关角隧道排水设施冻害原因分析及处理方案研究

关角隧道排水设施冻害原因分析及处理方案研究86铁道建筑RailwayEngineeringMarch．2016文章编号：1003—1995(2016)03—0086-04关角隧道排水设施冻害原因分析及处理方案研究张旭珍(中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西西安710043)摘要：关角隧道地处青藏高原，属于严寒地区，隧道开通运营后洞口排水沟就出现了冻害，对行车安全构成了严重威胁。本文详细介绍了关角隧道排水沟冻害情况，分析了其产生的原因，对加热、截流、加强洞内保温措施三种处理方案进行了比选，选择了水沟加热方案。实践证明，严寒地区隧道洞口段排水沟内采取电伴热带加热防止水沟冻害的措施行之有效，可在类似工程设计中推广应用。关键词：严寒地区隧道水沟冻害电伴热带中图分类号：U453．6文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1003．1995．2016．03．21随着交通事业的快速发展，我国北方严寒地区出现了大量的交通隧道。调查资料显示，目前已经开通运营的寒区交通隧道中，有80％以上都存在各种各样的冻害现象。隧道内排水沟的冻害问题作为寒区隧道的病害之一，严重影响了隧道结构及行车安全。1989年建成的甘肃七道梁公路隧道，由于冬季气候寒冷，排水沟冻结而使隧道排水不畅，造成衬砌背后产生冻胀现象，诱发衬砌混凝土开裂、隧道渗漏、路面结冰，虽经多次整治，但无法根除冻害。东北巴新铁路阿贵庙山隧道刚完成铺轨就出现了由于水沟冻结导致道床积水结冰而影响正常通车的情况。内蒙古集包二线八苏木隧道开通运营不久洞口1200m范围内的水沟即出现了冻结现象，局部地段水溢出水沟盖板后导致道床结冰，严重影响了行车安全。本文以关角隧道为例，分析水沟冻害产生的原因，探讨最佳处理方案。1工程概况青藏铁路西宁一格尔木增建二线的控制性工程关角隧道为目前我国最长的铁路隧道，也是世界最长的高原铁路隧道，全长32．69km，为两座平行的单线隧道，线间距40m。隧道进口位于青海省天峻县天棚车站附近，洞口里程DK280+505，轨面标高3380．26nl，极端最低气温一35．8℃，最冷月平均气温为一13．5℃，年平均气温一0．5oC，最大冻结深度为299cm。根据设计规范。结合既有关角隧道水沟冻害情况，洞口2000m范围内的排水沟铺设了保温材料收稿日期：2015·06—10；修回日期：2015—12．31基金项目：铁道部科