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欒家?guī)r隧道洞口段滑坡變形處治技術

文檔作者：陳志學席錦州廖煒文檔來源：四川省交通廳公路規(guī)劃勘察設計研究院		點擊數：	更新時間： 2025年02月19日
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1
2
概況
原因分析
1.1
1.2
地形、地貌及地質概況
仰坡失穩(wěn)情況概述
廣元至南充高速公路欒家?guī)r隧道左線長
3265m，右線長3263m，是全線唯一的一座特長隧
道。隧道位于四川盆地中北部，穿過低山山梁，山
嶺呈駝狀，場地屬構造剝蝕、侵蝕低山窄谷地貌。
隧址區(qū)出露地層以粉砂質泥巖夾粉砂巖和砂巖為
主，巖層產狀近水平。隧道南充端洞口位于一折線
臺階狀緩斜坡上，陡坎狀斜坡坡度約20～30°，總
體斜坡坡角約10～15°。原地表多被墾為農田，無
拉裂、變形、滑動等跡象，自然斜坡穩(wěn)定。隧道洞
口淺埋段長達110m，埋深3.5～23.5m。地表覆蓋層
為粉質粘土，厚度約3～6m，軟～硬塑狀，呈松軟
結構，含少量孔隙水。其下伏基巖以粉砂質泥巖、
粉砂巖為主，巖層產狀平緩，風化嚴重，以中薄層
狀碎裂結構為主。
隧道南充端洞口段屬于小凈距段，左右線間凈
距12m。隧道左右線洞口均采用削竹式洞門，路塹
式明洞長度均為15m。隧道洞口段采用Ⅴ加強型襯
砌，以20m長φ108大管棚作為超前支護。2009年
5月下旬，隧道仰坡上方出現左右線貫通性裂縫，裂
縫寬度約40～50cm，深約50cm。隨即采用封閉裂
縫、加強排水、清方減載、加強觀測、及時進洞并
及時施作明洞的處理方案。之后由于清方未及時實
施，在持續(xù)降雨作用下裂縫繼續(xù)發(fā)展。2009年6月
15日至6月19日，隧址區(qū)遭遇持續(xù)強降雨，隧道邊仰
坡裂縫急劇發(fā)展、出現局部垮塌，已進洞的右線隧
道初期支護變形達28cm， 管棚套拱水平位移達
78cm（見圖1）。
根據洞口段實際開挖后的圍巖地質情況、邊仰
坡裂縫分布及發(fā)展情況、初期支護及管棚套管變形
情況，結合隧道監(jiān)控量測數據（拱頂位移量測及仰
陳志學席錦州廖煒
（四川省交通廳公路規(guī)劃勘察設計研究院 成都 610041）
欒家?guī)r隧道洞口段滑坡變形處治技術
圖1 隧道南充端洞口施工平面圖
【】
【】
摘要
關鍵詞
欒家?guī)r隧道出口段埋深淺， 淺埋段長，洞頂覆蓋層厚， 透水性好，在持續(xù)強降雨作用下，
形成淺表性滑動， 邊仰坡失穩(wěn)垮塌，采用反壓回填、清方減載、坡面防護等措施，得以成功處治，安全順
利進洞。就其邊仰坡失穩(wěn)形成機理、處治方案等做簡要論述，對淺埋公路隧道的安全進洞有一定的借鑒作
用。
淺埋；隧道； 淺表性滑動； 反壓
【中圖分類號】U453.1 【文獻標識碼】B
2010年第1期西南公路XINANGONGLU
31
坡穩(wěn)定性量測等）及現場施工情況，初步判定隧道
仰坡失穩(wěn)、初期支護變形的主要原因為：原洞頂地
表為水田，透水性松散覆蓋層較厚，洞口段埋深
淺，兼之施工工序不當，左右線同時開挖臨空面過
大，在持續(xù)強降雨作用下，邊仰坡失穩(wěn)，形成牽引
式淺表性滑動。
隧道洞口段地質情況為：原地表為大面積水
田，地表上部覆有Q 厚1～3m的粉質粘土，以粉、
粘土為主，含角礫粉質粘土，呈軟～硬塑狀，結構
不均；中下部為厚4～5.5m的塊石土（總厚達7m以
上），結構松散，透水性好。隧道暗洞上臺階開挖
時，隧址區(qū)正遇連續(xù)強降雨，雨水滲入管棚超前支
護上部的厚層Q 松散塊石土層中，使其抗剪強度
降低，兼之暗洞前部土層已被清除成臨空面，抗滑
力顯著下降，故而形成牽引式淺表性滑動，使仰坡
上部土層順地形等高線開裂并下滑，導致管棚套拱
發(fā)生較大位移而失穩(wěn)。
（1）洞口段施工時，隧道左右線間土體被挖
除，形成近50m的臨空面，邊仰坡最大高度達12m，
這應是隧道邊仰坡出現垮塌的誘因之一。
（ ）施工工序不當，支護不及時。對于洞口淺
埋段，未采用設計的預留核心土環(huán)形開挖等土層開
挖方法而采用上下臺階法施工，對土層擾動過大，
且未及時對開挖邊仰坡進行有效的支護，是仰坡裂
縫發(fā)展及拱頂下沉過大的重要原因之一。
（1）隧道開挖至原設計暗洞位置時，為降低工
程造價，將隧道洞口樁號往里移動了4～5m，因此
而縮短了淺埋隧道反壓段長度，影響了邊仰坡的穩(wěn)
定性。
（ ）隧道仰坡出現裂縫后，未能及時采取有效
的措施組織安全進洞，隧道邊仰坡也未進行有效的
防護，錯失了進洞的大好時機。
（ ）對于持續(xù)強降雨對邊仰坡穩(wěn)定性的影響估
計不足，缺乏相關的應急處理機制及措施。
隧道仰坡出現裂縫后，根據現場實際情況，分
別擬定了多個隧道仰坡處治方案，最終實施的是清
方+防護的方案，并成功處治仰坡，隧道安全進洞。
以下對各方案做簡要敘述。
仰坡剛出現裂縫時，擬定了清方減載的方案，
具體措施如下：
（ ）采用土石夯填封閉裂縫并做好裂縫及坡面
的防水處理；
（ ）對仰坡土體采用緩坡清方，減少洞頂荷
載；
（ ）加強洞內監(jiān)控量測（拱頂位移等）及坡面
位移量測，并以此為依據適時調整防護方案；
（ ）加快洞頂永久和臨時性截排水措施的施
作；
（ ）盡早進洞并及時施作明洞；
（ ）洞內支護參數適當加強。
此方案因其他原因，清方措施未及時實施，裂
縫繼續(xù)加劇。
因未施作清方方案，提出了鋼管樁加固坡面方
案，主要措施為：
（1）隧道開挖范圍以內洞頂仰坡采用錨桿框架
格梁植草防護；
（2）左右線間仰坡面及隧道洞頂以外至臨時開
挖邊坡之間采用雙排φ152鋼管樁加固坡面，鋼管樁
間距120cm，樁長9m；
（ ）其余措施除清方外同方案一。
此方案還未來得及實施，隧址區(qū)便遭遇持續(xù)強
降雨，隧道仰坡垮塌。
方案簡述如下（見圖2~圖4）
（1）右線及左右線間土體反壓回填；
（2）左線仰坡采取沿基巖面清方處理，仰坡采
用錨噴網防護，臨時邊坡采用片石鋼筋籠作為臨時
防護措施；
（3）左線暗洞掛口位置根據實際土石分界線后
移，根據現場實際情況采取相應的超前支護措施；
（4）左線安全進洞后及時施作左線明洞襯砌及回填；
（4）左線明洞回填后右線仰坡土體采用沿基巖
面清方處理、仰坡采取錨噴網防護，明洞臨時開挖
邊坡采用片石鋼筋籠作為臨時防護措施；
（6）右線暗洞掛口位置根據實際土石分界線后
2.1
2.2
2.3
3.1
3.2
3.3
2
2
3
1
2
3
4
5
6
3
地質原因
施工原因
其它
方案一：清方減載
方案二：鋼管樁加固坡面
方案三：反壓回填+清方減載+坡面防護
4
4
c+dl
c+dl
3 處治方案
西南公路
32
移，根據現場實際情況采取相應的超前支護措施；
（7）右線進洞后及時施作明洞及明洞回填，左
右線間土體盡量保留。
施工注意事項：
（1）注意施工安全，做好特殊情況如暴雨等情
況下的應急預案；
（2）繼續(xù)加強洞頂地表及洞內各項監(jiān)控量測工作；
（3）加強洞口段水文長期觀測工作，加強洞口
段場地平整及排水工作；
（4）為保證右線進洞安全，左線暗洞安全進洞
后應及時施作左線明洞襯砌及明洞回填，待左線明
洞回填后方可開挖右洞。
通過對欒家?guī)r隧道南充端洞口邊仰坡失穩(wěn)、初
期支護變形的成功處理，對于隧道洞口段特別是淺
埋隧道洞口段的設計與施工有了更進一步的認識，
為保證淺埋隧道的進洞安全，除按相關規(guī)范、規(guī)程
及設計文件要求施作外，還應重點注意以下幾點：
（1）“早進晚出”是關鍵。隧道應遵循“早進
洞、晚出洞”的原則，不得大挖大刷，確保邊坡及
仰坡的穩(wěn)定。鑒于洞口出現的問題多為邊坡、仰坡
失穩(wěn)坍塌，對環(huán)境造成破壞，并嚴重威脅施工安
全，阻礙順利施工，所以最大限度地降低邊仰坡高
度，控制暴露面范圍是十分必要的，也是隧道工程
設計及施工技術發(fā)展和國家環(huán)境保護政策、法規(guī)的
要求。
（2）施工組織是保障。合理、有效的隧道施工
組織是安全順利地完成隧道施工任務的重要保證。
根據實際情況選用合理的開挖方式，確定運用的開
挖方法，采取可靠的支護措施以及選擇為完成開挖
和支護工作而需采取的技術措施及配套的機械設
備、勞動力、材料等。對于淺埋隧道，現場施工應
嚴格遵守“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、早
封閉、勤量測”的原則。另外，根據隧道工程的特
點，成立事故應急響應機構，制定相應的應急處理
預案，建立搶險保障系統(tǒng)，也是保障淺埋隧道安全
進洞的必要手段。
（3）監(jiān)控量測是依據。監(jiān)控量測是施工中一個
重要而不可缺少的環(huán)節(jié)，其目的之一為指導施工和
監(jiān)測工程安全狀態(tài)服務，目的之二為了解周圍地層
和支護系統(tǒng)的工作狀態(tài)，為設計提供依據，以便進
一步優(yōu)化設計。對于淺埋隧道，根據凈空位移和拱
頂下沉量測、地表下沉及位移量測等監(jiān)控量測資
料，判斷支護措施是否適應、邊仰坡是否穩(wěn)定，適
時調整支護參數，采取相應的措施，對于保證洞口
安全尤顯重要。
4 啟示
[1]
參考文獻
[1] 中華人民共和國交通部.公路隧道設計規(guī)范(JTG D70- 2004)[S]
[2] 周受國.隧道工程現場施工技術[M]. 北京:人民交通出版社.2004
[3] 四川省公路設計研究院.廣元至南充高速公路欒家?guī)r隧道施工圖設計文
件[R].成都.2009
[4] 關寶樹.隧道工程施工技術要點集[M]. 北京:人民交通出版社.2003
. 北京:人
民交通出版社.2004
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陳志學， 席錦州， 廖煒：欒家?guī)r隧道洞口段滑坡變形處治技術

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