隧道洞口滑坡、高边坡治理技术的研究论文_王洋

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摘要:以实际隧道工程为例,对隧道洞口滑坡、高边坡治理技术的应用方法进行了研究,证实了相应技术的应用优势。

关键词:隧道洞口;滑坡;高边坡;治理

前言:滑坡、高边坡等,在隧道工程中较容易出现,一般发生于隧道洞口,对隧道质量影响严重,且容易导致交通事故发生,增加了其危险性[1]。加强对滑坡以及高边坡的治理,是解决上述问题的主要方法,对隧道工程质量及安全性的提高较为有利[2]。

1 工程概况

工程类型为高速公路隧道工程,受自然环境以及施工技术使用不合理的影响,工程发生了滑坡(图1)。滑坡位于隧道洞口左侧,滑坡面积大,后缘呈圈椅状,最大下错1.5m,后缘裂缝总体走向75--80°,滑坡面积大,洞口被堵,无法通车。考虑高速公路通车需求,对其进行了治理。

图1 滑坡情况

2 隧道洞口滑坡、高边坡治理技术的应用

2.1 治理原则

治理应坚持以下原则:(1)治理后,边坡的稳定性应得到提高,避免再次发生类似事故,避免对行车安全造成影响。(2)治理应以保证质量为前提,在此基础上,考虑采用最小的成本完成施工,提高工程的经济性水平。(3)治理应坚持预防为主,防治结合的原则。需加强对隧道滑坡以及高边坡事故的预防,一旦发生事故,需及时采取措施对其加以处理。

2.2 参数设计

(1)对滑坡主轴断面有关参数进行了计算,综合滑坡当地的地质情况,对其稳定参数等进行了设计。将稳定参数控制在了1左右。将滑坡后缘牵引段设计为例0KPa,角度为41°,主滑段为21KPa,角度为22.0°。(2)对代表性断面的有关参数进行了计算,采用比拟法,完成了计算过程,(3)考虑工程所在区域的地震等地质灾害发生情况,确定其不属于地震多发区域,无需考虑地震的影响。(4)考虑高速公路对于隧道安全性的要求,将其安全系数规定为1.20。(5)滑坡重度土21KN/m3。(6)计算出滑坡体力为2100.24KN/m3。

2.3 治理过程

2.3.1 滑坡治理

(1)考虑滑坡变形程度较大,且从边坡角度与高度来看,属于高边坡,滑坡正常推力必定较大,容易对治理造成影响。对滑坡的上部与中度,采用减重以及边坡坡率重新设计的方法,降低了滑坡的推力。(2)将边坡进行了台阶设计,共8节,各节高度统一均衡。(3)不同台阶的坡率不同,以最上一节为例,其坡率为1:1,最下一节台阶的坡率为1:0.4。(4)预应力锚索抗滑桩:第一节边坡评价,设置预应力锚索抗滑桩,根据工程规模,将其数量控制在了18根。为确保抗滑桩稳定性等力学性能能够得到保证,采用混凝土对其进行了设计,混凝土强度为C25。将抗滑桩的长度控制在了17m的基础,截面为2.1m×1.7m。(5)坡脚挡墙:部分边坡较低,为保证使其坡脚的稳定性得到提高,将路堑挡墙设置在了坡脚下,提高了坡脚的稳定性。路堑挡墙长度为18m,高度不一,视坡脚需求而变化,最高为10m。将坡脚挡墙的基础,埋设在了地下1.1m处,提高了挡墙本身的稳定性,可有效抵挡滑坡。(6)预应力锚索框架:考虑滑体容易从桩顶剪出,对预应力锚索框架进行了设计,解决了上述问题。共设计框架16个。每一框架均由竖肋以及横梁等构成,拉力为700KN。锚索的俯视角度控制在26°的标准上。为进一步提高其安全性,将预应力在原设置参数的基础上增加了60%。(7)破面防护:为避免破面受雨水冲刷等而出现松弛等状况,对破面采取了防护措施,根据台阶的不同,设计了不同的防护方法。以第一级为例,采用浆砌片石不等厚护面墙进行了防护。(8)排水沟:为避免以后发生类似问题,采用设置排水沟的方法,提高了隧道的排水性能。

2.3.2 边坡加固

(1)考虑原有边坡坡度较大,滑坡更容易发生,对其进行了重新规划,根据台阶的不同,设计了不同的坡率。以第一节为例,将其坡率控制在了1:0.35--1:0.50的范围。(2)采用设计预应力锚索框架的方法,实现了对坡脚的加固。(3)部分边坡采用锚杆框架的方法进行边坡防加固。(5)排水设计在了边坡周围。

2.3.3 施工要点

施工要点如下:(1)抗滑桩施工:按照国家标准要求施工,定位好放线,保证准确。施工前,应清除容易发生滑坡的部分,并将地表存在的水排除。施工过程中,应采用分节的方式开挖,深度控制在1m左右,逐节施工。做好焊接,保证强度与稳定性。(2)预应力锚索施工:可存在误差,但需控制在±3cm的范围内,钻孔深度需较原设计深度大,可为1m。(3)禁止开水钻进。(4)成孔的孔径应较原设计的孔径大。控制好高压空气,确保清孔可有效完成。(5)除油污。

3 讨论

针对隧道滑坡及高边坡问题,应采用设置抗滑桩以及预应力锚索等方法完成施工,同时设置排水沟,使滑坡得到有效治理[3]。同时需重新对边坡坡率进行设计,解决高边坡问题,使隧道的质量以安全性得到提高,避免滑坡问题再一次发生[4]。

结论:

应在坚持“预防为主,防治结合”的方法,做好隧道边坡施工,如发生滑坡问题,应及时采用相应治理技术,对其加以处理,使滑坡问题得到解决,确保隧道可尽快恢复畅通,减轻对交通领域的不良影响。

参考文献:

[1]丰逍野,孙晓强,吴启. 高铁隧道洞口浅埋段浅层蠕动滑坡体综合治理技术[J]. 中国港湾建设,2016,11:64-67.

[2]马晓良,董新平. 隧道洞口段滑坡治理措施的工程经济分析[J]. 公路隧道,2016,02:21-23.

[3]张金朋,吴红刚,余云燕. 隧道洞口施工对陡倾岩质边坡变形影响的分析[J]. 岩土工程技术,2012,01:31-35.

[4]杨小刚,彭家贵,龚熙维,吴胜. 叙大铁路佘家坡隧道洞口滑坡综合治理[J]. 路基工程,2012,05:183-186.

论文作者:王洋

论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期

论文发表时间:2017/11/17

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