王東明

（中鐵十九局集團(tuán)有限公司第二工程分公司，遼寧遼陽 111000）

0 引言

兩河口水電站位于四川省甘孜州雅江縣境內(nèi)的雅礱江干流上，在雅江縣城上游約25 km，為雅礱江中下游梯級(jí)電站的控制性水庫電站工程，對(duì)整個(gè)雅礱江梯級(jí)電站的開發(fā)影響巨大。電站的開發(fā)目的主要為發(fā)電，并具有蓄水蓄能、分擔(dān)長江中下游防洪任務(wù)、改善長江航道枯水期航運(yùn)條件的功能和作用，其經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。2#公路線路起于電站西地土料場(chǎng)下緣坡地，沿雅觀礱江右岸逆流而上展線，雅礱江、鮮水河河谷屬典型的侵蝕峽谷，溝夾寬谷地貌，寬谷中段可見郁～吁級(jí)階段，局部可見遇級(jí)階段，階地多為基座和侵蝕階地。以此工程為例，分析公路隧道進(jìn)口仰坡存在的病害，提出相應(yīng)控制措施。

1 仰坡病害產(chǎn)生情況及原因分析

（1）在進(jìn)行磨子溝隧道進(jìn)口仰坡表層削坡施工時(shí)，開挖后揭露的仰坡地質(zhì)為松散坡殘積體，強(qiáng)風(fēng)化土夾石結(jié)構(gòu)，邊坡十分破碎，層間無粘結(jié)力，部分地段強(qiáng)卸荷，自穩(wěn)能力極差。在砂漿錨桿施工過程中，經(jīng)常出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，很難保證成孔，成孔率約10%，為保證仰坡結(jié)構(gòu)安全，將砂漿錨桿變更為了自進(jìn)式錨桿。

（2）在進(jìn)行磨子溝進(jìn)口剛進(jìn)洞時(shí)施工，隧洞軸線左側(cè)仰坡發(fā)生開裂，表層發(fā)生小范圍滑坍，洞內(nèi)初期支護(hù)砼局部也發(fā)生開裂，分析原因：隧道爆破開挖擾動(dòng)仰坡，隧道形成臨空面后造成仰坡卸荷松動(dòng)，破壞了已加固好的仰坡內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不能自穩(wěn)，局部開裂。

（3）隧道進(jìn)口軸線左側(cè)仰坡開口線以外發(fā)生滑坍，造成已有仰坡局部發(fā)生牽引式滑坍。分析原因：邊坡為松散坡殘積體，整體性和穩(wěn)定性極差，又經(jīng)過多日大量雨水滲透、沖刷，自穩(wěn)能力大大下降，當(dāng)自穩(wěn)能力達(dá)到極限時(shí)，導(dǎo)致山體失穩(wěn)垮塌[1]。

（4）在隧道進(jìn)口右側(cè)仰坡開口線以外及仰坡中部均出現(xiàn)裂縫，本次開裂范圍較長，頂部裂縫也較寬，經(jīng)變形觀測(cè)，裂縫有發(fā)展趨勢(shì)，該裂縫危及到了隧道仰坡坡體的穩(wěn)定性及后期運(yùn)營安全。分析原因：仰坡早期開挖后邊坡中下部局部出現(xiàn)滑塌，形成了倒懸坡體，經(jīng)加固后形成短暫穩(wěn)定，在進(jìn)行洞挖施工過程中擾動(dòng)了原有坡體的穩(wěn)定狀態(tài)，隧道襯砌及明洞施工均已完畢（洞左右側(cè)擋墻暫未施工），洞右側(cè)仰坡脊梁部位坡體出現(xiàn)卸荷松弛，仰坡基本處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)[2]。

2 公路隧道進(jìn)口仰坡施工方案

2.1 磨子溝隧道進(jìn)口仰坡支護(hù)方案

磨子溝隧道進(jìn)口仰坡原設(shè)計(jì)支護(hù)形式：椎22 mm，L=4.5 m的砂漿錨桿，間排距2 m，C20噴射砼厚10 cm。隧道洞口輪廓線外50 cm設(shè)置2排椎25 mm，L=4.5 m鎖口砂漿錨桿，間排距50 cm。在實(shí)際施工時(shí)，因砂漿錨桿很難成孔，為保證仰坡結(jié)構(gòu)安全，將所有砂漿錨桿變更為椎25 mm、L=4.5 m自進(jìn)式錨桿。施工時(shí)首先初噴5 cm素砼封閉，然后設(shè)置椎25 mm，L=4.5 m自進(jìn)式錨桿，間排距1.5 m，呈梅花型布置。漿液采用1頤1水泥凈漿，注漿初壓（0.5～1）MPa，終壓（2～2.5）MPa。最后設(shè)置 椎6.5 mm鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距20 cm×20 cm，續(xù)噴C20砼厚10 cm。隧道洞口輪廓線外50 cm設(shè)置2排椎25 mm，L=4.5 m鎖口自進(jìn)式錨桿，間排距50 cm，漿液采用1頤1水泥凈漿，注漿初壓（0.5～1）MPa，終壓（1～2）MPa。該處治方案對(duì)仰坡表層穩(wěn)定起到一定的穩(wěn)定作用。

2.2 洞內(nèi)初期支護(hù)混凝土開裂控制措施

針對(duì)洞內(nèi)初期支護(hù)砼及仰坡砼開裂情況，采取處治措施：洞內(nèi)增加了徑向小導(dǎo)管及鎖腳小導(dǎo)管加固初期支護(hù)，以防止初期變形加大，引坡仰坡進(jìn)一步開裂導(dǎo)致滑塌。在磨子溝隧道仰坡開挖開口線以外設(shè)置兩排鎖腳錨桿，用于固定開挖后地面表層易形成順層面滑動(dòng)的坡頂，錨桿采用椎25 mm，L=6 m自進(jìn)式中空注漿錨桿，間排距2 m×1 m，呈梅花型布置，注漿采用M20水泥凈漿，水灰比 1頤0.4，注漿終壓 1 MPa[3]。

2.3 仰坡開口線外滑塌控制措施

針對(duì)仰坡開口線外滑塌的情況，設(shè)計(jì)在邊坡上半部及磨子溝隧道進(jìn)口仰坡之上邊坡掛設(shè)主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)（取消因山體滑坡徹底破壞的被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)），下半部邊坡支護(hù)采用錨噴支護(hù)，噴射砼厚10 cm，掛設(shè)椎6.5 mm鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距25 cm×25 cm，下半部邊坡坡面采用椎25 mm，L=4.5 m自進(jìn)式中空注漿錨桿，間排距2 m×2 m，呈梅花型布置，坡口采用椎25 mm，L=6 m自進(jìn)式中空注漿錨桿，間排距2 m×1 m，呈梅花形布置，同時(shí)邊坡設(shè)椎50 mm發(fā)泡塑料排水管，間排距2 m×2 m，L=4 m，排水管向坡外傾斜角逸5°，以確保排水順暢。

2.4 仰坡裂縫處理方案

仰坡裂縫設(shè)計(jì)采用錨筋束貼坡砼方案進(jìn)行處理，該方案不對(duì)仰坡過大擾動(dòng)，采用加強(qiáng)支護(hù)的方式加固仰坡，在仰坡坡腳設(shè)置擋土墻，擋土墻與隧道端墻連接，形成擋護(hù)整體，以穩(wěn)定仰坡坡腳，仰坡坡面采用貼坡砼填補(bǔ)倒懸體及加固仰坡坡面，同時(shí)采用錨筋噴射砼方格梁與貼坡砼組合防護(hù)加固仰[4]。該施工相對(duì)容易，對(duì)仰坡擾動(dòng)小，降低了發(fā)生進(jìn)一步滑塌的危險(xiǎn)，減少了施工安全隱患，貼坡砼對(duì)加固仰坡效果也較明顯。

3 公路隧道進(jìn)口仰坡病害處理施工工藝

3.1 掛網(wǎng)噴射砼

在邊坡進(jìn)行噴射混凝土前，應(yīng)按圖紙或監(jiān)理人安全對(duì)巖石表面的雜物進(jìn)行清理和沖洗，并將錨桿孔位確定出來，然后進(jìn)行鉆孔作業(yè)。鉆孔完成后進(jìn)行錨桿安裝，將土工格柵、鋼筋網(wǎng)和錨桿聯(lián)結(jié)牢固。然后進(jìn)行混凝土的噴射作業(yè)。要求噴射混凝土的混合料配合比應(yīng)符合下列規(guī)定：淤水泥與集料的重量比宜為1頤4～1頤4.5；于砂率45%～55%；盂水灰比宜為0.4～0.45；榆速凝劑摻量應(yīng)通過試驗(yàn)后確定。

噴射施工按照分片、分段，從下至上的順序開展，噴射過程中盡可能減少受噴面和噴頭之間的距離，并對(duì)噴射角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證巖面間混凝土和鐵絲網(wǎng)之間的密實(shí)性?；炷羾娚鋾r(shí)，不宜出現(xiàn)流淌、滑移的情況，表面要保持平整。噴射完成后需立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，持續(xù)養(yǎng)護(hù)10 d以上，并做好噴層周邊與未防護(hù)坡面的銜處封閉處理。

3.2 錨桿施工

在進(jìn)行錨桿施工時(shí)，要先對(duì)邊坡進(jìn)行清理，并將錨桿孔設(shè)置好，然后進(jìn)行清孔和注漿，并將錨桿放入。在進(jìn)行注漿施工時(shí)，要求將注漿管插入到距離孔底（50～100）mm的位置，隨著砂漿不斷注入，將錨桿緩慢地拔出[5]。安裝好錨桿以后，不能隨意對(duì)錨桿進(jìn)行敲擊，3 d內(nèi)不允許懸掛重物。

3.3 貼坡砼施工

在進(jìn)行施工之前，先簡單地對(duì)邊坡進(jìn)行排險(xiǎn)處理，然后將模板安裝好，為了避免施工過程中出現(xiàn)變形對(duì)面墻的美觀性造成影響，需要保證模板安裝的牢固性。在貼坡混凝土澆筑過程中，要控制好混凝土的坍落度，施工期間要做好振搗工作，并注意進(jìn)行混凝土收面，保證混凝土的外觀質(zhì)量。

3.4 錨筋束施工

錨筋束施工工藝流程：施工準(zhǔn)備寅錨孔鉆造寅錨筋制安寅錨孔注漿寅驗(yàn)收封錨。其中2個(gè)環(huán)節(jié)尤為重要：淤錨孔成孔。于錨孔注漿。錨孔成孔的技術(shù)關(guān)鍵是防止孔壁坍塌、卡鉆。注漿的技術(shù)關(guān)鍵是將孔底的空氣、巖（土）沉碴和地下水體排出孔外，保證注漿飽滿密實(shí)。

在進(jìn)行鉆孔施工時(shí)，開孔誤差要求控制在10 cm內(nèi)。在開孔過程中，要對(duì)鉆具的方位角和傾角進(jìn)行嚴(yán)格控制。鉆進(jìn)到（20～30）cm，要對(duì)角度進(jìn)行角核對(duì)，及時(shí)糾正鉆進(jìn)過程中孔斜情況，終孔深度要超過設(shè)計(jì)深度40 cm。在鉆孔期間，如果發(fā)現(xiàn)巖性軟弱孔壁，為了避免出現(xiàn)坍塌的情況，需要使用根管鉆進(jìn)的方法進(jìn)行成孔。鉆孔時(shí)要分段進(jìn)行測(cè)斜，并及時(shí)進(jìn)行糾偏，完成鉆孔作業(yè)后再次進(jìn)行全孔測(cè)斜。當(dāng)圍巖滲水量比較大時(shí)，要采用固結(jié)灌漿的方法處理錨孔。在鉆孔作業(yè)完成后，利用高壓風(fēng)對(duì)鉆孔進(jìn)行清洗。如果遇到巖溶和斷層泥質(zhì)充填帶，為防止巖層遇水惡化，宜采用高壓風(fēng)吹凈鉆孔中粉塵。在鉆孔完成后立即進(jìn)行驗(yàn)收，并做好孔口的保護(hù)工作。

3.5 巖固結(jié)灌漿

在進(jìn)行巖體固結(jié)灌漿施工時(shí)，當(dāng)遇到巖溶洞穴、巖體破碎、掉鉆等情況時(shí)，要先進(jìn)行固結(jié)灌漿，然后進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè)。固結(jié)灌漿使用純壓式灌漿方法進(jìn)行施工，灌漿壓力保持在（0.1～0.3）MPa。使用P.O42.5R硅酸鹽水泥作為灌漿水泥，漿液使用水泥砂漿，水灰比為1頤0.4。在進(jìn)行灌漿作業(yè)時(shí)，如果遇到冒漿、串孔、漏漿等情況，需要結(jié)合實(shí)際情況采用嵌縫、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿、灌水泥砂漿等方法進(jìn)行處理。在灌漿2 d后，即可進(jìn)行掃孔作業(yè)。掃孔時(shí)不允許對(duì)縫充填水泥結(jié)石造成破壞，掃孔后要保持干凈，孔內(nèi)不能留有巖芯和廢渣。

4 結(jié)束語

通過對(duì)磨子溝隧道的仰坡病害成功治理，得到3條可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。淤在施工過程中采取及時(shí)有效措施，可以避免更大的損失。于在仰坡病害處治過程中，總結(jié)了不同地質(zhì)應(yīng)采取相應(yīng)的處治辦法，避免出現(xiàn)反復(fù)處理造成的浪費(fèi)，錨筋束貼坡砼加固對(duì)仰坡最終穩(wěn)定起到了關(guān)鍵作用。盂施工中應(yīng)該嚴(yán)格按確定好的工序施工，才能避免安全風(fēng)險(xiǎn)。