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穿越古滑坡川主寺隧道施工地質(zhì)問題及整治措施

文檔作者：劉海①② 沈軍輝① 魏偉① 管政亭② 文檔來源： ①成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成都610059) (②安徽省公益性地質(zhì)調(diào)查管理中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2025年09月18日
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上一篇：公路工程中工地實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)管理措施探討

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Journal of Engineering Geology 工程地質(zhì)學(xué)報 1004—9665／2012／20(4)一0540—07
穿越古滑坡川主寺隧道施工地質(zhì)問題及整治措施術(shù)
劉 海①② 沈軍輝① 魏 偉① 管政亭②
(①成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成都610059)
(②安徽省公益性地質(zhì)調(diào)查管理中心合肥230040)
摘要由于在勘察設(shè)計(jì)階段對地質(zhì)條件的認(rèn)識不足，或者因改善公路線型的要求，穿越大型古滑坡體的隧道工程難以避
免。川主寺隧道即是一個穿越了大型古滑坡體的公路隧道。文章以該隧道賦存的地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，初步討論了古滑坡的基
本特征，通過現(xiàn)場調(diào)研分析了穿越該古滑坡隧道建設(shè)中出現(xiàn)的洞口滑坡以及碎裂圍巖坍塌等地質(zhì)問題。并提出相應(yīng)的整治
措施。其研究成果對于穿越古滑坡隧道的修建具有重要的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞穿越古滑坡川I主寺隧道地質(zhì)問題洞口滑坡圍巖坍塌整治措施
中圖分類號：U452．12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
GEoLoGICAL PRoBLEM S AND TREATM ENT M EASURES FoR HIGH．
W AY TUNNEL THRoUGH ANCIENT LANDSLIDE
LIU Hai①② SHEN Junhui① WEI Wei① GUAN Zhenting~
(①State Key Laboratory of Geo—Hazard Prevention and Geo—Environment Protection，Chengdu University of Technology，Chengdu
610059)
((~)Public Geological Survey Management Center in Anhui Province，Hefei 230040)
Abstract Due to lacking of knowledge of geological conditions in the survey and design stage，or requirements to
improve the road line，highway tunnels can be constructed in large ancient landslide mass．For example，the Chua—
nzhusi tunnel is constructed in a large ancient landslide．This paper bases on the geological conditions of landslide
occurrence and the tunne1． A detailed analysis is done on the system characteristics of the ancient landslide．
Through investigation and by the construction of geological and mechanical methods，this paper studies the tunne—
ling in through the ancient landslide．It turns up the geological characteristics of the problem，such as holes，rocks
and collapse and deformation and failure mechanisms，and suggests remediation measures．The research result for
the construction of the tunnel passing through the ancient landslide has an important significance．
Key words Passing through ancient landslide，Chuanzhusi tunnel，Geological problems，Slide hole，Rock col·
lapse，Treatment measures
收稿13期：2011—07—20；收到修改稿13期：2012一O1—11．
基金項(xiàng)目：成都理工大學(xué)優(yōu)秀創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)培育計(jì)劃(HY0084)．
第一作者簡介：劉海，主要從事地質(zhì)災(zāi)害評價及巖土體穩(wěn)定性研究方面的工作．Email：gzlhai@126．tom
2O(4) 劉 海等：穿越古滑坡川主寺隧道施工地質(zhì)問題及整治措施 541
1 引 言
我國西南地區(qū)地勢險惡，溝壑縱橫，地質(zhì)條件復(fù)
雜，依山傍水而行的山區(qū)公路常遇到滑坡地質(zhì)問題。
盡管選線階段可采用避讓方案，但由于在勘察設(shè)計(jì)
階段對地質(zhì)條件的認(rèn)識不足，或者是改善公路線型
的要求，穿越大型古滑坡體的隧道工程不可避免，由
此會帶來諸如隧道出口段滑坡的局部復(fù)活、進(jìn)口段
地面塌陷、碎裂圍巖變形及塌方、偏壓以及軟弱地基
等工程地質(zhì)問題等隧道施工地質(zhì)問題，對隧道施工
乃至運(yùn)營安全造成嚴(yán)重威脅。目前有關(guān)滑坡地段隧
道施工引發(fā)地質(zhì)問題的研究較少，周德培、陶志平
等¨礎(chǔ) 對蠕動型滑坡的成因以及釀成隧道變形開裂
的機(jī)理進(jìn)行了研究；王安福 J、毛堅(jiān)強(qiáng) 采用數(shù)值
模擬手段對滑坡一隧道間的相互作用機(jī)理及受力變
形規(guī)律開展了研究。此外，李文軍等¨ 、馬惠民
等¨ 研究了坡體病害與隧道變形相互作用的機(jī)理
及其防治技術(shù)，為滑坡體中隧道病害的防治提供了
依據(jù)。由于滑坡地質(zhì)條件的復(fù)雜性，穿越滑坡隧道
的施工地質(zhì)問題會各有特點(diǎn)。
川主寺隧道是一個穿越了大型古滑坡體的公路
隧道，該隧道位于國道G213線川汶路改建工程里
程樁號K1+090～K1+590處，距松潘縣川主寺鎮(zhèn)南
部約1 km，隧道最大埋深約為94．5m，設(shè)計(jì)隧道有效
凈寬10m，有效凈高5m。盡管古滑坡體現(xiàn)處于穩(wěn)定
狀態(tài)，隧道開挖不會引起古滑坡的整體復(fù)活，但在隧
道施工過程中出現(xiàn)了諸如隧道出口段滑坡的局部復(fù)
活、進(jìn)口段地面塌陷、碎裂圍巖變形及塌方、偏壓以
及軟弱地基等工程地質(zhì)問題，嚴(yán)重影響了施工進(jìn)度，
增加了工程投資。本文以川主寺隧道的工程地質(zhì)條
件為基礎(chǔ)，通過隧道施工地質(zhì)追蹤調(diào)查及力學(xué)分析
方法，研究川主寺隧道出口段洞口滑坡、塌方等主要
地質(zhì)問題的特征及變形破壞機(jī)理，并提出了相應(yīng)的
治理措施，對于穿越古滑坡隧道的修建具有重要的
指導(dǎo)意義。
2 隧址區(qū)工程地質(zhì)背景條件
研究區(qū)大地構(gòu)造部位位于松潘一甘孜褶皺帶范
疇，岷江斷裂在隧址區(qū)的NW側(cè)通過。區(qū)內(nèi)新構(gòu)造
運(yùn)動以大面積整體性、間歇性抬升為主。地震基本
烈度為Ⅷ度。屬于地震多發(fā)區(qū)、高發(fā)區(qū)，造成該區(qū)地
震滑坡沿岷江兩岸廣泛發(fā)育。
區(qū)內(nèi)屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，呈青藏高原
季風(fēng)氣候特征，多年年均溫度為11．7℃，多年平均
降雨量838．2ram。地下水類型可劃分為松散堆積
層孔隙潛水和基巖裂隙水2大類。岷江為最低排泄
基準(zhǔn)面。
區(qū)內(nèi)山脈近SN向展布，岷江整體呈寬闊狀SN
向流向，兩岸山體坡度一般為30。～50。，古滑坡位
于岷江右岸，呈NE向展布，受岷江沖刷侵蝕，滑坡
平面形態(tài)呈扇形?；潞缶壩挥谏襟w中部鄉(xiāng)間公路
一帶，高程約3080m，前緣伸至岷江河床一帶，高程
約2960m，原國道213線從滑坡前緣繞過；滑坡后
緣順岷江方向最大寬度約600m，最小寬度位于前緣
一帶，約50m，平均寬度約300m；滑坡順坡長度約
400m，堆積體厚度約50～110m，總體方量約15×
10。1TI (圖1)?；滦纬捎卺航璉級階地以后，可
能為一地震滑坡。
隧道整體上穿越了該古滑坡(圖2)，局部地段
隧道靠山側(cè)可揭露基巖。從施工揭露情況看，隧道
基本上位于滑體中，在部分地段如在K1+328、K1+
334、K1+335以及K1+403可看到滑床(圖2、3)。
古滑坡體主要由未充分解體的灰?guī)r及塊碎石土
組成，中強(qiáng)風(fēng)化(圖3)。而滑床以及部分坡表為砂
礫石及漂卵礫石(圖4)。所揭露的卵石沒有明顯
的定向排列性，充填棕黃色粉質(zhì)黏土，卵石土的成層
性不明顯。此外，還在多個地段出露了潮濕，灰黑
色，紋理較好，稍密一密實(shí)的粉砂土。
古滑坡體堆積于寬闊階面近于水平的岷江I級
階地之上，堆積體與下伏階地沖積物間無明顯的滑
帶存在，也未見錯動現(xiàn)象，滑坡變形破壞跡象不明
顯，古滑坡整體穩(wěn)定性較好。僅有的破壞跡象為原
國道213線修建時對坡體前緣的切坡造成的局部垮
塌以及地表沖溝的沖刷對坡體的破壞。
隧道穿越古滑坡地質(zhì)載體，其工程地質(zhì)條件較
差，隧道圍巖完整性較差，呈碎裂結(jié)構(gòu)，圍巖為V級，
根據(jù)隧道施工所揭示的情況，川主寺隧道的主要工
程地質(zhì)問題為洞口段古滑坡的局部解體復(fù)活以及由
碎裂圍巖變形破壞造成的掉塊、坍塌、剝落等工程地
質(zhì)問題。
3 隧道施工地質(zhì)問題及整治措施分析
3．1 古滑坡局部復(fù)活體
3．1．1 復(fù)活體基本特征分析
洞口滑坡位于川主寺隧道出口端右側(cè)一帶，隧
Journal of Engineering Geology 工程地質(zhì)學(xué)報2012
回 1 圈2 回翌3 圓4 圈5 圈6 圈7 圈8 圇9固10
圖1 研究區(qū)工程地質(zhì)平面圖
Fig． 1 The engineering geology ichnography
1．第四系殘坡積層；2．第四系湖海沉積層；3．第四系坡洪積層；4．滑坡堆積層；5．地層界線；
6．原國道213線；7．岷江位置；8．隧道位置；9．滑坡范圍；10．古滑坡局部復(fù)活體
距離／m
圈1圇2 回3 豳4 髓5 豳6 圈7 固
圖2 隧道與古滑坡關(guān)系(1：1000)
Fig．2 Profile of the ancient landslide(scale 1：1000)
1．滑坡堆積層；2．第四系沖洪積層；3．石炭系下統(tǒng)略陽組；4．塊碎
石土；5．漂卵礫石土；6．結(jié)晶灰?guī)r；7．滑坡推測界線；8．巖層產(chǎn)狀
道里程樁號為KI+590～K1+470段，滑坡體位于Ⅱ
級階地之上，坡體整體坡度約40。一50。，坡體整體
走向?yàn)?16。，與岷江流向基本一致；坡體整體呈兩
級臺階狀地貌，第一臺階高程位于3030～3035m一
帶，第二臺階位于L3長裂縫一帶，其高程為3000—
3005m(圖5)。在發(fā)育部位上屬于川主寺古滑坡
范疇。
坡體結(jié)構(gòu)上前緣一級階地灰褐色人工填土，干
燥。中部夾一層厚2—3．5m含礫粉質(zhì)黏土，下部為
褐黃色沖洪積含漂卵礫石土(圖6)。
滑坡體變形破壞特征主要表現(xiàn)為2條長裂縫帶
(L1、L3)及4條短裂縫(I2、L4、【5、L6)(圖5)。裂
縫呈鋸齒狀，延伸長度5—70m，寬度約3～15cm，最
大可達(dá)18cm，下錯約3～20cm，最大可達(dá)25cm
(圖7)。此外，后緣截水溝也可見下錯跡象，下錯一
般3—8cm。
洞口滑坡主要是由于川主寺隧道的修建，在斜
坡前緣進(jìn)行大面積的開挖，導(dǎo)致坡體前緣臨空面進(jìn)
一步加大；而斜坡坡度較陡，在重力影響作用下，巖
土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，應(yīng)力重新調(diào)整，坡體為適應(yīng)
新的應(yīng)力平衡，上部巖土向臨空方向擠壓、滑動。其
變形破壞模式為表層土體牽引一推移式滑移。屬于
古滑坡局部解體復(fù)活。
3．1．2 復(fù)活體整治措施研究
復(fù)活體在隧道開挖過程中采用了H型鋼拱架
進(jìn)行了支護(hù)，經(jīng)地表監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示復(fù)活體整體初步
達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，但該復(fù)活體在連續(xù)強(qiáng)降雨下出現(xiàn)明
顯的變形拉裂，對復(fù)活體采用傳遞系數(shù)法進(jìn)行穩(wěn)定
性計(jì)算并分析，選用圖6作為計(jì)算剖面。

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2012城市地質(zhì)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展論壇(一號通知)
會議議題：1．城市地質(zhì)環(huán)境、規(guī)劃與保護(hù)；2．城市綜合安全與評價；3．城市防災(zāi)減災(zāi)途徑和方法；4．城市災(zāi)害評價和預(yù)警；
5．城市水資源安全、開發(fā)、管理和應(yīng)急；6．城市水文地質(zhì)和城市地球物理；7．城市循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展途徑；8．城市的環(huán)境容量與質(zhì)
量；9．港1：3的高效開發(fā)與環(huán)境保護(hù)；10．地下空間利用及巖土工程與地質(zhì)環(huán)境問題；11．城市災(zāi)害鏈現(xiàn)象、識別和防范；12．近來
頻發(fā)大地震與中國城市地質(zhì)安全
會議地點(diǎn)：香港大學(xué)，香港，中國
會議時間：2012年12月3～7日(2012年12月3日全天報到注冊；2012年12月4～5日學(xué)術(shù)大會；2012年12月6—7日
會后考察)
會議主辦單位：中國工程院土木、水利與建筑工程學(xué)部，中國地質(zhì)調(diào)查局，教育部城市環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展聯(lián)合研究中
心，香港大學(xué)
會議承辦單位：香港大學(xué)土木工程系
會議論文和語言：論文或摘要題目由論文撰寫者根據(jù)大會議題自由選定。會議論文或詳細(xì)摘要應(yīng)為未經(jīng)發(fā)表過的最新
成果，學(xué)術(shù)委員會將組織專家對所提交的論文進(jìn)行審查。論文和摘要格式請嚴(yán)格按照編排格式排版(排版格式見二號通知)。
論文題目、作者姓名和單位通訊地址要用中文和英文2種文字給出。論壇發(fā)言和論文將中文(普通話)和英文并用。經(jīng)學(xué)術(shù)
委員會審稿的優(yōu)秀論文獎推薦到《工程地質(zhì)學(xué)報》、《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》或(Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engi—
neering>)發(fā)表。
論文和摘要截止時間：2012年8月1 Et。
會議費(fèi)用：會議代表注冊費(fèi)HK$2000港元(陪同及在校學(xué)生HK$1000港元)；會后香港考察：HK$300港元／人／天；住
宿自理。
會后考察：將安排會議代表和陪同在12月6—7日參觀香港有關(guān)城市地質(zhì)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展場地和工程。包括中國香港
世界地質(zhì)公園；香港地下隧道和山地渠道防洪工程；香港滑坡防治工程；大峽山昂坪大佛；港珠澳大橘；香港垃圾填埋工程。
大會秘書處：秘書長：岳中琦(電話852—28591967，手機(jī)852—97251967，電郵yueqzq@hku．hk)；副秘書長：宋玉環(huán)(電話86
— 10—82998121，手機(jī)86—13661349288，電郵engineer2003@mail．igcas．a(chǎn)c．a(chǎn)n)；劉琦(電話86—21—65985200，手機(jī)86—
13917983456，電郵liuqi_tongji@163．con)
會務(wù)聯(lián)系人：(1)香港大學(xué)：香港薄扶林道香港大學(xué)土木工程系，聯(lián)系人：郭小姐(Ruby Kwok)(電話852—22194986；傳真
852-25595337；電郵ugsd2012@hku．hk)；
(2)同濟(jì)大學(xué)：上海市楊浦區(qū)四平路1239號，同濟(jì)大學(xué)地下建筑與工程系(郵編200092)聯(lián)系人：劉琦(傳真
21—65985210；其他同上)

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