隧道位于滑坡体的防治方案(一)
隧道作为重要的结构构筑物,当其由于多种原因限制而以“正交”、 “平交”或“斜交”穿越滑坡体时,同路基穿越滑坡有相似的地方,即均以“线”状形式直接与滑坡接触,其“容错”能力虽较桥梁穿越滑坡强,但远逊于路基,因此,其治理工程既具有类似桥梁穿越滑坡的特点,又具有路基穿越滑坡的特点,见图1。
图1 隧道穿越滑坡的形式
一般来说,当隧道在平面上无法避免穿越滑坡时,则应尽可能在纵断面上使隧道位于稳定的滑床体内,防止滑坡对隧道的稳定性产生不利影响。隧道顶面距滑面的距离应能保证上部滑坡变形时,不会带动下部滑床物质变形而影响隧道变形为宜。这类隧道穿越滑坡的布置形式,由于排除了滑坡变形对隧道的影响,因此,一般情况下均可不进行治理。
当隧道走向与滑坡滑动方向垂直,即以“正交”的方式穿越滑坡体时,往往发生类似于偏压的工程病害。而滑面与隧道的相对位置,可从隧道的变形上进行初步判断。如当隧道位于滑体中时,主要表现为“坐船”推移形式,隧道整体外移、边墙相互错动、多横裂但鲜见纵裂等;当滑面位于隧道边墙时,隧道拱顶及边墙出现长大贯通的纵向错位裂缝,内边墙鼓胀、倾斜,拱脚错位,而外边墙变形较小;当滑带位于隧道底部以下时,则隧道底部出现鼓胀、上拱迹象;当滑面作用于拱部时,则以拱部变形为主,且内侧较外侧变形严重,以压碎、掉块及拱脚错位为主;当隧道位于滑坡后部时,由于该处垂直位移较大,造成隧道在上覆滑体的重力作用下出现压溃迹象;当隧道走向与滑坡滑动方向平行,即“平交”时,隧道变形主要为环向挤压,在衬砌上出现剪切形成的“X”形结构面,在滑面附近出现错位变形。而隧道走向与滑坡滑动方向“斜交”时,则介于“正交”与“平交”之间。下面根据隧道位于滑坡的部位来说明治理方案的确定。
图2 某隧道治理断面图
当隧道位于推移式滑体中时,为截断隧道后部滑坡作用于隧道的下滑力,可在隧道内侧的靠山侧设置抗滑桩、锚索工程等截断滑坡作用于隧道的下滑力;而当隧道位于牵引式滑体中时,为截断隧道前部坡体的变形 “牵引”隧道,则在隧道外侧布设抗滑桩截断滑坡对隧道的可能“牵引”。
图3 隧道内侧抗滑桩隔断下滑力
如某隧道滑坡前缘处为河流急弯部位,遭受强烈冲刷作用,隧道未开挖前的古滑坡基本处于极限平衡状态。由于隧道开挖,造成古滑坡复活,隧道位于滑坡的主滑段,为限制坡体的牵引变形及稳定滑坡,在隧道的靠河侧设置了普通抗滑桩,而在靠山侧设置了能快速限制坡体变形、主动受力的锚索抗滑桩对滑坡进行加固,从而保证了隧道的安全。
图3铁路古田隧道滑坡治理断面图 图4隧道内壁设置锚索加固滑坡示意图