隧道口滑坡施工處理技術研究

武 強

（山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600）

0 引言

隧道洞口滑坡問題作為隧道工程建設過程以及使用階段的常見工程病害，極易造成嚴重的人員以及車輛安全事故，為了確保隧道通車的安全，必須將洞口滑坡防范處理作為關鍵的管理內(nèi)容?？够瑯队捎诰哂惺┕ね潦搅啃?、作業(yè)速度快以及滑坡治理效果好，因此在隧道洞口滑坡處理施工中得到了普遍的應用。抗滑樁的工程施工原理為通過抗滑樁穿透滑床，起到穩(wěn)定邊坡以及支擋滑體滑動力的作用。當前在隧道洞口滑坡治理方案上主要是采用抗滑樁結合樁板墻的處理形式，通過抗滑樁與樁板墻共同承受滑坡土體壓力以及滑移推力。由于抗滑樁+樁板墻處理體系的施工作業(yè)工序復雜，而且稍有不慎極易由于振動等原因造成滑坡體的繼續(xù)滑動，因此，在施工作業(yè)過程中必須根據(jù)滑坡實際情況，合理地制定施工作業(yè)技術方案，確?？够O計處理方案的有效性，為隧道工程的順利建設施工與通車提供良好的條件。

1 工程項目概況

靈河高速公路是山西省高速公路網(wǎng)布局規(guī)劃的“三縱十二橫十二環(huán)”中的第三橫，東與河北省靈丘、西與內(nèi)蒙古準格爾國家干線高速公路相連接。其中溫嶺隧道K57+520出口滑坡段分布為第四系上更新統(tǒng)（Q3dl+pl）坡積黃土及碎石土，Q3dl+pl黃土，土質(zhì)疏松，堅硬—堅塑狀態(tài)，具濕陷性；Q3dl+pl碎石成份為灰?guī)r，黏性土充填，稍濕—潮濕，中密。本段位于土石界面附近，結合程度差，易坍塌，在2013年6月、7月以及9月已經(jīng)發(fā)生了3次滑坡。

2 滑坡發(fā)生后的臨時處理方案選擇

在隧道洞口正式實施滑坡施工處理作業(yè)之前，為了確保施工作業(yè)安全，并保證邊坡安全避免次生災害問題的發(fā)生，項目首先采取必要的臨時處置措施進行預處理。首先，根據(jù)隧道洞口的滑坡體的方量以及滑坡情況，在現(xiàn)場劃定警戒范圍，禁止無關車輛以及人員的進入以免出現(xiàn)各種安全事故問題。其次，在隧道洞口滑坡區(qū)域設置觀測樁，觀測樁的間距可以按照10～20 m的間隔進行設置，并定期對樁間的距離、高程（或傾角）進行觀測，以便于準確地觀測施工期間以及使用處理后期滑坡的變形滑動情況。第三，為了盡可能地減少外部降水對于滑坡土體的進一步影響，沿著滑坡土頂部增設環(huán)形截水溝，通過截水溝將地表降水及時地引排到滑坡土體的周邊[1]。

3 隧道洞口滑坡處置方案選擇

當前在隧道洞口滑坡的處理上，主要有以下幾種形式。

3.1 調(diào)坡處置

對于隧道洞口的滑坡，常用的措施主要是通過調(diào)整隧道洞口的縱坡，改變路線的設計標高，減少對于隧道洞口滑坡體部分的干擾。同時結合調(diào)整隧道洞口的邊坡坡率以及清除隧道洞口的不穩(wěn)定土體，并配合使用在滑坡體一側增設明洞或者是完善坡體截水措施等措施，消除滑坡體變形對于隧道的影響[2]。

3.2 清方卸載

主要是將隧道洞口的斜坡土體進行清除，通過對隧道洞口變形滑坡土體的清除卸載以及對邊坡坡率、形式進行調(diào)整，來治理滑坡問題，但是存在著清方工程數(shù)量較大以及新增占地較多的問題，因此對于滑坡土體變形較大的情況很難適用。

3.3 支擋方案

支擋方案主要是在隧道洞口的滑坡一側增設抗滑樁或者是配合使用樁板墻，起到支擋變形體的作用，這種方案可以有效地支撐變形體的下滑推力與主動土壓力，處置效果好，能夠確?；峦馏w的穩(wěn)定，同時也能最大程度地保護生態(tài)環(huán)境。

在本項目中2013年6月第一次滑塌，卸載一部分，7月19日第二次滑塌，增設4 m寬的平臺，1∶1邊坡處理。9月20號第三次滑坡，在進行地質(zhì)鉆探，鉆留個孔，基本掌握滑動面后，經(jīng)過優(yōu)化設計決定采用抗滑樁處理方案，對此段滑坡采取抗滑樁加擋土板體系進行支護。具體方案為K57+520溫嶺隧道滑坡處治抗滑樁共布置抗滑樁10根。抗滑樁截面尺寸為1.5 m×2.5 m，中心距5.5 m，樁長分別為20.0 m、18.0 m，各為5根。樁間設C30混凝土預制擋土板共89塊。滑坡處治抗滑樁設計立面圖如圖1所示。

圖1 K57+520溫嶺滑坡處治抗滑樁設計立面圖

4 抗滑樁施工工藝技術

4.1 挖孔施工

在隧道洞口抗滑樁施工作業(yè)區(qū)域完成場地平整以及表層松軟土層的清理之后，應及時測量放樣確定抗滑樁的樁孔位置，同時做好護樁、提升設施、出土設施以及排水通風設施的準備工作。在抗滑樁放線定位之后即可進行抗滑樁樁孔的開挖，同時采用鋼筋混凝土對樁孔進行鎖口，鎖口應該高出地面0.45 m以上。在抗滑樁樁孔開挖過程中一般需要采用C20鋼筋混凝土進行樁孔孔壁的支護，護壁一般2 m每節(jié)，厚度一般在20 cm左右。對于抗滑樁樁孔的開挖方式一般采取人工開挖的方式，對于石方一般采取淺孔松動爆破的開挖方式。在樁孔開挖作業(yè)過程中，必須確保上一節(jié)的護壁混凝土終凝后方可進行。對于抗滑樁樁體內(nèi)部應該設置匯水井，并用水泵抽出積水。在抗滑樁挖孔開挖至設計高程以后，應該確?？椎讻]有積水問題，同時對樁孔孔底進行平整處理，確?？椎椎撞繘]有松碴等軟弱層，挖孔質(zhì)量控制具體技術指標如表1所示。

表1 人工挖孔允許偏差和檢驗方法

4.2 抗滑樁鋼筋骨架的制作安裝

鋼筋一般是在施工作業(yè)現(xiàn)場的鋼筋加工場制作而成，在抗滑樁樁孔內(nèi)人工綁扎成型，先下鋼筋骨架的四角主筋以及架立鋼筋，然后將主鋼筋與預先埋置在樁孔護壁上的鋼筋綁扎牢固，之后分別進行外圈定位筋與內(nèi)圈排筋綁扎施工?？够瑯朵摻罟羌苁疽鈭D如圖2所示。

在鋼筋骨架的安裝綁扎過程中，應該嚴格控制鋼筋綁扎質(zhì)量，縱向主筋應該采用雙面搭接焊接的方式，控制搭接長度不小于5倍鋼筋直徑，同時控制焊縫高度與焊縫寬度滿足技術指標的要求。在鋼筋骨架綁扎施工作業(yè)完成后，應該對鋼筋骨架綁扎的頂面以及地面標高進行復核檢查。鋼筋骨架施工質(zhì)量控制技術指標如表2所示。

圖2 抗滑樁鋼筋骨架示意圖

表2 挖孔樁鋼筋骨架允許偏差要求

4.3 樁身混凝土的灌注施工

由于抗滑樁的樁孔較深，因此在混凝土澆筑方式的選擇上一般采取在樁孔的孔口位置設置進料漏斗并下接導管的施工作業(yè)方式，導管一般選擇使用鋼管，每節(jié)的長度在2～3 m左右。在混凝土灌注施工作業(yè)之前，應該確保樁身混凝土配比滿足要求?；炷恋臐仓┕摯_保連續(xù)完整，避免灌注過程中出現(xiàn)間歇停頓，在抗滑樁樁身混凝土澆筑施工結束后，應該按照相關要求進行聲波透射檢測或者是低應變動力檢測，以確?？够瑯痘炷恋膹姸萚3]。

5 樁板墻的施工工藝技術

對于樁板墻的施工，由于現(xiàn)澆鋼筋焊接困難、支模時間長以及澆筑不方便，因此在本項目中采用了預制樁板墻進行施工作業(yè)，以加快滑坡的施工處理速度，具體施工工藝為。

5.1 樁板墻的預制施工

在樁板墻預制施工階段，首先在樁板墻的中心位置布設直徑為10 cm的PVC管泄水孔，以便于后期排水，注意確保泄水孔稍稍向外傾斜。之后在預制現(xiàn)場架設支擋模板并設置支撐確保穩(wěn)固。在樁板墻的模板支設完成后即可進行混凝土的澆筑，在這一施工過程中重點控制混凝土材料質(zhì)量與混凝土振搗的密實。樁板墻的預制施工重點是控制鋼筋骨架綁扎施工質(zhì)量與混凝土的澆筑施工質(zhì)量，在本項目中預制樁板墻的鋼筋骨架尺寸以與抗滑樁的搭接方式如圖3所示。

圖3 樁板墻與抗滑樁的連接及樁板墻鋼筋骨架設計圖

5.2 樁間土的開挖施工

在正式進行樁板墻的吊裝施工前，首先應該完成樁間土的開挖，對于樁間土的開挖應該按照施工設計圖紙要求，控制開挖深度在路面邊緣線以下1 m左右，同時對于土壓力較大的區(qū)域可以適當增加樁板墻的深度，樁板墻位于抗滑樁后與抗滑樁的搭接長度為35 cm左右。

5.3 樁板墻的吊裝施工

為了確保抗滑樁與樁板墻之間能夠有效地連接，應該在抗滑樁混凝土澆筑施工結束后將抗滑樁樁側混凝土進行清鑿，之后吊裝樁間擋板墻，樁板墻應吊裝位于抗滑樁的相鄰樁翼板之間，通過翼板卡住樁板墻以免出現(xiàn)變形。

5.4 土方回填

在抗滑樁與樁間擋板墻施工結束之后，應及時地在墻背后回填土方，并在墻背后鋪設一層厚度在30 cm左右的碎石透水層。

6 結語

在隧道洞口滑坡處理上采用抗滑樁施工處理技術，不僅施工速度快、工程造價低，而且能夠有效地提高隧道洞口的土體穩(wěn)定性。在工程實際施工過程中，施工作業(yè)管理部門應該根據(jù)隧道洞口的地質(zhì)條件，分析造成滑坡問題的產(chǎn)生機理，進而合理地設置抗滑樁施工處理方案，通過高質(zhì)量的施工工藝水平，確保隧道洞口的土體穩(wěn)定與隧道工程的整體安全可靠。