基于复杂地质条件下遇水软化围岩的公路隧道边坡治理

基于复杂地质条件下遇水软化围岩的公路隧道边坡治理

王洋

中国三峡建设管理有限公司四川成都610041

摘要：本文以实际工程为例，对复杂地质条件下遇水软化围岩的公路隧道边坡治理问题进行了研究，提出了治理技术与措施，指出了技术的应用方法。

关键词：复杂地质条件；遇水软化围岩；公路隧道；边坡治理

前言：公路隧道的施工，受地质条件影响较大[1]。如施工当地为复杂地质条件，存在遇水软化围岩，边坡滑坡以及坍塌几率会大大增加，不仅容易影响隧道质量，同时也容易导致安全事故发生。可见，加强公路隧道边坡治理十分重要。

1工程概况

工程为公路隧道，海拔高达152.61m，山体呈东西走向，隧道穿越处，山体最高为120m，山体坡度南北不同，以南侧为例，坡度为30--41°。工程施工地点，原为矿区，岩体较为陡峭，且地质灾害严重，地质情况复杂。隧道总长501m，暗洞长400m。明洞采用现浇筑钢筋混凝土衬砌结构筑成，增强了防水性能。为提高隧道的稳定性，降低滑坡等问题的发生几率，将锚杆以及钢筋网等应用到了施工过程中。隧道混凝土结构钢筋无腐蚀性。隧道采用光面爆破技术开挖，非电毫秒雷管起爆，针对不同施工环节，采取了不同施工技术。

2基于复杂地质条件下遇水软化围岩的公路隧道边坡治理

2.1施工影响因素

工程仰坡开挖后，漏出砖红色粉砂岩，遇水软化，地质情况复杂，岩体承载力差。隧道横向较大，边坡较容易出现滑坡，最初施工未重视，后降雨，导致工程出现滑坡，同时，一侧边坡中，第一级平台坡顶出现裂缝，测量发现，裂缝宽度为3.3cm，且裂缝很有可能继续加宽并延长，对施工造成的影响较严重。为解决上述问题，立即停止施工，并对边坡进行了治理。

图1第一级平台

2.2边坡治理过程

分析导致问题出现的原因，判断与施工当地地质情况复杂有关，对此，采用以下方法，对边坡进行了治理：

2.2.1施工方案修改

修改原有施工方案，对各项参数进行重新设计，将开挖高度降低。采用钢管注浆的方法，增强了仰坡的稳定性，使边坡裂缝等问题得到了控制。采用钢筋混凝土作为主要施工材料，通过桩基支承护拱的方法，完成了反压回填过程。采用上述两种方法，实现了对边坡的初步保护。

2.2.2挂网喷锚

雨后，隧道边坡容易存在封闭雨水，为避免其进入到仰坡中，导致仰坡被进一步破坏，采用挂网喷锚的方法，对其进行了治理。根据台阶级数的不同，设计了不同的防护方案。砂浆锚杆的长度控制在了12m，将网格的面积控制在了2m×2m的标准。挂网喷锚过程中所使用的混凝土强度等级为C25。

2.2.3回填与注浆

（1）回填坚持自上而下的原则，首先完成第一级的施工，依次向下。（2）每一级注浆钢管应设置2排及以上。（3）分区域逐次设置注浆钢管。（4）钢管长度控制在5m左右，于水平方向设置。（5）注浆以水泥为主，为提高质量，需设置好水灰比，实践表明，水灰比1:0.8较为适宜。

2.2.4钻孔灌注桩施工

（1）待注浆钢管设置完成后，采用钻孔灌注桩技术施工，进一步增强了边坡稳定性。（2）共设置4根灌注桩。（3）现浇筑，混凝土强度等级为C25。（4）确保左右两部分能够紧密连接。

2.2.5反压回填

（1）反压回填3m浆砌片石。（2）左右两部分同时施工。（3）制作双层管棚。（4）管棚固定后施工。

2.2.6监测

（1）对整个施工过程进行监测，内容以爆破过程中坡面的振动速度为主。（2）发现问题，及时预警并做好反馈。（3）根据问题的特点，找出原因，并对药量等进行重新规划。

2.3边坡治理效果

边坡治理完成（图2）后，坡面的稳定性进一步提高，至今无滑坡问题发生，边坡坡率得到了优化控制，治疗效果较好。

图2治理完成效果

3讨论

3.1复杂地质条件下隧道施工难点

复杂地质条件下，隧道施工难点主要体现在进洞以及出洞的施工方面，在开挖过程中，如发现全风化及强风化，岩土的塑性变形会增强，如长期受雨水影响，容易暴露，增加滑坡问题的发生几率[3]。为避免上述问题发生，可采用疏导雨水的方法，避免雨水渗漏。

3.2围岩注浆施工

围岩注浆施工，是施工过程中的重点。不同围岩的力学性质不同，对于注浆的要求也不同。为确保注浆有效，首先需通过压浆试验的方法，确定其注浆参数，进而以所得到的参数为标准进行注浆施工，提高施工的合理性。根据国家标准要求，注浆后所形成的固结体，其强度应≥5.0MPa，如未达到这一要求，则表面注浆不合格，需重新计算参数并注浆[4]。

3.3开挖方法

隧道的出口部分，开挖应以人工为主，避免使用器械导致边坡的损害程度加大。开挖时，应将每循环的进尺控制在1m以下。

3.4爆破

为提高爆破质量，需对其过程进行监测，及时发现问题，并预警，最终使问题得到处理。如发现爆破参数不合理，应及时调整，以降低公路隧道边坡滑坡等问题的发生几率，提高隧道的稳定性水平，提高其质量与安全性。

结论：

综上所述，复杂地质条件下，如存在遇水软化围岩，公路隧道边坡施工必定较为困难，且较容易发生滑坡等问题，施工中，应综合采取不同措施提高边坡稳定性，降低边坡问题的发生几率。如边坡问题已经出现，则需及时采取措施治理，确保隧道安全。

参考文献：

[1]周奎,曾雅颖,祝文.复杂地质条件下遇水软化围岩的公路隧道边坡治理[J].水资源与水工程学报,2012,06:104-106+110.

[2]戴楠.贵州某高速公路隧道出口危岩边坡治理对策[J].山西建筑,2013,33:174-175.

[3]田常兵,罗红明,池泽成,潘欣,刘光平,毛小敏.湖北省十白公路阳南沟隧道进口边坡防护方案论证[J].安全与环境工程,2016,03:140-145.

[4]唐勇.基于FLAC~(3D)的边坡稳定性分析及治理模拟[J].地质灾害与环境保护,2016,03:81-85.