進口邊坡穩(wěn)定性分析與抗剪洞加固措施[J].水利規(guī)劃與設計，2017，000（001）：138140.

[2]趙德才，許列，夏云東.夾巖水利樞紐工程兩路口隧洞進口右側邊坡加固處理效果分析[J].水利水電快報，2020，41，825（09）：1317.

[3]單衛(wèi)華，李德兵.淺談錦屏二級引水隧洞近岸坡巖溶洞段灌漿技術設計[J].中國科技縱橫，2015.

[4]陳曉江，俞丹，孫家波，等.進水口邊坡與引水隧洞洞群開挖及加固處理設計[J].云南水力發(fā)電，2017，33（0z1）：4042，53.

[5]李國祥.兩路口隧洞進口右側邊坡加固處理效果分析評價[J].華東科技（綜合），2018（11）：110111.