浅谈格咪底隧道出口滑坡体加固处理

[摘要]：格咪底隧道出口位于沙田坝滑坡内，为避免施工诱发土体滑塌，洞口开挖前对地表采用抗滑桩+旋喷桩进行了加固处理，顺利穿越浅埋、滑坡地段，实现了安全进洞。

[关键词]: 铁路隧道；滑坡体；加固；处理；

一、 工程概况

云南省红河州新建蒙（自）河（口）铁路格咪底隧道进出口里程为DIK53+970～DIK57+285，全长3315m。隧区属高原构造侵蚀、剥蚀低中山地貌，地势较险峻，高程为1270m～1632m。测段地表植被较发育，多为杉树林，局部为灌木丛。出口端车站段DIK57+255～DIK57+285位于沙田坝滑坡中，沙田坝滑坡分布于DIK57+242～DIK57+322段斜坡地带，滑坡体平面上长160m，宽60m，厚5～20m。平面上呈三角形，滑坡主轴为N76°E，与线路呈41°交角，由线路右后侧向左前侧沟底滑动，对隧道出口影响大，须进行加固处理，保障隧道的安全。

二、加固处理施工方案

为避免施工诱发土体滑塌，洞口开挖前应先对滑坡进行整治，采用两排预加固桩进行加固；待加固桩施做完成后对DIK57+255～DIK57+285隧道中线两侧各8m范围采用旋喷桩加固。（见加固示意图）

（一）、洞身两侧设置预加固桩

预加固桩施工采用人工分节开挖，钢筋混凝土护壁跟进的方法进行。

通过设置预加固桩抵抗洞顶偏压和开挖后洞身两侧的侧压力，具体设置参数为：

桩号 截面尺寸(m) 桩长(m)

1#抗滑桩 3.5×2.5 32

2#抗滑桩 3.5×2.5 32

3#抗滑桩 3.5×2.5 31

4#抗滑桩 3.5×2.5 35.5

5#抗滑桩 2.25×1.75 25

6#抗滑桩 2.25×1.75 25

11#抗滑桩 2.25×1.75 28

12#抗滑桩 2.25×1.75 28.5

13#抗滑桩 2.25×1.75 29

14#抗滑桩 2.25×1.75 29

（二）、隧道拱部以上及洞口两侧旋喷桩加固

为确保洞口段施工安全，洞开挖前现先对D1K57+285～+255段地表采用旋喷桩加固处理。在大面积施工旋喷桩前，先通过试桩试验，检验旋喷桩施工设备、施工工艺的合理性、适用性，确定施工中的各项参数，并准确定位保证孔位垂直，然后再进行大面积施工。旋喷桩具体参数为：

1、旋喷桩施作时先加固两侧，再加固中间，加固范围为：D1K57+255～+280段隧道中线左右侧各8m范围衬砌范围内至开挖轮廓线外0.5m，衬砌两侧旋喷桩末端至边墙基底以下2.0m，D1K57+280～+285段5排桩全部加固至边墙基底以下2.0m。

2、旋喷桩直径为60cm，桩间距为1m×1m交错布置。

3、注浆材料采用普通硅酸盐水泥外加2%～3%氯化钙做速凝剂，水灰比采用1:1～1.1:1，外加剂及掺量根据现场情况可适当调整。

4、旋喷桩加固后复合地基承载力≥200kp，旋喷桩体无侧限抗压强度平均值≥2.5Mpa。

三、施工工艺及方法

（一）、预加固桩施工

1、施工工艺流程：测量定位机具就位桩成孔开挖钢筋砼护壁桩位、桩底验收桩钢筋笼安装灌注砼（养护）桩质量检测桩基竣工验收。

2、主要允许偏差项目：

预加固桩主要允许偏差表

序号 项目 规定值 备注

1 桩长 不小于设计值

2 桩位 100mm

3 断面尺寸 不小于设计值

4 孔底高程 ±50mm

5 竖直度 0.5%且不大于200mm

3、挖桩：土质开挖采用短镐、铲、锹人工开挖，萝筐装土碴，卷杨机起吊出碴。进入砂岩层用风镐施工，如遇坚石风镐难以施工的，采用钻眼爆破施工，但不得放大炮。

4、运渣：每孔桩原地面挖下150cm后，即在桩孔上安装垂直运输支架，用卷扬机作为运土设备，由人工运到指定地点堆放。

5、护壁施工：预加固桩护壁每节施工的长度为2米，厚0.2米，井口上部2m范围为锁口，其下每2m一节为护壁，桩井开挖2m后应立即施工锁口，每挖2m及时施工护壁，确保施工安全。当桩井井壁土层稳定性差时，应缩短护壁分节高度，采用0.5-1m一节，必要时应加密钢筋，加厚护壁，确保安全。

6、锁口护壁要严格按设计图施工，孔口上搭设护棚，孔口周围设防护栏，挖排水沟。

7、成孔后对桩身的尺寸、孔底的标高、桩位的中线、井壁的垂直度进行全面的检查，做好施工记录。

8、钢筋笼的制作

主筋采用对焊接长或其他保证强度和质量要求的连接工艺，在同一截面接头要错开，在接头处35d范围内，有接头的受力钢筋面积不得大于该截面钢筋面积的50%，如采用搭接焊搭接长度不小于规范值（单面焊10d，双面焊5d），主筋应点焊成束。注意钢筋笼保护层的厚度不得小于7cm。若在桩外制成钢筋笼，起吊过程中要保证不变形、不扭转。

钢筋笼加工主要允许偏差表

序号 项目 规定值 备注

1 主筋的间距 ±5mm

2 骨架的长度 ±10mm

3 骨架的宽度 ±5mm

4 箍筋的间距 ±10mm

9、砼的浇筑

浇筑砼前要认真清理浮渣，抽净孔底积水。在砼浇筑过程中，采用串筒，保证串筒的端部距砼浇筑面的距离不大于2米，防止出现离析现象。砼每下料1.5米左右，用插入式振捣棒振捣一次，保证砼的密实度，做好浇筑记录。

10、声测管的布设

每根预加固桩声测管共四根，分布于桩的四角，通长布置于桩内。声测管采用金属管，内径不小于40mm，壁厚不小于3mm。声测管下端封闭，上端采用木塞封闭，管内无异物，连接处应光滑过度，不漏水。管口应高出桩顶100mm以上，且各声测管管口高度应一致。

11、预加固桩施工安全保证措施

每天上班前，检查吊机的钢丝绳、电源电器是否完好，做好检查记录，防止突发事故发生。桩内传递物品用吊渣桶，严禁直接向孔内投掷任何物品，孔口周围必须设置护栏。下班停止作业前，用盖板将孔口盖好。预加固桩孔内作业人员必须带好安全帽，挂好安全带，安全带挂在桩孔上面，遇到紧急情况，将人员尽快吊出孔外。为防缺氧及有害气体中毒，对桩孔内气体应每隔2小时进行检测，凡一次检测有害含量超过允许值时，应立即停止作业，待确保安全后再继续施工。

（二）、旋喷桩施工

1、施工放样

钢管桩在专业测量技术人员的操作下，先使用高精度的全站仪，对每根桩予以精确定位。并对每根桩做好护桩，以备施工过程中随时进行复核查对。然后测出对应每根桩位的原地面标高，并根据钢管桩桩底设计标高，计算出将每根桩的钻孔深度，以书面的形式给现场施工员和管理人员予以技术交底。

2、旋喷桩施工工艺

采用普通的（或专用的）钻机预成孔或驱动密封良好的喷射管和带有一个或两个横向喷嘴的特别喷射头进行成孔，使喷射头达到预定深度；然后采用高压水泥浆，以通常为15MPa以上的压力，通过喷射管由喷射头上的直径约为2mm的横向喷嘴向土中喷射，与此同时，钻杆一边旋转，一边向上提升，由于高压细喷射流有强大切削能力，因此喷射的水泥浆一边切削四周土体，一边与之搅拌混合，形成圆柱状的水泥与土混合的加固体，高压喷射注浆完毕，应迅速拨出喷射管。为防止浆液凝固收缩影响标顶高程，必要时可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。

3、认真做好各项施工记录

钻机机长要做好钻孔班的各种报表资料，由现场领工员签字，确认孔号、孔深无误后方可终孔下管。注浆要详细记录清楚每个孔的注浆量、注浆压力、地表冒浆位置，形状、冒浆量大小。

4、工地设置专职质检员专职质检员负责检查督促钻孔孔径，孔深，钢花管长度，连接质量，浆液配合比、注浆压力，注浆量等要满足设计要求。

5、注浆泵的设置及浆液制作

旋喷桩注浆要使用专用高压注浆设备，并在山脚下平坦地段安装注浆泵，浆液采用搅拌机拌制，水泥浆水灰比为1:1，在拌制时要不停的搅动，避免水泥浆沉淀离析。

四、效果评价

格咪底隧道出口滑坡体通过围岩进行预加固处理后，使围岩固结，提高了自稳能力。预加固后，再进行正常的暗洞开挖支护作业，使预加固措施与暗洞支护体系措施联合作用，确保了围岩的稳定和开挖的安全。本隧道在进洞施工中通过对地表沉降观测和洞内量测结果表明，地表下沉测量和二衬施工前拱顶下沉测量以及净空收敛量测，均在安全范围内。这说明通过预加固方法是安全有效的，这也为今后浅埋软弱围岩隧道施工技术方面提供了经验。

五.结束语

洞口滑坡体经过预加固措施提前加固地层，提高了围岩的自稳能力，为隧道的安全进洞打下坚实基础。

参考文献：

[1]中国中铁二院工程集团有限责任公司，新建蒙自至河口铁路工程格咪底隧道设计图.成都.2009

[2]铁路隧道工程施工技术指南TZ204-2008

[3]客货共线铁路桥涵工程施工技术指南TZ203-2008

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。