寒区隧道温度场和排水沟埋置深度研究

研究目的:寒区隧道冻害问题时有发生,防排水对策是冻害防控措施的重要组成部分,其中尤以排水沟的合理埋置深度最为重要,该深度受温度场控制,被气象环境、地质环境和工程措施三个因素影响。鉴于国内外对考虑热流固耦合效应的寒区隧道温度场和排水沟埋置深度的研究较少,本文结合实际工程对此问题进行研究,以期为寒区隧道冻害防治提供技术支撑。研究结论:本文采用理论分析、数值试验、现场测试三种手段,基于流固耦合传热理论,对寒区隧道温度场和排水沟的埋置深度进行研究,得到结论如下:(1)揭示了寒区隧道温度场的时空分布规律,发现了区域冻结深度与隧道排水沟埋置深度的差异性;(2)研究寒区隧道排水沟埋置深度时,应以热扩散系数作为控制指标,密度、导热系数、比热容均为二级指标;(3)提出了排水沟埋置深度计算公式,该公式基于最冷月平均温度,考虑了地表岩土体和隧道围岩的热扩散系数的差异性,为寒区隧道排水沟设计提供了依据;(4)通过对东北某隧道温度场监测数据的深入分析,验证了该计算公式的正确性,可为后续类似隧道工程的防寒工作提供借鉴或指导。     

寒冷地区既有铁路隧道排水系统冻害整治研究

通过总结多年来京包线旗下营隧道冻害处理经验,分析隧道排水系统冻害发生原因,提出排水系统冻害综合整治对策。主要包括对隧道排水沟进行人工和机械清淤,隧道横通道安设横洞门,排水沟内安装隔温层,沟底铺设电热带。这种以"防水是基础,排水是核心,保温是关键"为思路的治理方案,经受住了实际考验,收到良好效果,值得推广。     

高海拔寒区铁路隧道保温排水技术研究

针对处于高海拔寒区的川藏铁路隧道的保温排水问题,本文总结了国内多行业的寒区分类以及国内外寒区隧道保温排水技术现状,通过调研高纬度寒区铁路隧道的冻害情况,分析了高纬度寒区铁路隧道按最冷月平均气温和年平均气温的设计分区方法。结合川藏铁路工程特点,提出了川藏铁路高海拔寒区隧道设计分区和保温排水设施的设防标准建议,同时分析了各类保温排水设施的适用条件。结果表明:(1)川藏铁路高海拔寒区隧道按年平均气温和最冷月平均气温可划分为3个设计分区;(2)高海拔寒区隧道洞口段的排水沟槽设计,可结合工点特点,按设计分区采用不同的保温长度和不同的结构形式;(3)保温排水沟的检查井及出水口宜采取保温措施。     

季冻性寒区隧道波纹钢排水沟性能研究

寒区隧道施工中,排水沟防冻害保护措施至关重要。本文依托太锡铁路太崇段崇礼隧道工程,对季冻性寒区隧道波纹钢排水沟的适应性进行相关研究,通过数值计算对波纹钢排水沟结构强度及防冻害性能进行分析,结果表明波纹钢排水沟在正常荷载作用下最大应力约153 MPa,管体水平和竖直变形约6 mm;在保温方面当波纹钢排水沟埋深2.5 m时可以保证其内温度不低于0℃,可以满足铁路正常运营。本文研究方法对今后工期紧张的寒区隧道排水沟施工建设具有一定工程价值和现实意义。     

寒冷地区铁路隧道防排水设施冻害浅析

分析新建东北东部铁路通道白河至和龙段隧道防排水设施发生冻害的机理,指出应根据局部气候条件确定防排水设施防冻害标准,部分防排水设施宜采用较高一级的构造措施,施工中特别注意防冻措施细节处理,尽量减少冷桥.     

青藏铁路多年冻土区路基防排水设施技术探讨

调查青藏铁路运营后多年冻土区的路基防排水设施。青藏铁路多年冻土区路基防排水设施存在并急需解决的问题是部分地段排水沟变形或破损、路基坡脚积水和防排水设施不够完善。分析防排水设施病害产生的原因和危害,对青藏铁路多年冻土区路基防排水技术措施进行探讨,建议研究开发具有刚性和柔性特点的新型结构的排水沟,对填土垫高路基坡脚的技术措施进一步优化研究。     

富水岩溶隧道隧底排水适应性研究与应用

以武九客运专线（武汉—九江）石马寨富水岩溶隧道为工程依托，通过数值模拟分析了仰拱下设置中心排水沟、仰拱填充层内设置中心排水沟两种排水方式下地下水渗流场、衬砌水压力分布规律和隧道结构受力特征。结果表明：仰拱下设置中心排水沟时因排水沟与排水孔共同排水，可明显减小隧底围岩孔隙水压力，仰拱承担的水压力较小，在高压富水条件下可有效降低仰拱隆起、翻浆冒泥等风险；与仰拱填充层内设置中心排水沟相比，仰拱下设置中心排水沟时仰拱中心处弯矩显著减小，边墙、仰拱部位安全系数明显增大，仰拱填充层与仰拱协同受力，隧底结构整体性增强。现场应用结果表明，仰拱下设置中心排水沟虽工序稍复杂，但防排水效果好，可在富水岩溶隧道中推广应用。     

青藏铁路风火山隧道设计难点探讨

研究目的：青藏铁路风火山隧道处于高海拔、高寒及冻土的特殊环境中，这使得隧道的设计面临着许多特殊的问题，如冻融圈的控制、冻胀力的作用、防排水设计等问题，解决以上问题是风火山隧道成功修建的关键。 研究结论：文章通过对风火山隧道主要技术问题的分析，探讨在高寒、高海拔及冻土地区隧道设计的思路和方法，为今后类似工程的修建提供借鉴。多年冻土隧道的主要设计思路是围绕着“保护冻土”的要求采取了隧道隔热保温技术、复合防冻胀技术及综合防排水设施，有效控制冻融圈的范围，消除产生冻胀和冻害的根源。     

高寒地区铁路隧道防冻排水设计探讨

铁路运营隧道病害主要表现为衬砌开裂、酥碎、剥落、漏水,道床翻浆冒泥。地下水是其产生的根源。在高寒地区,隧道衬砌冻胀、挂冰等反复加剧,严重威胁行车安全,运营期整治难度非常大。本文以我国东北地区牙林线、嫩林线,西北地区南疆线、青藏线等典型的隧道冻害及其治理过程为例,对冻害治理技术及效果进行分析。介绍了国外寒区隧道的防冻措施,分析了隧道渗漏水的原因,对泄水洞、中心深埋水沟等防冻排水形式进行了比较,对防冻排水设计给出了具体建议。     

隧道工程渗漏水机理及防治

文章主要针对公路隧道广泛存在的渗漏水问题,简要阐述了渗漏水的现状、危害,分析了造成排水型隧道衬砌结构渗漏水的原因,提出在排水型衬砌结构中,排水泄压是解决隧道渗漏的主要方式。并依据此观点,提出了在初期支护上的渗漏位置集中引水泄压方式,以及在二次衬砌“三缝”止水带下部安设排水管与隧道排水沟相连的排水方式。     

连拱隧道无中导洞施工技术探讨

介绍黄（陵）延（安）高速公路羊泉沟隧道Ⅲ类围岩段采用的双连拱隧道无中导洞施工技术,及施工中采用的排水、临时支护和现场监控量测等工艺,为无中导洞施工双连拱隧道提供了一个成功实例.     

吉珲客运专线典型隧道温度场分布规律研究

结合吉珲客运专线隧道建设,选择具有代表性的中、长和特长隧道,在一定隧道进深拱腰位置的二衬表面和二衬背后围岩径向设置测温传感器,连续监测整个冬季隧道内空气和围岩温度变化情况,分析隧道纵向和围岩径向温度梯度变化规律,探究隧道长度、埋深、自然风、列车活塞风等因素对隧道温度场的影响,通过现场试验获得寒区隧道围岩冻结范围,为隧道防排水设施和保温措施的设计以及隧道冻害诊断分析提供理论依据。研究表明,隧道温度场受自然风影响显著,受列车活塞风影响较弱;自迎风一侧隧道口沿隧道轴向进深增加,隧道内空气温度逐渐升高,温度变化梯度与风速密切相关,在背风侧隧道口较短范围内温度逐渐趋近环境温度;隧道围岩温度沿径向总体呈现上升趋势,具体温度梯度变化受隧道埋深、围岩性质和山体内水流影响较大。     

埃塞平原铁路路基排水设计的研究与思考

埃塞平原地区的铁路路基排水设计时,很难引起设计人员的重视,经常会当做普通地段进行简单处理。埃塞亚吉铁路DK129～DK230段地处冲积平原,地势平缓,气候干燥,植被稀少,线下工程完工后出现路堤水毁,水沟淤塞、毁坏,排水不畅等各种水害。以亚吉铁路的工程建设的自然特征为背景,介绍水害治理措施和整治取得效果,对埃塞冲积平原、荒漠地区路基排水设计进行了深入研究和思考。结合亚吉铁路以及埃塞其他项目建设的成功经验,通过对各种排水设施及辅助设施(如排水沟、挡水埝、抬高式护道、排水涵、蒸发池、排水槽等)进行论证分析之后认为:排水沟的适用性需要进行单独论证;应阻挡外部径流降低排水沟的宣泄压力;抬高式护道用于降雨漫流、散排地区,可以保护路堤坡免受冲刷破坏;涵洞入口应考虑设置导流堤;蒸发池具有较好的经济性和适用性;排水设施的衔接应引起重视。     

兰武线火烧沟隧道防排水系统施工技术

兰武铁路二线是我国第一条双层集装箱电气化铁路 ,对隧道的防排水要求较严。文章介绍火烧沟隧道防排系统设计 (含环向纵向排水盲沟、泄水孔、排水沟、EVA复合防水板、YHB型止水条等 )及施工方法 ,对防水板的焊接、泄水管的埋设、止水条的安装等阐述得尤为详尽。     

昆石高速公路小团山隧道防排水施工技术

介绍隧道防排水设施的施工技术和经验 ,并对影响隧道防排水效果的因素及在设计和施工中应考虑的暗埋式排水管、防水层、防水板、注浆或超前预注浆堵水以及防水混凝土等问题提出建议     

昆石高速公路小团山阳关道防排水施工技术

介绍隧道防排水设施的施工技术和经验，并对影响隧道防排水效果的因素及在设计和施工中应考虑的暗埋式排水管、防水层、防水板、注桨或超前预注桨堵水以及防水混凝土等问题提出建议。     

寒冷及严寒地区铁路隧道防排水设计探讨

研究目的:我国寒冷及严寒地区已建成的隧道存在渗漏水影响造成的仰拱翻浆冒泥、衬砌开裂、底鼓甚至侵限等一系列病害.通过对东北地区既有铁路隧道防排水技术现状及运营维护状况进行的调研,分析严寒及寒冷地区防排水设计、施工和运营中存在的问题,指出防排水设计技术需要不断提升水平,从而简化运营维护及保证行车安全.研究结论:结合拟建及在建隧道的防排水设计、施工中存在的实际问题以及新工艺、新材料的实用,总结出保温水沟、中心深埋水沟、防寒泄水洞以及保温盲沟等保温排水的设计应优先采用新型保温材料,减少施工工序以及减低施工难度,以充分解决寒冷及严寒地区隧道的冻害问题.     

广西境内铁路隧道施工的常见问题及防治

广西境内铁路隧道施工地质条件复杂,在施工过程中出现了开挖断面超欠挖、支护质量差、监控量测不正常、防排水设施不完善、衬砌质量有缺陷等问题。通过采取完善爆破技术、加强监控量测、强化工艺过程控制、做好工序间衔接、严控原材料质量等措施,节约了施工成本,加快了施工进度,确保了隧道工程质量和施工安全,为后期的运营安全打下了坚实的基础,取得了良好的社会效益和经济效益。     

智能监控技术在浏阳河公路隧道中的应用

应用智能监控技术监视和控制整座隧道的交通运行情况,及时发现由车辆故障、交通事故等引起的各种交通异常情况,实时作出控制和确定实施方案,使损失降到最低.采用三级网络结构,对隧道智能监控的系统集成化、功能集成化、信息集成化进行研究,并运用综合检测手段、各种先进的控制算法及处理设施,提高公路隧道内环境、交通参数检测的准确率,协调管理及控制各个子系统的协同动作,保证隧道运营安全;利用现场实时数据与历史经验知识相结合,借助专家系统实现控制预案的自动生成,以提高隧道监控系统的智能化水平.     

严寒地区高速铁路隧道冻害整治及隧道防冻设计优化

由于受认识水平和施工工艺水平的限制,北方严寒地区修建的高速铁路隧道运营后偶发冻害和渗漏水等问题,严重威胁着高铁动车的运行安全。剖析北方某运营隧道原设计防冻和排水措施,隧道产生开裂、鼓包变形和渗漏水等病害及原因,认为衬砌背后的空腔、厚度不足和混凝土不密实是病害产生的主要原因。对渗漏水采用注浆封堵和边墙增设竖排水。衬砌开裂采用注浆嵌缝或锚杆加钢带固定。综合性病害或较严重处设置保温层波纹钢板套衬进行防护,经温度测试,衬砌后均为正温。根据病害及整治效果,对新建赤喀客运专线天秀山隧道防冻害及排水技术措施进行研究优化,采取素混凝土增设钢筋,环向盲管增设保温层,延长深埋水沟,增加竖向盲沟等措施。