龙归隧道右线进口段冒顶及滑坡病害处理方案

摘要：文章主要通过介绍龙归隧道在开挖过程中右线进口段冒顶及滑坡地质病害情况，分析了龙归隧道出现地质病害原因及地质病害处理方案的确定，从而达到龙归隧道顺利、安全完成贯通的目的。

关键词：龙归隧道；右线进口段；冒顶；滑坡；病害处理 文献标识码：A

中图分类号：U457 文章编号：1009-2374（2015）16-0066-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.16.032

1 概述

龙归隧道为广乐高速公路一个地质情况比较复杂的隧道，该隧道位于韶关市龙归镇，隧道左、右线起讫里程分别为ZK97+492～ZK98+130、YK97+520～YK98+165，分别长638m、645m。该隧道地质情况复杂、且存在一定程度上的偏压，隧道上覆粉质黏土，土体松散，强度及稳定性极差。隧道穿越岩层条件复杂，主要为全、强风化砂岩、灰岩及中风化灰岩互层，呈土状或半岩半土状，结构松散、强度及稳定性差。

2 隧道施工概况

龙归隧道进口于2010年7月初组织人员进场施工。右线、左线进洞揭示围岩均为上部残积粉质黏土、下部灰岩，隧道穿越段正处于岩土交界面。施工时粉质黏土段采用人工开挖，灰岩段采用松动爆破法开挖。施工过程中，灰岩起伏不定，无规律可循，并且溶洞极其发育。

3 龙归隧道进口端右线洞顶塌方冒顶处理措施

3.1 塌方过程

2011年1月6日16∶00，现场管理人员突然听见核心土上台阶与右侧壁上台阶接腿位置初支背后有掉土块的声音，现场管理人员和现场监理立即通知所有面停止施工，仔细观察有声音的部位（此处里程为YK97+620～632），发现此处初支有两道环向细微裂纹，并且在这段范围内初支拱架也在不断发出异常声音。18∶00主要管理人员到现场后，立即安排人员到隧道上方地表观察是否有变化，观察后发现此时地表无变化，未发生开裂等现象。然后安排管理人员进行现场观察，准备在初支背后无掉块声音及初支拱架无异常声音后，待初支稳定一段时间，组织人员进行钢管注浆来固结初支背后的松散土体。但此时初支拱架因上部土体受压变形响声不断加大，初支喷射混凝土因拱架变形也不断被挤碎脱落。21∶40左右，在隧道初支YK97+632处核心土上台阶拱架开始变形、扭曲、跨落，然后不断往后延伸，整个断面已被土体封死。现场查勘发现地表距洞口85m位置（即原有地表冲沟处）地表塌陷成漏斗形、地表开裂（见图1）。

3.2 塌方原因分析

龙归隧道（ZK97+555～ZK98+120、YK97+520～YK98+160）位于丘陵地貌区，进口段埋深较浅（8～16m）位于丘陵地貌区，且存在一定程度上的偏压。隧道上覆粉质黏土，土体松散，强度及稳定性极差。隧道穿越岩层条件复杂，主要为全、强风化砂岩、灰岩及中风化灰岩互层，呈土状或半岩半土状，结构松散、强度及稳定性差。

产生塌方冒顶的原因分析如下：

3.2.1 连续数日降雨，龙归隧道冒顶处（冲沟位置）上覆粉质黏土遇水软化，无自承载力，致使隧道成型后洞顶不能形成有效岩土自然拱，导致冒顶。

3.2.2 隧道塌方体牵引后部坡体并向前方临空面产生挤压或推移，加剧了前期拉槽边坡侧向卸荷变形，产生边坡滑坡，从而使隧道进口左线拉槽路堑边坡岩土界面处剪出变形。

3.2.3 附近有一F推测断层。

3.3 龙归隧道进口端右线塌方冒顶加固措施

3.3.1 应急措施：

第一，右线隧道加设工钢支撑套拱，加设范围纵向15m，工钢采用I22b工钢，间距50cm。现场施工如下图2所示：

第二，对隧道内塌方后面初支采用Φ42钢花管径向注浆，钢花管长3.5m，垂直于岩面。

第三，左线隧道加设临时横撑，加设范围左右侧壁各10m，工钢采用I20b工钢，间距50cm。

第四，左线拉槽路基回填，回填长度60m，回填高度为原开挖面。

第五，塌方处覆盖，对塌方区用彩条布覆盖，防止雨水浸入。

3.3.2 隧道洞内处理：

第一，对隧道内塌方掌子面进行封闭及钢花管注浆，同时从洞外运石渣对洞内塌方体表面进行反压，并建立工作平台，平台反压后采用钢花管注浆加固。

第二，二次换拱开挖初支时，超前支护由原设计的单层改为双层。

3.3.3 隧道洞外塌陷漏斗处理：

第一，根据漏斗的坍塌情况，先对漏斗周边松动土体按照1∶0.75左右的坡率进行修坡，喷射4cmC20混凝土，打设Φ42钢花管注浆，长度4m，间距100×100cm，梅花型布置，挂设Φ6.5钢筋网，间距20×20cm，然后再喷射6cm厚C20混凝土。

第二，对坍塌漏斗底部进行逐层回填夯实至高出原地面标高15cm。

第三，在回填面周边外1m施做截水沟，引排地表水。

4 龙归隧道进口端右线洞顶滑坡处理措施

4.1 老滑坡体

山脊线北侧斜坡呈多条老滑坡群地貌，滑坡方向NE10°～20°，滑坡以NW10°～NE20°自然沟分开。由西往东依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号老滑坡。Ⅰ号老滑坡长230m多，宽约130m，Ⅱ号老滑坡长220m多，宽约120m，Ⅲ号老滑坡长160m多，宽约140m，Ⅳ号老滑坡长150m多，宽约130m。滑坡方向与线路走向交角60°～70°，右线隧道在Ⅰ号老滑坡前部通过，左右线隧道在Ⅱ号老滑坡的中部通过，左线隧道从Ⅲ号老滑坡的后部通过，所有滑坡目前没有明显的交错迹象。

4.2 新滑坡

修建高速公路左线在Ⅰ号老滑坡的前部开挖坡脚高近19m，再加上开挖右侧隧道对Ⅰ号老滑坡前部有扰动，削弱了滑坡前部的抗力，引起Ⅰ号老滑坡的复活，右洞洞顶塌陷加剧了滑动，左右线隧道的开挖会引起Ⅱ号老滑坡下部岩土体松动，导致大量地表水下渗，再加上目前右洞洞顶坍塌松动区的地表水下渗，可能导致Ⅱ号老滑坡体复活。

滑坡长约105m，宽约60m，平均厚约8m，体积约5万m3。滑坡剪出口在左线右侧一级边坡的中部，滑动镜面清晰，呈锯齿状。滑坡后缘裂缝可追踪长度约35m，张开约10cm，滑坡主轴大约NE10°。

4.3 龙归隧道进口端右线洞顶滑坡处理措施

4.3.1 明洞接长：为阻止滑坡的滑动，左线明洞加长段63m，并在洞顶反压，增加滑坡抗力。

右线冒顶塌方处理完成后，5月初组织施工左线明洞加长段（加长63m）。施工过程中，明洞原路基边坡受5月持续强降雨影响，造成靠右洞侧边坡顶部开裂、滑移，滑坡变形加剧。针对此情况，停止明洞施工，并立即对浇筑好的明洞两侧采取片石混凝土回填，洞渣反压回填至原地表等措施。2011年5月初因连续降雨，左线78m拉槽边坡出现局部失稳（该段变更加长明洞二衬仰拱已经全部完成，二衬拱墙已经施工完成9m，塌方应急时反压填土已经全部开挖），所以为防止边坡大面积失稳，现场决定对失稳处进行二次反压填土。

4.3.2 抗滑桩支挡：为减少滑坡对左洞的推力，对YK97+570～YK97+620段右侧隧道进口左侧布置一排12根2m×3m抗滑桩进行加固处理，间距5m，桩长28m。抗滑桩于2011年10月7日完成，明洞于2012年1月完成。抗滑桩施工图片见图3：

抗滑桩完成后，右线施工冒顶塌方二次开挖，同时待右线塌方段安全渡过后，恢复左线施工。二次开挖于12月中旬基本完成。

5 结语

该隧道右线进口段冒顶及滑坡病害处理完成后，现场发现前方未塌方区域初支已有不同程度侵线。组织左、右侧壁与核心土侵线换拱，2012年1月初，换拱全部处理完成，经检测，隧道各项指标均满足设计与规范要求后，该隧道进口右线转入正常段开挖施工。

参考文献

[1] 公路隧道设计规范（JTG D70-2004）[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2] 公路隧道施工技术规范（JTG F60-2009）[S].北京：人民交通出版社，2009.

作者简介：朱任重（1979-），男，广东潮州人，广东省高速公路有限公司助理工程师，研究方向：土木工程。

（责任编辑：秦逊玉）