摘要：呂河隧道位于十天高速旬陽聯結線，出口以風化千枚巖為主，含少量石英片巖，節理發育，洞口右側存在東西走向斷層，裂隙水豐富，石英巖與千枚巖分層界線容易產生巖層下滑，地形、地層雙作用偏壓，出口段 V級圍巖103m，最淺埋深僅4m，開挖斷面15.1×10.5米,典型的大跨、淺埋、偏壓隧道。在施工中多次出現塌方情況，本文總結施工中遇見的問題及應對方法，通過對地表、山體、洞內三方面的加固，總結出一整套千枚巖地質下偏壓大跨隧道的施工方法，為陜南同類型隧道提供了施工指導和借鑒。

　　關鍵詞：千枚巖  偏壓隧道  地質原因  應對措施

　　一 工程概況

　　1．1呂河隧道位于十堰-天水高速公路A-CD40標陜西省安康市，里程LBK1+456- LBK2+030間，全長574m，出口端位于漢江河畔半山腰，地勢極其陡峭，103米為偏壓段淺埋層，在洞頂右上方有1984年的滑坡痕跡，垂直斷裂帶高約4米。地質以風化千枚巖為主，含少量石英片巖，節理發育層厚小于20cm，較為破碎。巖層自左向右傾35°- 60°（傾向北）與隧道夾角很小，拱墻部容易順層塌方。洞口右側存在東西走向斷層，裂隙水豐富（初步估計斷層在LBK0+960附近與隧道交匯）。地質構造存在偏壓，石英巖與千枚巖分層界線容易產生巖層下滑。

　　2011年7月施工至LBK1+888時（距出口142米）初支多處發生開裂剝落、至9月6日偏壓擋墻沿上導地面水平向出現2-3毫米裂縫，左側明暗洞結合處噴射混凝土向外鼓起75毫米，拱頂出現不同程度噴射混凝土開裂、掉塊現象，隧道右側LBK1+970- LBK1+982段在拱腳部位開始出現縱向裂縫，裂縫處噴射混凝土大量掉塊，外露鋼拱架扭曲，外凸達20厘米，隨時都有坍塌的危險，連夜進行鋼支撐頂撐加固處理；2天后對側隧道拱腳部位（隧道左側LBK1+963- LBK1+982）出現混凝土剝落、拱架扭曲外鼓現象。

　　1．2隧道頂山體狀況

　　1．2．1、臨近洞口仰坡頂面處裂縫（距離坡體塌方面5-10m）：洞口仰坡頂面裂縫呈圓弧形分布，裂縫寬度達到5～25cm不等。

　　1．2．2、在坡頂村民宅基地處(距離塌方面約45m)：院子內裂縫寬度達到1～15cm不等；房屋內墻體及地面裂縫達0～2.5cm不等，上下樓頂的砼樓梯與墻體間均已產生裂縫；在宅基地兩側下方，裂縫寬度以及溜塌距離達到1～25cm不等；

　　1．2．3、在坡頂耕地內(距離塌方面約85m)，裂縫寬度達到1～50cm不等，土體明顯下滑呈斷裂狀。

　　二  隧道變形地質原因分析

　　2．1、斜坡失穩的地質類型定性：

　　2．1．1、隧道通過的主體巖層為薄層狀千枚巖，巖質軟弱，層面極其發育，揉皺強烈，風化深重，在斜坡重力作用下，易沿陡山坡向下蠕變；

　　2．1．2、隧道出口二、三十米地段左側恰位于地層分界面部位，千枚巖覆蓋于堅硬的中、厚層石英片巖之上，且巖層界面傾向隧道，形成上軟下硬的順層不穩定結構（見圖）。

　　2．1．3、巖層從左向右傾向隧道，傾角40～45度，是最容易形成臨空面、產生向下滑移的角度。

　　2．1．4、隧道左側為沖溝岸坡，順層滑動具備臨空的陡坡地形條件。

　　2．1．5、在千枚巖體中發育一小斷層揉皺破碎帶，在LBK1+920通過隧道，有7m寬破碎帶，有泉水流出，說明千枚巖體中含水。

　　上述巖性、界面、產狀、地形以及地下水等5方面不利組合，使隧道出口段成為極有利于產生順層滑動的不穩定山體地段，尤其在雨季地表水大量下滲的條件下，極易產生向下滑移變形。地表存在的陡坎表明，可能在未開挖隧道之前，就發生過滑移變形。隧道內的變形和地表產生多條裂縫，表明2011年由于隧道開挖的擾動和雨水下滲，斜坡產生了較為明顯下滑蠕動變形，致使隧道結構承受地層錯動的作用而變形、開裂。

　　因此可以定性為：破碎軟弱的千枚巖層，沿軟硬巖層界面產生蠕動下滑變形。

　　2．2、可能產生的危害

　　由于目前造成所處山體斜坡不穩定的5方面地質因素及不利組合仍然存在，單純在隧道內采取措施無法消除和對抗，存在發生更大范圍或更大幅度下滑的可能，尤其是在雨季滲水使千枚巖軟化、增重的條件下可能發生整體滑動，造成重大滑坡地質災害，其后果是公路斷道而無法補救，即使施工時未出現大災害，在今后運營中也是長期隱患，對其產生后果應有充分估計，盡快采取根治措施。

　　三 處理隧道變形的原則

　　3．1、處理措施的基本原則

　　隧道施工時，嚴格遵循以下基本原則，以確保工程質量及施工安全。

　　1、先外后內，在先整治斜坡，確保山坡整體穩定的條件下，再繼續隧道拱底施工。

　　2、隧道大里程方向右側外山坡增設抗滑樁，確保斜坡坡腳和下部穩定。

　　3、盡快完成抗滑主體工程和地表防、排水和封閉工程。

　　4、根據中上部穩定和檢算情況，研究確定中上部加固的措施。

　　5、洞內開挖施工，要研究和實施不誘發變形發展的施工程序和精細工藝。

　　6、隧道內主體工程施工時，要抓好施工工序細節，目的是為了初支早成環、二襯早封閉，從而確保施工質量和安全。要做到：步步為營、步步到位；

　　7、先加固后施工，邊施工邊加固，不安全不施工。施工主體時是在工程安全、施工人員安全的前提下進行的；

　　8、施工主體時，先易后難。比如：初期支護開裂嚴重地段先加固好，但不要開挖下部，因為不安全。安全地段、容易施工段要先施工、快施工；

　　9、隧道內主體施工時，還要遵守"二襯緊跟鋪底、鋪底緊跟支護、支護緊跟開挖"，實現"初支早成環、二襯早封閉"才能保證施工安全優質。

　　10、洞外地表開裂錯落、蠕動等及洞內支護開裂、變形等，應做好監測、觀察標記和資料記錄及分析資料等形象工作。

　　四 處理隧道變形的措施

　　4．1、洞外：采用"抗、拉、注"三結合的措施進行呂河隧道綜合治理。

　　4．1．1、"抗"：即在隧道出口明暗交界處與偏壓墻頂平齊位置，沿山體圓弧狀設置抗滑樁；同時在偏壓拱墻外側設置砼擋墻。

　　①、抗滑樁設置：沿山體圓弧狀設置，高度與偏壓墻頂平齊，結構尺寸2m×3m，抗滑樁截面長方向沿山體走向布設，共10根。樁與樁之間及頂部用坡腳擋墻和樁間擋墻連接，防止山體流滑、覆蓋土流失。

　　②、砼擋墻：偏壓拱墻外側，明暗洞交界處向呂河大橋方向，設置寬度為5.0m的C25砼擋墻。墻基并采取如下抗滑措施：

　　基底：擋墻基底置于基巖內1.0m，同時在擋墻基底基巖內打入長4.0m、間距為1.5m×1.5m的R25錨桿(基巖下2.5m，基巖上留置于擋墻內1.5m)。

　　明暗洞交界處坡體段范圍內：打入長度為4.5m、間距為1.5m×1.5m的R25錨桿(打入巖體3m，外留置于擋墻內1.5m)。

　　4．1．2、"拉"，即在抗滑樁頂以及仰坡面，設置預應力抗拉錨索。

　　⑴、樁頂錨索：在抗滑樁頂2米處預埋錨索孔道，斜下方25度角布置，長度60米，穿過隧道底3米以下，錨固在左側堅硬的片狀石英巖中，消除抗滑樁頂面自由撓度變形。

　　⑵、邊仰坡：采用C25砼護面墻（厚度40cm），護面墻內設置鋼筋骨架，參照格子梁設置；并設置間距為4m×4m的錨索，錨索長度35米m，邊坡垂直于坡面布設，仰坡與隧道軸線呈45度布設，錨索型號為6φs15.2mm。

　　4．1．3、"注"，即注漿。

　　由于山體表層3-5米為泥質千枚巖，在自重力的作用下會產生蠕動下滑，極不穩定，尤其是千枚巖遇水融化的土質特性，在暴雨季節表現為線狀泥石流，進而發展為次第牽引式滑坡，極易誘發隧道山體變形。應對現正處于蠕動的山體表層進行注漿，起到固結、防水作用，以從根源上穩固山體，以確保通車后的隧道安全。

　　4．2洞內：

　　4．2．1、對LBK1+963- LBK1+982段初支扭曲侵限部位繼續用雙20b工字鋼立柱支撐，防止變形進一步加劇。

　　4．2．2、對LBK1+955- LBK2+023段左側拱腰施做 2排￠108注漿無縫大導管，長度9-12米，間距1.2米,加強左側山體的整體性和抗下滑力，為下導開挖提供安全保證。

　　4．2．3、在初支開裂嚴重段拱腰設置2排預應力錨索，排間距為2.5m，縱向間距為4.0m，長度不小于25m(具體長度根據現場鉆芯樣圍巖情況再定)，對山體進行再加固。

　　4．2．4、對30米長的侵限段進行換拱處理，鋼拱架型號由20b提高到22b，間距由60厘米加密為30厘米，強支撐抵抗地應力變形。

　　4．2．5、LBK1+955- LBK2+023二襯混凝土標號由C25提高到C30，二襯鋼筋由￠22提高到￠25，間距由20厘米加密到15厘米。

　　由于采用了以上措施及嚴格遵守施工規范，呂河隧道初支變形再沒有繼續發展，于2011年12月2日順利完成全部二襯施工，比計劃工期提前了18天。

　　五  幾點體會

　　千枚巖偏壓隧道施工要點重在對地形的準確地質分析，通過穩山體、固地表、強支護的措施，首先保證山體的穩定，在隧道施工時才可能不因開挖的擾動而局部失穩，才能用常規的開挖方法確保施工安全。