千枚岩地质下偏压隧道变形地质原因分析及应对措施

一 工程概况
　　1．1吕河隧道位于十堰-天水高论文联盟http://速公路a-cd40标陕西省安康市，里程lbk1+456- lbk2+030间，全长574m，出口端位于汉江河畔半山腰，地势极其陡峭，103米为偏压段浅埋层，在洞顶右上方有1984年的滑坡痕迹，垂直断裂带高约4米。地质以风化千枚岩为主，含少量石英片岩，节理发育层厚小于20cm，较为破碎。岩层自左向右倾35°- 60°（倾向北）与隧道夹角很小，拱墙部容易顺层塌方。洞口右侧存在东西走向断层，裂隙水丰富（初步估计断层在lbk0+960附近与隧道交汇）。地质构造存在偏压，石英岩与千枚岩分层界线容易产生岩层下滑。
　　 2011年7月施工至lbk1+888时（距出口142米）初支多处发生开裂剥落、至9月6日偏压挡墙沿上导地面水平向出现2-3毫米裂缝，左侧明暗洞结合处喷射混凝土向外鼓起75毫米，拱顶出现不同程度喷射混凝土开裂、掉块现象，隧道右侧lbk1+970- lbk1+982段在拱脚部位开始出现纵向裂缝，裂缝处喷射混凝土大量掉块，外露钢拱架扭曲，外凸达20厘米，随时都有坍塌的危险，连夜进行钢支撑顶撑加固处理；2天后对侧隧道拱脚部位（隧道左侧lbk1+963- lbk1+982）出现混凝土剥落、拱架扭曲外鼓现象。
　　 1．2隧道顶山体状况
　　 1．2．1、临近洞口仰坡顶面处裂缝（距离坡体塌方面5-10m）：洞口仰坡顶面裂缝呈圆弧形分布，裂缝宽度达到5～25cm不等。WwW.11665.cOM
　　 1．2．2、在坡顶村民宅基地处(距离塌方面约45m)：院子内裂缝宽度达到1～15cm不等；房屋内墙体及地面裂缝达0～2.5cm不等，上下楼顶的砼楼梯与墙体间均已产生裂缝；在宅基地两侧下方，裂缝宽度以及溜塌距离达到1～25cm不等；
　　 1．2．3、在坡顶耕地内(距离塌方面约85m)，裂缝宽度达到1～50cm不等，土体明显下滑呈断裂状。
　　二隧道变形地质原因分析
　　 2．1、斜坡失稳的地质类型定性：
　　 2．1．1、隧道通过的主体岩层为薄层状千枚岩，岩质软弱，层面极其发育，揉皱强烈，风化深重，在斜坡重力作用下，易沿陡山坡向下蠕变；
　　 2．1．2、隧道出口二、三十米地段左侧恰位于地层分界面部位，千枚岩覆盖于坚硬的中、厚层石英片岩之上，且岩层界面倾向隧道，形成上软下硬的顺层不稳定结构（见图）。
　　
　　
　　 2．1．3、岩层从左向右倾向隧道，倾角40～45度，是最容易形成临空面、产生向下滑移的角度。
　　 2．1．4、隧道左侧为冲沟岸坡，顺层滑动具备临空的陡坡地形条件。
　　 2．1．5、在千枚岩体中发育一小断层揉皱破碎带，在lbk1+920通过隧道，有7m宽破碎带，有泉水流出，说明千枚岩体中含水。
　　 上述岩性、界面、产状、地形以及地下水等5方面不利组合，使隧道出口段成为极有利于产生顺层滑动的不稳定山体地段，尤其在雨季地表水大量下渗的条件下，极易产生向下滑移变形。地表存在的陡坎表明，可能在未开挖隧道之前，就发生过滑移变形。隧道内的变形和地表产生多条裂缝，表明2011年由于隧道开挖的扰动和雨水下渗，斜坡产生了较为明显下滑蠕动变形，致使隧道结构承受地层错动的作用而变形、开裂。
　　 因此可以定性为：破碎软弱的千枚岩层，沿软硬岩层界面产生蠕动下滑变形。
　　 2．2、可能产生的危害
　　 由于目前造成所处山体斜坡不稳定的5方面地质因素及不利组合仍然存在，单纯在隧道内采取措施无法消除和对抗，存在发生更大范围或更大幅度下滑的可能，尤其是在雨季渗水使千枚岩软化、增重的条件下可能发生整体滑动，造成重大滑坡地质灾害，其后果是公路断道而无法补救，即使施工时未出现大灾害，在今后运营中也是长期隐患，对其产生后果应有充分估计，尽快采取根治措施。
　　三 处理隧道变形的原则
　　 3．1、处理措施的基本原则
　　 隧道施工时，严格遵循以下基本原则，以确保工程质量及施工安全。
　　 1、先外后内，在先整治斜坡，确保山坡整体稳定的条件下，再继续隧道拱底施工。