某隧道洞口山体滑坡分析及综合治理

王文龙，王少龙，宋仁亮

（安徽省地勘局第一水文工程地质勘查院，蚌埠 233000）

某隧道洞口山体滑坡分析及综合治理

王文龙，王少龙，宋仁亮

（安徽省地勘局第一水文工程地质勘查院，蚌埠 233000）

为达到该滑坡的综合治理，对其进行详细工程地质勘察、滑坡成因研究和稳定性分析。在此基础上综合考虑当地建材来源和施工便利，通过治理方案比选，提出抗滑挡墙和抗滑桩相结合的治理方案。

滑坡；综合治理；抗滑挡墙；抗滑桩

1 引言

我国山区较多，并且地质条件复杂，因此，在许多山区交通建设中，边坡稳定性问题十分突出。因滑坡灾害导致周围建筑物、构筑物破坏，以及隧道病害日趋严重，已成为交通领域地质灾害的主要类型之一。本文针对某隧道洞口山体滑坡展开了详细的工程地质勘查工作，分析其成因，并提出合理的综合治理措施。

2 工程概况

某隧道全长200m，其中隧道进口处设5m明洞，隧道范围K1＋250～K1＋431段处于曲线段上，曲线半径为600m，K1＋531.463～K1＋580段处于直线段上，纵坡3.036%，采用连拱隧道结构形式，外轮廓净高7.738m，内轮廓净宽14.864m。此隧道开始施工后，临近地段，主要是隧道北侧逐渐发现地面和建筑物墙体裂缝，最后演变为滑坡，使周围居民的建筑物和构筑物受到破坏，并且对在建隧道构成威胁。

3 滑坡区地质条件

3.1 地形地貌

工程区位于汉江南岸低山－丘陵地带，洞线通过地形最高点海拔320.2m，南端288.50m，北端307.30m，北高南低，为侵蚀剥蚀型低山缓坡地带（图1）。

3.2 地层结构

根据勘探资料，场区地层均为全风化的千枚岩。全风化千枚岩Sm1：属软质岩石，具细粒鳞片变晶结构，千枚状构造，为泥质原岩经中级区域变质而成。上部为灰黄色，下部为青灰色，性软，用手捏极易成碎末，干钻可钻进，镐锹能直接开挖。根据物探资料，岩体完整性指数为0.14，属极破碎；按坚硬程度分类，属极软岩；依据规范 GB50021－2001表3.2.2－3的划分，岩体基本质量等级为最低的Ⅴ级。本层厚度为15.50～30.0m，其下为强风化的千枚岩，本层表面局部地段有1.0～1.5m的粘性土和素填土。

3.3 地下水

据区域水文地质资料及钻探结果，钻探孔内未见地下潜水和承压水位，但在滑动面附近或其他局部点位可见基岩裂隙水渗出，水量不大，连续钻探提芯时可以抽干，水文地质条件简单。

3.4 滑坡体特征

根据野外调查，滑坡后壁裂缝最长延伸约139 m，圈定滑坡面积约为4.8×104m2，其法线方向均指向开挖坡脚和隧道中导洞方向，滑面角度13°～46°，滑带土为破碎的千枚岩碎屑，厚度约10～30cm，多有渗水，滑体厚度约6～15m，属浅－中层滑坡。

图1 滑坡治理工程平面布置图Fig.1 Plane layout of the landslide treatment engineering project

滑坡导致地面张裂缝缝宽2～10cm，滑体错落形成的落距最大约50～60cm，周围建筑严重开裂受损（图2、图3）。

图2 围墙开裂Fig.2 Wall cracking of a building

4 滑坡成因及稳定性分析

4.1 滑坡成因分析

从滑坡区地形、地貌特征及钻探资料综合分析，勘察区的地层为极破碎的全风化千枚岩，原始自然地形经长期地质历史的剥蚀作用而自然休止，为一稳定的斜坡。隧道施工时在南端洞口开挖工作面，形成了一个高约4.0～13.3m的人工陡坎，使此地段的坡脚失去支撑。同时现已掘进的中导洞，使破碎的岩体受到侧向卸荷作用，改变了原来的应力状态，破坏了岩体的平衡条件。当滑动面上的下滑力逐渐接近和达到抗滑力数值时，破碎的岩体即沿开挖的坡脚和中导洞方向往下缓慢滑动，加之坡角破坏后长期的连阴雨天气，加速了滑坡的形成（图4）。

图3 地面张裂缝Fig.3 Tensile fissure on the brick floor

4.2 滑坡岩土力学参数

本滑坡滑动带岩土为破碎的千枚岩，不能用室内试验的方法取得其抗剪强度。为此，将目前缓慢移动的滑体视为极限平衡状态，采用反分析法，取滑坡稳定安全系数Fst＝1.0，通过1－1′剖面和2－2′剖面进行反算，得C＝13kPa，φ＝14°。根据动探N63.5试验数据，参照《工程地质手册》（第四版），滑坡体全风化千枚岩的有关物理力学指标可取如下数值：重度γ＝25kN/m3，黏聚力C＝5kPa，内摩擦角φ＝23°。

4.3 剩余下滑力计算

图4 典型断面图Fig.4 Typical section

根据勘察报告提供的滑面位置、滑带土饱水强度及暴雨状态时坡体容重，设计选取安全系数K＝1.25计算，计算结果如表1所示。

表1 滑坡剩余下滑力计算统计表Table 1 Residual thrust calculation of the landslide

4.4 滑坡稳定性评价

根据现场动态观察，近期滑坡壁裂缝和后部牵引裂缝还在缓慢发展，说明当前滑体还处在极限平衡状态。为此，应采取适当有效的措施进行处理，以保证此区域内的地面稳定和居民住房的安全。

5 滑坡治理方案

5.1 方案选取

根据勘察报告提供的资料，为不破坏自然环境，不采用卸载的方法治理，综合考虑采用支挡法治理。3－3′断面以西区域，由于滑面埋深较小，剩余下滑力不大，考虑到当地建材来源和施工方便采用重力式抗滑挡墙支护；3－3′断面以东区域，滑面埋深和剩余下滑力均较大，设计采用抗滑桩支挡。

5.2 抗滑桩支挡

采用人工挖孔钢筋混凝土灌注桩，桩体长方形，桩身采用C30混凝土浇注。由于坡体地形起伏较大，经过对抗滑桩桩长可行性初步分析，确定采用3种桩型：A型为2.0m 宽、2.5m 高、15m 长；B型为2.5m 宽、3.5m 高、20m 长；C型为2.5m 宽、3.5m高、25m长。抗滑桩断面图如图5所示。

5.3 重力式抗滑挡墙支护

图5 A、B、C型抗滑桩断面图Fig.5 Residual thrust calculation of the landslide

重力式抗滑挡墙采用座浆法施工，用M10的砂浆砌Mu30片石，墙体外露面用M10砂浆勾缝，墙顶用C30混凝土砌筑帽石。抗滑挡墙高为8m，其中基础高度1m，挡墙基础分段开挖，每段长10m，段与段之间应设20mm宽沉降缝，缝中沿内、外、顶三方密实填塞沥青麻筋，填塞深度不小于150mm；挡墙下墙平台处设一排排水孔，其下2.5m位置设另一排排水孔，排水孔横向间距为3m。

6 结语

通过综合分析认为该隧道洞口山体滑坡属浅－中层滑坡，全风化千枚岩与下伏弱风化层接触面为该滑坡形成提供了条件，人工开挖是主要诱发因素。由于滑坡滑动带岩土风化破碎，采用反分析法获取岩土物理力学指标，计算滑坡体剩余下滑力并进行滑坡稳定性初步评价，比室内试验方法计算更为实际。同时根据滑坡勘察资料，结合滑面埋深及剩余下滑力大小，分别采用重力式抗滑挡墙支护和抗滑桩支挡两种方法对该滑坡进行综合治理。

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STABILITY ANALYSIS AND COMPREHENSIVE TREATMENT OF THE LANDSLIDE AT A TUNNEL ENTRANCE

Wang Wen－long，Wang Sao－long，Song Ren－liang
（No.1Hydrological Engineering Geological Exploration Institute of Bureau of Geology and Mineral Resources of Anhui Province，Bengbu 233000，China）

Based on the detailed engineering geological survey of the landslide，its formation causes and stability are studied to control it comprehensively.A combination of anti－slide pile and anti－slide retaining wall is proposed through the proposal comparison and selection，with building material source and construction convenience considered.

landslide；comprehensive treatment；anti－slide retaining wall；anti－slide pile

P642.22

A

1006－4362（2011）03－0016－04

2011－03－30 改回日期：2011－06－10

王文龙（1976－ ），男，安徽怀宁人，工学学士，工程师，长期从事水工环地质专业技术和管理工作。