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[分享]起凤山隧道进口左侧边坡滑动面探测
1.工程概况
起凤山隧道为双洞三车道连拱隧道。左右幅隧道起讫桩号为K4+915～K5+290，分界段全长375m，隧道最大埋深约48m。起风山隧道进口左侧边坡长约35m，边坡斜长约28.5m，边坡高约20m，边坡坡率为1:1，岩体为全～强风化浅黄色砂岩夹泥岩，岩体松散。边坡分三级台阶开挖，采用锚杆加框格梁加固。在起风山隧道左幅进洞口台阶开挖过程中，需要对洞口岩体进行清理和开挖，开挖对边坡产生了扰动，隧道进口左侧边坡产生了较大的变形，日均变化速率大于10mm，第三级边坡中部岩体向临空面鼓出，产生滑移，第二级边坡部分岩体向三级边坡移动，边坡处于不稳定状态。受大理海东开发市政建设有限公司委托，我公司承担了起凤山隧道左侧边坡滑动面地质情况探测，确定滑动面的范围和深度，为后期的治理措施提供依据，于2014年3月4日对起凤山隧道进口左侧边坡的围岩情况进行地质雷达探测。
2.检测目的
通过地质探测,探测边坡下方的工程地质、水文地质情况,确定滑动面的范围和深度，为边坡加固设计与施工提供可靠有效的地质资料,以进一步修正、完善设计,优化原设计方案。
3.检测依据
（1）《公路工程地质勘查规范》JTGC20-2011；
（2）《公路工程物探规程》JTG/TC22-2009。
4.检测原理和测线布置
地质雷达方法是利用发射天线向地下介质发射广谱、高频电磁波，当电磁波遇到电性（介电常数、电导率、磁导率）差异界面时将发生折射和反射现象，同时介质对传播的电磁波也会产生吸收、滤波和散射作用。用接收天线接收来自地下的反射波并做记录，采用相应的雷达信号处理软件进行数据处理，然后根据处理后的数据图像结合工程地质及地球物理特征进行推断解释，对边坡下方的工程地质情况（围岩性质、地质结构构造、围岩完整性、地下水和溶洞等情况）做出预测，工作原理见图1。
图1 地质雷达工作原理示意图
边坡共分3级，每级2条测线，共6条测线，测线长为22.0～31.5m，边坡探测剖面如图2所示布置，本次使用设备为意大利IDS-RIS-K2探地雷达。检测天线频率为100MHz，点距0.10m，每道1024采样点，时窗设置为550ns。
图2 地质雷达探测剖面布置示意图
5.边坡地质情况
起风山进口左侧边坡照片如图3，围岩为浅黄色砂岩夹泥岩，全～强风化，属软岩，岩体节理裂隙发育，风化严重，岩体破碎呈松散状态，遇水易软化，围岩完整性差，自稳能力弱。
图3 边坡岩体照片
6.地质雷达探测结果
地质雷达探测的典型波形图见图4.1～4.3所示，从图中可以分析得出边坡下方20m内雷达反射波的基本规律。
图4-1 2#测线的雷达探测波形图
图4-2 4#测线的雷达探测波形图
图4-3 5#测线的雷达探测波形图
7.结论及建议
7.1 结论
地质勘察、地质调查和GPR探测情况，起风山隧道进口左侧边坡在隧道开挖过程中确实产生了滑动，滑动面的范围和深度见图5～7。
图5 边坡滑动面的方向
图6 边坡中部剖面滑动面深度示意图
图7 边坡滑动面的范围、深度示意图
边坡为牵引式滑坡，滑动面形状为圈椅状，底部长约20m，上部约5m，斜长18m。滑动面的面积约为280m2，一级边坡的滑动面深度约为1.5m，二级边坡约为9～12m，三级边坡的滑动面深度约为14～15m，该边坡属于浅层滑坡。
滑坡产生的原因是由于岩体风化强烈，层间结合力差，受节理裂隙和风化影响，岩体呈松散状，隧道开挖后，边坡底部临空面解除约束，应力产生释放，底部边坡向临空面移动，岩体从框格梁中鼓出，引起上部岩体移动，所产生的牵引式滑坡。
7.2 建 议
（1）岩体风化程度高、节理裂隙发育，结构面呈不利组合，层间结合力差，遇水易软化和泥化，围岩呈松散状态，岩体的自稳能力差，隧道下部开挖和边坡底部清渣时会导致边坡的移动和变形，边坡在未完全处理好和加固完成之前，应停止隧道施工开挖。
（2）边坡局部框格梁和岩土体产生分离，未起到良好的加固效果，反而增加了岩土体的自重，不利于边坡的稳定。应采用联合的加固措施对边坡进行加固，边坡应采用大直径、长距离注浆刚花管进行岩体加固或锚索加框格梁的形式进行加固，加固深度应超过滑动面深度3～5m，底部采用抗滑桩或钢筋混凝土重力式挡墙进行加固。
