高寒地区铁路隧道防冻排水设计探讨

高寒地区铁路隧道防冻排水设计探讨16铁道建筑RailwayEngineering文章编号：1003—1995(2014)10—0016—06高寒地区铁路隧道防冻排水设计探讨张剑(中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西西安710043)摘要：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。关键词：高寒地区铁路隧道防冻排水设计中图分类号：U453．6文献标识码：AD0I：10．3969／j．issn．1003—1995．2014．10．05据铁路工务部门的调查统计，渗漏水隧道占隧道总数的30％左右，是我国运营铁路隧道的主要病害。其会引起衬砌冻胀开裂、酥碎、剥落、挂冰和道床冒水、积水、结冰等，严重威胁行车安全。运营期间虽然花费大量的人力、物力进行整治，却难以根除。国外，日本、俄罗斯、北欧、北美等国家与地区的冻害也十分严重。例如据13本的调查资料，在总数3819座隧道中，漏水的占56％，长度占71％。其中，在严寒地区发生冻害者约占34％，漏水的隧道几乎全部发生冻害。本文总结寒区已建成隧道冻害处理的经验和教训，进而对严寒地区隧道防冻害设计提出一些建议。1严寒地区典型隧道防冻排水措施实例分析1．1牙林线岭顶隧道岭顶隧道是我国第一座修建在多年冻土中的隧道，全长936．8m，单向坡，所在地最低气温一50℃，负温日数在58％以上，年平均气温一6．71qC。隧道出口端位于多年冻土中，冻土类型为衔接的多年冻土，年平均地温为一1oC左右，季节融化最大深度9m左右。隧道地下水涌水量80ITI／d，地下水为冻土的层下水。隧道主体工程1961年9月建成，同年11月就发现了病害：隧道内拱部普遍漏水，人冻后拱部挂冰，隧底形成冰笋，边墙上出现直径>1m的冰柱，隧底积冰厚度0．3～1．3ITI；边墙衬砌产生环向裂缝，大多数位于衬砌工作缝处，宽度由发丝至31Tim不等。收稿日期：2014—06—15；修回日期：2014—07—20作者简介