雅砻江两河口水电站2#公路隧道进口仰坡病害

王东明

（中铁十九局集团有限公司第二工程分公司，辽宁辽阳 111000）

0 引言

两河口水电站位于四川省甘孜州雅江县境内的雅砻江干流上，在雅江县城上游约25 km，为雅砻江中下游梯级电站的控制性水库电站工程，对整个雅砻江梯级电站的开发影响巨大。电站的开发目的主要为发电，并具有蓄水蓄能、分担长江中下游防洪任务、改善长江航道枯水期航运条件的功能和作用，其经济效益十分显著。2#公路线路起于电站西地土料场下缘坡地，沿雅观砻江右岸逆流而上展线，雅砻江、鲜水河河谷属典型的侵蚀峡谷，沟夹宽谷地貌，宽谷中段可见郁～吁级阶段，局部可见遇级阶段，阶地多为基座和侵蚀阶地。以此工程为例，分析公路隧道进口仰坡存在的病害，提出相应控制措施。

1 仰坡病害产生情况及原因分析

（1）在进行磨子沟隧道进口仰坡表层削坡施工时，开挖后揭露的仰坡地质为松散坡残积体，强风化土夹石结构，边坡十分破碎，层间无粘结力，部分地段强卸荷，自稳能力极差。在砂浆锚杆施工过程中，经常出现塌孔现象，很难保证成孔，成孔率约10%，为保证仰坡结构安全，将砂浆锚杆变更为了自进式锚杆。

（2）在进行磨子沟进口刚进洞时施工，隧洞轴线左侧仰坡发生开裂，表层发生小范围滑坍，洞内初期支护砼局部也发生开裂，分析原因：隧道爆破开挖扰动仰坡，隧道形成临空面后造成仰坡卸荷松动，破坏了已加固好的仰坡内部结构，不能自稳，局部开裂。

（3）隧道进口轴线左侧仰坡开口线以外发生滑坍，造成已有仰坡局部发生牵引式滑坍。分析原因：边坡为松散坡残积体，整体性和稳定性极差，又经过多日大量雨水渗透、冲刷，自稳能力大大下降，当自稳能力达到极限时，导致山体失稳垮塌[1]。

（4）在隧道进口右侧仰坡开口线以外及仰坡中部均出现裂缝，本次开裂范围较长，顶部裂缝也较宽，经变形观测，裂缝有发展趋势，该裂缝危及到了隧道仰坡坡体的稳定性及后期运营安全。分析原因：仰坡早期开挖后边坡中下部局部出现滑塌，形成了倒悬坡体，经加固后形成短暂稳定，在进行洞挖施工过程中扰动了原有坡体的稳定状态，隧道衬砌及明洞施工均已完毕（洞左右侧挡墙暂未施工），洞右侧仰坡脊梁部位坡体出现卸荷松弛，仰坡基本处于临界稳定状态[2]。

2 公路隧道进口仰坡施工方案

2.1 磨子沟隧道进口仰坡支护方案

磨子沟隧道进口仰坡原设计支护形式：椎22 mm，L=4.5 m的砂浆锚杆，间排距2 m，C20喷射砼厚10 cm。隧道洞口轮廓线外50 cm设置2排椎25 mm，L=4.5 m锁口砂浆锚杆，间排距50 cm。在实际施工时，因砂浆锚杆很难成孔，为保证仰坡结构安全，将所有砂浆锚杆变更为椎25 mm、L=4.5 m自进式锚杆。施工时首先初喷5 cm素砼封闭，然后设置椎25 mm，L=4.5 m自进式锚杆，间排距1.5 m，呈梅花型布置。浆液采用1颐1水泥净浆，注浆初压（0.5～1）MPa，终压（2～2.5）MPa。最后设置 椎6.5 mm钢筋网，网格间距20 cm×20 cm，续喷C20砼厚10 cm。隧道洞口轮廓线外50 cm设置2排椎25 mm，L=4.5 m锁口自进式锚杆，间排距50 cm，浆液采用1颐1水泥净浆，注浆初压（0.5～1）MPa，终压（1～2）MPa。该处治方案对仰坡表层稳定起到一定的稳定作用。

2.2 洞内初期支护混凝土开裂控制措施

针对洞内初期支护砼及仰坡砼开裂情况，采取处治措施：洞内增加了径向小导管及锁脚小导管加固初期支护，以防止初期变形加大，引坡仰坡进一步开裂导致滑塌。在磨子沟隧道仰坡开挖开口线以外设置两排锁脚锚杆，用于固定开挖后地面表层易形成顺层面滑动的坡顶，锚杆采用椎25 mm，L=6 m自进式中空注浆锚杆，间排距2 m×1 m，呈梅花型布置，注浆采用M20水泥净浆，水灰比 1颐0.4，注浆终压 1 MPa[3]。

2.3 仰坡开口线外滑塌控制措施

针对仰坡开口线外滑塌的情况，设计在边坡上半部及磨子沟隧道进口仰坡之上边坡挂设主动防护网（取消因山体滑坡彻底破坏的被动防护网），下半部边坡支护采用锚喷支护，喷射砼厚10 cm，挂设椎6.5 mm钢筋网，网格间距25 cm×25 cm，下半部边坡坡面采用椎25 mm，L=4.5 m自进式中空注浆锚杆，间排距2 m×2 m，呈梅花型布置，坡口采用椎25 mm，L=6 m自进式中空注浆锚杆，间排距2 m×1 m，呈梅花形布置，同时边坡设椎50 mm发泡塑料排水管，间排距2 m×2 m，L=4 m，排水管向坡外倾斜角逸5°，以确保排水顺畅。

2.4 仰坡裂缝处理方案

仰坡裂缝设计采用锚筋束贴坡砼方案进行处理，该方案不对仰坡过大扰动，采用加强支护的方式加固仰坡，在仰坡坡脚设置挡土墙，挡土墙与隧道端墙连接，形成挡护整体，以稳定仰坡坡脚，仰坡坡面采用贴坡砼填补倒悬体及加固仰坡坡面，同时采用锚筋喷射砼方格梁与贴坡砼组合防护加固仰[4]。该施工相对容易，对仰坡扰动小，降低了发生进一步滑塌的危险，减少了施工安全隐患，贴坡砼对加固仰坡效果也较明显。

3 公路隧道进口仰坡病害处理施工工艺

3.1 挂网喷射砼

在边坡进行喷射混凝土前，应按图纸或监理人安全对岩石表面的杂物进行清理和冲洗，并将锚杆孔位确定出来，然后进行钻孔作业。钻孔完成后进行锚杆安装，将土工格栅、钢筋网和锚杆联结牢固。然后进行混凝土的喷射作业。要求喷射混凝土的混合料配合比应符合下列规定：淤水泥与集料的重量比宜为1颐4～1颐4.5；于砂率45%～55%；盂水灰比宜为0.4～0.45；榆速凝剂掺量应通过试验后确定。

喷射施工按照分片、分段，从下至上的顺序开展，喷射过程中尽可能减少受喷面和喷头之间的距离，并对喷射角度进行调节，保证岩面间混凝土和铁丝网之间的密实性。混凝土喷射时，不宜出现流淌、滑移的情况，表面要保持平整。喷射完成后需立即进行养护，持续养护10 d以上，并做好喷层周边与未防护坡面的衔处封闭处理。

3.2 锚杆施工

在进行锚杆施工时，要先对边坡进行清理，并将锚杆孔设置好，然后进行清孔和注浆，并将锚杆放入。在进行注浆施工时，要求将注浆管插入到距离孔底（50～100）mm的位置，随着砂浆不断注入，将锚杆缓慢地拔出[5]。安装好锚杆以后，不能随意对锚杆进行敲击，3 d内不允许悬挂重物。

3.3 贴坡砼施工

在进行施工之前，先简单地对边坡进行排险处理，然后将模板安装好，为了避免施工过程中出现变形对面墙的美观性造成影响，需要保证模板安装的牢固性。在贴坡混凝土浇筑过程中，要控制好混凝土的坍落度，施工期间要做好振捣工作，并注意进行混凝土收面，保证混凝土的外观质量。

3.4 锚筋束施工

锚筋束施工工艺流程：施工准备寅锚孔钻造寅锚筋制安寅锚孔注浆寅验收封锚。其中2个环节尤为重要：淤锚孔成孔。于锚孔注浆。锚孔成孔的技术关键是防止孔壁坍塌、卡钻。注浆的技术关键是将孔底的空气、岩（土）沉碴和地下水体排出孔外，保证注浆饱满密实。

在进行钻孔施工时，开孔误差要求控制在10 cm内。在开孔过程中，要对钻具的方位角和倾角进行严格控制。钻进到（20～30）cm，要对角度进行角核对，及时纠正钻进过程中孔斜情况，终孔深度要超过设计深度40 cm。在钻孔期间，如果发现岩性软弱孔壁，为了避免出现坍塌的情况，需要使用根管钻进的方法进行成孔。钻孔时要分段进行测斜，并及时进行纠偏，完成钻孔作业后再次进行全孔测斜。当围岩渗水量比较大时，要采用固结灌浆的方法处理锚孔。在钻孔作业完成后，利用高压风对钻孔进行清洗。如果遇到岩溶和断层泥质充填带，为防止岩层遇水恶化，宜采用高压风吹净钻孔中粉尘。在钻孔完成后立即进行验收，并做好孔口的保护工作。

3.5 岩固结灌浆

在进行岩体固结灌浆施工时，当遇到岩溶洞穴、岩体破碎、掉钻等情况时，要先进行固结灌浆，然后进行钻进作业。固结灌浆使用纯压式灌浆方法进行施工，灌浆压力保持在（0.1～0.3）MPa。使用P.O42.5R硅酸盐水泥作为灌浆水泥，浆液使用水泥砂浆，水灰比为1颐0.4。在进行灌浆作业时，如果遇到冒浆、串孔、漏浆等情况，需要结合实际情况采用嵌缝、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆、灌水泥砂浆等方法进行处理。在灌浆2 d后，即可进行扫孔作业。扫孔时不允许对缝充填水泥结石造成破坏，扫孔后要保持干净，孔内不能留有岩芯和废渣。

4 结束语

通过对磨子沟隧道的仰坡病害成功治理，得到3条可借鉴的经验。淤在施工过程中采取及时有效措施，可以避免更大的损失。于在仰坡病害处治过程中，总结了不同地质应采取相应的处治办法，避免出现反复处理造成的浪费，锚筋束贴坡砼加固对仰坡最终稳定起到了关键作用。盂施工中应该严格按确定好的工序施工，才能避免安全风险。