鄂拉山隧道保温抗冻与防排水技术分析

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1、4．4．3计算结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯404．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯42第五章鄂拉山隧道防排水系统研究。⋯⋯⋯⋯。。。。。。⋯⋯。。⋯。。435．1寒区隧道防排水设计原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．435．2寒区隧道防排水措施研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．445．2．1防水措施研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯445．2．2排水措施研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯445．3鄂拉山隧道防水措施研

2、究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．475．4鄂拉山隧道防寒泄水洞⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一495．4．1泄水洞防冻措施的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯495．4．2隧道施工时产生的热融效应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯505．4．3开挖防寒泄水洞的数值模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5l5．5防寒泄水洞新施工工序的提出⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯535．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．55第六章监控量测⋯⋯⋯⋯⋯。⋯。。⋯。。。⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯。．．．⋯。。⋯。⋯。576．1监控量测的目的与意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一576．2监控量测的内容、方法及监测点、监测断面的布置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一576．2．1隧道内拱顶下沉、周边收敛与地表沉降监测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯576．2．2隧道洞内、外围岩温度监测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯596．3监控量测结果与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．616．3．1拱顶下沉、周边收敛与地表沉降监测结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6l6．3．2隧道洞内外、围岩温度监测结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯62

4、6．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．64第七章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。667．1结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一667．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一66至殳谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。．．。．．．．．．．．．．68参考文献⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯69在学期间发表的论著及取得的科研成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯71第一章绪论1．1问题的提出帚一早殖比据资料统计，地球上多年冻土、季节冻土和短时冻土区的面积约占到陆地面积的一半，其中，多年冻土区面积占陆地总面积的四分之一。在我国冻土面积分布非常广泛，其中多年冻土主要分布在东北大、小兴安岭、松嫩平原北部、西部高山和青藏高原，并零星分布在季节冻土区内的一些高山上。我国多年冻土区面积有215000平方公里，占国土总面积的22．4％。近几年来，随着我国西部大开发

6、战略的全面实施，我国在上世纪九十年代建成了青海大坂山隧道，2003年建成了四川鹧鸪山隧道以及位于多年冻土区的青藏铁路昆仑山隧道和风火山隧道，随后又建成了青海河卡山、青砂山等寒区公路隧道，在东北和西北地区己建有数十座铁路及公路隧道，我国高海拔高寒地区隧道的建成，为高寒地区隧道建设积累了丰富的经验。然而这些高寒隧道运营后有不少隧道出现了不同程度的冻害，影响了隧道的正常运营和隧道结构的安全，甚至造成了巨大的经济损失。我国每年修建在冻土区上的隧道数量非常多，对已经运营的寒区公路隧道进行调查时发现，寒区隧道中有80％以上都存在各种

7、各样冻害现象(见图1．1所示)，其中60％的发生渗漏，约24％的出现衬砌混凝土剥落、开裂、滑塌、沉陷等问题【l】。因此，在寒区隧道的设计、施工和运营养护中，仍然有许多技术问题急切需要解决，其中保温抗冻和防排水问题是决定寒区隧道是否发生冻害影响的关键技术难题。图1．1隧道冻害图Figure1．1Frostdamageoftunnel鄂拉山隧道是我国青藏高寒地区的又一关键工程，其属于G214全线工程的一部分，G214线共和至结古公路是连接青海省省会西宁至玉树州的唯一通道，更是第一章绪论通过青海省省会西宁市进入西藏和云南等边疆

8、地区的重要国防道路。鄂拉山隧道所在的地区属典型的高原大陆性半干早气候类型，冬季气候寒冷漫长，多风雪，易成雪灾(见图1．2所示)；中高山脉终年霜雪不断，无绝对无霜期，全年冰冻期长达7个月，年最低平均气温．10．3摄氏度，极端最低气温．48．1摄氏度，最大积雪深度16era，最大冻结深度277mm。隧道洞口海拔均在420