高边坡坡积\洪积土隧道洞口滑坡综合整治技术
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【内容提要】兰渝铁路鲁坝隧道出口地质情况复杂，在施工过程中出现滑坡，严重威胁隧道施工和运营安全。在治理滑坡过程中，通过对滑坡成因及稳定性分析，主要采用了隧道出口衬砌段加强、滑坡下部设置桩基承台挡土墙、坡脚反压回填、中部高陡边坡设置锚杆框架梁防护和外侧设置环形截水沟，引排地表水等综合治理措施，有效增加了滑坡的稳定性，其综合治理措施对类似工程有一定的借鉴作用。
【关键词】高边坡、隧道洞口、滑坡、综合整治
中图分类号：U45文献标识码： A
1工程概况
鲁坝隧道位于甘肃省宕昌县境内，于沙坝村水洞沟右侧山坡进洞，穿越鲁坝村白龙江右岸山体，在角公镇白龙江右岸山坡出洞，为双线隧道，最大埋深280m，隧道起讫里程DK323+846～DK327+825，全长3971.334m。该隧道位于白龙江峡谷区，白龙江河谷开阔，岸坡坡度变化较大，地面最小高程为1110m，最大高程1420m，相对高差为310m。
隧道工点范围内出露的第四系地层主要为第四系全新统坡积砂质黄土、细角砾土、粗角砾土，洪积粉质黏土、细角砾土、粗角砾土、粗圆砾土、卵石土；第四系上更新统风积砂质黄土、冲积中砂、细圆砾土、粗圆砾土等，下伏志留系中上统千枚岩夹灰岩。隧道区地震基本烈度为八度。
出口段位于白龙江二级阶地上，地表主要分布第四系全新统坡积细角砾土，下部为第四系上更新统冲积碎石类土，原山体坡面除洞口50m范围坡比接近1:1外，其余地段均陡于1:1，表层植被稀少，多为杂草，水土流失严重。
2滑坡情况及成因分析
该隧道隧道出口地形陡峭，内轨顶面距白龙江水面15m，由于洞口地形限制，正面进洞困难，结合实际地形，在线路左侧洞口附近设置横洞辅助施工，距正洞口199m。于2010年4月开始出口端边仰坡的施工，逐步按原设计方案进行了三级刷坡、喷射混凝土锚固、小导管注浆地层加固以及环形截水沟等各项措施的施工。但于2010年8月8日凌晨，鲁坝隧道出口洞口DK327+825处右侧15～90m范围内高陡边坡（高20～45m），在强降雨作用下，形成滑坡（如图1）。该滑坡整体形态呈“M”型，滑塌坡度约30°，后缘形成陡壁，坡度50°～60°，前缘呈舌状覆盖于白龙江右岸，主轴长约160m，方向N70°W，宽约170m，物质主要为角砾土、砂质黄土，滑坡体厚度大于10m，危及隧道边仰坡及洞口安全。经现场调研分析确认产生滑坡的原因主要如下：
(1)“5.12”汶川特大地震
开挖揭示地表坡积细角砾土松散，而设计阶段为稍密―中密，分析认为鲁坝隧道出口斜坡稳定性受2008年5月12日汶川特大地震的影响较大，地震对表层土体有较强的松动作用，使岩土体结构进一步破坏，抗剪强度降低，并为地表水下渗和径流提供了便利条件。
图1 滑坡现场照片
(2)强降雨
该地区降雨主要集中在6～9月份，降雨量大且集中，对隧道出口段坡积层侵蚀、浸润严重，降低岩土体的强度，对坡体稳定极为不利。
鉴于隧道出口段右侧的滑坡仍处于不稳定状态，后壁及取土边坡高陡，继续发展，可能造成后缘山体的进一步开裂、变形，进而影响斜坡整体的稳定；同时隧道出口仰坡高陡，位于第四系坡积层中，目前处于欠稳定状态。在降雨、地震、右侧滑坡以及河流冲刷等环境地质因素的影响，极易形成边仰坡滑塌，进一步发展，可能引起斜坡整体失稳，危及线路的安全，须采取合理的措施对边仰坡进行加固。
依据现场实际情况，结合滑坡形成因素，并征求各方意见，为了保证隧道结构及施工安全，主要从明洞加固工程、冲刷防护、右侧滑坡处理、洞顶仰坡防护工程及防排水等五个方面进行整治，具体如下：
3.1明洞加固工程
(1)考虑到实际地形情况，明洞接长至DK327+828,接长明洞21m，采用明挖法施工和原设计明洞衬砌断面，衬砌厚度为85cm。
(2)考虑到仰坡需反压回填，DK327+807～DK327+817段洞顶回填厚度较大，故该段设置C35钢筋混凝土护拱，护拱厚80cm（如图2）。护拱底部应设置φ108钢管桩，间距50cm*50cm，梅花形布置，钢管桩压注水泥浆。
(3)考虑到洞门右侧需反压回填，确保斜坡的稳定性，DK327+807～DK327+817段洞顶回填厚度较大，回填时明洞结构承受很大的偏载，结构受力不利，为确保明洞结构安全，明洞洞顶2m的范围内应采用M10浆砌片石回填。
图2 明洞段护拱断面图
3.2防冲刷防护工程
白龙江百年洪水位1114.15m，流量Q=2100m3，流速V=6.19m/s，局部冲刷线高程1100.64，冲刷深度较大，且受近几年强降雨影响及挤压河道影响，河流流速及冲刷深度有加大的趋势，为防止洞门基础受河流冲刷影响，故采取冲刷防护工程。
(1)K0+000(=DK327+806.5)～K0+132.81(=DK327+821.6)段隧道出口边坡下部及两侧设置挡土墙工程，为防止洞门冲刷设桩基承台挡土墙（如图3）。挡土墙采用C25钢筋混凝土浇筑，起、终点应嵌入原坡面内不小于2.0m。
(2)K0+027～K0+132.81段挡土墙基础设桩基承台防护，桩身采用C30钢筋混凝土灌注，桩长12.0m，桩径1.0m。灌注桩与挡土墙之间以钢筋混凝土承台相连接，承台厚1.0m。承台与挡土墙相连接的部位设置连接钢筋（即采用Φ20钢筋，长1.0m，埋入承台及挡土墙内各0.5m，间距为1.0m），使挡土墙与承台之间连成为一体。桩顶面伸入挡土墙内0.2m。
图3 挡土墙平面及断面图
3.3右侧滑坡处理工程
在K0+000～K0+073.97段滑坡前缘回填夯实土反压，反压护道回填至1138.0高程，反压护道顶面向外设4%排水坡，护道坡脚设挡土墙收坡，墙背土体墙顶高程以下回填渗水土，以上夯填土（按路基基床以下部位标准压实），回填边坡坡率为1：1.5，采用M7.5浆砌片石拱形骨架护坡防护，骨架内植灌木。
3.4隧道洞顶仰坡加固防护
(1)明洞洞顶设置护拱，洞顶回填8m高三七灰土（应分层碾压回填，按路基基床以下部位标准压实），并设7.7m宽平台，边坡坡率1：1.5，平台及边坡采用M7.5浆砌片石护坡防护(如图4)。
(2)以上仰坡采用锚杆框架梁加固处理，每8m设一级边坡平台，宽2.0m，平台上设截水沟尺寸为0.4mx0.4m，采用M7.5浆砌片石砌筑。框架梁采用C30混凝土现场立模施工，间距1.5m，正方形设置，截面尺寸采用0.25m× 0.25m；锚杆采用自钻式中空锚杆，长12～17m，外径32mm，内径18.5mm。每级锚杆矩形布置，间距1.5m，锚杆与水平面夹角为15°，钻孔孔径Φ150mm，孔内灌注M35水泥砂浆和水玻璃浆，水泥浆和水玻璃浆的比例按1：0.1（体积比）。框架梁内采用穴植容器苗防护。
3.5防排水措施
(1)为截排洞口边、仰坡外地表水，使边、仰坡不受冲刷，在洞顶刷坡线外5～10m设截水沟，并根据地形向洞门左侧排水，截水沟长度约180m。
(2)为了加强端墙与衬砌的整体性，衬砌和洞门设连接钢筋，连接钢筋与钢筋混凝土衬砌断面纵筋绑牢，钢筋采用20MnSi,并采用标准弯钩。
(3)洞口左侧河沟沟心采用M10浆砌片石铺砌处理，厚30cm,铺砌范围30m～50m。
(4)洞口左侧冲沟沟口处沿沟砌设C15混凝土挡墙，并与重力式挡土墙顺接。
图4 隧道洞顶仰坡加固防护图
4施工注意事项
(1)以上方案应尽量选择在枯水季节施工，严格注意短时强降雨等造成白龙江水位的抬高而对施工造成的危害。
(2)应分层分段开挖边坡，分段进行防护，并严格按照施工工艺施工。
(3)挡土墙墙后填土应夯填密实，且在墙身强度达到70％后方可填筑。
(4)施工中应加强对仰坡、斜坡稳定性的监测，因施工、降雨等原因造成的异常情况（如裂缝开展加剧、边坡位移突变等），应立即撤离施工人员和机具，确保施工安全。
5总结
依据鲁坝隧道工程的特点和滑坡区的地质环境条件，通过对滑坡成因机制的分析，认定滑坡是在地震因素下致使岩土结构破坏并因降雨诱发。综合考虑考虑保护环境、降低施工及运营安全风险、投资等因素因素，采取了以桩基承台挡土墙抗滑，结合稳定土体（反压回填和锚杆框架梁）和治水等措施，进行了综合治理，山体滑坡得以有效控制，确保了铁路施工和后期的运营安全。
【参考文献】
[1] 马同骧.隧道的地质灾害及其防治[J].铁道建筑技术.1990(01).
[2] 舒家华.闫天俊.谢超美.复杂地层隧道洞口施工方案设计要点的探讨 [J]. 地质科技情报,1999(18).
[3] 杨小刚.彭家贵.龚熙维.吴胜. 叙大铁路佘家坡隧道洞口滑坡综合治理 [J]. 路基工程,2012(05).