隧道洞口防落石结构设计探讨.docx

隧道洞口防落石结构设计探讨刘泉袁松王希宝（四川省交通厅交通勘察设计研究院成都610017）【摘要】落石对山区公路的安全运营历来是一个很大威胁，对于高边坡落石的整治方案也呈现出多样化的状况，究其原因主要在于落石产生的机理不同以及对防治落石的度的把握有较大差异。结合5.12汶川地震后，G213(317)映(秀)汶(川)公路各隧道洞口边仰坡治理情况以及福堂隧道出口防落石景观结构的设计，对隧道洞口如何确定落石威胁等级、分析落石形成机理、防落石结构与洞口景观设计结合等问题进行了深入的探讨，并提出了恰当的防落石结构设计理念。【关键词】映汶公路；隧道洞口；防落石结构【中图分类号】U452【文献标识码】B被较好，风化程度弱，地震中隧道洞口有一定破坏，但进行简单处理即能保证安全；（2）M（中）历史上受一定的落石威胁，边仰坡较陡，植被少，中～强风化。地震中隧道洞口因边仰坡浅表层失稳而发生垮塌，清方防护以后基本能够保证安全；（3）H（高）落石问题一直存在，边仰坡陡峻，风化较为严重，地震后隧道洞口有大量落石，存在高位危岩或松散堆积体，清方防护措施不足以完全解除落石威胁。以上三类只有L(低)级属于较为稳定，基本不受落石威胁的等级，可不做深入的探讨，其余两类需要对其落石行成机制进一步分析以确定合理有效的防护措施。我院承担了G213(317)映(秀)汶(川)公路灾后恢复重建的设计任务，我们在地震后及时对映汶公路7座隧道14个洞口做了详细的现场调查，并根据恢复重建情况对隧道洞口落石威胁度进行了详细分类，见表1。2.2隧道洞口落石机理分析及评价本节根据表1的分析，对落石威胁中度及以上的四个隧道洞口的防治情况、落石形成机理进行分析与评价，提出建议处理措施见表2，各洞口边仰坡情况见图1所示。1引言5.12汶川大地震后，生态环境本来就很脆弱的岷江峡谷地带地质灾害问题更加突出。地震中，G213(317)映(秀)汶(川)公路上多个隧道洞口被掩埋；抗震救灾阶段虽然对隧道洞口高危边仰坡进行了清理及简单防护，但是隧道洞口的落石威胁行车安全的问题仍然存在。近年来随着隧道工程建设的迅猛发展，隧道洞口景观设计意识也在不断的加强。由于隧道的结构特点，隧道建筑景观设计只需要注重隧道洞口的建筑美学。G213(317)映(秀)汶(川)公路作为四川成都进出阿坝州的咽喉要道，同时也是进出九寨沟等国际知名风景区的重要通道，其在公路网络中的地位不容忽视。如何在隧道洞口防落石结构的设计中融入景观设计的理念，将结构安全与美观完美融合，是值得隧道设计师们深入探讨的问题。2映汶公路隧道洞口落石分析2.1隧道洞口落石威胁度分类对于落石威胁度我们定义了三个级别，按照以下特征描述进行分类：（1）L（低）历史上不受落石威胁或受到威胁小，边仰坡植刘泉，袁松，王希宝：隧道洞口防落石结构设计探讨57表1映汶公路隧道洞口落石威胁度分析表隧道名称地震破坏状况恢复重建情况落石威胁情况落石危险度进口局部落石清除落石基本消除L皂角弯隧道出口洞门墙砸坏、坍塌较为严重简单防护L进口小滑坡、坍塌较严重基本消除L清除落石主被动网防护毛家湾隧道出口仰坡坍塌严重、洞门被埋洞外50m有一定威胁M进口倒削竹环框开裂、洞口被埋洞顶陡峻有一定威胁M彻底关隧道清除落石出口洞门墙砸坏基本消除L进口基本消除洞门墙局部砸坏、仰坡小坍塌L清除落石主动网防护福堂隧道出口洞口被埋洞顶陡峻严重威胁H进口洞门墙严重开裂、仰坡小坍塌基本消除L清除落石被动网防护桃关隧道出口洞口被埋洞外边坡顶有一定威胁M进口洞门局部砸坏、边仰坡小坍塌L草坡隧道清理边坡基本消除出口洞门墙局部砸坏、洞口被埋L进口洞门墙局部砸坏、少量落石L单坎梁子隧道清理边坡基本消除出口边坡小坍塌L(a)毛家湾隧道出口(b)彻底关隧道进口(c)福堂隧道出口(d)桃关隧道出口图1隧道洞口边仰坡情况58西南公路表2隧道洞口落石机理分析及建议处理措施隧道洞口已完成恢复重建工作落石机理分析落石类型建议处理措施清方处理洞外50m边坡挂主动网防护风化松动，坡顶落石顺坡面下滑毛家湾隧道出口顺坡面滑落主动网+被动网防护风化松动，由于岩体产状倾斜，落石顺斜面滑落可能性较大彻底关隧道进口清方处理顺坡面滑落喷混凝土+被动网防护清方处理仰坡面挂主动网防护仰坡面岩体松动，裂隙进一步扩大，风化松动，坡顶落石顺坡面下滑福堂隧道出口山上坠落设特殊防落石结构清方处理洞外边坡挂被动网防护洞外边坡顶有一级稍缓坡面，其上有较多地震崩塌物堆积桃关隧道出口顺坡面滑落锚喷防护3福堂隧道防落石景观结构设计探讨采取怎样的特殊防护形式更为合理、有效是本文探讨的重要内容。3.1防落石结构设计思路根据落石形成机制确定以下几个要点作为防落石结构设计思路及原则：（1）以耗散能量、减小冲击为主的综合治理（2）对坡面进行防护，“规定”落石下落轨迹（3）对具体工点落石情况调