寒区铁路隧道呈两端出露的管道型建筑物,由于气压、自然风及列车活塞风的影响,隧道内温度受洞外环境温度影响明显,表现为当寒暖变化、冻融交替时,出现因结构渗漏水造成的拱墙挂冰和隧底积冰,以及因冻胀性围岩或结构背后存在空洞积水冻胀作用导致衬砌开裂等病害,已成为困扰寒区隧道运营的主要难题。因此,抗防冻技术是寒区铁路隧道的关键技术。围绕寒区特点,对隧道抗防冻设计、施工和运维的技术特点进行系统论述,为隧道抗防冻工程的规范化提供借鉴。
高寒地区的公路隧道普遍面临着冻害威胁,极易产生衬砌开裂、边墙挂冰、路面结冰等病害现象,严重影响隧道正常使用和隧道结构安全。防寒泄水洞作为严寒地区较常用的排水设施,已普遍被隧道工程所采用,但在不同隧道中其排水效果相差较大,这是由于对防寒泄水洞作用机理研究甚少,出现防寒泄水洞错误采用所导致的。文章通过分析防寒泄水洞在不同冻土区隧道中的作用,明确了防寒泄水洞在不同冻土区隧道的适用性及其设计要求,并根据稳定冻结的局部多年冻土隧道中防寒泄水洞只是单纯过水作用,提出了新型的防寒泄水洞断面型式、布置设计,降低了排水系统建设成本,减少了防寒泄水洞施工对主洞结构安全和施工进度的影响,保护了多年冻土的原始状态,有利于隧道结构的长期稳定。
