滑坡隧道加固措施探讨

(重庆交通大学 重庆 400074)

引言

随着我国经济的发展，为了使人们出行更加方便，在中西部地区修建铁路与公路时，有时不可避免地要穿越山区，而此时隧道便成了最佳选择，在开挖隧道时，不可避免会遇到滑坡地段，为了防止因为修建高深路堑，而对滑坡体大范围开挖，最终都会选择以修建隧道的方式穿越。从已有的研究成果来看，人们当前对于隧道穿越滑坡地段的加固措施、滑坡与隧道的相互作用机理以及滑坡的受力分布的相关研究还不到位。

一、隧道地段滑坡加固方法的探究

在隧道工程方面发生的灾害大多与滑坡有着密切的联系，如今高速公路、铁路的迅猛发展，病害时有发生，通过对国内外研究成果的整理发现，只有少数滑坡隧道的工点在进出口应用了抗滑桩支挡架构：

1)位于宝中线的堡子梁隧道，总长为1904 m，单线曲墙式，隧道的埋深为65 ～ 120m。隧道穿过老滑坡后缘的下部。老滑坡长度大概为580 m，宽度大概为700 m，滑面在土石的分界处。在这一段滑坡内部大部分填充着砂岩和灰绿色泥岩，节理裂隙十分发育，岩层过于破碎，裂隙内部有水的渗流，局部出水量严重。堡子梁隧道顶部老滑坡地质灾害的整治运用迈式系统注浆锚杆、迈式注浆泵和相应的施工工艺与深孔丘浆技术。

2)相田二号隧道的滑坡和隧道衬砌病害工点最为集中与南昆线威红段，隧道的长度为185 m。隧道埋深最大的地方有25m，两侧地面的横坡为35°～ 40°，基岩裸露，山坡由于开垦已成为旱地，植物罕有。隧道的山体滑坡地面工程治理采用土或碎石回填，孔壁用草袋土反压支护，桩孔回填过后再钻孔注浆，清方减载，地面采取砂浆锚杆与坡面支挡综合治理的方法。隧道内部对于衬砌损害严重地段全部予以拆除更换，换为加强的钢筋混凝土支护衬砌代替。

3)南昆线上的犀牛塘隧道，长度为 389 m，高差最大只有 50 m，地表起伏剧烈，自然坡度 20°～ 40°，坡面植被覆盖良好。隧道穿过的地方多褶皱和次级小断裂，岩层产状变化多，节理很发育。治理方案最后采取超前小导管注浆和钢架联合支护的方案，为了使方案更加合理，采用与深路堑方案相结合来处置。

4)位于江西省赣南地区于都县与会昌县交界处的赣龙铁路线路上的马蹄径隧道，隧道通过地段为剥蚀的低山区，地面相对高差是150 m，植被异常发育。由于属于湿润性气候，降水量十分充足，致使隧道的围岩饱水软化，为了节约资金与方便动工，于是将其中一路段改为路基。路基开挖卸去载荷后，引起隧道的正面仰坡上部岩土的体牵引式滑移。遂采取削坡卸载、在隧道正面的仰坡上方采取预应力锚索、并且路堑边坡采取抗滑桩加明洞相融合的措施治理。

在南昆线上，既有襄渝线通过，还有其他很多隧道位置处在滑坡体中的实例，如旗杆沟隧道、赵家坝隧道、竹岭隧道等都有一部分存在滑坡体内部，都采取抗滑桩与支挡结构相结合来处理，现在隧道内部衬砌大多都存在裂缝、剥落、渗漏水等缺陷。

从以上实际工程当中，可以得到，对于处在滑坡中的隧道加固的基本措施有以下几方面:

1)在滑坡的内部设置排水沟，在滑坡外部设置截水沟；

2)对隧道采用抗滑支挡的措施，保证滑坡处在稳定状态；

3)隧道采取超前小导管注浆及超前锚杆支护。

经过对多种相关著作的研究，目前国内对滑坡与隧道治理都是分开治理，或是先治理滑坡再治理隧道，亦或是先治理隧道再治理隧道。通过这样的治理方式，显然大部分人都没有考虑到隧道本身也可作为抗滑结构的一部分。从经济指标考虑，若滑体厚度比较厚，那么抗滑桩的施做费用将会大大增加，伴随着施工的难度也会随之大大提升。

二、隧道段滑坡探究和处理方法

1)从当前研究成果来看，大多数隧道凭借经验在滑坡段修建隧道时，所采取的方法都是将隧道与滑坡分开进行设计与修建，这样做对于滑坡厚度大的地段，存在多层滑面或是滑面上部陡峭下部缓和的滑坡，用此方法施工将会大大增加增进的投入。

2)经过查看国内外相关资料，当前国内外对于在滑坡地段修建公路成功的事例对与其相关的技术与理论的探索都比较全面，但是通过滑坡地段修建铁路隧道的事例还比较少，并且大部分在滑坡段修建的隧道都是凭借经验理论修建与设计，相关的理论与依据都不够成熟。

3)在滑坡中开挖的隧道借鉴现有的滑坡加固与隧道衬砌支护措施，优先采用加固滑坡以保证滑坡稳固和隧道支护结构设计分开处置的方法，很多类似工程都获得了成功，并且保存了相关的资料与经验，但是在修建完工开始运营的隧道中，有时不时的会发现衬砌裂开、掉落甚至是地下水渗透等情况。

三、滑坡与隧道相互作用机理

促使滑坡发生破坏并且产生滑动的原因是诸多方面的，通过相关地质勘察资料与对相关滑坡隧道长期变形监测的结果显示，能使滑坡产生滑动的主要原因是：

(1)过于复杂的的地形地质条件，为滑坡的滑动产生了必要的地形地质条件。

(2)在具有滑坡的体的坡脚处进行开挖，导致坡体的应力发生变化，这样的做法对于坡脚的变形是一个必要的外因。

(3)对于滑坡的滑动还有一个重要的原因便是长期的降水与地下水的作用，主要作用表现在削弱了坡体的抗剪切强度，并且使坡体的下滑力大大增加。

存在于滑坡体上部的坡体移动，使坡体的下滑力直接作用于下部滑坡体。不仅使下部滑坡体产生挤压变形，而且将挤压力间接传递到下部隧道上，使隧道也承受滑坡体的下滑力。在此情况下加上雨水与地下水的渗透软化，还有滑坡体加剧蠕变的情况下，会使隧道承受的挤压力大大增加。滑面进一步向滑坡中下部发展时，挤压力呈整体增加趋势，如果是在梅雨季节，对隧道的挤压力会产生明显上升。最终随着坡体的进一步下滑，隧道承受的挤压力越来越大，慢慢的将造成隧道的开裂破坏与变形。

四、结语

关于隧道的建设，有些时候不可避免要穿越滑坡，因此尽早研究清楚隧道与滑坡之间相互作用机理至关重要，治理滑坡隧道，不能只从滑坡出发或是只从隧道出发这样单方面考虑，应该将隧道与滑坡的治理结合起来，进行综合全面的治理。但是目前对于在滑坡段修建隧道，无论是对其加固措施的研究，还是对其之间相互作用机理的研究，在当下相关成果还不成熟。这样做不仅会使施工难度增大，也会使投入的资金大大增加，对于后期的运营也将增加潜在风险。因此，今后的研究重点应该是研究出一套合理的滑坡隧道施工方案，运用科学的施工工艺，保证隧道施工方便，运营安全长久。