浅析金厂岭~六库二级公路瓦窑隧道滑坡特征分析及治理方案

摘要：金厂岭～六库二级公路瓦窑隧道K5+737.5～K6+398段，该隧道在开工建设至今发生了多次塌方，为了查清滑坡的变形机理、规模、性质，为治理工程的实施提供基础地质资料，我公司对该滑坡进行工程地质调查工作。

关键词：工程勘察；滑坡特征；处理建议

1工程概况

金厂岭～六库二级公路瓦窑隧道K5+737.5～K6+398段属保山市隆阳区瓦窑镇管辖区，位于瓦窑镇下河弯村委会对面漕涧河北岸，距瓦窑镇镇政府驻地约3km，现有228省道接施工便道与隧道出口端路基相通，交通方便。

该路段为隧道穿越路段，隧道全长660.5m，进口端上坡坡度2.5%；出口端下坡坡度2.0%，洞内有一竖曲线，交点位于K5+800处，隧道净宽11.1m，净高7.35m，行车道宽9m，人行道宽0.75m，排水宽0.25m，在隧道出口K6+398端洞口上方为一倒三角陡竣的自然高斜坡；隧道开挖时，仅对隧道出口洞脸斜坡喷浆护坡，并设置排水系统。

该隧道在开工建设至今发生了多次塌方，现按施工进度方向（出口K6+398～入口K5+800方向）及塌方概况及处理方案简要说明如。随着隧道施工的进展及塌方的一次次发生，诱发了隧道出口顶部下山村北侧临空高陡斜坡变形，使隧道出口上方下山村隧道轴线左侧17户村民民房及地面发育拉张裂缝开裂，裂缝自1～3不等，局部民房开裂在5左右，据瓦窑村下山组村民住房开裂意见书及实际调查地裂缝现处于发展加剧阶段；故高陡斜坡处于不稳定状态（照片1），给工程施工带来很多困难，并严重威胁到下山村民的人身财产及后期公路运营的安全。

2滑坡变形破坏特征

滑坡分布于金六二级公路K6+380隧道出口右侧斜坡，现以上部蠕滑拉裂变形为主，隧道出口顶部支护陡坎也有一定变形；据实地调查访问，自2008年5月雨季以来，在斜坡中上部的部份村民房屋就发生拉裂变形,房屋一般向临空方向(NE0～10°)外倾，现状地裂缝已贯穿整个村子，裂缝发育呈不规则弧段（详见照片7），总体裂缝长度大于200m，裂缝的发育走向为120～135°，与隧道走向呈近垂直状,裂缝已导致下山村村民17户的房屋受损（未包括村民附属房屋）；据当地村民及相关部门自裂缝出现的粗略观测至今，拉裂迹象仍处于发展阶段；斜坡的蠕动变形严重威胁着下山村十多户村民的人身财产安全。斜坡变形发生之后，指挥部及施工单位多方协调并邀请保山市相关地质专家对其作了《瓦窑村下山组村民住房开裂意见书》；施工单位采取减少爆破炸药用量，降低施工对山体的震动；如今，K6+380隧道出口右侧斜坡仍在发生蠕动变形，下山村民房拉裂变形仍在加剧，错落高一般在0.1～4,宽度一般1～10。

2.1滑坡边界厘定

据调查该斜坡的滑移现处于蠕滑阶段，在2008年5～6月份雨季以来,斜坡坡顶拉裂变形明显,裂缝一般发育在下山村北东向临斜坡陡坎20m左右范围,往村子西边现状未发现变形裂缝出现,综合厘定为现状斜坡变形后缘,长度为150m左右;由于斜坡处于蠕滑阶段，前缘、左右两侧边界还没有出现明显的变形迹象，根据斜坡地形条件、后缘斜坡拉张裂缝范围的延伸情况进行推断,现状滑坡剪出口在隧道出口右侧50m左右的缓坡平台,现状变形不明显,剪出口宽度一般在30m以内,两侧边界基本沿剪出口位置顺现斜坡凹状坡面向后缘发展贯通,坡面形态呈近倒等边梯形状。

3滑坡稳定性分析评价

该斜坡现处于蠕滑阶段，主要是坡体内的土层松散，岩体风化强烈、岩体破碎，强度低，自稳定能力差，并受高陡的临空面为主要控制；其次为工程状态下隧道开挖围岩塌方导致斜坡坡脚岩体卸荷变形，进而牵引上覆碎石土层位移，逐步向上牵引部份斜坡滑动；下山村在高陡临空条件下，受地表水大量入渗软化作用下，加剧了坡顶斜坡段向临空方向滑移，随着斜坡的不断蠕动和牵引，变形范围也将不断扩大。现状斜坡后缘变形较严重，综合判定整个斜坡现状处于蠕动拉裂变形阶段，下山村民房位于滑坡后部，现状不稳定。一般滑面埋深2～10m。

4滑坡危害及发展趋势

滑坡的蠕动与发展，将分级向后拉裂出现地裂缝，对下山村村民房屋及生活造成危害；若不早进行治理，在滑面完全贯通后,随着外界条件的改变，将必然酿成较大规模的滑动,下山村将面临灾难性的不良后果,造成极为不良的社会影响；对斜坡下部的金六二级公路隧道及路基工程也会构成一定危害。

5治理工程建议

根据获得的调查资料，仅能从地形地貌特点、工程的安全性、施工可行性等几个方面提出以下治理意见：

5.1尽快对斜坡进行详细勘察

①查明现状下坡体的规模及滑移面的准确位置，滑体岩土体类型、地质构造、地下水的埋藏情况等；

②对斜坡稳定性分析、计算，对作出定量的评价；分析、预测斜坡滑移的发展趋势及对该公路段危害程度；

③针对斜坡滑移形成原因及力学机制，为斜坡滑动工程治理提供必要的工程地质参数，并提出安全、经济、合理的工程治理对策或建议,为斜坡治理设计提供依据。

5.2在斜坡处治期间制定一套完善应急预案

5.3隧道开挖严格控制装炸药用量，尽量采用机械开挖；避免爆破对围岩的扰动；一衬应及时，二衬应对顶拱充填密实。

5.4抗滑工程

在通过勘察对滑坡体采取定量的评价后，在保障村民民房及公路安全的情况下，可在现村子出行便道一带布设抗滑桩工程对滑坡体进行支挡，同时理顺地表及村名生活排水工程。

5.5对隧道开挖塌方地段采取注浆填实措施，注浆工艺按相关规范执行；

6结论与建议

6.1结论

①隧道工作区属构造侵蚀中山河谷地貌，谷坡地形，构造及新构造活动强烈、河谷深切、谷坡陡峻、为折线型，坡面松散层以第四系残坡积层覆盖为主；坡岩层组成为强～中风化页岩、砂岩互层，夹薄层灰岩，呈碎裂结构，节理裂隙发育，岩层破碎，自稳能力差。

②根据斜坡蠕滑迹象表明，斜坡顶部现处于蠕滑阶段，滑动方向长大于300m，后缘延伸约280m，面积约8.4万m2，滑体平均厚3.5m，体积29.4万m3，属中型浅层岩土层牵引式滑坡。

③下山村址长期处于不良的高陡临空地质环境条件是本次滑坡的主要原因，加之大量的地表水入渗和隧道的开挖冒顶牵引浅表层土体变形及施工振动是其诱发因素。

④根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应普周期为0.40s，又据《建筑抗震设计规范》（GB50011―2001）第3.2.4条及附录A规定，瓦窑镇抗震设防烈度参照泸水县，为7度区，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.15g。

6.2建议

1、尽快对斜坡体进行详细工程地质勘察：

①进一步查明现状下斜坡体的规模及滑移面的准确位置，斜坡岩土体类型、地质构造、地下水的埋藏情况等；②对斜坡稳定性分析、计算，对作出定量的评价；分析、预测斜坡滑移的发展趋势及对该公路段危害程度；③针对斜坡滑移形成原因及力学机制，为斜坡滑移工程治理提供必要的工程地质参数，并提出安全、经济、合理的工程治理对策或建议,为斜坡治理设计提供依据。

2、为确保下山村村民的财产、生命及斜坡脚公路隧道、路基的安全应快制定一套完善应急预案，减少灾害损失。

3、隧道开挖严格控制装炸药用量，尽量采用机械开挖；避免爆破对围岩的扰动；一衬应及时，二衬应对顶拱充填密实。

4、为确保斜坡稳定、安全、可靠，应尽快对斜坡滑动进行治理，在工程实施前后及过程中，应对斜坡建立观测点，监测其变形动态，以便及时通报，采取应急措施，减少灾害损失。

5、在对斜坡勘察及处治时，注意施工期间施工用水的排放及施工季节的安排等问题。

6、严格按斜坡工程有关规范的执行，进行必要的支挡和防护，确保现状变形下山村房屋的稳定，为防止出现新的不稳定因素而诱发斜坡滑动。

7、改善水土保持条件，提高植被覆盖率，绿化环境，减缓不良地质作用和地质灾害发生、发展。

8、下山村本身处于极为不良的地质环境条件下，现状变形部份可以通过工程手段进行处治，但村子以西依然发育较大规模的老滑坡群，随着时间以及外界条件（大量降水等）的改变必然也会出现不同规模的变形，依然会影响到村民的人身安全。建议地方有关部门重视。