深汕高速公路某隧道洞口仰坡失稳机理及治理技术浅析论文_赖炎金

深汕高速公路某隧道洞口仰坡失稳机理及治理技术浅析论文_赖炎金

广东省高速公路有限公司深汕西分公司 广东惠阳 516200

摘要:本文介绍了深汕高速公路某隧道洞口仰坡失稳情况,对其失稳原因进行了分析,并对边坡稳定性进行评价,为仰坡加固处治提供依据。结合边坡现状情况,采用浅层截水盲沟配合支撑渗沟等综合措施进行治理,为类似工程提供借鉴与参考。

关键词:高速公路;隧道洞口;仰坡失稳机理;治理技术

0引言

由于受到连续降雨的影响,深汕高速公路某隧道汕头端仰坡山体坡面出现了严重滑塌等现象,滑塌变形体长达39m,宽约40m,滑塌后缘陡坎高2.0m~2.5m,隧洞左右两侧距离洞门墙17.0m~45.0m已经出现洞内流泥现象,若继续发展,后坡将受牵引破坏影响,并且滑塌范围主要为两隧道之间的夹持区域,有可能演变发展为深层滑动破坏,进而危害和威胁本隧道仰坡的稳定和路面行车安全。因此,及时有必要采取有效措施对该仰坡进行治理关系到隧道及线路的安全通行。

一、边坡工程概况

(一)既有工程概况

隧道仰坡所处为自然山体,山体自然坡度30°~45°,局部达到60°,坡面植被发育,树木茂盛;隧道口东侧地势平坦,现为大片稻田。

该仰坡山体坡面2013年雨季期间出现了35m×10m 范围的滑塌病害现象,滑塌主方向为30°,与线路方向成30°交角,并已发展为连续完整的周界,周界位置处下错明显;滑塌范围内坡面植被基本破坏,滑塌范围外可见老裂缝,缝宽5~10cm,松动深度最大约3m;

边坡采用浆砌片石挡墙结合锚杆格梁、增设截排水沟等措施加固。

(二)地质条件

隧道仰坡地处沿海丘陵地带,纵贯咸台山,山体呈北东—南西延伸,咸台山海拔标高242.5m,东坡地形较陡,自然坡度30°~45°,西坡地形较缓,自然坡度25°~30°,灌木等植被发育。后门隧道东行汕头端洞口上方山体地层较单一,据建设期与补充地质勘察资料,岩性特征及风化程度描述如下:

1、坡残积层岩性主要为棕红色粘土~亚粘土,局部混英安斑岩碎石,顶部含石英脉碎石、角砾,分布不均匀。厚度1.64~14.30m。

2、侏罗系上统(J3):按风化强弱程度可分为五层。

⑴、全风化英安斑岩:棕红色夹黄褐色,岩石已完全风化成亚粘土状,原岩斑状结构尚可辨认,长石斑晶已全部高岭土化。局部夹有石英脉,底部夹有强风化碎块,厚度变化大,约0~20.80m。

⑵、强风化英安斑岩:灰色,岩石风化强烈,斑状结构较清晰,长石斑晶多高岭土化,裂隙面多见褐铁矿染。靠近底部夹弱风化碎块。厚度变化大,0.50~19.20m。

⑶、弱风化英安斑岩:灰色,斑状结构,块状构造,斑晶以长石为主,局部见石英。岩石沿裂隙面两侧风化明显,岩石内部个别长石斑晶有轻微变质现象,风化不均匀,局部夹有微风化薄层。厚度变化大,1.15~25.70m。

(三)边坡滑塌现状

该仰坡在2015年5月持续降雨引发的土质边坡滑塌,滑塌范围主要为两隧道之间的夹持区域;仰坡山体坡面出现了严重滑塌等现象滑塌变形体长达39m,宽约40m,滑塌体最大厚度约7m,平均厚度约5m;滑塌后缘陡坎高2.0m~2.5m,隧洞左右两侧距离洞门墙17.0m~45.0m已经出现洞内流泥现象,若继续发展,后坡将受牵引破坏影响,可能演变发展为深层滑动破坏,进而危害和威胁本隧道仰坡的稳定和路面行车安全。

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二、边坡失稳成因分析

(一)、由于该边坡地表为第四系破残积土,主要成分为棕红色粘土~亚粘土,局部混有英安斑岩碎石,顶部含角砾,分布不均,液性指数普遍较高,遇水后强度低,甚至呈流塑状,自身稳定性差。

(二)隧道洞口仰坡后山高陡,汇水面积大,该地区季节性降雨量大,地表水冲刷和浸泡严重,是导致边坡滑塌的直接原因。

(三)、坡面现有排水系统不完善,截水天沟多为断头沟,且尺寸偏小,排洪能力不足。

(四)坡面裸露,无防护加固措施,随着时间的推移,地质条件的不断恶化,边坡自身稳定性逐年下降,在强降雨作用下,易发生边坡病害。

(五)滑塌体及其周围发生二次滑塌,坡体浅层相对松散,入渗后岩土体强度迅速降低。

在以上多方面因素的影响下,导致滑塌病害发生。且由于下伏基岩结构面发育,岩体完整性较差,上部土层受水后,土质泥浆沿基岩裂隙下渗,引起了隧道渗水及泥砂;若不采取措施进行处治,随着坡体松弛和地下水的下渗加剧,滑塌规模不断发展,有可能演变为大规模滑坡病害的风险。

三、边坡病害处治措施

(一)应急处治

根据隧道仰坡的稳定性情况,结合现场踏勘调查发现存在病害情况(坡体已发生局部滑塌现象),为防止坡体碎石及松土受雨水冲刷下滚危及路面行车安全,采用填土夯实的方式封闭滑塌体坡后壁、侧缘的以及坡面已经产生的裂缝,避免雨水由裂缝渗入坡体内部;同时采取人工开挖形成水沟断面后并加垫彩条布和敷设排水管形成过水通道从而临时疏通滑塌体顶部的截水天沟,滑塌区域也采用彩条布进行覆盖以减少地表水通过滑塌区下渗;并在滑塌体后缘及中间部位及底部根据现场地形设置3~4 道临时拦挡设施,临时拦挡设施可采用打设木桩或钢管桩结合沙包等措施,以确保了坡面临时稳定。

(二)永久治理

根据滑塌区域的现状及病害性质进行分区治理,具体为:

一区主要为滑塌体后缘的潜在变形区域,主轴线正交于地形等高线,采用“锚杆格梁+喷混植生”处理,主要防止后缘区域的变形。

二区主要为滑塌区域范围,分级处理,一级坡主要采用“钢锚管格梁或浅层截水盲沟配合支撑渗沟+喷混植生”处理、二、三级坡采用“钢锚管格梁+喷混植生”处理,各级坡均设平台及平台截水沟完善排水系统。由于第四系坡残积土的棕红色粘土~粉质粘土具有高液限性质,遇水前后物理力学性质变化较大,本次处治通过钢锚管及锚索注浆改良岩土体,对隧道围岩的改良确保隧道结构的安全,通过深层加固防止边坡的进一步滑塌,确保隧道运营的安全。

三区为老塌滑区(老滑坡)为避免长期降雨后诱发老滑坡二次滑动,对老滑坡周界及塌滑体上排水系统进行完善,设置截排水沟及老塌滑体上设置树枝状排水支沟及竖向急流槽。

四、结语

(一)、通过总结分析由于边坡自身地质条件差、周边环境的影响,以及坡面现有排水系统不完善等因素都将造成边坡出现塌滑的主要因素,应该在日常巡查和定期检测(监测)加以重视。

(二)、对于正在通行的高速公路发生险情边坡,应按轻重缓急的原则分2个阶段进行处治,在确保营运高速的通车安全先进行坡面临时稳定应急抢险加固,一是确保线路通车安全,二是为后期永久治理提供作业条件;在此基础上再进行永久加固处治。

参考文献:

[1]王洪涛,等,高速公路边坡养护管理与实践。北京:人民交通出版社股份有限公司2014.

[2]徐邦栋。滑坡分析与防治。北京:中国铁道出版社2001.

作者简介:

赖炎金(1981-)广东五华人,助工,主要从事高速公路营运养护管理。

论文作者:赖炎金

论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期

论文发表时间:2017/11/8

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