科学之友 Ｆｒｉｅｎｄ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｍａｔｅｕｒｓ ２０１ ０年０４月 上寨隧道出口不良地质洞口段处理 周 康，肖松涛 （陕西省公路勘察设计院，陕西摘西安７１００６８） 要：文章就上寨隧道出口在穿越坡积体时出现的地表开裂、拱顶下沉以及洞内喷射混 凝土开裂的成因及处理方案进行探讨。 关键词：公路隧道；地表裂缝；拱顶下沉 中图分类号：Ｕ４５５．１ 文献标识码：Ａ 随着高等级公路建设的发展，特别是近年来山区高速公路 的修建，公路隧道得到了广泛的应用。但是在穿越山岭时，由于 受路线走廊带的限制或者路线标高等的控制，隧道不可避免的 要穿越不良地质体。同时由于施工管理的不规范，在施工时不可 避免会出现一些问题。及时、合理处理这些问题对工程建设有着 非常重要的意义。 １ 地质地貌及工程简介 隧址位于贵州省黔东南州丹寨县鸡照村境内，隧道穿越区 为构造隆升低山工程地质区，山体为南北走向，地势总体北低南 高，隧道与山脊近于直交，沿隧道轴向山体浑圆，两侧低，中部 高。出口段地形较陡，坡角约３７。。隧道采用分离式，左线总长为 ２ ７６０ ｍ，右线总长为２ ７２７ ｍ，隧道左线最大埋深３７０．０ ｍ，右线 最大埋深约３６８．０１ＴＩ。 ２洞口处地质地貌（洞口段地质进行了补勘） 隧道出口位于一崩坡积体，崩坡积体平面形态总体呈似舌 型，轴向最长１７５ ｍ，横向最宽１００ ｍ，地势总体东高西低，坡体后 缘基岩出露。据钻探揭露，上部覆盖块石土最深处２９．７ ｍ，平均厚 度约１８ ｉ＇Ｉ１。崩坡积体后壁似呈不规则的圈椅状，局部为折线形， 基岩出露，呈高约５ ｍ～２０ ｍ、坡度５５。～７０。的陡坎，出露的岩性 为泥灰岩，呈青灰色，岩质较新鲜。前缘隧道右线洞口两侧均有 基岩出露，中后部为崩坡积块石土。崩坡积体表层覆盖０．５ ｍ～１．２ ｍ 的崩坡积含碎块石亚黏土，下部为含有亚黏土的碎石土及块石 土，结构较疏松。从钻探资料表明，孔隙较发育，贯通性较好较， 钻探过程中出现漏水现象。块石的母岩成份为泥灰岩及砂岩。 － ●● ●＇－● ＿Ｈ●＾－ ～～ 。 ． － ＩＩ’■ｆ ｝“Ｆ；； 文章编号：１０００—８１３６（２０１０）１１＿００５９—０２ － － － ，’ － － － ＿ － － ●ｔ ● ＿ ● ＿ ‘ － ● 坩 ＃，‘ ’Ｅｌ ｌ ｔ ｌ ￡ ｆ ｌ ｌ ｌ ｌ ’： Ｉ ｉ Ｉ Ｉ ｌ ｌ ｌ ｉ ｌ Ｉ ｝ ‘ ｌ ｒ ｐ ｝’ ｛ ， ｆ ｉ ． ｆ ｉ ｝ 、 ｉ 图１坡积体全貌 ３原设计对该段的处理 原设计考虑到洞口段位于坡积体内，且碎石成分相对较大， 在该段衬砌采用洞口加强段衬砌及３０ ｍ １０８×９大管棚的基础 上，对该山体采用了地表注浆加固。注浆管采用 ５０×４的钢管， 管壁每１５ ｃｍ交错布置直径为８ ｍｍ的孔，注浆浆液采用１：１ 的水泥砂浆。注浆范围为：横向由隧道中心线向左、右侧各１３ ｍ； 纵向由左、右洞明暗交接处起向洞身方向分别为４４ ｍ和４０ ｍ； 竖向注浆深度由原地表至弱风化基岩至少３ ｍ。 ４隧道施工情况 在洞口大管棚（３０ ｍ）及边、仰坡施工完成的情况下（此时原 设计的地表注浆未实施），２００８年７月２０ Ｅｌ，上半断面采用环形 开挖留核心土法开始暗洞部分的施工。２００８年８月１７日，因截 水沟、边仰坡地表开裂严重，洞内出现多道环向裂缝，停止洞内施 工。２００８年８月２２ Ｅｌ开始施做地表注浆。２００８年９月７日恢复 洞身开挖，截至２００８年９月１７ Ｅｌ左洞累计进洞３０ｉｎ，右洞３２．５ ｍ。 此时隧道洞顶出现了多道纵、横向裂缝，同时洞内喷射混凝土也 多处出现开裂。根据监控量测数据显示，左右洞地表下沉累计分 别达５８ ｍｍ、５６ ｍｍ，洞内拱顶下沉最大值分别为３４ ｍｍ、６２ ｍｍ。 通过量测单位对近期数据分析发现变形还在持续，且有加速的迹 象。另外边坡咨询单位在洞顶布设的深孔位移监测桩数据显示洞 口处仰坡出现明显的异常带，分析认为在距孑Ｌ口深２０．５ ｍ处有 一５９— 周形成华东面的趋势，据此边坡咨询单位发出了二级预警报告。针 对该情况，２００８年９月１８日，业主约请设计单位、监理单位、咨 询单位、监控量测单位等现场勘察。 康，肖松涛：上寨隧道出口不良地质洞口段处理 ５问题分析及处理方案 对该隧道出现的地表裂缝、拱顶下沉及喷射混凝土开裂现 象，分析认为主要是以下两方面的原因：（１）隧道所处山体围岩 破碎，且原设计的地表注浆加固也未让实施，这样就未能有效发 挥和利用围岩的自承能力，导致洞内开挖后围岩的塑性变形过 大。（２）隧道开挖后应力的重分配和开挖爆破的影响。虽然边坡 坡积体范围内加固隧道仰拱基础。（５）加密二衬混凝土钢筋间距， 及时施作二衬。根据随后的施工情况，在临时支撑的保护下，施 作了洞内径向小导管注浆后就已基本控制的围岩变形，从监控量 测数据来看地表开裂和拱顶下沉都得到了有效的抑制。最终在 实施完以上所定的措施后，隧道成功的穿越了该段不良地质段。 ６几点认识和体会 （１）洞口处的地勘一定要尽可能的详细准确，因为进洞及洞 口段的施工是隧道施工的难点和重点，在准确的地勘前提下，工 程设计人员才能做出合理的设计，施工员才能做出合理、安全的 进行了防护处理，但由于坡体地下水状况变化较大，开挖必然会 施工方案。 弓ｌ起边坡应力调整，加上坡体岩体松散、施＿丁爆破的影响等，从 （２）控制和节约投资是我们对国家和人民负责的态度，但这 而导致山体的开裂和下沉。根据现场对问题成因的分析，首先要 些必须建立在科学的基础上、建立在安全的基础上，不可盲目的 求施工单位立即停止掌子面开挖，并喷射１０ ｃｍ厚的混凝土封闭 一味考虑节省投资。否则的话会事与愿违。 掌子面。对ｚＫ１７３＋６１８（明暗交接处）一ＺＫＩ７＋５８５、ＹＫ１７３＋６３４（明 （３）在解决突发问题时，时间上一定要快。各方一定要及时 暗交接处）～ＹＫ１７３＋６００采取以下措施：（１）洞内采取临时钢支 赶赴现场，第一时间掌握现场真实情况，这样不仅利于我们工程 撑，对以开挖上半断面采取临时仰拱封闭。（２）上半断面拱脚每 人员做出正确的方案，更重要的可是以避免人员伤亡、减少财产 侧增设２根４ｍ长的 ２２的锁脚锚杆。（３）洞内采用６ｍ长的 损失。 ５０×４的小导管进行径向注浆加固。（４）隧道下导坑落底后，在 Ｂａｄ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｅｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｓｈａｎｇｚｈａｉ Ｔｕｎｎｅｌ Ｚｈｏｕ Ｋａｎｇ，Ｘｉａｏ Ｓｏｎｇｔａｏ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｗｅ ｍａｄｅ ａ ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｆ ｃａｕｓｅｓ ａｎｄ ｈａｎｄｌｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ，ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｃｒａｃｋｉｎｇ、ｄｏｍｅ ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ ａｎｄ ｉｎｓｉｄｅ ｓｈｏｔｃｒｅｔｅ ｃｒａｃｋｉｎｇ，ｗｈｉｃｈ Ｏｃｃｕｒ ｗｈｅｎ ｈｔｅ ｅｘｐｏｒｔ ｏｆ Ｓｈａｎｇｚｈａｉ ｔｕｎｎｅｌ ｃｒｏｓｓｅｄ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｓｌｏｐｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈｗａｙ ｔｕｎｎｅｌ；ｓｕｒｆａｃｅ ｃｒａｃｋ；ａｒｃｈ ｓｕｂｍｅｒｓｉｏｎ 一６０—