摘 要：重點(diǎn)介紹了陜西省西安－漢中高速公路良心隧道工程進(jìn)口段以山體位移引起洞身變形的治理過(guò)程及技術(shù)研究。

關(guān)鍵詞：良心隧道；山體位移；洞身變形

1 工程概況

良心隧道（XH-44合同段）位于陜西省洋縣境內(nèi)高橋溝-良心間的低山中，隧道為左、右線分離式，兩洞室相距約75m，隧道最大埋深245m。右線長(zhǎng)1757.5m，起訖歷程：RK160+842.5～RK162+600。良心隧道地處低山地貌，地勢(shì)東高西低，地面高程變化介于682～1000m，進(jìn)口山坡坡度40°～60°，高橋溝流向自東向西，溝谷兩側(cè)近南北走向，發(fā)育多為“V”型溝，沖溝發(fā)育，谷底及兩岸基巖裸露，地表層多為殘積物覆蓋，灌木叢生，植被發(fā)育。隧址區(qū)內(nèi)有一定規(guī)模的斷層共有4條，共有3條與隧道相交。隧址弱、微風(fēng)化巖體中，主要發(fā)育5組節(jié)理，均為剪節(jié)理，節(jié)理密閉，節(jié)理面平直、光滑，延伸長(zhǎng)度大，間距一般大于0.4m，但局部密集發(fā)育。圍巖巖體主要由強(qiáng)風(fēng)化斷層角礫巖、強(qiáng)~弱混合花崗巖及碎裂巖組成，巖體受構(gòu)造影響嚴(yán)重節(jié)理裂隙發(fā)育。

2 施工情況

根據(jù)實(shí)際巖層情況，堅(jiān)持“短進(jìn)尺、勤量測(cè)、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早閉合”的原則。爆破以松動(dòng)爆破配合機(jī)械開(kāi)挖，圍巖開(kāi)挖采用正臺(tái)階分步開(kāi)挖法，上臺(tái)階采用預(yù)留核心土環(huán)形分步開(kāi)挖。

3 裂縫及變形的發(fā)展變化情況

3.1 裂縫的發(fā)現(xiàn)

2004年元月29日，我部在良心隧道進(jìn)口右線RK160+854.5右側(cè)發(fā)現(xiàn)一條長(zhǎng)約2m、寬度約2mm的裂縫，考慮到左線山體滑坡在不斷發(fā)展，我部加強(qiáng)了對(duì)右線觀測(cè)。2月2日，在RK160+861（左側(cè)）又出現(xiàn)了一條往拱頂方向延伸的裂縫，到2月14日期間，裂縫出現(xiàn)的地方逐漸增加，裂縫長(zhǎng)度和寬度也不斷加大，截至2月14日，出現(xiàn)比較明顯的裂縫達(dá)8條。經(jīng)分析，裂縫出現(xiàn)在Ⅱ類淺埋和Ⅱ類深埋交界前后10～20m的位置上，根據(jù)監(jiān)控人員的觀測(cè)，裂縫不斷延伸和變寬，分析其原因，認(rèn)為是受左線仰坡滑移的影響，即左線仰坡下滑致使右線山體出現(xiàn)擠壓而造成右線出現(xiàn)裂縫。

3.2 裂縫及變形的加劇過(guò)程

2004年3月27日晚21：00，右線隧道RK161+017～+019段拱頂拱架邊緣出現(xiàn)環(huán)向裂縫，右側(cè)拱頂發(fā)生混凝土剝落現(xiàn)象。3月28日，在對(duì)山體進(jìn)行觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)地表產(chǎn)生裂縫。出現(xiàn)異常情況后，項(xiàng)目部測(cè)控室加強(qiáng)了對(duì)隧道本段圍巖的量測(cè)和山體地表裂縫的觀測(cè)。經(jīng)過(guò)4、5月份的幾次降雨， RK160+920～+945，RK160+960～+970，RK160+923～＋940出現(xiàn)混凝土剝落、拱架邊緣裂縫規(guī)模擴(kuò)大等現(xiàn)象，寬度0.5～1.0cm。5月12日測(cè)控室對(duì)本段隧道初期支護(hù)斷面進(jìn)行復(fù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)隧道拱頂至左側(cè)拱腳出現(xiàn)不同程度的侵限現(xiàn)象，最大侵限值31cm。截至5月21日，地表裂縫發(fā)展最大寬度為35cm，最大深度為75cm。

3.3 裂縫變形的應(yīng)急處置

為了防止隧道圍巖變形規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，4月5日我部在RK161+017～+020段架立4榀拱架作為臨時(shí)支護(hù)。截至5月19日，四榀拱架出現(xiàn)扭曲和沉降，5月19日后漸趨于穩(wěn)定。同時(shí)根據(jù)我部量測(cè)結(jié)果，5月20日量測(cè)結(jié)果變化趨于穩(wěn)定。為了減緩拱圈的變形速度，自5月20日起，我部在原RK161+017～+020的基礎(chǔ)上，往右線隧道進(jìn)洞口方向每隔15m架設(shè)4榀拱架作為臨時(shí)支護(hù)（間距與相同部位的初期支護(hù)拱架間距相同）。 4 裂縫原因分析

良心隧道進(jìn)口山坡與右線隧道洞身變形的原因復(fù)雜，經(jīng)業(yè)主多位資深專家現(xiàn)場(chǎng)勘查認(rèn)為，是各種不良影響因素共同作用的結(jié)果。主要有以下幾點(diǎn)：

（1）良心隧道緊鄰F1－4區(qū)域性大斷裂，隧道延伸方向與該斷裂走向近于一致，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，節(jié)理及次一級(jí)斷裂構(gòu)造發(fā)育。山坡前陡后緩，山頂與溝底的相對(duì)高差在200m左右，巖性為花崗巖，表層全風(fēng)化，強(qiáng)風(fēng)化層較厚，洞身強(qiáng)風(fēng)化至中風(fēng)化，呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu)，工程地質(zhì)條件差。

(2)良心隧道軸線與高橋溝和嶺脊的延伸方向近于一致，右線隧道右拱腰與坡面的垂直距離最小約20m，偏壓過(guò)大。以上各種因素均為山坡的應(yīng)力調(diào)整提供了有利條件，過(guò)大的應(yīng)力調(diào)整最終導(dǎo)致山坡開(kāi)裂和右線隧道洞身發(fā)生變形（侵限）。

5 變形后的處置與治理

為確保施工安全，防止山坡與隧道變形進(jìn)一步加劇，采取措施如下：

（1）臨時(shí)支護(hù)：洞內(nèi)變形段長(zhǎng)210m，支立I20臨時(shí)鋼拱架，間距50cm，確保施工安全（見(jiàn)圖1）。

（2）襯砌鎖口：對(duì)于洞口段RK160+845～+872沒(méi)有出

現(xiàn)變化的地段，我部施做2組襯砌，確保洞口的穩(wěn)定（見(jiàn)圖1）。

（3）仰拱回填：已經(jīng)開(kāi)挖落底的段落仰拱抓緊施工。

（4）注漿加固：變形段210m洞身，采用5m長(zhǎng)Ф42×4mm，導(dǎo)管進(jìn)行注漿，對(duì)周壁圍巖進(jìn)行加固。注漿參數(shù)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比確定為1：0.7純水泥漿。每立方凈漿材料用量為水泥952Kg，水667Kg 。

（5）山坡反壓：山坡地表裂縫用粘土分層夯填，防止地表水集中下滲；隧道右側(cè)山坡坡腳210m段，實(shí)施反壓回填，填高30米，分層碾壓，壓實(shí)度控制指標(biāo)不小于85％。

（6）在洞內(nèi)加固、洞外山坡反壓過(guò)程中，用“放射網(wǎng)”法對(duì)變形山坡地表布設(shè)觀測(cè)網(wǎng)，并對(duì)山坡變形進(jìn)行了詳細(xì)、準(zhǔn)確的觀測(cè)。

6 處治結(jié)果

至2004年8月，洞身處治及洞外反壓回填完成。之后的一個(gè)月監(jiān)控量測(cè)顯示，山體及洞身圍巖均已穩(wěn)定。隨后二襯采用鋼筋混凝土，2005年8月鋼筋混凝土施工結(jié)束。目前，二襯表面未見(jiàn)異常現(xiàn)象。

7 結(jié)束語(yǔ)

（1）良心隧道地址緊鄰F1－4區(qū)域性大斷裂，隧道延伸方向與該斷裂走向近于一致，應(yīng)該考慮偏壓因素的存在，對(duì)隧道支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)該加強(qiáng)；施工時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行新奧法的基本原則：“短進(jìn)尺、弱爆破、早封閉、勤量測(cè)”。

（2）隧道施工過(guò)程中對(duì)掌子面圍巖的觀察特別重要，尤其在洞口段圍巖軟弱區(qū)，雖進(jìn)尺很小，但仍然掉塊嚴(yán)重甚至局部坍塌時(shí)，一定要及時(shí)修正設(shè)計(jì)參數(shù)，加強(qiáng)支護(hù)強(qiáng)度 ，確保隧道工程的長(zhǎng)治久安。