1、隧道洞口边坡稳定性监测摘要：结合工程实际，对隧道洞口边坡稳定问题进行详细的探讨，并结合监控量测数据提出了一些有针对性的工程技术措施，为工程实践提供参考依据。 关键词：隧道；洞口边坡；监控量测；施工建议 中图分类号：U455 文献标识码： A 文章编号： 隧道工程与边坡密切相关，而隧道洞口段地质条件差，围岩松散强度低，承载能力差，因此隧道洞口边坡的稳定性尤为重要。本文结合实际工程地质资料和监测数据，对隧道洞口边坡稳定性问题进行了探讨，并对病害原因进行分析，提出了治理的措施，对工程实践具有指导意义。工程概况 1.1 工程地质概况 某隧道为曲线形短隧道，洞口位于山腰上，地形条件差6。隧道进、出洞口均
2、由第四系全新统残坡积松散土层和千枚状砂质板岩全风化带组成。洞口下部为强风化的千枚状变质岩，岩土结构均以蠕动状松散结构为主，碎块状松散结构次之，风化发育，属于 V 级围岩，抗压强度和抗剪强度低，软化系数小，承载能力差；洞口上部为破碎岩石堆积体，左线最大埋深 37m、右线最大埋深约 21m。 洞口超前支护设计 许多经验表明：隧道未开挖时，山坡是稳定的，合理选择洞口位置和进洞方案，正确安排施工顺序，并借助一些辅助施工措施提前进洞，能有效解决洞口的工程病害问题，降低洞口防护成本。该工程进洞方案设计采用超前长管棚配合注浆小导管。长管棚采用1088 热轧无缝钢管，环向间距 40cm，设计长度为 SD 段长
3、度（洞口加强段） ；小导管采用505 热轧无缝钢管，径向间距 40cm，设计长度 6m，外插角易控制在 17。进口仰坡坡度为 1：1，采用 SNS 主动柔性防护网。 1.3 隧道洞口施工 考虑到右洞 K51+880.23K51+922 存在严重的浅埋和偏压，施工困难，因此，先施工左线。为缩短工期，隧道洞身开挖采用台阶分部开挖。洞身开挖后，由于边坡的滑动造成左线上部山体开裂，左线进口洞顶部位，裂缝宽 610mm，并有发展趋势。根据现状对左侧山体进行地表注浆加固，注浆花管采用505 热轧无缝钢管，长度 8m，间距 1m1m 梅花形布置。注浆加固处理见图 1。 图 1 地表注浆加固处理平面图 2 隧
4、道进口边坡稳定性分析与监控量测 2.1 洞口刷坡后对边坡稳定的影响 洞口段边坡刷坡后，导致洞口上方堆积体局部块体抗滑力较小，从而导致该部分岩体向前滑动。前块体向前滑移后，对后方块体的支撑作用减小，从而影响到后一块体的稳定，这样形成连锁反应，整个坡体向前滑移7。 2.2 隧道开挖后对边坡稳定性的影响 隧道开挖前，边坡的位移主要是水平方向的位移。当隧道洞身开挖时，对于浅埋隧道在隧道轴线附近的地表岩土体将会受到最大的影响，产生较大的地表沉降。当隧道开挖后支护的强度不够，或者支护不及时，隧道拱顶上方岩体出现较大变形。而隧道开挖导致的沉降将进一步影响洞口段边坡岩体的向下位移。 2.3 监控量测 依据中华
5、人民共和国行业标准公路隧道施工技术规范，并结合工程经验，为了确保施工安全，应加强对洞口段的监测。通过对K51+902、K51+906、K51+910 和 K51+912 四个断面进行了拱顶下沉监测，得出在隧道开挖后拱顶下沉在浅埋段变化较大，因此暂停对左线进行施工，进一步采取措施加固洞口边坡。拱顶测点位移见图 2。 图 2 拱顶测点位移 3 施工建议 3.1 滑坡原因分析 洞口边坡产生滑动及裂缝的原因，主要有以下几个方面： (1) 根据地质资料可知，洞口段坡前为岩石堆积体边坡，这类堆积体边坡的坡体材料主要是由块石夹土构成的，其中块石多由砾石、强风化砂岩碎块组成，而土质部分主要由粘粒构成。在开挖卸
6、荷后，该类边坡上部堆积体剪应力发生较大变化，极易沿分界线滑动，产生剪切滑移，坡体后缘被牵引随之产生向前向下的蠕动变形，位移达到一定程度后坡体易失稳，由于堆积体整体沿着顺倾的基岩面滑移，坡体后缘与前缘的变形量具有一定的同步性。 (2) 在洞口段边坡刷坡后，导致洞口上方岩体局部块体抗滑力减小，从而导致该局部块体向前滑移，向前滑移后对后方块体的支挡作用减少，从而导致后一块体也向前滑移。 (3) 隧道开挖后为隧道上方岩体移动提供了临空面，这导致隧道上方岩体向隧道内移动。当隧道埋深较浅时，地表出现较大沉降。坡体前岩石向下沉降的同时也向前滑移，岩体沉降滑移产生较大推力，导致隧道初期支护结构变形，支护结构变
7、形使其对边坡岩体的支撑作用减少，这使得其后的岩体失去支挡而进一步滑移。 (4) 施工洞身开挖时，采用台阶分部开挖法，未采用双侧壁开挖。对围岩扰动较大，且未及时建立二衬和仰拱，削弱了山体自身的稳定性。3.2 工程措施 为了确保施工安全，遏制洞口边坡的滑动，采取了如下工程措施： (1) 对山体进行地表注浆加固，采用注浆花管505 热轧无缝钢管，长度 8m，间距 1m1m 梅花形布置，同时在边坡做 C20 喷射混凝土进行加固。 (2) 对隧道坡脚进行32 预应力锚杆进行加固。 (3) 及时建立仰拱及二次衬砌，尽快封闭围岩结构，增加抵抗变形的能力。 (4) 洞口处增加 C15 片石混凝土挡墙及托梁，托
8、梁下设抗滑桩，以增强整体稳定性。 4 结论及建议 (1) 合理的施工方案以及施工措施对洞口边坡的稳定性影响至关重要。应尽量减少对围岩的扰动，做到“随开挖，随支护，早封闭，快衬砌” 。及时建立仰拱和二次衬砌，尽快封闭围岩结构，以形成合理的受力体系。 (3) 合理确定掌子面到二衬、仰拱的安全步距。根据要求，III 级以下围岩地段仰拱距离掌子面不宜大于 90m；IV 级围岩不宜大于 50m；V围岩地段不宜大于 40m。二次衬砌 I、II 级围岩地段不宜大于 200m；III级围岩地段不宜大于 120m；IV 级围岩不得大于 90m，V、VI 级围岩不得大于 70m。 (4) 加强对隧道进洞施工期间的监控量测，对边坡的稳定性分析和确保施工安全，具有重要的指导意义。 参考文献： 1 严绍洋. 连拱隧道洞口边坡稳定监测与病害治理J. 山西建筑，2007, 33（3）：253-254. 2 刘明，汪家林，董建辉. 某通透肋式拱梁隧道边坡稳定性监测分析J. 山西建筑，2008, 34（25）：321-322. 3 李新星，朱合华，蔡永昌等. 连拱隧道施工方法对边坡稳定性的影响分析J. 地下空间与工程学报，2007, 3（3）：483-487. 4 郭锐. 考虑套拱加固作用的隧道洞口边坡稳定性研究J. 桥隧工程，2011,（2）：48-52.
