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高寒高海拔地区特长公路隧道安全快速绿色钻爆施工工法高寒高海拔地区特长公路隧道安全快速绿色钻爆施工工法一、前言随着城市快速发展和交通需求的不断增加，越来越多的特长公路隧道项目需要在高寒高海拔地区建设。
这些地区的特殊气候条件和地质条件对隧道施工提出了更高的要求。
因此，研究开发适用于高寒高海拔地区的特长公路隧道安全快速绿色钻爆施工工法具有重要意义。
二、工法特点该工法具有以下特点：1. 安全性高：采用钻爆施工工法，可以避免传统开挖方式产生的土方坍塌和地表下陷现象，保证施工过程中的安全性。
2. 施工速度快：采用高效钻爆设备和施工工艺，能够大幅度提高施工速度，缩短施工周期。
3. 环保节能：通过钻爆方式，减少对周边环境的破坏和二次污染，达到绿色施工的目标。
4. 可行性强：该工法在实际工程中已得到验证，具有可行性和可靠性。
三、适应范围该工法适用于高寒高海拔地区特长公路隧道的施工，特别适用于岩石地质条件较好、地下水渗流相对较小的区域。
四、工艺原理通过分析施工工法与实际工程之间的联系，采取以下技术措施：1. 钻孔：通过钻孔设备在隧道掌子面上进行钻孔，控制孔深和孔径大小。
2. 装药：在钻孔中装填合适的炸药，并根据实际工程要求控制装药量。
3. 爆破：采用合理的爆破参数和爆破顺序，实现岩石的有效破碎和控制爆破震动。
4. 土石方清理：将爆破后的土石方松散物料及时清理，保证施工现场的整洁和安全。
五、施工工艺1. 前期准备：确定施工范围、设计施工方案、准备必要的施工设备和材料。
2. 钻孔设备就位：将钻孔设备运送至施工现场，并进行安装和调试。
3. 钻爆施工：按照预定的孔距和孔径，在隧道掌子面上进行钻孔，并装药进行爆破。
4. 土石方清理：爆破后，及时清理土石方松散物料，保证施工现场的安全和整洁。
5. 后期处理：对施工现场进行修整、喷涂防水涂料，保证隧道内部的质量要求。
六、劳动组织在施工过程中，需要合理组织施工人员，确保各项工作按照施工计划进行。
高海拔高寒隧道电力施工技术的探索摘要：高海拔地区隧道建设施工一直都是一个难点工程，相关施工部门必须从当地实际环境出发，做好电力设备的选型，才能保证施工电能的需求。
本文就以此为中心点，对高海拔铁路隧道施工电力设备选型做了研究，以供参考。
关键词：高海拔；铁路隧道施工；电力设备高海拔高寒地区的隧道建设一直都是个难以解决的技术难题，不仅由于当地气候恶劣、地形复杂，还由于当地基本上无电力供应。
为了顺利的开展隧道施工，保证电能应用，必须严格遵守高海拔地区隧道施工原则，做好电力设备的选型，才能保证电能的稳定和可靠，促进铁路隧道施工的顺利开展。
一、高海拔地区隧道施工原则紧紧抓住高海拔、高寒、缺氧的地质和气候特征，结合尕力台1 号隧道特有的工程特点，在立足现有技术的前提下，广泛采用新方法、新技术、新工艺、新材料，优质、安全、高效地完成隧道的施工。
第一，尽量多采用机械化施工替代人力施工，减少施工人员，减轻劳动强度，提高劳动生产率。
第二，做好电力设备选型，保证电能供应。
第三，在持续低温的条件下，采取措施，确保工程质量，特别是喷混凝土和模注混凝土的质量。
第四，为了防止施工中出现冻融、冻涨的可能，必须建立科学、完善的供暖、防寒、保温设施，保证人员、机械设备和施工的正常运行。
第五，隧道防冻涨是施工中要解决的核心问题。
低温和水的存在是形成冻、涨的基本因素，因此，除做好防冻涨的措施外，在隧道周围形成完善的、通畅的防排水系统，是工程取得成败的关键。
二、高海拔地区隧道施工供电措施2.1自建高原发电站用电量估算计算用电量的目的是便于选择发电机组。
施工用电的总容量按式（1）[1]计算（1）式中，S∑为施工用电总容量；P1为动力设备电动力机械的额定功率之和；S2为电焊机、充电机额定容量之和；P3为室内照明总功率；P4为室外照明总功率；cos1为各用电设备的平均功率因素；η为电动机平均效率，计算时取0.86；K1、K2、K3、K4为各类设备系数。
高原严寒地区隧道冬期混凝土施工工法隧道工程是现代交通建设的重要组成部分，而在高原严寒地区进行隧道施工则面临着更大的挑战。
在这样的极寒环境中，混凝土施工工法必须特别考虑气温、湿度和冻融循环等因素，以确保施工质量、进度和安全。
本文将介绍高原严寒地区隧道冬期混凝土施工的关键工法。
首先，选择合适的混凝土配方是关键。
高原严寒地区气温低，而且存在大范围的温度变化，因此混凝土配方必须能够在极端低温下保持稳定的工作性能。
一般来说，采用低水灰比、高强度的混凝土配方，可以提高混凝土的抗冻性能和耐久性。
其次，施工过程中的温度控制非常重要。
高原严寒地区冬季气温极低，会对混凝土的凝固和硬化过程产生影响。
在施工过程中，可以采用预热的方式来控制混凝土的温度。
预热方式可以简单地使用加热管或加热网覆盖在混凝土表面上，也可以采用较复杂的暖风系统，将热风吹送到混凝土中。
这样可以提高混凝土的起始温度，促进水泥的早期水化反应，从而加快混凝土的凝固硬化过程。
另外，采用保温措施也是不可或缺的。
高原严寒地区隧道施工需要保持混凝土的温度在一定范围内，以确保施工质量和工期。
为了达到这一目的，可以采取多种保温措施。
例如，使用绝热盖板覆盖混凝土表面，减少混凝土的热量损失；或者采用保温套管将混凝土内部保温。
此外，在施工过程中，可以使用加热设备，为混凝土提供额外的热源。
此外，对混凝土浇筑和养护过程进行科学管理也是至关重要的。
在高原严寒地区，浇筑混凝土的时间和速度需要根据实际情况调整。
浇筑过程中，需要将混凝土均匀地分布在模板内，并采取措施防止冻融循环对混凝土的影响。
另外，养护过程也需要严格控制，保持混凝土适当的湿度和温度，以促进水泥的充分水化反应。
在高原严寒地区隧道冬期混凝土施工中，需要注意安全措施。
施工现场应做好防滑措施，防止人员滑倒受伤。
同时，施工过程中需要注意防寒保暖，提供充足的食物和水。
此外，还需留意自然环境变化，如大风、暴雪等，及时采取相应的措施保护混凝土施工现场。
高原高寒多年冻土区隧道复合式衬砌施工工法高原高寒多年冻土区隧道复合式衬砌施工工法一、前言随着交通运输的快速发展，越来越多的隧道在高原高寒多年冻土区需要建设。
然而，这些地区的复杂冻土条件给隧道的施工带来了很大的挑战。
因此，开发适应这些条件的施工工法尤为重要。
复合式衬砌施工工法是在多年冻土和岩土相结合的条件下，通过合理的施工工艺和技术手段，有效保证了隧道的施工质量和稳定性。
二、工法特点复合式衬砌施工工法采用了多层结构的衬砌体系，包括了防冻墙、预应力锚杆、钢纤维混凝土衬砌等。
这种结构可以有效地抵抗冻融循环和冻胀破坏，提高隧道的抗冻性能和稳定性。
三、适应范围复合式衬砌施工工法适用于高原高寒多年冻土区隧道的施工，尤其是在偏高山和峡谷地区。
这些地区的冻土层较厚，冻融循环较为严重，传统的衬砌工法难以适应复杂的冻胀条件。
四、工艺原理复合式衬砌施工工法在施工过程中采用了一系列的技术措施来应对冻土条件。
首先，在施工前通过地质勘探和试验，充分了解冻土的力学特性和冻结-融解规律。
其次，在施工过程中采用了先导冷冻、正式冷冻和冻结锚杆的方法，将冻土固化为一种稳定的支护体。
最后，在衬砌阶段采用了钢纤维混凝土和植筋锚杆等技术手段，增强了衬砌的强度和稳定性。
五、施工工艺复合式衬砌施工工法的施工包括了多个阶段：先导冷冻、正式冷冻、冻土固化、预应力锚杆施工、钢纤维混凝土衬砌等。
在每个阶段，都需要根据实际情况进行详细的计划和操作，以确保施工的顺利进行。
六、劳动组织在复合式衬砌施工工法中，需要组织具有丰富经验和技能的工人和技术人员，按照施工计划进行施工。
此外，还需要合理分配人员任务，确保施工的高效性和安全性。
七、机具设备该工法所需的机具设备包括了冻结设备、锚杆设备、衬砌模板、搅拌设备等。
这些设备在施工过程中起着至关重要的作用，需要经过专业人员的操作和维护，以确保施工质量和安全。
八、质量控制复合式衬砌施工工法的施工质量控制需要严格按照设计要求进行，包括衬砌的强度、密实度、平整度等方面的控制。
高原高寒地区隧道施工技术摘要：新建格尔木至库尔勒铁路工程新疆段位于新疆维吾尔自治区东南部，东衔青藏线西格段、格拉段和规划中的格成铁路，中连规划和田至若羌至罗布泊铁路，西接南疆线土库段、库阿段和规划伊宁至库尔勒铁路，在铁路网中具有重要地位。
其中重点控制工程阿尔金山隧道全长13195m，隧道进口轨面高程3300.01m，斜井进口3600m，是南疆范围海拔最高、最长的隧道。
关键词：高原高寒戈壁滩隧道施工1.前言阿尔金山特长隧道横跨索尔库里盆地、阿尔金山主山脊两个次级地貌单元，洞身大角度与近东西走向的阿尔金山主峰相交，是格尔木至库尔勒铁路的重点控制工程之一，隧道全长13195m，隧道进口轨面高程3300.01m，是南疆范围海拔最高、最长的隧道。
为顺利施工高原高寒地区隧道施工存在的问题，我们仔细研究图纸、借鉴东北吉图珲高铁、青海省共玉高速公路的施工经验成立QC质量攻关小组，在隧道防排水、防寒保温施工、低温环境混凝土施工、施工组织管理等方面，解决了相关难题，经过2年时间的施工验证达到了安全质量可控、快速施工的目标，为南疆后续高原高寒地区隧道施工提供了先例，具有重要的参考价值。
1.工程概述2.1隧址所在区域自然环境隧址区北临塔里木盆地，南靠柴达木盆地，属青藏高原寒带气候区。
降水稀少、空气湿度极低（有时甚至为零），气温变化剧烈、大风和沙尘暴活动频繁。
其气候特点主要为：干旱少雨，四季温差大；冬季漫长酷寒，夏季短暂，多风、干燥。
海拔高度对气温的影响已超过纬度位置作用，春冬季节山区常有降雪。
最冷月平均气温为-34.1℃，最热月平均气温为17.5℃。
年平均气温5℃，年降水量分布不均，大量降水集中于夏季的7月。
9月中旬至次年5月底为积雪期，冰雪期长达9个月。
海拔4000m左右的山地年降水200mm～400mm，年平均风速在3m/秒左右，月平均最大风速5m/秒。
最大冻结深度为2.5m。
隧道横跨索尔库里盆地、阿尔金山主山脊两个次级地貌单元，洞身大角度与近东西走向的阿尔金山主峰相交。
高寒高海拔地区隧道混凝土防冻抗裂施工工法高寒高海拔地区隧道混凝土防冻抗裂施工工法一、前言高寒高海拔地区的隧道工程施工面临着严寒环境和大气压力变化等挑战，而防冻抗裂施工工法的使用可以有效地解决混凝土施工过程中的冻胀和裂缝问题。
本文将介绍一种适用于高寒高海拔地区隧道施工的混凝土防冻抗裂施工工法，包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点该工法通过改善混凝土配合比、添加防冻剂、控制施工温度和湿度等措施，提高混凝土的抗冻性和抗裂性能。
工法的特点包括：1. 采用防冻混凝土配合比设计，降低混凝土的凝结温度和凝结热。
2. 添加防冻剂，减小混凝土的结冰温度和冻胀系数。
3. 控制施工温度和湿度，防止混凝土快速干燥和开裂。
4. 结合隧道工程特点，采取适当的维护措施，保证混凝土的冻融性能和力学性能。
三、适应范围该工法适用于高寒高海拔地区的隧道工程，特别是在低温、高湿度和大气压力变化较大的环境下施工。
该工法适用于各种隧道类型，如公路隧道、铁路隧道等。
四、工艺原理该工法通过改善混凝土的配合比、添加防冻剂和控制施工温度湿度等措施，提高混凝土的抗冻性和抗裂性能。
具体工艺原理如下：1. 改善配合比：按照防冻混凝土的设计要求，调整水灰比、水胶比和砂浆比等参数，降低混凝土的凝结温度和凝固热，提高抗冻性能。
2. 添加防冻剂：根据混凝土的设计要求，添加适量的防冻剂，降低混凝土的结冰温度和冻胀系数，提高抗冻性能和抗裂性能。
3. 控制施工温度和湿度：通过水蒸发、喷雾冷却、覆盖保温等措施，控制施工温度和湿度，防止混凝土快速干燥和开裂，保证施工质量和混凝土的冻融性能。
4. 维护措施：在混凝土硬化过程中，采取适当的维护措施，保证混凝土的冻融性能和力学性能，包括保温、湿润和覆盖等。
五、施工工艺该工法的施工工艺包括以下几个阶段：1.现场准备：包括选址、勘测、布置临时设施和组织施工人员等。
高海拔严寒地区公路隧道保温防火施工技术探讨摘要:在高海拔严寒地区，公路隧道的保温防火直接关系到隧道的耐久性与安全。
而选择合适的保温材料对整个系统起到至关重要的作用。
通过对不同材质的对比，发现泡沫玻璃具有更好的保温性能。
现场实测的温度资料显示，泡沫玻璃具有明显的保温作用。
我国的永久冻土和季节性冻土的分布范围超过了全国的70%，其中大部分是西、北两个地区。
在高海拔寒冷地区修建公路隧道是一种非常特殊的地基工程。
在寒冷地区，除常规隧道的特性之外，还应考虑到隧道的冻害问题。
关键词:高海拔严寒地区;公路隧道;保温防火;施工技术前言近几年，我国公路运输发展迅速，在高海拔严寒地区修建了大量的工程。
由于特殊的地理环境，在高海拔严寒地区，特别是在温度急剧变化的区域，公路隧道工程的特殊性日益突出。
因此，如何有效地解决这些问题，对提高公路交通安全、寿命具有十分重要的作用。
其中，特别是在低气温时，由于衬砌后的排水系统和路面下的排水沟经常由于冻僵而失去排水能力，导致衬砌和围岩依然存在着冻胀现象，故对隧道进行保温防火非常重要。
一、公路隧道海拔严寒地区的施工隧道混凝土施工时，应注意监测隧道内部的温度、湿度，并根据实际情况对隧道进行加热或喷洒，以达到混凝土的施工要求。
温度检测:定期对室内温度进行检测，确保室内温度高于10℃，并可根据气温调节采暖时间。
第一衬砌混凝土，为了确保混凝土质量，在公路隧道二次衬砌工程中，采取了集料预热、洞内加热等措施进行冬季施工。
混凝土的出库温度应在30℃以下，混凝土养护温度在10℃以下。
集料预热是在砂石料暖室进行的，使用蒸汽加热，使集料的温度维持在30℃以上，混合水通过蒸汽管道进入池子，在60-70℃左右。
在运输过程中，用棉被覆盖在车辆上，尽量减少运送时间。
隧道内设有两道防寒门，利用热水锅炉进行供热，使巷道内的温度维持在10 C以下。
在原来的料场内，建了一间砂石料温室，占地750平方米。
温室的门采用了钢筋混凝土门柱，并加了一层棉窗帘。
高寒高海拔地区隧道混凝土防冻抗裂施工工法高寒高海拔地区隧道混凝土防冻抗裂施工工法一、前言随着高寒高海拔地区交通建设的进展，隧道施工面临着极低气温和严寒环境的挑战。
在这种条件下，混凝土施工容易受到冻融循环和温差变化的影响，导致裂缝和损伤。
为解决这一问题，高寒高海拔地区隧道混凝土防冻抗裂施工工法应运而生。
二、工法特点高寒高海拔地区隧道混凝土防冻抗裂施工工法具有以下特点：1. 采用寒冷地区专用的高性能防冻混凝土材料，具有良好的耐寒性和抗裂性能。
2. 通过合理的施工工艺和技术措施，减少冻融循环引起的温度应力和收缩应力。
3. 针对高寒高海拔地区的气候特点，采用先进的温度控制措施，确保施工过程中温度的稳定性。
4. 根据具体隧道工程的要求，结合现场实际情况，灵活调整施工参数，以适应不同隧道的防冻抗裂需求。
三、适应范围该工法适用于高寒高海拔地区的隧道工程，例如在青藏高原、阿尔卑斯山脉等地区的隧道建设中具有广泛应用前景。
四、工艺原理4.1 施工工法与实际工程之间的联系该工法基于高寒高海拔地区的气候特点和混凝土材料的性能，通过合理的施工工艺和技术措施，有效地防止混凝土在冻融循环和温差变化中出现的裂缝和损伤。
4.2 采取的技术措施（1）选择低温抗裂混凝土材料，具有较低的温度应力和收缩应力。
（2）采用温度控制措施，如采取预热混凝土的方法，控制混凝土温度在适宜范围内。
（3）采用缓慢养护措施，避免突然温度变化引起的温度应力。
五、施工工艺5.1 模板搭设：根据设计要求和隧道横断面形态，搭设适合的模板，并进行完善的支撑和固定。
5.2 防冻混凝土浇筑：选用低温抗裂混凝土材料，在模板内进行浇筑，同时注意控制浇筑速度和温度。
5.3 温度控制：根据气温变化和混凝土浇筑进度，采取预热混凝土的方法，控制混凝土的温度在适宜范围内。
5.4 缓慢养护：在混凝土浇筑完成后，采取缓慢养护措施，避免温度突变引起的温度应力。
六、劳动组织根据施工工艺和工程进度计划，合理组织施工人员，确保施工过程的高效进行。
严寒地区隧道施工岩冻结及冻胀的产生，保证隧道衬砌不被破坏。
因此采取保温，排水方案，结合一定的供热措施是避免严寒地区隧道冻胀及结冰病害的有效方法。
1 施工方法1.1 按常规隧道开挖方法挖开隧道后，立即作喷射砼初期支护，并在初期支护层表面及时涂喷厚5cm的硬质聚氨脂泡沫塑料，然后再施作厚1cm的稀土复合绝热材料。
1.2修筑防寒排水系统，在隧道的初期支护和二次衬砌之间加强防排水设施，施作竖向泄水孔，将洞内的渗水引入泄水洞。
1.3修筑二次衬砌，并在二次衬砌外表面设置5cm厚的硬质聚氨泡沫塑料，内表面（行车道一侧）涂喷厚3cm的稀土复合绝热材料。
1.4修筑仰拱，并在隧道仰拱上面施作3cm厚的稀土复合绝热材料。
1.5在隧道口修建全自动保温门。
在夜间，尤其在冬令期车流量少时，可以减少冷能进入隧道，并在洞口段用多台小型供热装置以热风吹刷隧道壁，改集中补偿热能为分区段补充，减少气流自耗，提高热能利用率。
1.6气温不低于-20℃时，在距洞顶80m高处建造容积为100m3的高位水池，池底用C15级砼浇筑，池壁厚80-120cm，用M10水泥砂浆砌片石、（池内用）M10砂浆（抹3遍）作防渗处理。
1.7为了防冻和供水畅通，在水池周围覆盖麦草(1.5m以上)，外罩塑料布，供水管路用ф100钢管，置于深2.5m，宽1.5m的槽内，管底铺80cm 的牛粪，上盖1.5m的麦草保温，槽壁用2层塑料布防潮。
洞口段不用麦草，用石棉管包覆外缠电热丝加热。
1.8气温低于-20℃,地下水又较丰富时，利用20 m3电动空压机的高压贮风罐（容积3 m3）作储水罐，在其上加设进水、进气、出水三个闸口，安装闸阀，按上管路后开动空压机对水加压，使水压力达到0.6Mpa 左右，即可满足凿岩机钻孔和喷射砼的需要。
．1.9洞内适当位置挖一尺寸为60cm60cm100cm的集水坑将水集中起来，用抽水机抽入储水罐，不必再由洞外供水，从而省去了洞外水源化冰的麻烦。
第22卷,第4期 中国铁道科学V ol 122N o 142001年8月 CHI NA RAI LW AY SCIE NCEAugust ,2001文章编号:100124632(2001)0420047206高海拔高寒隧道施工技术刘 国 玉(中铁十六局第一工程处,北京 101300) 摘 要:大坂山公路隧道地处青藏高原东北部,祁连山脉东段南支脉,全长1530m ,洞口路面海拔高度为3792188m ,是国内目前海拔最高的隧道。
为了解决好高海拔高寒地区隧道施工问题,施工、设计、科研单位共同组织了科研攻关小组,通过研究、实践、总结、改进、提高,获得了在高海拔高寒地区修建隧道的基本经验和一些施工关键技术。
该工程的成功建设,为我国西部大开发,修建高海拔高寒地区公路、铁路隧道提供了宝贵的经验和施工技术。
关键词:高海拔;高寒地区;隧道;施工 中图分类号:U4161168:U45912 文献标识码:A 收稿日期:2001205216 作者简介:刘国玉(19692),男,安徽五河人,高级工程师。
基金项目:铁道部科技研究开发计划项目(2000G 037)1 前 言 大坂山公路隧道地处青藏高原东北部,祁连山脉东段南支脉,位于青海省境内,是227国道西宁至张掖段的重点工程之一。
隧道全长1530m ,洞口路面海拔3792188m ,是国内目前海拔最高的隧道。
据中国科学技术信息研究中心查新检索国内外有关文献和资料获悉,该隧道海拔高度位居世界第一。
为了解决好高海拔高寒地区隧道施工问题,施工、设计、科研单位共同组织了科研攻关小组通过研究、实践、总结、改进、提高,获得了在高海拔高寒地区修建隧道的基本经验和一些施工关键技术,如:防排水、防寒保温、低温混凝土施工、机械设备配套、施工人员安全防护、施工组织管理模式等,解决了施工有关难题。
经过工程竣工验收与通车运营,达到了优质、高效、安全的总目标。
该工程的成功建成,为我国西部大开发,修建高寒高海拨公路、铁路隧道,提供了成功的先例,具有重要的参考价值。
2 工程概况及特点211 施工区域自然条件该地区属内陆高原寒冷气候带,高寒多雨,年平均气温-311℃,极端最低气温-3411℃,极端最高气温2215℃,年负温期近8个月,年均降雨量84114mm ,年均蒸发量615mm ,氧气含量仅为海平面的62%。
隧道位于祁、吕、贺山字形两翼褶皱带与秦昆东西向构造带的复合部位,地质构造与组合形式异常复杂。
山峦起伏大,古冰川与寒冻风化侵蚀地貌发育,岩层厚度极不稳定,节理裂隙发育,三大断层横贯其中,Ⅱ2Ⅲ类围岩约占55%,地质条件极差。
该隧道地下水丰富,开挖后渗漏水严重,多处发生过涌水,局部富水区呈喷射状涌水,涌水量高达3528m 3・d -1。
隧道工程地质纵剖面示意图,见图1。
图1 工程地质级剖示意图212 工程概况及特色大板山隧道按Ⅲ级公路设计。
建筑限界:净高415m,净宽7+2×0175m。
进、出口洞门墙均采用25号钢筋混凝土结构,出口洞门墙基础以下115 m换填粗粒土石。
进、出口分别设置了长为25m、30m的防雪明洞(图2)。
根据隧道建筑限界要求,并考虑到高寒地区的温差,隧道衬砌可能承受非均匀冻胀力,衬砌内轮廓线采用单心圆,内半径为r1=454158cm。
该隧道Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩地段分别约占全长的37%、18%和45%。
初期支护为40cm厚,C25模喷混凝土,二次模筑衬砌。
根据中科院兰州冰川冻土研究所提供的隧道进、出口冻结深度,通过反复比较,确定沿隧道全长设置防寒泄水洞,出口采用圆端掩埋式保温出水口,排除隧道围岩中的地下水。
防寒泄水洞设在隧道行车道下面315m～5m,断面开挖尺寸216m×216m。
在防寒泄水洞内,左右对称开挖横洞,与左右墙脚下设置的竖向泄水孔相通,以便将正洞二次衬砌外的围岩渗透水,经由纵向盲沟和纵向透水管,疏导至竖向泄水孔,再由防寒泄水洞排出洞外。
以期尽快排除地下水,尽量减少地下水因滞流冻胀对衬砌产生的附加力,防止隧道内挂冰和路面结冰造成的交通中断。
隧道与泄水洞的构造示于图2。
图2 隧道结构图(单位:cm) 沿隧道纵向全长,在边墙墙脚外侧和仰拱中心下面设置三道干砌片石排水盲沟和排水过滤管排水系统。
每隔3m～10m,在横向再设置一道干砌片石排水盲沟或采用PE230S排水板,并在仰拱下中心排水盲沟与防寒泄水洞之间用竖向泄水孔连通,竖向泄水孔间距为10m。
隧道初期支护与二次衬砌之间沿隧道全长范围内,铺设由450g・m-2土工布和2mm CPE防水板构成的防水层。
防水板在施工中优选为018mm的LDPE,并在分段浇筑的二次模筑衬砌施工缝处设HPE350止水带。
为了解决高寒地区隧道内冬季经常出现冰柱和冰棱及衬砌在冻结和溶解的反复循环作用,会加速隧道衬砌的变形和破坏等问题,确保使衬砌背面的围岩水温度高于冰点,原设计在隧道两端洞口一定长度范围内(出口约500m,进口约300m),于二次衬砌和初期支护之间设置了保温隔温层。
经反复试验后,选定了适当的保温层体系。
并将内置的保温隔温层改为全隧道设置的外贴式保温隔温层,隔温效果显著。
3 主要施工方法及技术成果311 主要施工原则根据高海拔高寒地区的自然环境条件、施工设计的规格,本着安全、优质、高效、适用、稳妥的精神,确立了以下基本指导原则。
(1)由于气压低、缺氧、寒冷、多风,内燃机械功率损失较大,防冻起动较难。
尽量少用内燃机设备,多用电动或风动机械。
(2)尽量用机械化施工替代人力施工,减少施工人员,减轻劳动强度,提高劳动生产率。
(3)加强洞内通风机械设备的配置,特别是充分利用设置在正洞下方的泄水洞,提供洞内更多的新鲜空气,改善工作面的空气环境。
(4)在持续低温的条件下,采取措施,确保工程质量,特别是喷混凝土和混凝土的质量。
(5)为了防止施工中出现冻融、冻涨的可能,要建立完善的、充分的供暖、防寒、保温设施,保证人员、机械设备和施工的正常运行。
特别是隔热层的修筑对保证隧道的正常使用至关重要。
(6)隧道防冻涨是施工中要解决的核心问题。
低温和水的存在是形成冻涨的基本因素,因此,除作好防冻涨的措施外,在隧道周围形成一个包括泄水洞在内的完善的、通畅的防排水系统,是工程取得成败的关键。
312 主要技术成果31211 充分发挥了防寒泄水洞的有利作用,优先开挖贯通防寒泄水洞,贯穿于公路隧道底部以下315m ～5m处,它由自身构筑的排水系统与上层隧道二次衬砌外构筑的排水系统相连接,共同形成上下综合性连通的排水系统,将围岩渗漏水排出洞外。
它84中 国 铁 道 科 学 第22卷对工程施工与运营有如下有利作用:11防寒泄水洞的早日贯通,对隧道工程地质和水灾地质状况,起到超前预报的作用;21在正洞掘进到深部适当位置,开挖一 100 cm的竖井与防寒泄水隧洞顶部连通,在竖井内安装一台28kW轴流式通风机,向掌子面补充新鲜空气,对改善通风排烟环境非常有利;31在防寒泄水洞的横通道内,建过滤蓄水池,利用一部分地下水资源,供施工用水,对防冻节约也都有利;41必要时还可以架设专用电缆线供钻孔台车用电等。
图3 防寒泄水洞断面图(单位:cm) 由于防寒泄水洞与正洞的排水系统对围岩渗漏的地下水长期起排放作用,减少地下水对隧道二次衬砌的压力,相对增加了隧道的综合抗渗能力,对防治冻害,有重要意义。
因此早日开工贯通防寒泄水洞,非常必要。
此外,因泄水洞位于正洞之下,先行修建泄水洞,将大大减少之后对修筑的正洞的影响。
因此,上场后即组织队伍开展防寒泄水洞施工,争取在正温气候条件下,尽早开工掘进。
图4 保温出水口断面图 防寒泄水隧洞的开挖断面较小,采用全断面开挖,人工打眼,光面爆破,小型机具无轨运输出碴,在Ⅱ类围岩地段,采用小导管注浆进行超前支护和加固。
构筑防寒泄水隧洞和横通道周边的混凝土衬砌,按设计及竖向泄水孔位的要求,在混凝土衬砌内预埋泄水管道,与上层竖向泄水孔连接排水。
泄水洞的出口,按保温出口设计。
其保温结构见图4。
31212 适用于高海拔高寒条件下的施工机械配套技术针对高海拔高寒地区的特征和隧道工程地质,选择适于其特点的施工技术、施工方法、施工机械设备和工程材料,使之成为有创新的最佳组合。
遵循311所述施工原则,按分部工程和保障系统分类,拟定其配套方案如下。
配备的主要机械设备名称型号,请见表1所示。
表1 施工设备配套表序号设备名称规格型号功率K VA工作能力1电脑导向台车Z LSG BC200三臂2交流稳压器S BW400kVA3轮式侧卸装载机Z LS OC1583m34自卸汽车BM A2014820t5风动凿岩机7655型36m3・min-16湿喷机TK9615m3・h-17电动空压机4L—20/813020m3・min-18电动空压机3L-10/87510m3・min-19电力变压器ST—420/10420kVA10电力变压器ST—320/10320kVA11轴流式通风机JF62—228390m3・min-112轴流式子午风机6013强制式拌合机JS—5002225m3・h-114自落式拌合机J I—400756～12m3・h-115压浆机UB J—118G2816混凝土皮带输送机ZP—60417铺衬台车18电动抽水机4DA8×74019电动抽水机6BA—8B2220激光导向仪JD—331213 低温混凝土施工技术(1)对原材料进行预加热,提高混凝土出料温度。
针对大坂山高寒对混凝土施工质量影响大的特点,经过不断研究探索、革新,总结出一套严寒条件下的低温混凝土施工技术,有效地解决了低温环境混凝土施工的难题,保证了隧道的顺利修建,具体采取了以下措施:①加强洞内及运输过程中的保温工作,减少热量散失。
②掺加外加剂,控制混凝土的配合比,提高混凝土自身的性能。
③混凝土浇筑后做局部空间加温、养护和模板94第4期 高海拔高寒隧道施工技术增加导热系数低的保温材料,以利于混凝土强度的生成。
以上几种措施的综合使用,保证了混凝土施工质量,不仅达到强度要求,又做到了内实外美,为隧道创优奠定了基础。
三年来,未发生任何冻害和混凝土质量问题,证明此套技术是有效的。
材料科学的进步是保证高寒施工质量非常有利的途径,在隧道修筑的实践中,使用了能够在低温进行混凝土喷射施工的新型水泥材料,弥补了难以进行严寒隧道喷射混凝土支护的难题。
31214 防寒保温系统施工技术施工中,我们研究探索出了一套防寒保温施工技术,通过对高压风管、排水管路的保温,并创造性地采用恒压供水装置,解决了严寒条件下施工诸项困难,有力地保障了隧道的正常施工及施工质量。
在进行大量反复对比实验后,所确立的由硬质聚氨脂保温层、干法硅酸铝纤维板保温防火层和玻璃钢保护层组成的隧道保温结构,效果极为显著,当洞内环境气温在-16℃时,保温层背后的混凝土仍能处于0℃以上的正温,有效地隔断了冷能向结构混凝土的传递,防止了隧道冻结圈的形成。
