略談隧道出口端變形原因分析

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1隧道地質(zhì)條件

區(qū)內(nèi)山體侵蝕切割嚴(yán)重，自然邊坡陡峭，坡度為35°～60°，地形起伏劇烈，隧道軸線處地面標(biāo)高變化范圍230m～477m，總體地形由南西向北東方向傾斜，山脊走向為近似東西向，山體溝谷發(fā)育，山谷走向總體呈北西走向，區(qū)內(nèi)山體植被十分發(fā)育，通視條件極差，覆蓋層厚度變化較大，山坡處可見有孤石分布，山體頂部基巖局部裸露，隧道左線ZK0+560、右線YK0+620以東為寒武系下統(tǒng)牛角河組變余砂巖、板巖夾薄層炭質(zhì)頁巖形成的高山體，以西為白亞系泥質(zhì)粉砂巖形成的高崗地，崗頂渾圓，植被稀少，崗體比較破碎，巖體呈中薄層狀，巖層產(chǎn)狀330°∠52°，隧道左右洞出洞口均為紅砂巖底層，地表植被不發(fā)育。

2左線出口端變形情況

在某場暴雨后左線出口端出現(xiàn)如下變形:仰坡噴射混凝土出現(xiàn)皺裂，仰坡局部出現(xiàn)塌方，塌方導(dǎo)致洞頂截水溝垮塌斷裂，排水系統(tǒng)破損;洞頂出現(xiàn)環(huán)向裂縫，裂縫寬3cm，并迅速變寬、延長;洞內(nèi)已施工的初期支護變形，拱部出現(xiàn)多條裂縫，沉降收斂過大，超出設(shè)計允許范圍，局部出現(xiàn)侵限，通過測量數(shù)據(jù)顯示，二襯厚度已不能滿足設(shè)計尺寸。

3原因分析

隧道進口端隘嶺隧道左線出口段圍巖為強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，拱頂以強風(fēng)化為主，局部存在差異性風(fēng)化，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎，易掉塊，地下水發(fā)育，遇水易軟化，抗剪強度極易下降，整體上呈中薄層狀，圍巖級別為Ⅴ級，圍巖走向與隧道軸向呈大角度相交，傾角較大，約為60°～70°，隧道洞口開挖后沿隧道走向呈順層邊坡。施工時正值雨季，施工遭遇連降暴雨后，大量雨水滲入地層，增加土體的自重，大大減弱了內(nèi)部粘結(jié)力，外力增加，內(nèi)部抵抗力減弱，誘發(fā)了仰坡變形塌方。隧道洞外未設(shè)置排水系統(tǒng)，隧道洞內(nèi)兩側(cè)積水未能及時排出，又恰逢雨季，造成圍巖在拱腰處長期浸泡在濕潤的狀態(tài)下，增加了不穩(wěn)定因素。洞口處套拱基礎(chǔ)未落在穩(wěn)定的或者達到設(shè)計承載力的巖層上，造成套拱的根基不穩(wěn)，在外力的強大的作用下?lián)O(jiān)理測量工程師復(fù)測，發(fā)現(xiàn)施工單位在進洞時將暗洞位置往隧道內(nèi)推進了3m，隧道設(shè)計及施工規(guī)范均對隧道洞口位置作了規(guī)范性要求，強調(diào)“早進洞、晚出洞”，盡量避免對山體的大挖大刷，提倡零開挖洞口，使隧道洞口周圍的植被得到妥善保護，維護原有的生態(tài)地貌，施工單位在施工時，由于測量工程師的錯誤放樣，導(dǎo)致增加仰坡的開挖量，是造成洞口端變形的原因之一。施工單位對雨季施工隧道洞口，及不良地質(zhì)條件下隧道施工工藝認(rèn)識不足，施工過程中追求工期目標(biāo)，致使有限工序施工質(zhì)量不到位，如隧道長管棚注漿不飽滿、初期支護工字鋼間距偏大、局部錨桿缺失等現(xiàn)象也是誘發(fā)洞口變形的原因。

作者：肖欽單位:江西省交通運輸廳