滑坡處理專項技術(shù)方案設(shè)計

1、-. z.康臨高速公路建立工程隧道進(jìn)出口滑坡處理專項方案康臨高速公路KL6合同段工程經(jīng)理部二八年八月二十二日隧道進(jìn)出口滑坡處理專項方案一、隧道概況*山隧道為上、下別離的四車道高速公路特長隧道，隧址位于*省*回族自治州和政縣境內(nèi)，穿越*山。上行線K48970K52260，全長3260m，明洞27m，下行線K48962K52290，全長3290m，明洞24m，隧道出口下穿省道S309線。進(jìn)、出口處級圍巖地段，為提高圍巖自身承載能力，提高巖體襯托能力，均設(shè)超前大管棚注漿預(yù)加固處理后進(jìn)展暗洞開挖。淺埋段、級圍巖采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法施工，深埋段級圍巖采用超短臺階預(yù)留核心土先拱后墻法施工，洞身一、二次

2、襯砌均采用模筑砼共同組成永久性承載構(gòu)造。隧道進(jìn)出口地處古滑坡地帶,地質(zhì)條件復(fù)雜,存在大量的軟弱巖層，受地形、構(gòu)造應(yīng)力的影響,隧道開挖后出現(xiàn)滑坡、坍塌、大變形等問題,給隧道正常施工帶來極大困難。二、下行線進(jìn)口滑坡體地質(zhì)概況根據(jù)區(qū)域地質(zhì)和綜合勘察資料，隧道地處隴西黃土高原與青藏高原的過渡帶，隧道*圍內(nèi)主要為第四系全新統(tǒng)和更新統(tǒng)地層，隧道下行線K52+140K52+340位于滑坡地帶，坡面植被發(fā)育，自然邊坡25左右，洞口段60米*圍覆蓋層厚6m15m的坡積亞粘土及亞砂土層，下伏上第三系*組泥巖，圍巖軟弱，土質(zhì)松散，含水量大，順坡面向溝道內(nèi)極易產(chǎn)生圍巖失穩(wěn)坍塌，影響隧道西端進(jìn)、出口平安。2007年10

3、月中下旬出現(xiàn)蠕滑變形，S309公路、鄉(xiāng)間便道均被錯開，滑坡體表部橫向拉*裂隙與縱向剪切裂縫發(fā)育，滑坡體前緣沖溝溝底寬度僅510m，滑坡前緣空間狹小。該段原滑坡堆積亞粘土體吸水飽和與泥巖層面之間形成軟化帶,滑體與滑床間的抗剪強(qiáng)度大大降低，當(dāng)土體的下滑力超過接觸面處的抗滑力時,產(chǎn)生滑移。三、進(jìn)洞方案1、設(shè)計進(jìn)洞方案原設(shè)計考慮明洞開挖造成省道S309線中斷，先改移S309線；同時填筑洞口沖溝土方，起到反壓作用，讓滑坡體無進(jìn)一步滑動的臨空面及空間；明洞邊仰坡采用3.5m錨桿掛鋼筋網(wǎng)錨噴的臨時支護(hù)，錨桿間距1.5m，按梅花狀布設(shè)；在暗洞開挖前，明洞一次襯砌和仰拱施作完成，立即進(jìn)展回填反壓，盡量縮短邊仰坡

4、暴露時間，有利于滑坡的穩(wěn)定；在明暗交接處的套拱與長管棚對圍巖進(jìn)展預(yù)加固和棚架作用下，采用雙側(cè)壁先墻后拱預(yù)留核心土法進(jìn)洞，臺車就位后立即進(jìn)展二次襯砌施工，確保明洞段邊仰坡穩(wěn)定和構(gòu)造平安。待洞口工程完成后恢復(fù)S309省道通車。優(yōu)點：常規(guī)施工法，工藝簡單，造價低，明洞回填完成后，恢復(fù)S309線上跨明洞，有效減小了S309線下沉及位移；缺點：明洞大開挖后，原山體力學(xué)平衡受到破壞，邊仰坡臨空面大，雨季施工容易誘發(fā)古滑坡體活動，存在平安隱患；先明洞后暗洞施工順序，增加暗洞施工工期；同時增加恢復(fù)S309線相關(guān)工程量，造成一定資源浪費。2、施工單位建議進(jìn)洞方案根據(jù)原設(shè)計隧道地質(zhì)、地貌分析，結(jié)合洞口段滑坡實際情

5、況，在洞口溝內(nèi)起反壓、抑制滑坡滑動土方未填筑完成，滑坡體存在臨空面的前提下，應(yīng)遵循早進(jìn)洞，晚出洞的原則，做到少開挖或零開挖，減小滑坡臨空面，同時減少公路建立對自然地貌、植被等環(huán)境的破壞。建議減少開挖，縮短明洞，封閉S309線，改移交通，根據(jù)地形暗挖進(jìn)洞施工方案。將明洞變短為6m,加強(qiáng)超前支護(hù)為兩排大管棚，在管棚嚴(yán)注漿預(yù)加固和棚架作用下，采取雙側(cè)壁導(dǎo)坑進(jìn)洞，同時考慮暗洞施工時洞頂S309線有可能下沉及位移，恢復(fù)運營時存在平安隱患，將S309線下20m一次襯砌中鋼筋更換為工字鋼，增加襯砌強(qiáng)度、剛度，待二襯施作完成，混凝土強(qiáng)度到達(dá)要求后恢復(fù)S309線通車。優(yōu)點：防止明洞大開挖，減小滑坡臨空面，有效降

6、低滑坡活動機(jī)率，同時節(jié)約S309線開挖、恢復(fù)本錢；減少地貌、植被、環(huán)境破壞，使公路與自然景觀更加協(xié)調(diào)，提高隧道設(shè)計理念。缺點：隧道工程造價增大，初步估算明洞局部隧道每延米增加3.5萬元。業(yè)主及設(shè)計單位在兩方案比照后，認(rèn)為前種方案已考慮對山體滑坡穩(wěn)定，無平安隱患，后種方案增大工程造價，所以采用原設(shè)計方案。四、首次滑移情況及處理措施1、滑坡情況隧道上行線進(jìn)口按原設(shè)計方案，在完成暗洞口*K52+266-276段10m明洞一襯后，2008年8月20開場暗洞開挖，隧道左側(cè)壁于2008年8月25日開挖至*K52+263掘進(jìn)3m時，下行線仰坡拱頂誘發(fā)滑坡體的滑移，其原因是圍巖很差,地表為古滑坡堆積體，大量地

7、表水下滲，使洞頂山體粘聚力下降，土體自重增大，隧道施工影響到滑坡體產(chǎn)生滑移趨勢。在隧道洞口仰坡的截水溝及其滑坡體上布置了一系列地表的沉降、位移觀測點,觀測結(jié)果說明,地表的沉降一直在增加,特別是于8月24、25日兩天的強(qiáng)降雨后，降雨前后，滑坡位移量達(dá)24cm，地表下沉兩達(dá)9.2cm,且滑移速率呈加快趨勢；地表出線一條環(huán)狀裂縫，裂縫最寬為8.5cm，裂縫最遠(yuǎn)端距仰坡開挖線11.5m, 裂縫在仰坡出露處南北距離31.5 m,仰坡處滑面距地表垂直高9.6m,滑坡體積約3200 m2左右。2、滑坡處理措施滑坡滑移后,果斷于2008年8月25日停頓隧道側(cè)壁掘進(jìn),依照滑坡圓弧法分析理論，滑坡力矩L滑動面總長

8、度，f 摩阻系數(shù)，c 黏聚力，Gi 第i塊的總量在其他條件不變的情況下，只要減小滑坡體總量G，其滑動力矩就會減小。因此，確定治理方案為地表土體卸載，同時進(jìn)一步完善滑坡*圍防排水；該方法簡單易行，工期短，見效快，于2008年8月25日晚立即實施，主要工作如下：1滑坡體平均下挖2.5m， 縱向深度平均為10m，寬33m,總體上前端低于后端，有利于排水。2深挖地表裂縫50cm左右，采用有三七灰土夯填，略高于原地面,防止地表水下滲潤濕滑面。3完善排水系統(tǒng)，將滑坡頂面全部覆蓋防水材料，進(jìn)一步防止地表水下滲，沿滑坡外緣做截水溝，*K52+215處S309線做攔水帶將路面排水截至邊溝，防止路面排水流入滑坡*

9、圍內(nèi)。4加強(qiáng)對滑坡體的監(jiān)控量測工作，以四小時為間隔監(jiān)控量測。5加強(qiáng)初期支護(hù)為了克制前段施工時初期支護(hù)變形嚴(yán)重,模筑混凝土開裂等情況,采用加強(qiáng)初期支護(hù)的方法,初期支護(hù)I20工字鋼加密,同時S309線下20m*圍內(nèi)二襯中增加工字鋼設(shè)計外。6采取仰拱、二次襯砌緊跟掌子面的做法,一是可以協(xié)同初期支護(hù)共同承載;二是可以防止因初期支護(hù)暴露時間太長,或因雨水等原因造成強(qiáng)度缺乏而產(chǎn)生的變形;三是可以起到穩(wěn)定滑坡體的效果。7縮小每循環(huán)進(jìn)尺，鑒于隧道圍巖為泥巖、滑坡堆積體,有遇水軟化的特性,圍巖自穩(wěn)性較差,為了防止造成大的開挖面,采用短進(jìn)尺,多循環(huán)的施工方法, 減小圍巖的變形。8探明地質(zhì)情況根據(jù)施工圖地質(zhì)報告探明

10、地質(zhì)情況,確定滑移面?；缕矫嫖恢脠D、剖面示意圖顯示,存在一個中層滑動面,深度約為1215m,滑面為泥巖-古滑坡堆積土體之間的接觸面,下覆泥巖是相對隔水層，接觸面抗剪強(qiáng)度很小,在飽和狀態(tài)下抗剪強(qiáng)度極小,符合滑動面的根本條件。下表選取具有代表性的地表觀測點的監(jiān)控量測記錄，反映了滑坡開場活動至卸載方案完成整個過程滑坡活動情況。地表S1-3點監(jiān)控量測記錄表時間工程2008.8.232008.8.242008.8.252008.8.262008.8.272008.8.28地表累計下沉(cm)1.2 2.9 9.1 9.19.2 9.2 地表累計下沉(cm)0.6 4.6 23.9 24.3 24.4

11、24.4備注降雨前強(qiáng)降雨卸 載 后3、處理效果監(jiān)控量測數(shù)據(jù)和曲線圖顯示，在實施以上處理方案后，滑坡體滑動得到了有效遏制，滑坡很快趨于穩(wěn)定，取得了較好的效果，暗洞施工恢復(fù)掘進(jìn)。五、二次滑移情況及處理措施1、滑坡情況當(dāng)隧道上臺階掘進(jìn)至*K52+215, 10月21日晚大雨后，再次誘發(fā)洞頂大面積滑坡，此次滑坡涉及*圍很大，在10月21日至10月30期間，洞頂?shù)乇黹_展出現(xiàn)多條環(huán)狀裂縫，最大裂縫縫寬25cm,裂縫錯臺最大處達(dá)45cm；直接導(dǎo)致距暗洞口50m的S309線路面多處開裂右半幅不同程度下沉；暗洞*K52+220-240段一襯多處開裂。量測數(shù)據(jù)說明，此段時間內(nèi)，滑坡位移量達(dá)194.0cm，地表下沉

12、量達(dá)77.7cm； S309線路面左側(cè)最大下沉量42.6cm；暗洞*K52+220-240段洞頂下沉最大為13.4cm此前考慮到圍巖狀況及滑坡影響，預(yù)留變性量為25cm,相對收斂4.9cm，滑坡體積約22000 m3以上。2、滑坡處理措施面對嚴(yán)重的洞體變形及劇烈的山體滑坡，工程部相關(guān)技術(shù)人員相互商討，共同制定治理方案，具體方案為：1抑制洞體變形 *K52+220-240段上臺階一襯兩側(cè)拱腳以50cm間距施設(shè)3.5m長鎖腳小導(dǎo)管，角度控制于30o-45o，抑制上臺階下沉；然后拉中槽跳馬口開挖下臺階，半幅單次開挖長度控制在3m以內(nèi)，防止兩腳同時懸空；下臺階每拱架增加3.5m長鎖腳小導(dǎo)管兩根，施設(shè)角

13、度同上臺階；最后施工仰拱，使一次襯砌盡快形成受力環(huán)，徹底抑制洞體變形。2控制山體滑移明洞已經(jīng)完成，立即實施明洞洞頂土方回填，對隧道仰坡滑坡體進(jìn)展反壓。在短期內(nèi)端墻無法完成的情況下，在明洞口襯砌兩側(cè)增加3.5m厚，高8.5m漿砌片石擋墻，起擋土作用，保證回填土方不沿坡面外溜，回填同步擋墻一起施工。3完善防排水，處理地表裂縫4加強(qiáng)監(jiān)控量測工作適當(dāng)加密地表布點及洞內(nèi)布點，以四小時為間隔監(jiān)控量測，保證各措施在確保平安的根底上實施，同時掌握一手資料，指導(dǎo)施工。3、處理效果在方案實施過程中，全過程監(jiān)控量測，下表選取具有代表性的地表觀測點*2-3、洞內(nèi)拱頂A50、洞內(nèi)相對收斂E5-D5觀測斷面的監(jiān)控量測記錄

14、，較為詳實的反映了方案實施過程山體滑移及洞體變形情況。 山體滑移及洞體變形觀測記錄表工程點號觀測名稱(日期)2008年10月2021222324252627282930地表*2-3累計下沉(mm)07.521.944.556.165.475.877.077.377.677.6累計位移(mm)020.456.895.8130.8164.0184.3190.5193.5194194洞內(nèi)A50拱頂累計下沉(mm)02.44.87.19.410.512.613.113.213.213.4E5-D5相對累計收斂(mm)00.71.52.23.13.74.04.34.54.84.9隨著洞門墻的砌筑和反壓回填不斷進(jìn)展,地表觀測點的監(jiān)測結(jié)果說明,回填反壓、臨時漿砌洞門墻在阻止滑坡體滑動上效果明顯，山體滑移及洞體變形在逐步得到遏制，這些措施有效地減緩了滑坡體的滑移，取得了很好的效果。六、總結(jié)施工單位于2008年8月22日立即逐步實施既定方案，實踐證明,為防止滑坡體在施工過程中滑動,保證平安順利的進(jìn)展施工所采取的措施和施工方法是成功的,到目前為止這些措施確實起到了阻止滑坡體滑動的作用。通過后期對滑坡