高寒地区隧道抗冻融灾害的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种高寒地区隧道抗冻融灾害的处理方法，包括以下步骤：(1)设计相应的隧道几何参数；(2)完成隧道初支施工；(3)先铺设防水板，再完成仰拱和二衬施工；每板隧道二衬采用两段式结构并在两段之间留有空隙用于安装弹簧组构件，弹簧组构件沿隧道长度方向在二衬的顶部、左侧壁、右侧壁依次交替布置，弹簧组构件包括端头钢垫板、埋设钢筋、弹簧和钢丝绳，隧道二衬的左、右侧壁脚部分别采用弧形凸起，插入隧道仰拱对应端头的弧形凹槽内实现可转动地相连。该结构能适应渗水围岩和隧道衬砌结构界面水汽冻融涨缩，对隧道衬砌结构产生的反复加载和强制性变形，彻底解决高海拔寒冷地区隧道衬砌结构冻融灾害问题。

Treatment of Tunnel Freeze-thaw Disaster in Alpine Region

The invention discloses a method for dealing with freeze-thaw disaster of tunnels in alpine regions, which includes the following steps: (1) designing the corresponding tunnel geometric parameters; (2) completing the initial support construction of tunnels; (3) laying waterproof plates first, then completing the construction of inverted arch and second lining; (2) adopting two-section structure for the second lining of each tunnel and leaving a gap between the two sections for installing spring group members, which are along the tunnel length. The direction of degree is arranged alternately at the top, left and right sides of the second lining. The spring group components include end steel cushion plate, embedded steel bar, spring and wire rope. The left and right sides of the second lining of the tunnel are respectively arc-protruded, which are inserted into the arc-shaped groove at the corresponding end of the inverted arch of the tunnel to realize rotatable connection. The structure can adapt to the frost-thaw shrinkage of water vapor at the interface between seepage surrounding rock and tunnel lining structure, and the repeated loading and mandatory deformation of tunnel lining structure can thoroughly solve the freeze-thaw disaster of tunnel lining structure in high altitude and cold areas.

【技术实现步骤摘要】
高寒地区隧道抗冻融灾害的处理方法
本专利技术涉及一种适用于高寒地区隧道抗冻融灾害的处理方法，具体涉及为解决高寒地区隧道富水洞段，围岩地下水渗流过程中，反复冻融胀缩变形对隧道衬砌结构造成的挤压或拉伸破裂引起的灾害问题，而设计的一种能够抵抗围岩渗水冻融产生的挤压应力或收缩张应力的处理方法，该方法可以避免隧道富水洞段衬砌结构冻融挤压或张拉破裂灾害。
技术介绍
我国西部特别是西南地区交通基础和水电资源开发建设已进入鼎盛时期，与此相关的交通设施提升改造建设和发展建设规模不断增大，高海拔地区建成、即将建成和规划建设的深埋长大隧洞越来越多，如建成的西藏贡嘎机场高速公路嘎拉山隧道、波密至墨脱嘎隆拉隧道和川西北的雀儿山隧道等，在建的拉萨至林芝高速公路米拉山隧道和川藏铁路拉林段嘎拉山隧道等，以及规划建设的川藏铁路雅安至林芝段的众多高海拔隧道和青藏高原及周边规划建设的其它铁路及高速公路高海拔隧道，隧道高程多在3000m至4500m之间。由于海拔高，季节性温差和昼夜温差较大，冬季气温几乎都和春秋夜间气温处于摄氏零度以下，夏季夜间气温也常处于摄氏零度以下，加上大气湿度较大和地下水较为丰富，隧道衬砌结构外侧围岩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高寒地区隧道抗冻融灾害的处理方法，包括以下步骤：(1)根据高寒地区隧道功能需要及相关规范要求，设计相应的隧道几何参数；(2)在隧址区工程地质勘查资料基础之上，按照相关规范要求对围岩质量进行分级，并确定相应的隧道初支措施、几何参数，并完成隧道初支施工；(3)先铺设防水板，再根据相关规范要求确定隧道仰拱和二衬措施、几何参数，并完成仰拱和二衬施工，所述二衬沿隧道长度方向分板施工，在相邻两板之间留有模筑施工缝；其特征在于，在第(3)步中，每板隧道二衬采用两段式结构并在两段之间留有空隙，相邻两板隧道二衬的空隙位置各不相同，在每板隧道二衬的两段空隙之间安装有可拉伸和压缩变形的弹簧组构件，所述弹簧组...

【技术特征摘要】
1.一种高寒地区隧道抗冻融灾害的处理方法，包括以下步骤：(1)根据高寒地区隧道功能需要及相关规范要求，设计相应的隧道几何参数；(2)在隧址区工程地质勘查资料基础之上，按照相关规范要求对围岩质量进行分级，并确定相应的隧道初支措施、几何参数，并完成隧道初支施工；(3)先铺设防水板，再根据相关规范要求确定隧道仰拱和二衬措施、几何参数，并完成仰拱和二衬施工，所述二衬沿隧道长度方向分板施工，在相邻两板之间留有模筑施工缝；其特征在于，在第(3)步中，每板隧道二衬采用两段式结构并在两段之间留有空隙，相邻两板隧道二衬的空隙位置各不相同，在每板隧道二衬的两段空隙之间安装有可拉伸和压缩变形的弹簧组构件，所述弹簧组构件与隧道二衬的板长相等，并沿隧道长度方向在每板隧道二衬的顶部、左侧壁、右侧壁依次交替布置，所述弹簧组构件包括端头钢垫板、埋设钢筋、弹簧和钢丝绳，每个隧道二衬的断开空隙内设置有两个相对的端头钢垫板，每个端头钢垫板通过预埋在隧道二衬内的埋设钢筋焊接固定，在两个端头钢垫板之间勾挂安装有若干弹簧，且所有弹簧沿隧道的长度依次布置，两个端头钢垫板的四周通过若干钢丝绳拉紧；所述隧道二衬的左、右侧壁脚部分别采用弧形凸起，插入隧道仰拱对应端头的弧形凹槽内实现可转动地相连。2.按照权利要求1所述的高寒地区隧道抗冻融灾害的处理方法，其特征在于：所述第(3)步包括：(3.1)根据设计的二衬厚度，确定端头钢垫板尺寸、埋设钢筋的形状及规格、二衬侧壁脚部与仰拱端头可转动连接的弧形尺寸、弹簧几何及力学参数，并选取钢丝绳；(3.2)加工端头钢垫板、埋设钢筋、弹簧和钢丝绳待用；(3.3)弹簧组构件及安装、二衬混凝土及仰拱的浇筑施工；弹簧组构件的安装方式有两种：一是隧道二衬结构浇筑时，将弹簧组构件按照设计位置，安装到二衬混凝土浇筑台车钢模内，然后浇筑混凝土；二是将两个端头钢垫板连同对应的埋设钢筋、钢丝绳按照设计位置，安装到二衬混凝土浇筑台车钢模内，然后浇筑混凝土，待二衬混凝土凝固后，再沿...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑典明，陈光，牙韩东，邓荣贵，杨敬，贺培霖，王杨波，
申请(专利权)人：中铁十一局集团第五工程有限公司，中铁十一局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50