朝塘隧道洞口顶部滑坡分析与处理

李晓峰1，李燕奎2

(广西交通规划勘察设计研究院 南宁市 530011) （注：已发表于《西部交通科技》2008年增刊91~93页。）

[摘要] 马梧高速公路朝塘连拱隧道出口端洞口仰坡未施工时已发现滑坡裂

缝，本文认真分析了滑坡的成因和总结了整治的设计理念，对地质灾害的防治具有积极意义，为隧道施工提供良好的基础。 关键词 朝塘隧道 滑坡 设计 整治

1 工程区域概况

马江至梧州朝塘连拱隧道洞顶滑坡位于苍梧县狮寨镇朝塘村西南向约200m，即QK236+245～QK236+480路段内，地貌类型属低矮丘陵地区。2007年7月准备施工隧道出口边坡、仰坡时，在边、仰坡设计开挖轮廓线以外10～20m处地表形成10cm左右的裂缝，滑坡壁有擦伤的痕迹，已经有滑坡的迹象。此处地处广西降雨中心，边、仰坡开挖后会造成较大坍塌，为以后的施工和行车留下严重的安全隐患。根据钻探资料和变形迹象综合分析，该滑坡体厚度2.0～8.6m之间，体积约为13000m3，属于浅层中型滑坡。

山体表层为残积物掩盖，生长常青松树，植被较为茂盛。隧道穿越山体最高处高程约为150m，谷底约为70m，高差约80m，其坡度多在20°～40°之间。

隧道所在公路路线位于广西东南部，大瑶山山脉东段，地势北高南低，属亚热带润湿季风气候区，雨量充沛，年均降雨量1503.6mm。沿线地形切割强烈，河流、沟壑纵横交错，水系发育，大小沟谷河流

具有山区水系特征，即雨季水位猛涨，水里湍急，枯水期流量小，甚至干枯。

2 滑坡区工程地质特征 2.1 地层岩性

隧道及其附近地层主要有：寒武系水口群上亚群上组，以砂岩为主，局部为砂岩夹页岩。第四系坡残积层，粘土，局部为亚粘土,含少量砾砂及风化岩石碎屑，呈硬塑～软塑状，隧道测区范围均有分布，钻探揭示厚度2.90～8.60m之间，谷底分布厚度一般比丘顶厚，尤其滑坡鼓丘或鼓丘附近厚度最大。 2.2 地质构造

场地为加里东早期地槽阶段强烈构造运动沉积建造的古老地层，未发现有区域性断层通过。但由于沉积环境不稳定以及受强烈构造作用的影响，测区岩层产状变化较大，次级小褶皱较为发育。隧道穿越山体内岩体以中厚～薄层状构造为主，测线横穿山丘脊部，实测岩层产状为：143°∠28°。岩体以砂岩为主，局部偶夹砂质页岩，层间结合较好，但岩体浅层风化严重，风化带局部较厚，岩体节理组与岩层层理组合交织构成了岩体中的多组结构面，使岩体的完整性受到影响。

据在测区内岩石出露点量测，地段内节理裂隙较为发育（尤其是强风化层），主要两组走向为290°～320°、5°～15°。 2.3 水文地质条件

本区位于地表水分水岭地带，两侧地形较为对称，集水面积小，

加之地形坡度较陡，大气降水多呈片流、面流沿沟谷排泄，部分可由植物根系、构造裂隙、孔隙及褶皱破碎带渗入地下补给地下水。地下水渗透条件较差，水文地质条件简单，地下水水量小。

坡残积层渗透性较好，为透水层，下部风化基岩渗透性较差，为相对隔水层，下渗的地下水主要集中在岩面，并沿岩面向低洼渗排。 3 滑坡特征

3.1 隧道右洞口I号滑坡特征及原因分析

隧道出口右洞洞口至后缘地形坡度20°～40°，坡面起伏不平，陡缓相间,表部植被有“马刀树”和“醉汉林”等滑坡典型特征,天然状态下斜坡的稳定性较差。滑坡纵向长约70.0m，宽约40.0m，面积约2700.0m2，主滑动方向走向约160°，与设计路线约呈15°夹角经多次滑动，滑坡体形成多级台阶，后缘滑坡壁高1.0～1.5m，滑体上横向张性裂缝发育，滑舌底部常年湿润或雨季期间有细股渗水。

滑坡滑面处于覆盖层与岩面接触附近且产出较陡，滑坡属浅层滑动，现暂处相对稳定，但从滑壁以及滑体形成的多处裂缝看，其已具备形成新一次滑动的条件，对隧道施工影响较大。

该滑坡为土质滑坡，斜坡表层的土体为粘土, 局部为亚粘土,含少量砾砂及风化岩石碎屑，其上部结构较为松散,粘聚力较差,此外,该土体颗粒大小混杂,透水性较好；斜坡中下部主要为基岩风化带,基岩透水性较差,为相对隔水层。上部土体渗透下来的水富集在相对隔水层面上，使土体含水量增大，土体受软化，强度降低，致使土体与岩面间存在软弱带或软化面,为斜坡的变形提供了基础条件。

大气降雨通过构造裂隙、孔隙及褶皱破碎带渗入地下补给地下水。地下水渗透条件较差，地下水水量小，对隧道影响不大。但对滑坡体的地下水沿下伏岩层接触面运动，至出口前水沟渗出，遇雨季地下水运动活跃，加速滑坡体失稳。 3.2隧道左洞口高边坡及Ⅱ号古滑坡特征

隧道出口左洞洞口原设计边坡有三级边坡，坡率自下而上分别为1：0.5、1：0.75、1：1，坡度较陡，出口端围岩级别为VI级，残积层随深度增加土质工程性质逐渐变差，强风化岩层质软、岩石节理裂隙发育，边坡稳定性较差，容易产生坍塌。

Ⅱ号滑坡位于隧道出口附近左侧陡坡上，为暂处稳定的古滑坡。根据现场推断此滑坡亦为覆盖层滑动且厚度比较薄，遇恶劣工况易诱发滑坡复活而影响洞口施工。

隧道出口的边坡距古滑坡最近距离仅10m，边坡的稳定对滑坡影响很大。如在施工过程及施工完成后隧道运行期间边坡任何的不稳定，如垮塌及滑动，都会引起古滑坡边界条件的改变，从而使引发古滑坡复活，故保证建成的高边坡稳定至关重要。 4 I号滑坡整治方案比选

本项目为BOT项目，业主对资金控制尤其严格，治理需在考虑安全可靠、技术先进、便于施工的原则下，尽量节约投资。最初提出两个方案。方案A：该滑坡所处施工段缺土填方，经在滑坡体取土样做试验后能满足要求，可以挖除滑坡体来利用，此方案为最节省的方案。但是由于挖除滑体后会对隧道产生偏压，并且可能会由于坡脚失稳引

发牵引式滑坡，促使古滑坡复活，故该方案被否定；方案B：右侧滑坡体做抗滑桩，用土回填坡脚谷地至一定标高，并在隧道仰坡面做格梁锚杆，完善整个滑坡群的排水系统。该方案造价较高，但切实可行，并可做到预防为主，防治结合，综合治理，一次根治，不留后患，为后期隧道施工创造良好的条件。最终选择方案B。 5 设计参数的选取

I号滑坡主要依据滑坡主轴断面及钻探资料进行计算，据滑坡现状采用工程地质比拟法确定其现状条件下稳定系数接近1.00，根据土工试验取c=35kPa，=25°。

本区地震基本烈度为VI度，不考虑地震力影响，滑坡及边坡设计安全系数取规范低值为1.20，滑体重度取20kN/m3。 6 治理工程措施

图1：隧道滑坡处理平面图

6.1 右侧洞口I号滑坡治理措施

6.1.1 反压回填：用土回填右侧滑坡坡脚冲沟谷地，填至80.0m标高，并用机器碾压，压实度需达到93%。这也是施工的第一个步骤，必须先完成回填才能进行抗滑桩和格梁锚杆施工。

6.1.2 抗滑桩：结合现场地形，标高84.3m处场地相对平整，起伏不大，故在此标高设置一排共8根抗滑桩，桩径1.8m，桩长15m，间距4m，桩与桩之间用系梁连接。桩井挖孔应从滑坡两端向主轴方向进行，并隔桩开挖。

6.1.3 格梁锚杆：按照自然山坡坡率修正坡面，在滑坡周界界线范围内满布锚杆设计，锚杆间距2.5m，打设于格梁节点处，锚杆长自下而上第1、3、5„„排9m，第2、4、6„„排12m，采用间隔方式跳打，入射角为20°，框格内培土植草绿化。

6.1.4 坡面治理防护：在发现的滑坡裂缝处用粘土或水泥浆填实，为有效消除地表水对滑坡稳定的影响，在I号滑坡和Ⅱ号古滑坡周界以外不小于5m处设置截水沟，并与原隧道洞口设计截水沟接顺连通，向两侧排水。

6.2 左洞口高边坡治理措施

6.2.1 放缓边坡坡率：自下而上分别把边坡坡率调整为1：0.75、1：1、1：1.25，均设置2m宽平台。

6.2.2 仰坡采用砂浆锚杆挂网喷射10厘米C20砼防护，锚杆长3m，间距为150cm，交错布置。

6.2.3 第一级边坡采用锚杆挂网喷播厚层基材植草防护，锚杆长度分为3m和4.5m两种，间隔跳打；上部两级边坡采用三维网固土植草防护。 7 结语

7.1 滑坡推力安全系数K取值在1.05～1.25之间，具体值应按滑坡破坏后果严重性、稳定性状况整治的难度以及荷载组合等因素综合考虑，对于重大工程处，如隧道洞口，K值应取大些。

7.2 地质灾害防止应建立在尽可能多的地质资料基础上，对病害设计应做到动态设计，信息化施工，根据实时开挖情况进行修改，优化设计，节约投资。

7.3 目前隧道左、右洞已经开挖贯通,根据最近一期隧道监控量测资料显示，滑坡段隧道拱顶累计下沉6.80mm，未对隧道造成影响，坡体无论从整体上还是分级部分都处于稳定状态,变形得到控制,保证了在建朝塘隧道的稳定与安全。

文献参考

1 广西交通规划勘察设计研究院.广西公路项目马江至梧州高速公路QK236+360朝塘隧道工程地质勘察报告，2005

2 黄振鹤.隧道洞口滑坡、高边坡治理技术.公路工程与运输，2005 3 常士骠，张苏民，等.工程地质手册（第四版）.中国建筑工业出版社，2007

作者简介：李晓峰（1980—），男，贵州毕节人，主要从事岩土设计工作。