世界隧道年第期一高原寒冷地区隧道施工技术王有科铁道部第十六工程局一处北京顺义摘要文章介绍青海省大坂山公路随详在施工中解决防寒保温防冻触防冻胀等技术问题的措施、、。关健词高原末冷地区随遗施工技术防寒保沮引育主要采取在初期支护和二次衬砌间铺设防水板,、高原寒冷地区由于气候寒冷气温较低故防,型材以及二次衬砌采用防水混凝土的方法。寒保温防冻融防冻胀是修建隧道要解决的主要技术问题本文试图就海拔居亚洲第一的大坂山隧道施工中取得的成功经验对这一问题进行探讨工程概况大坂山隧道位于青藏高原东北部祁连山东段南,。、、施工工艺,按新奥法施工隧道开挖后立即进行初期支护喷射混凝土并按设计要求即进口,。,,,口、出地段每隔。,其余地段每隔,在边墙两侧及仰拱底部每隔钻中,泄水孔通梅,,支脉地处青海省境内区域属内陆高寒季风气候,,,,向防寒泄水洞钻孔时要保证孔身垂直软弱围岩孔冬季长而寒冷夏季短而多雨不见春秋年平均气温一一,‘,,内需设置中硬质塑料管管壁按间距,,,,极端最高气温。℃,极端最低气温,花型排列钻中中。钢管代替。渗水孔以防止缩孔堵孔如遇堵,年降水量,孔特别严重甚至塑料管无法设置的个别孔可用海拔,隧道全长,,单向纵坡强行放置钢管仍需钻中,,渗水地处分水岭地带和多年冻土与季节冻土衔接地,子带地下水丰富断面涌水量最高达冻融深度,季节将边墙两侧及仰拱底部清理平顺并将软质透水管拉伸顺直放好,南坡,。北坡,视含水量不一软质透水管,,,同可产生强或中等程度冻胀稳定冻结期和稳定负温期达八个月工程防冻胀技术是中国台湾第三代产品其透水性好抗压强易搭接“、,在其外围按设计尺寸用干砌片石堆砌稳固并。使片石内无杂质阻塞、、该隧道的防冻胀原则是水排尽不渗漏无结冰・根据围岩量测结果确定初期支护基本稳定后进行表面处理将暴露在外的锚杆头钢筋铁丝及其它突出的硬物切割磨平对不规则面进行凿平,、,”,采取排水防水保温相结合的办法其整体结。、,,,、、构见图・・防排水技术补喷使大面平顺,,,。排水在初期支护和二次衬砌间设土工布和排水板,铺设土工布土工布主要起减小二次衬砌背后水压将二次衬砌背后的水过滤并疏导到排水板沟槽内的作用预留。,由土工布纵横纤维组成的网络将围岩背面的水疏导至环向设置的铺设时从边墙脚依次向上铺墙脚,,,排水板沟槽内流人纵向,,,左右与仰拱相接用射钉枪通过水泥钉,,设置的围岩两侧墙脚及仰拱底部干砌片石盲沟内渗人的中一,及垫片把土工布固定在初期支护表面垫片与射钉软质透水管中再流人盲沟底部设置,。布置成梅花型墙部搭接宽度为。点,,拱部。,,点,竖向泄水孔汇集到隧道正洞底下的防寒防水泄水洞内顺坡排出洞外铺设,型排水板其宽上有排水沟槽此排水板主要起加速水流的作用铺设时与・・王有科高原寒冷地区隧道施工技术保很层上,以便排除正洞前方地下水和已施工段正洞的引口保沮层,上工消序二次衬砌防水砚凝土排水,采用整体式衬砌,预留币泄水孔孔深与】论亏排又又欠板防水访衬砌防厚度相等,水毛又皮排水析在涌水量较大的地方,先用胶管将水仰拱防水汽己凝出十工布引出,排出,再进行衬砌根据地保摊层峙渗舒从设计预留泄水孔。质水文状况,间隔设横洞,通过泄水钻孔与正洞相连,排出正洞边墙两侧排出的水。中心每组选’‘洲隔一个泄水钻孔与隧道仰拱底部排水管相连,排出从仰拱渗人排水管的水。目卜‘二二,如朔勺‘卜闷目石呼哭二二二竺卜卜旦一允一羊馥廷荞—一‘图防冻胀整体结构图二单位土工布同步,固定在土工布外侧,墙脚仍需留出左右与仰拱搭接。图防寒泄水洞结构图单位铺设型卷材防水板,此排水板主要保温技术起将水阻止在二次衬砌外的防水作用。铺设与土工保温层布相同,固定方式采用专用热熔器依次将防水板熔保温层由。和保温材料组成,接在梅花型排列的垫片上,熔接时要控制好温度和主要起保护二次衬砌结构防止因衬砌背后水温过时间,防止防水板被烫破。防水板间搭接宽度为低而造成结冰排不走,发生冻胀的作用。,用自动爬行式热焊机焊接,焊接时要控制好焊保温层的施工有两种方法一是直接喷机的爬行速度和温度,以免漏烫或烫坏。洒发泡剂发泡成型二是型材安装。第一种方法要求施做二次衬砌防水混凝土,二次衬砌采用防通风条件好,结构自身表面干燥,‘温度达以上水混凝土作为自防结构,是为了避免防水层因施工的环境,因其发泡过程中有少量有毒气体产生,同时受损漏水而设置的一道保险,以使防水达到万无一附着物表面潮湿,温度低,会影响其附着力优点是失。施工时,首先根据设计要求确定抗渗标号及配合工序少、速度快,所以,适用于在夏季施工进出洞口比,该工程采用集料级配级防水混凝土,经区段,施工时,先清理结构表面,再将产生试配,确定其配合比为水泥砂石子水一的化学浆液直接喷洒到二次衬砌混凝土表面,浆液,’,。再根据混凝土输送条即发泡成型。第二种方法工序多、速度慢,宜用在洞件、人员配备情况和工程量大小的关系,并满足混凝内通风差或混凝土表面蒸气水较多的地方,施工时,土整体质量和防水质量的要求,选择作为在预制场将原材料直接喷洒在模具内发泡成施工循环速度。两循环的接缝采用型中埋式型,运送到安装现场,用专用粘接剂将其粘到二次衬止水带防水,施工时,沿衬砌设计轴线间隔。在砌混凝土表面,外用。宽金属环向加固,间距挡头板上钻中钢筋孔,将加工成型的中钢筋卡。由待浇注一侧向另一侧穿人,内侧卡紧止水带一半,施做保温层原材料是粉状物,另一半平结在挡头板内侧,待浇注的混凝土凝固后,施工时掺人适量水,搅拌成糊状,用模子将其抹在拆除挡头板,弯好钢筋卡的弯头,将止水带卡人钢筋保温层表面,主要起阻燃保温作用。为了能保证头,浇注下一循环混凝土。的厚度并使表面平顺光滑,应在材料上钉施做防寒泄水洞,防寒泄水洞位于隧道正洞外露的小钉,密度以能控制厚度、平顺为准,涂路面以下,居于正洞中心,净空为图抹完即可将其拔去,小钉可循环使用。,主要起排水作用,其施工应超前正洞以・保温门・・世界隧道在隧道正洞进出口各设一保温门主要阻止洞内与洞外温度传递确保洞内温度施工墙体混凝土时应将保温门的各焊接点的预埋件按准确位置预埋牢固门由工厂加工现场安装安装时与预埋件焊接的构件要焊接牢固门滑动的轨道要顺直在滑动轨道底部埋三根,,,,。,防寒泄水洞及圆端掩埋式保温出口防寒泄水洞具有防寒及泄水双重功能其保温出口是防冻胀的重要环节长,,,,。,高,最底层,,,为厚干砌片石扇形锥体坡脚安装混凝土预制件泄水孔填筑,,厚的泥炭掩埋厚隧道弃其结构见图、,,。。中钢管将线路从钢管内通。,泄水孔再填筑碴最后用,,厚碎石底层和厚泥炭作保护层,过门安好后边墙接触面要用石棉密封其结构见施工时干砌片石要选择未风化表面清洁的并堆砌超过水流宽度,左右防止杂质侵人碎石。主要起过滤水的作用不能含泥出水口流水面坡度熏薰勤图保温门整体结构图单位。一一要大于,,以加快水流速度防止水温下降而冻,,结出水口处需挖一陡坎高度在水在出水口外冻结堵塞出水冬季施工防寒保温技术隧道开挖中的防寒保温,左右防止,口。采用风枪打眼时空压机房设置离洞,口较近处,一门称丫业新睡兰兰全当匡羞纽黔沟醉拟了一图防寒泄水洞圆端掩埋式保温出口结构图单位洞外及进洞,范围内风水管要用石棉或其它,,。主管上安装一蒸气调节阀以调节砂石料加热温度,。材料保温在风管弯头和最低处加设排气阀送完风后立即打开排气阀排气避免气流在管中冻结堵塞风枪用水尽量用空压机循环池中水因其温度较高。砂石料均匀堆放在加热管上覆盖塑料彩条布保温水直接用锅炉加热抽人水箱水温控制在『,。,。‘,,。不会冻管施工及生活用水井加盖房屋保温避免水在井中结冰抽水管设闸阀与空压机相连抽完水后立即打开闸阀用高压风吹管如果利用钻孔台车钻眼则可减少设风管及保温的麻烦但水管仍需保温进洞,,,。,掺加外加剂选择合适的速凝剂早强剂防冻剂根据材料、、,,,性能进行现场试验确定掺人量使喷混凝土达到速凝防冻早强的效果洞内保温在进出口各布设一棉门帘门帘上方拱顶往下留弦高,,、,,,、。后可利用防寒泄水洞蓄水水在洞,,。,,内循环温度较高不会冻管高压水可采用高压泵直接送给风枪或台车喷射混凝土的防寒保温在气温较低的条件下喷射混凝土存在以下困难第一气温低速凝剂不凝第二供水管及喷嘴,,,,作通风口。门帘采用钢管架设上,,端设滑轮用绳子控制开关当除碴及排烟时将其打开其它作业有机械通行时随开随关以保证洞内温度。。,冻结堵塞第三围岩面温度低喷的混凝土粘不上即使喷上一点也立即受冻破坏,,。、,,二次衬砌中的防寒保温二次衬砌施工时象喷射混凝土一样进行原材料加温及洞内保温水温不得超过,‘,喷锚原材料加温在拌合场建立预热棚棚内设搅拌站并在棚内利用蒸气对砂石加热・“。,在掺外加。,,剂时只掺防冻剂以保证二次衬砌的后期强度混凝土人模温度控制在‘,进气采用中钢管作主管,以上。王有科高原寒冷地区隧道施工技术洞口点是洞内洞外测量的联系扭带而受冻里澎汐小钉混凝土一一髻王中,曼量水泥砂浆融的影响洞,,口处地面点往往夏季被水淹没,,冬季被冰覆盖在隧道施工需反复利用的情况下尤为烦恼。所以该处除了按规定埋地下控制点外还应在,。,,藩奏拱部埋点施工测量时可后视拱部点或利用镜上对中架设经纬仪等由于拱部点垂球线较长易受风流影响而引起系统误差进行洞内控制测量时仍需利,,,冻融线钢管用地下点。图冻融区控制点埋设图单位体会高海拔地区由于空气稀薄空气含氧量低隧,,,测量及控制点的防冻融技术由于受季节冻融的影响布设在冻土上的控,,道内空气中氧气的含量又低于洞外而且随深度的增加会更低所以燃油机械往往油料燃烧不充分,,,,,,,,制点一年内点位最大可移动期表面土”,,,在冻土融解前“”,降低功效并影响洞内空气质量加重烟尘污染使通风排烟困难严重影响施工人员的人身安全和工程施工进度。处于融态,“”,而下部处于冻态“。脚架如果架在这种土层上就会因为温度不同而钻处于动态使测量结果报废,因此洞内应禁止使用燃油机械而采,,,,控制点应尽量选在永久岩石上如果范围较大而无永久岩石则应将标石埋在冻融线下。,用电动机械设备并彻底解决通风排烟使洞内含氧量尽量接近洞外保证施工人员的作业环境加快工程施工进度,。,,其结构见图,。根据地势特点如果架仪器时脚架,,必须落在土层上则埋点时应在周围布设点用混凝土灌注深,,个脚架,收稿日期作者简介》年月日。,半径。左右并在其上制脚架样的坑防止脚架滑动王有科男助理工程师”一・飞,一上接页动,,,,,・・