隧道洞口滑坡体整治

隧道洞口滑坡体整治

中铁十二局集团第二工程有限公司席继红

内容提要：滑坡体对隧道工程的施工和运营安全都产生很大的威胁，在各种整治方案中预应力锚索、锚固桩是比较新型的施工方法和新施工工艺。

关键词：隧道、滑坡体、预应力锚索、锚固桩

一、工程概况：

布陇箐隧道位于云南省墨江哈尼族自治县境内为G213国道元江至磨黑段第九合同段按高速公路标准设计，上下行线双洞，原设计上行线1725米，下行线1755米，后经变更上下行线均1845米，为该段第二大控制工程。工期为36个月。上行线进口段原设计为30m高边坡路基，后变更为120m明洞通过。即明洞在滑坡体中通过。

二、工程地质情况：

布陇箐隧道上行线洞口段（其中洞外100m，按原设计）200m跨越一中型古滑坡下部,后缘呈弧形分布,并见有拉张裂缝,高程1549~1550m左右,北东侧边界分布有拉张裂缝,滑坡体物质以碎石为主，滑动面位于残积层与下伏风化基岩面处，剪出口产生与基岩面上，纵向滑面呈折线，倾角30°~50°，中部20°~35°，前缘20°~35°。由于施工扰动滑体，引起古滑坡复活，形成活动块体，为牵引式滑坡。该段地处强烈切割高中地貌区，地形呈北东—南西向展开，向南西逐渐倾斜，自然纵坡20°~40°。谷坡凹陷部位堆积残积土体，形成滑坡地貌。分布于古滑坡区主要为堆积碎石土，褐红、褐灰色，颗粒含量占30~50%，混杂有块石及粉质粘土，碎石粒径1~5cm，块石直径10~30cm，主要成分为紫红色泥岩、粉质砂岩，强风化，棱角~次棱角状，稍~中等密实。其地质构造：位于一北西—南东背斜构造西翼，山体呈单斜形态，岩层倾向SE、NE，倾角35°~60°之间。水文地质条件：为松散类孔隙潜水及基岩裂隙水。孔隙水主要分布与滑坡提范围内，大气降水补给，富水性弱动态变化大。裂隙水主要分布与滑坡体以外。

不论对于隧道结构部分还是路基部分滑坡体的存在对施工安全还是运营安全都十分不利。

三、滑坡体整治方案：

1、滑坡体一般采取的整治方案：

对于滑坡体的整治一般可采取的方案有：坡顶减压卸载、及各种构筑物如：挡土墙，桩板墙，预应力锚杆，抗滑桩，预应力锚索等等，对于不同的滑坡体类型应采取不同的施工方案。这些方案各有优劣，减压卸载的土石方量较大，对于本工程而言本来就缺弃碴场故不可取，所以必须采用构筑物。对于抗滑挡墙要求挡墙基础允许承载力必须有一定要求，在本工程中挡墙基础不易达到完整基岩，技术条件差，施工困难，而且在雨季施工挡土墙较为困难，特别是在开挖挡墙基础时刷坡面暴露时间过长，对边坡的稳定极为不利。结合我处承建工程的具体地质、地形、地貌及滑坡体类型。进行经济技术比较之后采取的施工方案是：预应力锚索群和预应力锚索抗滑桩及滑坡体坡脚加载增压进行综合整治。

2、该整治方案的设计情况：

1）在滑坡体中左右两侧设3排4φ15.2mm预应力锚索12列共36根，锚索长25.0m，锁定于11.2m

三孔的C25钢筋混凝土地梁上，地梁间距3.0m，锚索倾角20°，结构如图一所示：

图一：预应力锚索结构图

2)在滑坡体中部设24根锚索桩，桩上设两根4φ15.2mm的锚索，桩间距5.0m，，桩身平面1.75m ×2.5m。和2.0m×3.0m两种，相应其桩身长30.0m，桩上锚索长30.0m，和桩身长34.0m，桩上锚索长35.0m，桩顶上部边坡设2~4排4φ15.2m预应力锚索140根锚索长25~28m，锁定于长11.2m，2孔或3孔的C25钢筋混凝土地梁上，地梁间距3.0m。如图二所示：

图二：预应力锚固桩结构图

3)坡脚反压回填与锚索锚固桩同时作业,完工后，再完善滑坡体地表的防排水系统，待坡体整治完毕后再进行明洞暗挖施工。

四、预应力锚索的施工情况：

1、作用机理：

预应力锚索加固山体，主要是通过锚索将软弱松动不稳定的岩体悬吊在深层稳定的基岩上，以防止其离层滑脱；起悬吊作用的锚索，主要是张拉预应力提供足够的拉力，以克服坡体工程不稳定的滑落的土体重力或下滑力，保证工程的稳定。

2、施工准备：

其内容包括测量放样、施工现场整理、机械设备上场、工程材料及检验情况。

测量放样：根据施工图纸，抗滑桩中心及锚索位置距线路中线的距离，按GSP坐标换算出桩和锚索中心的坐标，进行施工放样，要求位置误差＜3cm。

施工现场整理：为了便于施工机械设备能方便到场，以及施工材料进场在滑坡体周边及滑坡体内要修一条便道。以及为锚索钻孔机械设备的就位及调整角度，必须在锚索口处搭建脚手架锚索作业平台。

机械设备上场：用于锚索施工的设备主要有，空气压缩机、钻孔、注浆和张拉设备。我们采用的设备是：英格索莱17m3移动式空压机、MD-50钻孔凿岩机、HB6-3注浆泵和YCLA120型千斤顶。

工程材料及检验：按设计要求锚索采用4股φ15。2mm高强度、低松弛钢绞线。在材料进场后必须经过工地试验室进行工程材料的检验，必要时要进行委托试验。

3、施工工艺：

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4、施工要点:

1）钻孔：

根据设计资料，测量人员在施工前将锚索孔的孔位、钻孔方向确定，打入标桩，注明钻孔编号。

因为工地地形陡峭，为了保证脚手架的稳定性，确保人身安全，钻孔平台需搭设双层脚手架。钻机安装时应达到‘正、平、稳、固’的要求，确保钻机受力后不摇摆，不位移。钻机安装好后应进行全面质量检查，并用测量方法检查钻孔方位、倾角、水平度和开孔钻头落点差。锚索孔钻孔质量指标主要是钻孔弯曲率和岩芯采取率。因此，钻孔时要求四次采取率达到90%，以确定不稳定岩土体厚度、滑动面的位置等，并根据锚孔揭示的实际地质情况对锚孔长度和位置作适当的调整。要求锚固孔圆直，不得弯曲，钻孔施工中，要及时测斜，必要是每5米测一次，如发现孔斜应立即纠正。

钻孔开孔角度误差不超过2º，钻机定点就位后应使锚索水平方向孔距误差不大于50mm，垂直方向孔距误差不大于100mm。

钻孔采用潜孔钻机，岩体破碎地层套管跟进。采用高压风洗孔，每孔比设计孔长度多钻0.5m，防止孔底被岩（土）屑挤占。

2）锚索的制作与安装：

锚索采用4股φ15.2mm高强度、低松弛钢绞线制作。自由端采用防锈涂层、塑料管隔离、砂浆裹护三层防护工艺。

钢绞线必须平顺，不能相互交叠，以防张拉时受力不均匀。锚束沿轴线方向每隔1.0~1.5m设置一隔离架，并使钢绞线间有一定的间隙，以保证灌浆时能将锚束内空隙充填密实，钢绞线得到充分握裹和保护。

锚索安放时，应防止锚索扭压、弯曲，注浆管随锚索一同放入钻孔，注浆管头部距孔底宜为50~100mm。

锚索插到孔内的深度不小于锚索长度的95%，一经安放，不得任意打击，不得悬挂重物。

3）注浆：