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隧道逃生亚博体育下载开户新闻:隧道冻害发生机理及防治

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隧道逃生亚博体育下载开户新闻:隧道冻害发生机理及防治

在寒冷及严寒地区,隧道的冻害是非常容易出现的,并且不能进行根治,普遍的存在与高寒地区。目前在我国,高寒地区的隧道运营在逐渐的增多,因此系对冻害的相关问题要积极的分析防治,这样才能保证隧道的行车安全。基于此,本文对高寒地区冻害防治的相关问题进行了具体分析。 
1.寒区隧道内气温及围岩温度变化比较大。隧道内各时节的气温较差与年平均气温较差是进出处大、中间段小,其差值是随隧道长度增加而减少。 
2.寒区隧道洞壁开挖后围岩形成新的冻土层。
3.寒区隧道围岩与衬砌层要遭受反复冻融作用,衬砌层与围岩在反复冻融作用下,将发生明显的强度损失。
4.隧道衬砌层将反复遭受冻胀力作用。寒区隧道衬砌层后面含水围岩,每年均要发生冻结,产生冻胀,当冻胀受到受到衬砌层与围岩自身的约束就要引发冻胀力。
5.寒区隧道围岩含水层水温普遍较低,低温为渗入隧道或积于排水沟的水发生冻结提供了条件。 
 
隧道冻害现象及机理
在寒冷地区修筑隧道由于受寒冷气候的影响,极易产生各种各样的冻害现象,如衬砌漏水、挂冰路面隧底冒水、积冰、冻胀衬砌变形、开裂、酥碎、剥落洞门墙开裂等。影响寒区隧道产生冻害的因素很多,主要有四个方面: 
1.温度
寒冷地区隧道全年中寒冷时间很长,隧道洞口处,可能出现外界大气补给的热量大于隧道围岩散失的热量的情况,使得原有的冻土层融化,发生冻胀破坏,导致热融滑塌现象的出现。
2.水的影响
寒冷地区隧道围岩富含地下水,当温度降低到围岩的冻结温度以下时,围岩中的水冻结,引起体积膨胀,就可能发生冻害。
3.围岩因素
寒区隧道冻害的产生主要是因为围岩冻结膨胀受到约束而产生的冻胀力引起的。因此,那些抗压强度小、结构不密实、含水量大的围岩容易产生冻胀,造成破坏。 
4.设计和施工因素
当以上三个条件都具备时,寒区隧道在设计、施工时采取的工程措施不当就可能导致隧道冻害的发生。 

隧道冻害防治思路
目前国内隧道冻害防治措施主要有:防排水法、防寒门法、铺设保温层法、供热法。 
1.提高隧道衬砌结构抗裂性
首先应加强支护和加强二次衬砌的抗裂能力,采取柔性结构是否能够保证抗冻要求。 
2.开发新型隧道保温技术
目前,敷设隔热保温材料法是我国寒区隧道的主要防冻措施,即在衬砌表面或二次衬砌与初期支护之间设置隔热材料。常用的保温材料有聚氨酯泡沫、聚酚醛泡沫、聚苯乙烯、干法硅酸铝纤维等,这些材料的特点是导热系数低,吸水率低,易加工,加工厚度小等,但同时,这些有机的保温材料也存在易损坏、耐久性差等问题,实际保温效果在某些隧道中已表明不太理想,因此,应积极开发新的隧道保温技术。 
3.隧道衬砌全面保温技术
国内应用最普遍的就是防冻隔温层,其施工方法有两种,一种是设置在衬砌的表面,另一种是设置在衬砌的中间。这两种方法各有优缺点,且施工工艺各有不同。设置到衬砌表面的又有两种施工工艺,一种是直接喷涂法,另一种是预制铺设法。 
4.供热法
地源热泵型供热系统主要由取热段、加热段、热泵与分、集水管路四部分组成,可用于寒区隧道洞口段衬砌和排水系统的加热。取热段位于隧道中部恒温段,由环式串联的PE管组成;加热段安设在隧道洞口冻结段内,由安装于二衬、保温水沟内的供热管组成。在地源热泵供热系统的布设中,热交换管的布置是主要工作,取热段,加热段,分、集水管路均需要铺设大量的热交换管,这些管路联系起来,通过纵向总管与热泵连接,即形成了一个完整的热交换体系。 
5.防水层防水
寒冷地区隧道渗漏的原因很多,但最基本的原因则是防水层(第二圈层)破损,以及由衬砌混凝土与止水带组成的防水圈层(第三圈层)不严密。如果两个防水都十分严密,或者其中一层十分严密,即便是寒冷地区的隧道,也不应出现任何渗漏以及由此引发的各种冻害。 
综上所述,通过对寒冷地区隧道冻害的分析,我们知道要有效的预防寒区隧道冻害,应从加强基础数据测试、提高隧道衬砌结构抗裂性、积极研发和应用新型隧道防排水措施、积极尝试主动的和被动的隧道保温技术等几方面入手,彻底改变寒区隧道病害多发而颇多无奈的现状。


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