盧聯(lián)川

（安徽省路橋工程集團有限公司，安徽 合肥 230031）

由于公路隧道項目建設大多位于山區(qū)或者地形結構復雜的區(qū)域，易導致洞口滑坡現(xiàn)象發(fā)生。當前，我國交通路網(wǎng)越來越密集，對于公路項目建設質量要求不斷提升，在偏遠山區(qū)，不僅要克服高差等自然環(huán)境因素的影響，同時還要從施工技術及高頻率的工程施工病害的預防等方面加強研究。在眾多公路隧道施工病害中，洞口滑坡是公路隧道施工中的常見病害類型之一。文章從洞口滑坡病害的發(fā)展過程、產(chǎn)生原因、數(shù)據(jù)監(jiān)測等各個環(huán)節(jié)進行分析，提出相關治理方案，供參考。

1 工程簡介

某復雜地質條件下的公路隧道工程位于島嶼支線工程段，為雙向分離式隧道。該公路隧道全長4236m，設計凈高5m，凈寬9.68m，洞口滑坡位置發(fā)生于隧道進口右線，滑坡體積約5000m3。

1.1 地質條件

該項目工程地質勘察資料顯示：隧道邊坡表層主要以第四紀殘坡積含亞黏土碎石為主，顏色淺黃色、中密度，遇水穩(wěn)定性變差，土體厚度最大23m，結構下層中主要以強風化的細砂巖為主，隸屬于砂巖類結構。由于該隧道工程在洞口位置處，仰坡、邊坡交界位置為山溝，此地理位置的地表水相對豐富，并有水流經(jīng)過，水流量可達0.4～0.9L/s；在雨季時，水流量會有所增加，最大可達4.9L/s。地下水形式以基巖裂隙水為主，降雨是最主要的地下水位補充方式。

1.2 邊坡設計與施工

以實際設計圖紙為參考依據(jù)，邊坡設計中，高寬比為1∶0.5，邊坡的高度為30m，邊坡坡度方向未設置對應的臺階結構，且邊坡主要以高陡為主。在該項目施工的過程中，主要以錨噴支護的形式進行地基土層的開挖，但是在開挖之初，并沒有設計使用小導管進行注漿作業(yè)。經(jīng)過相關監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，邊坡另一側的支護變形量較大，并且在坡面上出現(xiàn)貫通式的裂縫，依據(jù)此，又重新進行了小導管注漿，小導管的尺寸規(guī)格一般可控制在長6m、寬1.5m、φ42×4mm，并且布置的設計形式以梅花型為主。

1.3 地質基本構造與地震

從地質勘察的實際情況看，該項目施工現(xiàn)場及其周邊地層產(chǎn)狀相對平緩且處于穩(wěn)定的狀態(tài)，在施工區(qū)域均未發(fā)現(xiàn)斷裂層，且場地區(qū)域內(nèi)的地震動峰值加速度為0.05g，對應的地震級烈度為6度。

2 滑坡特征及影響

2.1 滑坡特征

（1）滑坡的形成。該滑坡結構中主要以粉質黏土夾層為主，且為透水層，滑帶區(qū)域遇到水后易呈現(xiàn)出軟化狀態(tài)，土體結構中的抗剪能力相對較低，導致土體結構呈現(xiàn)出滑動松散的狀態(tài)。在隧道修建的過程中，該項目隧道遭遇暴雨襲擊，且雨量較大，持續(xù)時間較長，滑坡的前部邊緣均向外部區(qū)域進行擴散，形成了以漸進形式為主的牽引式的滑坡體系。

（2）滑體結構特征。滑體結構中，主要以松散的土層結構為主，且在土層的組成成分中，主要包含有粉質黏土夾層碎塊石。粉質黏土具有可塑性強的特點，且較大部分分布于滑體結構的底部區(qū)域中，再加上滑體結構中的前部厚度體系相對較薄，后緣厚度相對較大，滑體結構的剖面位置呈現(xiàn)出“襪”狀。

（3）滑體結構的特征。在地質勘察的過程中，滑體結構顯示較為清晰，且在滑體剪切面結構中，存在局部的劃痕，并且部分劃痕呈現(xiàn)出一定量的擦痕，以發(fā)生滑體邊坡結構剝落為主。在滑坡發(fā)生以后，滑體產(chǎn)生的最大位移接近8m，且滑體結構可直接作用于明洞上，明洞會受到一定量滑坡體的沖擊力作用，導致明洞內(nèi)側結構中出現(xiàn)滲水現(xiàn)象和錯臺現(xiàn)象。

2.2 洞口滑坡成因及主要影響因素

依據(jù)實時洞口滑坡數(shù)據(jù)的監(jiān)測，結合項目實際地質及地形條件，以調查實際施工環(huán)節(jié)的現(xiàn)狀為主，分析出公路隧道洞口邊坡滑坡的原因及主要影響因素。

（1）地質地形因素。此滑坡體地質以結構松散、滲水性好、力學性能差為主要特征，因此導致土層結構的抗剪能力較小，遇水后容易軟化。由于下層土層結構中主要以細砂巖為主，且呈現(xiàn)出遇水軟化的特點，此地質特征對洞口滑坡現(xiàn)象的出現(xiàn)提供了一定的便利條件。

（2）水的因素。在發(fā)生洞口滑坡的時間階段中，天氣主要以陰雨天氣為主，地表水匯聚，使得地質土層結構中的巖體發(fā)生軟化現(xiàn)象，導致土體結構內(nèi)部的抗剪能力較弱，易產(chǎn)生滑動。同時，在滑坡產(chǎn)生后，由于隧道結構體系中沒有產(chǎn)生明顯的抵抗滑坡的推力，因此會造成隧道明洞結構開裂，導致滲水現(xiàn)象發(fā)生。

（3）人為因素。公路隧道設計及施工至關重要，從設計環(huán)節(jié)進行分析，如果設計中的邊坡坡率較陡，再加上此區(qū)域地塊的地質條件、雨水條件等，都會對土體結構的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利因素，而坡率設計為1∶0.5，對于防止洞口滑坡發(fā)生是不科學的。

（4）施工因素。從施工環(huán)節(jié)進行分析，在公路隧道施工的環(huán)節(jié)中，未涉及明洞的回填作業(yè)，這樣不僅會造成開挖斷面結構長期外露，同時也會造成邊坡失穩(wěn)，坡體結構的穩(wěn)定性及變形量較大，嚴重影響洞口處邊坡結構的穩(wěn)定性。

3 洞口滑坡穩(wěn)定性及評價

3.1 滑坡穩(wěn)定性計算

（1）參數(shù)計算及工況。主要分為兩個工況。工況1：土體結構自重+天然狀態(tài)；工況2：土體結構自重+暴雨環(huán)境狀態(tài)。洞口滑體結構穩(wěn)定性計算統(tǒng)計數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 洞口滑體穩(wěn)定性計算參數(shù)取值

（2）計算結果。通過選擇兩個剖面結構，利用傳遞系數(shù)法，對兩個剖面體進行穩(wěn)定性計算，得出結果如表2所示。

表2 滑體穩(wěn)定性計算結構統(tǒng)計

3.2 滑坡穩(wěn)定性評價

依據(jù)對應剖面結構中的滑坡穩(wěn)定性計算結果，同時結合實地的勘察設計現(xiàn)狀，進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)滑坡體結構具有一定的變形跡象，且在滑體結構中，在天然狀況下處于基本穩(wěn)定性狀態(tài)，在飽和的土體結構狀態(tài)下處于不穩(wěn)定的滑坡狀態(tài)。當滑坡塌陷到達隧道洞口時，應暫停施工，分析洞口滑體的主要原因，并采取相關的治理措施。

4 隧道洞口滑坡治理方案及措施

4.1 治理方案的選擇

從理論層面進行分析，公路隧道施工中的滑坡現(xiàn)象治理措施主要包含滑坡體結構的清除、支護圍擋結構的使用、地表水的排水方案、回填反壓等。不同的治理措施或方案，需要依據(jù)不同的滑體位置及地質條件等因素進行分析，選擇不同的治理措施，后期工程開展的經(jīng)濟效益也不相同。

下面將重點分析支擋工程、地表排水處理措施的方案設計。

（1）支擋工程的施工方式及分類較多，主要以擋土墻的設計、抗滑樁的應用為主?？够瑩跬翂σ话阍O計為重力式擋土墻，滑體產(chǎn)生后會呈現(xiàn)出前移的狀態(tài)；抗滑樁結構從整體的受力特征上看，主要呈現(xiàn)出普適性，同時由于滑坡體結構的穩(wěn)定性及對地質環(huán)境干擾性較小等特點，可實現(xiàn)多樁施工，以保證實現(xiàn)地質勘察設計科學性、合理性。

（2）地表排水主要會造成土體自重加大、下滑力增強、滑帶土的抗剪力增大，同時導致地下水資源中的動力壓力增強。在地表排水體系中，主要以改善洞口滑體結構的穩(wěn)定性為主，不僅能夠改善土體結構的地質環(huán)境，同時能夠作為一種滑體治理的預防措施，因此在施工的過程中，必須結合其他工程類型對相關工程措施進行綜合利用。

依據(jù)該工程的實際情況，抗滑樁的施工工期相對較長，且施工難度相對較大，因此會導致隧道施工周期難以符合要求。如果該工程采用地表排水與削方減載相互結合的治理措施，最終的洞口滑體治理效果會更為明顯。

4.2 洞口滑體治理方案布局

首先對滑坡體后緣結構進行削方處理，然后再對洞口上部的覆蓋層進行清理。

4.3 治理措施實施后的效果

對所選擇的兩個剖面結構進行穩(wěn)定性計算分析，計算分析結果如表3所示。

表3 滑體穩(wěn)定性計算成果統(tǒng)計

從表3的統(tǒng)計數(shù)據(jù)看，治理措施實施后，洞口滑坡結構穩(wěn)定性符合施工安全的要求。

5 結束語

綜上所述，公路隧道洞口滑坡現(xiàn)象的產(chǎn)生原因較多，主要包含設計施工環(huán)節(jié)、地質條件及水因素等，治理措施的選擇需要結合滑坡穩(wěn)定性，土層地質條件等綜合分析。因此滑坡結構的動態(tài)發(fā)生過程及演變過程就顯得尤為重要，尤其是在滑坡過程中的數(shù)據(jù)動態(tài)分析中，以突出穩(wěn)定系數(shù)的計算為主，以為后續(xù)類似工程滑坡防治措施的制定奠定堅實基礎。