设计,使之满足规范安全系数的要求。文章结合实际工程地质资料和监测数据,对隧道洞口边坡稳定性问题进行了探讨,并对病害原因进行分析,提出了治理措施,对工程实践具有指导意义。
1 工程概况[6]
1.1 工程地质概况
某隧道处于剥蚀丘陵区,为曲线形短隧道,地形条件差。隧道洞口下部为强风化的千枚状变质岩,岩土结构均以蠕动状松散结构为主,碎块状松散结构次之,风化发育,属于V级围岩,抗压强度和抗剪强度低,软化系数小,承载能力差,洞口上部为破碎岩石堆积体。
1.2 进洞方案
进洞采用超前长管棚配合注浆小导管。进口仰坡坡度为1:1,采用SNS主动柔性防护网。根据地质情况隧道洞身开挖采用台阶分部开挖。洞身开挖后,由于边坡的滑动造成左线上部山体开裂,左线进口洞顶部位,裂缝宽6~10mm,并有发展趋势。根据现状对左侧山体进行地表注浆加固。
2 隧道进口边坡稳定性分析与监控量测
2.1 滑坡原因分析
洞口边坡产生滑动及裂缝的原因,主要有以下几个方面:
(1)洞口段坡前为岩石堆积体边坡,该类边坡上部堆积体剪应力一旦发生较大变化,极易沿分界线滑动,产生剪切滑移。
(2)在洞口段边坡刷坡后,洞口上方岩体局部块体的抗滑力减小,导致该处局部块体向前滑移,从而对后方块体的支挡作用减少,后一块体也随之向前滑移。
(3)隧道开挖后为隧道上方岩体移动提供了临空面,这导致隧道上方岩体向隧道内移动。当隧道埋深较浅时,地表出现较大沉降。
(4)洞身开挖时,采用台阶分部开挖法,对围岩扰动较大,且未及时建立二衬和仰拱,削弱了山体自身的稳定性。
2.2 监控量测
依据我国行业标准公路隧道施工技术规范,并结合工程经验,为了确保施工安全,应加强对洞口段的监测。通过对K51+902、K51+906、K51+910和K51+912四个断面进行了拱顶下沉监测,得出在隧道开挖后拱顶下沉在浅埋段变化较大,因此暂停对左线进行施工,进一步采取措施加固洞口边坡。拱顶测点位移见图1。
3 施工建议
为了确保施工安全,遏制洞口边坡的滑动,采取了如下工程措施:
(1)对山体进行地表注浆加固,采用注浆花管?准50×5热轧无缝钢管,长度8m,间距1m×1m梅花形布置,同时在边坡做C20喷射混凝土进行加固。
(2)对隧道坡脚进行?准32预应力锚杆进行加固。
(3)及时建立仰拱及二次衬砌,尽快封闭围岩结构,增加抵抗变形的能力。
(4)洞口处增加C15片石混凝土挡墙及托梁,托梁下设抗滑桩,以增强整体稳定性。
4 结论及建议
(1)合理的施工方案以及施工措施对隧道洞口边坡的稳定性至关重要。应尽量减少对围岩的扰动,做到“随开挖,随支护,早封闭,快衬砌”,及时建立仰拱和二次衬砌,尽快封闭围岩结构,以形成合理的受力体系。
(2)合理确定掌子面到二衬、仰拱的安全步距。
(3)加强对隧道进洞施工期间的监控量测和对边坡的稳定性分析,以确保施工安全。
参考文献
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