山区高速公路隧道洞口施工滑坡防治措施

山区高速公路隧道洞口施工滑坡防治措施

王 伟，高 耸

（中交二航局市政建设有限公司，辽宁 大连 116600）

摘 要：滑坡在山区高速公路施工中极易发生，其危害大、防治困难。本文介绍了常规滑坡防治措施及其适用条件、优缺点；结合武罐高速工程地质水文特点，重点介绍了隧道洞口下挡、中固、上防的滑坡防治措施，为现场施工提供了技术指导，同时可为其他类似项目提供参考。 关键词：高速公路；隧道洞口；滑坡；防治措施 中图分类号：U459

一、引 言

武都至罐子沟高速公路是“国家高速公路网”兰州至海口高速公路的重要组成路段，是国家南北纵向公路的主通道，起点兰州，终点海口。K85+287-K92+390标段地处西秦岭山地，境内山高谷深，沟谷发育。共有两处滑坡。其一位于洛塘南隧道南端进出口段。该滑坡堆积体长约100m，宽约120m，滑动方向与路线方向一致。滑坡微地貌明显，滑坡属于大型碎石土滑坡。滑坡体主要由砂质板岩组成，岩体破碎，产状凌乱，呈碎石镶嵌状，沿裂隙充填泥质物，胶结差，挤压紧密。滑坡体前缘坡度50°左右，中上部30°。其二位于阳坡里隧道南口，分布于YK92+200-YK92+290（ZK92+200-ZK92+290）右线右侧100m，左线左侧20m，滑坡体主要由板岩、千枚岩、片岩块碎石土组成，中密-稍密，局部有架空现象，凌乱堆积，坡度上缓下陡。隧道左线南出口开挖易引起失稳。目前两处滑坡均处于稳定状态。对于山区高速公路施工来说，施工过程中极易出现滑坡、崩塌及倾倒变形体等。因此滑坡的防治是本项目施工的重点。

二、 常规滑坡防治措施

滑坡防治的主要任务就是减小滑动力或加大抗滑力，从而提高滑坡抗滑稳定性，达到防治目的。因减小滑动力和加大抗滑力的机理不一样，从而产生了众多防治措施。常规的滑坡防治措施大致可分为三类：减重反压、排水、支挡工程。

针对滑坡治理，边坡防护是不可缺少的一项重要工作。在滑坡防治前，应充分了解滑坡地勘报告，并进行细致的现场查看，摸清滑坡体的几何形状、体积大小、滑裂面埋深、滑动机理。根据工程现场实际情况和周边地质情况反复研讨，制定安全可靠、经济合理的滑坡防治方案。

三、武罐高速隧道洞口滑坡防治措施

滑坡防治是一项综合性治理工程，在实际实施中，只采用一种防护措施其防护效果难以保障。因此，结合实际情况采取多种措施综合治理，提高防治效果。

武罐高速隧道进出洞口滑坡变形破坏的机理：蠕滑-拉裂-剪切破坏。即在滑坡体前缘受河水冲刷影响，滑坡剪出口临

收稿日期：2018-02-08

作者简介：王 伟，男，中交二航局市政建设有限公司工程师，研究方向为路桥、市政工程。

1．下挡措施

根据滑动体范围、滑动面特性，采用微型钢管组合抗滑桩进行边坡防护，在坡脚分三排布置。微型钢管组合抗滑桩由钢管和混凝土框架梁组成。钢管桩型号为φ150×19mm，纵横间距2m，内设3φ32钢筋束，并灌注M30水泥砂浆；上部钢筋混凝土框架梁截面尺寸为40cm×40cm，横梁隔一布一以提高整体抗弯刚度和强度。微型钢管抗滑桩钻孔采用φ300孔径，锚固端深入稳定基岩面≥8m。

施工中应注意以下问题：

（1）微型钢管抗滑桩从两侧向中间对称施工。 （2）钢管组合桩加工过程中，通过Φ14定位钢筋将3Φ32主筋焊接成整体，钢筋笼安放应对中。

（3）注浆管随钢管桩同步放入钻孔，安装止浆塞，孔底注浆。注浆分三次进行，压力控制在0.8~1.5MPa。 空；在雨水、地下水渗透作用下，滑坡体发生挤压变形，累积到一定程度，滑坡体后缘拉裂；同时雨水、地下水渗透到滑动面，相对滑坡而言，降低土体粘聚力，造成滑动体剪切滑移，发生失稳破坏。

针对武罐高速隧道进出口滑坡特点，制定了下挡、中固、上护防护方案，如图1所示。即采用微型钢管桩进行下部加固，以提高滑动体抗滑力；对滑动体采用地表深孔压力注浆、框架预应力锚索措施，加固滑动体，达到中固目的以增加滑动体自身稳定性；在滑坡上部修建截水沟排除地表水降低滑动面孔隙水压，同时在坡面进行植被防护，加强水土保持，达到防护目的。

图1 滑坡防治措施示意图

文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2018）07-0201-02

202 中 国 水 运 第18卷 2．中固措施 （1）地表深孔注浆

采用劈裂注浆工艺对滑动体进行加固，钻孔孔径80mm。注浆管为硬质劈裂塑料管，其外径56mm，壁厚8.5mm。垂直钻进，如塌孔需跟管钻进。

洛塘南隧道罐子沟端共布设钻孔1,008孔，平均孔深19.5m、钻孔总进尺19,656m；阳坡里隧道罐子沟端共布设钻孔1,124孔，平均孔深25m，钻孔总进尺28,100m。

注浆孔布置梅花形交错布置，间距1.5m，至强风化基岩层2.0m；按两侧向中间顺序跳孔从下往上压浆，为保证压浆效果，每隔2m注浆管设置止浆塞。注浆的主要材料为纯水泥浆，浆液水灰比为（0.4~1）：1，注浆压力值控制在0.8~1.5MPa之间，可根据实际情况调整。注浆孔深入滑移面以下不少于2m；注浆全部压浆完成后，间隔2h即进行钻孔检查周边注浆的密实固结情况，必要时补充加密钻孔注浆，以提高注浆阻滑效果。

施工过程中应注意以下问题： 1）钻孔垂直度误差小于1%。

2）从下向上注浆，达到预定压力后，提起，再注浆，直至注浆结束。注浆完成后，清管，避免管道封堵。

（2）框架预应力锚索

滑坡体后缘设置预应力框架锚索，采用压力分散型锚索，OVM15-6型锚具；每榀框架设四根750kN级的预应力锚索加固，每束锚索由6根Φs15.24mm 1,860MPa级环氧树脂钢绞线；锚索长度28~32m，锚固长度10m（锚固于稳定岩层），锚索倾角25°；框架采用整体浇筑，框架间设置2cm伸缩缝，伸缩缝内填浸沥青木板，梁混凝土强度达到设计的80%后方可进行预应力张拉。

预应力框架锚索施工工序为：先施工锚索，后进行钢筋混凝土框架梁的施工，最后进行预应力张拉。

1）钻孔

根据设计孔位、倾角和方位进行钻机就位，严格控制钻机导轨倾角，其误差不超过±1°，方位误差不超过±2°。如坍孔，应立即停钻，进行固壁灌浆处理，水泥砂浆初凝后，重新钻进。

2）锚索制作、安放

锚索采用高强度、低松弛无粘结预应力钢绞线，直径Φ=15.24mm、极限抗拉强度1,860MPa，锚具采用OVM15-6型。外露钢绞线长度1.5m；各单元锚索的无粘结钢绞线应通过P锚锚固于钢质承载体上。锚固段架线环间隔1m设置，自由段每隔2m设置一道架线环，以保证钢绞线顺直。

3）注浆

锚索注浆采用525普通硅酸盐水泥，其水灰比为0.38~0.5，需添加10%的URA-Z复合膨胀剂、0.6%的UNF-5高效早强型减水剂。必须采用孔底返浆方法注浆，注浆体强度不低于40MPa，严禁抽拔注浆管或空口注浆。

4）钢筋混凝土框架梁施工

框架混凝土强度等级为C25，锚杆完成达到一定强度后

方可进行框架梁施工。浇注梁之前，需清除掉已风化和松对的块体，施工缝留置在伸缩缝处，不可随意留置。

5）张拉、锁定

浆体强度和框架梁混凝土强度均达到设计要求时上方可进行预应力张拉。

6）锚头封锚

预应力张拉完成后及时采用同标号混凝土封锚，对于锚具及锚筋外露部分严格去锈涂油，以防锚头锈蚀破坏。对于锚头和锚墩等部位补浆应加强质量控制。

3．上护措施 （1）截、排水措施

水是形成滑坡的重要作用因素，尤其是在山区，因此滑坡防治，水的治理尤为重要。针对武罐高速滑坡区特点，主要是地表水的排除，坚持拦截和旁引原则，沿滑坡上边界3～5m以外设置环形截水沟，拦截地表水，防治地表水下渗进入滑动面，并尽快排除滑坡范围内的雨水，引导地表水沿稳定山坡处排走。

地表排水设施包括截水沟、排水沟。截水沟采用矩形断面、排水沟采用倒梯形断面，截水沟截面尺寸依据汇流面积和当地水文资料确定。浆砌片石护砌，同时在陡坎或落差相对较大处设置多级跌水坎结构。

武罐高速两处滑坡截水沟长度350m，排水沟长度300m，环形地表截水沟通过S206线部分，采用Φ700mm圆管涵下穿，并设置急流槽将汇集的地表水引入洛塘河，防止地表水下渗对滑坡产生不利影响。

（2）坡面防护与绿化

依据现场土质、地形实际情况，采用网格植草、喷播植草、菱形骨架绿化等防护；在滑坡上部框架预应力锚索区域实施液压喷播植草绿化防护，最大限度减少对生态环境的破坏，以改善洞口景观、美化环境、防止坡面冲刷，达到绿化、植被防护目的。

四、结语

针对山区高速公路施工，尤其是隧道洞口施工，易发滑坡不良地质灾害，文中介绍了常规滑坡防治措施，并根据武罐高速施工区水文地质条件，制定了下挡、中固、上防的滑坡防治措施，完成了对武罐高速不良地质路段隧道洞口滑坡工程治理施工方案的设计，从而指导现场施工。在隧道洞口施工中，根据现场监测数据显示，滑动体滑移变形值小，坡体处于稳定状态，从而反映出滑坡防治措施是切实可行的，同时本项目施工经验可为类似项目提供借鉴参考。

参考文献

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西安：长安大学，2015.