板岩地区隧道洞口边仰坡滑塌原因及治理措施研究
张安适1魏迎东2
（中交三航局第三工程有限公司，江苏 南京 210000）
摘要 ：现有文献几乎尚未系统分析“板岩地区”隧道洞口边仰坡滑塌原因及治理措施的分析。本文以贵州省荔榕高速公路桩号K41+843处姑会隧道出口左、右洞洞口边仰坡滑塌为工程依托，对板岩地区隧道仰坡滑移原因和处治措施进行了深入的研究和分析。通过现场工程地质、水文地质及实际施工情况，对仰坡坡进行滑坡成因分析，并提出处治方案，最后对该边坡进行施工及跟踪监测。根据监控量测数据的分析和现场实际施工的勘察得出：板岩节理裂隙极发育且呈张开状，岩体破碎，碎块间结合性差，在干湿变化条件下其强度逐渐降低，自稳能力会降低，并且会受到降雨及地表水入渗运移的影响，在降雨量较大或者是降雨时间较长的情况下，地表水会积蓄在岩土交界面，并顺基岩顶面流动，使土岩接触面被软化，形成软弱夹层，易形成滑塌裂隙，对工程安全造成严重威胁，因此实际工程中必须重视对板岩地区隧道边仰坡防护，应及时、加强防护，以免发生施工安全问题。本文分析加深了对“板岩地区”隧道边仰坡滑塌原因和治理的理解，对类似板岩地区隧道边仰坡的防护及治理提供了较好的参考。
关键词 ：板岩地区；隧道；边仰坡；滑塌
0 引言
高速公路隧道洞口边仰坡的滑塌原因及工程治理是公路隧道建设经常面临的问题，特别是板岩地区隧道仰坡滑塌，已逐渐引起了广泛关注。现有文献对板岩地区隧道洞口边仰坡防护及滑塌的研究较少，实际上，对雨水较多的板岩地区，板岩遇水易风化、强度急剧降低，节理裂隙极发育且呈微张、张开状，岩体破碎，碎块间结合性差，在暴雨及久雨条件下，易放生山体滑移，产生滑坡断缝，对路基边坡有很大的安全隐患，对人的生命安全和社会将造成严重的影响。因此，为能够较好对板岩地区隧道洞口边仰坡进行治理和预防，对滑坡原因及处治措施进行深入的研究是很有必要性和重要性的。
1 工程概况
姑会隧道右幅桩号 K41+843处姑会隧道出口左、右洞洞口边仰坡工程，在施工过程中，姑会隧道左右洞出口边坡均为全风化泥质板岩，岩体结构基本破坏，极破碎，边坡稳定性较差。受2017年5月、6月份强降雨影响，边坡出现大面积滑坡，滑坡范围超出设计边仰坡范围，引起隧道套拱开裂，右幅隧道洞口初支断面右侧发生较大收敛位移，侵入二衬设计位置，且初喷砼出现裂缝，掉块，局部工字钢拱架外露且变形严重。
根据地质调绘和钻探揭露，隧道右线最大埋深63.6 m，围岩为第四系覆盖层硬塑状粉质黏土及全～强风化泥质板岩，部分段落为中风化泥质板岩。隧道进出口段第四系覆盖层厚度较大，分布于洞身的斜坡上，全风化层原岩结构已基本破坏，并且强风化泥质板岩岩体体极破碎，片理化现象发育，在施工中很可能造成危险事故的发生，除此之外，围岩自稳能力差。在开挖的施工中要做好相关的支护工作，以防止拱部和侧壁坍塌发生安全事故，地下水的出水状态大致为潮湿或点滴状，然而在降水量较高的季节则地下水的状态可能出现淋雨状或涌流状出水。
根据现场地质构造，该段边坡整体而言，覆盖层、强风化板岩厚度大，节理裂隙极发育且呈微张、张开状，岩体破碎，碎块间结合性差，在削坡阶段如有过大的扰动，容易造成坡体松动岩块向临空面方向产生滑塌等不良地质灾害。
项目地处贵州省黔南三都县，位于东经107°50′～108°10′，北纬25°25′～25°58′。这项工程所处地形主要为斜坡台地，并且在苗岭山脉附近，项目工程周围几乎是高度较低的山脉，重峦叠嶂，地势险峻，河流和山谷形状多为“U”形，这项工程的地貌复杂，并且存在许多齿状、构造溶蚀形等。通过对项目所处地区地貌的形态和特征将其分为溶丘洼地地貌、峰丛谷地地貌等。
原设计姑会隧道左右洞出口边仰坡采用喷锚防护，3.5长ф22砂浆锚杆，1.2 m*1.2 m梅花形布置，10 cm厚 C20喷射混凝土。
（2）在边坡滑坡顶部及第四、第五级平台设置2排ф89*6 mm钢管桩，钢管桩长15 m，横向间距1.4 m，纵向间距1.2 m，并错开布置，桩顶设置2 m*1 m的 C30混凝土桩顶连接承台，长58.5 m，以防继续向上滑塌；
(1)有的教师严格遵循教材，上课循规蹈矩，不敢越雷池半步，生怕给学生的学习带来困难，上课时“说的说，听的听”。因此，课堂气氛沉闷。有的教师不分析教材的编写意图，随意更换内容，总想迎合新课程倡导的“自主探究、合作交流、师生互动”的教学方式与课改理念，不顾学生和教学实际，“鼓励”学生探究、合作、交流，整堂课热热闹闹、气氛活跃，实际上学生学习漫无边际，课后一知半解，最终造成课堂教学低效。
主要构造为荔波向斜，轴向北东32度，核部的方向主要为从南到北，地层区域主要是从三迭统地层到中石炭统地层，然而翼部的地层区域主要是从三迭统地层到上泥盆统地层，两翼形态比较对称。
（9）在洞口段右侧坡脚平行线路方向增设14米长，5米高C20片石砼抗滑挡墙防护。
杜威认为：“教学的艺术就在与能够创设恰当的情境”。可见情境创设之重要，因此，在数学教学中，创设恰到好处的教学情境，不仅能促使学生主动参与学习过程，还能让学生在有效的情境中学习知识、理解知识、发展思维、培养能力。
在这项工程区域内有着丰富的地下水资源，依照该项目区内岩性、地下水的存在形式等特征，将地下水的类型主要分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和碳酸盐岩类岩溶水。该区域内地下水资源丰富的原因是由于受到大气的影响，降水量较高，所以地下水资源丰富，其中该工程的排泄区主要位于坐马河和打扒河。
项目区域内有着良好的气候条件，处于亚热带季风湿润气候区，降水量较高，气候温暖，并且从春季最晚的一次降霜到冬季第一次降霜的相隔时间较长，有利于植物的生长。但是所处区域的降水量存在差异较大的现象，主要体现在该区域东部降水量极少，然而在此区域的南、北部降水量则会随着海拔增高而逐渐的增加。多年平均降水量1195.9 mm，年最大降水量1621.7 mm（1954年），年最小降水量939.2 mm（1962年），日最大降水量212.2 mm（2000年6月21日），日最小降水量71.9 mm（2006年6月21日）。在一月到六月份，该区域降水量在逐渐的增加，然而在七月份到十二月份降雨量却在逐渐降低，降雨的频率在各个月份也大不相同，依次为：春季31.4%，夏季43.7%，秋季17.3%，冬季7.6%。
2 滑坡影响因素分析
在这项工程施工中极可能发生边坡失稳的现象，主要存在顺层边坡和开挖后不稳定边坡。路线走向与岩层走向大体上一致，路堑边坡为顺向，当岩层倾角小于边坡坡角时，边坡易失稳。经调查，沿线前段沿线自然边坡稳定性较好，除局部路段岩层倾角在15°～45°，岩体间存在有泥质夹层，节理裂隙发育、强风化层较厚的挖方边坡存在失稳可能。
治疗后，观察组6例患者发生并发症，发生率为21.43%;对照组14例患者发生并发症，发生率为46.67%;观察组并发症发生率明显低于对照组，差异有统计学意义(χ2=14.185，P ＜0.05)。
根据边坡滑塌产生现状，并且根据实地勘察数据以及现场开挖情况，导致边坡滑塌的主要原因有以下几点：
（1）地质因素：发生滑塌变形的土体主要为稳定性较差的覆盖层，开挖后长时间暴露，在干湿变化条件下板岩强度逐渐降低，自稳能力变差，故表现为主要为表层滑塌。
（12）姑会隧道右洞明洞段至姑会特大桥 1#桥右幅 0#桥台仰拱底采用 C15片石砼进行换填。
（3）路基开挖形成大临空面，排水边沟不畅等，诱发了边坡土体的滑动。
（4）强风化板岩厚度大，覆盖层已发生滑塌，如不对边坡加强支护，强风化层在各种诱因下极易发生更大的二次滑坡，对隧道洞口安全和下方桥梁构造物造成严重威胁。
2017年5月，由中国BIM发展联盟与深圳大学共同发起成立的中国BIM发展联盟深圳大学建筑互联网与BIM实验研究中心正式运行使用。BIM实验研究中心围绕P-BIM实施方式，建设BIM应用示范研究基地，搭建国内外软件协同工作实验研究平台，实现多专业BIM技术协同工作。以深圳大学BIM实验研究中心为平台，联盟组织20多家企业开展联盟技术研发工作，针对各应用软件研发的标准接口已在深圳大学BIM实验研究中心实现数据无缝对接，协同创新工作不断深入（见图5）。
“我感到很惭愧，工作都是大家做的，我不过是一只领头羊，做了我应该做的事，党和人民却给了我诸多殊荣，使我感到肩上的责任更加重大了。”当红颜谢尽风华，青丝染尽秋霜，她仍然没有停下跋涉的脚步，不变的心情是永远年轻的风景……
3 滑坡治理方案
3.1 原设计
纵析嘉兴女弹词的兴起，主要有三方面的原因：一是评弹演绎的核心区域苏州对女档的排斥与限制，使相当部分女艺人向浙沪流动，而毗邻沪上的嘉湖则成了重要的中转地区。二是浙江作为“浙系”润余社的演绎场域，是光裕社势力的“盲区”，对女档相对包容，使女档在浙江迅速开辟出市场。因此，名不见经传的王燕语夫妻才能在乌镇一鸣惊人，而醉疑仙等艺人的早期演出也主要游历在嘉湖一带。第三，嘉兴地近上海，受上海的都市化意识形态影响，在一定程度上突破了性别囿限，培育出了对异性身体的审美时尚。
3.2 隧道仰坡滑塌处治设计
（7）对 K41+824～838段洞身进行径向Ø42×4 mm小导管注浆，小导管长度4.5 m，间距120×120 cm，梅花形布置；
（1）对滑坡体塌方土石方进行全部挖除，按坡比进行开挖；
这项工程区域主要在新华夏系扭动构造体系第三隆起带的南延区域，并且所处区域还位于广西山字形脊柱的北端位置，所处区域的东北部存在形态优质的华夏系，这项工程的所处区域山峦形态复杂以及多重构造的影响，使得所处区域构图复杂繁琐。
基于此研究，该项目社会稳定风险不高，但存在个体矛盾冲突的现象。基于上述隐患，已经采取对应防范风险对策，尽可能地消除潜在风险。不可否认，实施后的效果一定程度上是取决于防范措施的执行力度的。
（3）隧道仰坡范围采用ф42*4 mm钢花管注浆+挂网喷浆防护，钢花管长5 m，间距1.5*1.5 m，梅花形布置，挂设6.5钢筋网20*20 cm，10 cm厚 C20喷射混凝土；
（4）完善边仰坡外侧坡顶截排水系统；
（5）边坡平台采用20cm厚C25混凝土硬化，平台宽度4m；
（6）对明洞（未施工）段右侧边坡坡脚进行反压回填，同时，采用型钢对初期支护拱架进行临时支撑；
对边坡自上而下进行刷坡清方，清方之前需滑坡体顶部插打钢管桩，这是为了防止在刷坡的过程中发生诱发上部继续滑坡的现象，进而保证施工安全。采用钢管桩+小导管注浆+挡墙方式进行处治，具体方案如下：
（8）坡脚增设45米长5m高C20片石砼护脚墙，并对因清方卸载端损环的洞顶截水沟进行改移。
主要地表水系为路线走廊带主要的水系是珠江流域柳江水系，流经区域地表河水是区内的一级排泄单元，主要有水各河、污德河、牛长河等。降水量较大，有良好的地下水资源。区内主要包括碎屑岩类孔隙裂隙类和碳酸盐类裂隙岩融水类含水岩组。
（10）对右洞右侧第一级、第二级、第三级、第四级边坡进行植草防护。
（11）对洞内断面，洞口上方边坡进行持续监测，待围岩及边坡稳定后，对K41+824～840段初期支护进行工字钢拱架更换，重新施作喷射砼。为确保安全，工字钢拱架应逐榀更换。
（2）水的因素：变形土体结构较松散，易受降雨及地表水入渗运移的影响；下伏板岩为相对隔水层。降雨时间较长或者降雨量较大，致使大量的地表水顺着第四系土体向下渗透，在岩土交界面产生一定量的积水，并顺基岩顶面流动，使土岩接触面被软化，形成软弱夹层，因此形成滑塌。
图3.1 姑会隧道洞口仰坡滑塌处理纵断面图
图3.2 姑会隧道洞口仰坡滑塌处理平面图
4 边仰坡塌方治理施工及监测验证
按照该段处治防护方案，对边坡进行施工、监控量测，施工完成后监控数据无明显变形、稳定性较好，未对隧道洞口安全及行车运营造成威胁。
图4.1 荔榕高速姑会隧道仰坡滑塌处理完成图
5 结论
根据板岩地区，荔波至榕江高速公路姑会隧道出口左、右洞洞口边仰坡滑塌处治过程，结合现场实际地质情况、施工及监测情况，可得以下结论：
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在现阶段的初中语文课外阅读教学中，为使教师的教学方法真正被学生接受和理解，教师可以采用阶梯式阅读教学方法，根据学生的学习情况和理解能力选取合适的读本，逐步实现课外阅读教学目标。学生在阶梯式课外阅读教学中，阅读难度逐渐增强，给学生阅读水平提供循序渐进的过程，有利于学生阅读能力的发展和提高，是教师课外阅读教学的有效方法。
（1）板岩地区地表土体主要为稳定性较差的覆盖层，开挖后长时间暴露，在干湿变化条件下板岩强度逐渐降低，自稳能力变差，易造成边坡表层滑塌。
（2）板岩地区隧道边仰坡土体结构较松散，易受降雨及地表水入渗运移的影响，在降雨量较大或者是降雨时间过长，会导致地表水顺着第四系土体向下放渗透，并在岩土交界面处地表水会产生一定的积累，并且并顺基岩顶面流动，使土岩接触面转变成软弱夹层，从而导致滑塌的现象发生。
（3）隧道洞口开挖形成大临空面，排水边沟不畅等，支护不及时均会诱发了边坡土体的滑动。
（4）强风化板岩厚度大，节理裂隙极发育且呈张开状，岩体破碎，碎块间结合性差，覆盖层已发生滑塌，如不对边坡加强支护，强风化层在各种诱因下极易发生更大的二次滑坡，因此应对板岩地区隧道洞口边仰坡做好充分的安全防范措施，防止安全事故的发生。
五等爵制的中心思想可以概括为“普天之下莫非王土，率土之滨莫非王臣。”周天子根据诸侯不同的品级，授予其一定的领土和人口，诸侯乃是代天子牧民。
（5）总的来说，板岩地区在施工过程中，受施工扰动及雨水影响，不及时支护易造成隧道洞口边仰坡滑塌，因此实际工程必须重视板岩遇水因风化、软化的作用。
（6）本文分析加深了对“板岩地区”隧道边仰坡滑塌原因和治理的理解，对类似板岩地区隧道边仰坡的防护及治理提供了较好的参考。
参考文献
[1]中华人民共和国行业标准.JTG D70—2019公路隧道设计规范[S].北京:人民交通出版社，2004.
[2]中华人民共和国行业标准.GB 50010—2010混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社，2002.
[3]刘小兵.隧道洞口边仰坡稳定性影响因素的综合性评价[J].铁道工程学报，2002(1).
中图分类号： G322
文献标识码： B
文章编号 1007-6344（2019）10-0345-02
标签：板岩地区论文; 隧道论文; 边仰坡论文; 滑塌论文; 中交三航局第三工程有限公司论文;