公路隧道洞口滑坡原因分析及处置方案

【摘 要】近年来，全国高速公路建设进入繁荣阶段，而隧道建设一直是高速公路建设中的重点、难点。由于受工程地质条件、水文地质条件及人为因素等影响，公路隧道施工过程中，洞口处易发生滑坡现象，以四川省南大梁高速李家湾隧道为例，首先从地质因素、水的作用及人为因素三方面分析了滑坡产生的原因，然后计算模拟整个滑坡发生的过程，建议处置方案，从而对施工过程中出现的隧道洞口边坡病害加以控制并降低隧道洞口施工中的风险，保证隧道洞口施工安全。

【关键词】隧道施工；滑坡；隧道洞口；处置

0 概述

随着我国基础建设的步伐加快，高速公路建设也成为基础建设的重要项目。而高速公路技术指标要求高，要克服地形地貌影响，特别是四川省山区地貌的影响，隧道工程的建设就成为高速公路设计的一项重要项目，且在建高速公路桥隧比呈上涨趋势。

由于工程地质条件，水文地质条件及人为因素等影响，隧道施工过程中已出现滑坡、冒顶、崩塌等各种地质灾害，其中洞口处滑坡便是隧道施工中常见的地质灾害之一。由于隧道施工为封闭环境施工，隧道洞口的安全是关系到隧道内部施工能否顺利进行的重要一项，因此加强对隧道洞口的滑坡原因分析，并提出处置方案及预防预案，就可减少施工事故，提高施工质量并加速高速公路及隧道工程的建设。

隧道洞口处多为浅埋段，地表第四系土层及全-强风化岩石发育较多，工程地质性质较差，且局部可能存在偏压等问题，开挖后，边坡松散岩土体易发生滑坡现象。表层第四系土层及全-强风化岩石为较好的地表渗水层，山体地表水多以此通道进行地表水排泄，所以洞口处边坡稳定受天气影响也较大。所以应从诸多因素考虑分析滑坡原因，为滑坡处置提供可靠依据并建议处置方案，保证隧道的施工安全。

本文以四川南大梁高速公路李家湾隧道洞口滑坡为例进行分析并提出处置方案。

1 工程概况

李家湾隧道设计为双洞双车道隧道，位于四川南大梁高速公路K21处。李家湾隧道出口（K21+720）边仰坡纵向段落全长约70米，横向从边坡坡脚至滑坡体后缘坡长约85米。李家湾隧道左洞明洞、洞门已修建完成，右洞出口端明洞、洞门挖方已完成，受2012年8月31日强降雨影响，开挖的边坡全部坍塌。该滑塌体为一楔形体，后缘（现有山体）有明显错台，壁高0.3-0.5米，外缘拉裂明显，可见1道裂缝，断续出现，裂缝宽约5-10cm。滑坡体现状位移不明显。

1.1 地形地貌及水文地质情况

隧道区地貌属低山丘陵区，地形较简单，山顶浑圆，坡度一般25-40度，隧道洞口位于山谷处，两侧地形较为对称，存在一定范围的集水面积，大气降水多呈片流、面流沿沟谷排泄，部分沿地表粘性土层入渗。洞口范围内无稳定地下水，受降雨影响，地表残坡积层渗透性较好，为透水层，下部泥岩渗透性较差，为相对隔水层，下渗的地下水主要集中在粘性土和强风化泥岩界面，并沿岩面向低洼渗排。

1.2 边坡地质情况

根据地质勘察资料，该处边坡地表为第四系粉质粘土，红褐色，饱和，可塑，干强度及韧性中等，在饱水情况下稳定性较差，厚度1.6-4.2米，下层为强风化泥岩，紫红色，泥质结构，中-厚层构造，主要由粘土矿物质组成，局部砂质含量较多，受挤压节理裂隙发育，岩芯破碎，呈碎块状，岩质较软。

经调查，该段滑坡体上部覆盖层薄，局部见基岩初露，据附近山体节理裂隙调查，此处泥岩产状倾角较小，总体上来说基地较稳定。

1.3 滑塌机理分析

本滑塌体产生的原因主要为

1）该隧道出口端位于山前斜坡的古滑坡体上，原地形地貌下古滑坡体稳定，地势呈簸箕状缓坡地形，隧道右洞出口端的明洞、洞门位于古滑坡后缘部分。

2）修建明洞、洞门时在古滑坡体上开挖一条长条形路堑，导致下部岩体形成临空面，支撑力卸载。

3）在降雨作用下，古滑坡体山坡原有堆积物中含水量急剧增大，沿古滑坡体下的岩土界面形成一向下倾斜的地下水富集带，在重力作用下，古滑坡体向隧道洞口处滑移，其滑移面为可塑状态下的粉质粘土层。

1.4 滑坡稳定性分析

根据滑坡体目前状态分析，滑坡体滑移面位于泥岩基岩面处，且地表出现台阶及裂缝，如再次出现强降雨现象，地表将出现大量汇水现象，从而导致粉质粘土与泥岩接触面继续出现软弱面，导致滑坡现象的再次发生，现有边坡为不稳定边坡。

2 建议治理措施

2.1 坡面治理措施

在发现的滑坡裂缝处（外缘及坡面）用粘土或水泥浆地表喷护填实，减少地表水沿地表残坡积层入渗。为有效消除地表水对滑坡稳定的影响，建议在滑坡体外缘以外不小于5米处设置截水沟，并与原隧道洞口设计截水沟接顺联通，向两侧排水。

2.2 坡底支挡措施

建议对滑坡体底部及明洞洞口设置支挡措施，首先对滑坡体坡脚用土回填，并用机械碾压，压实度需达到93%，回填完成后进行抗滑桩或挡墙工程施工。支挡设施以中风化泥岩为基础，施工时注意由于滑坡体的滑动导致的中风化泥岩基岩面的变化，确保基础设置在稳定中风化泥岩层内。

3 结论

通过对李家湾隧道洞口滑坡的形成机理及治理意见分析得知，在隧道设计选线时尽量避免线路穿过古滑坡地段，实在无法避开古滑坡地段时，可由专业地质人员对洞口处地质稳定性进行评价，并对滑坡体内地质情况进行调查、钻探并分析以确保施工时的安全；治理公路隧道滑坡应与隧道建设特别是隧道洞口建设结合起来，不应只作为单一的滑坡处理；

总之，在高速公路洞口设计和施工时，应根据实际地质及水文情况，在详细勘察和力学计算的基础上进行边坡的设计和施工，确保隧道洞口的施工安全。

【参考文献】

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