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寒区隧道冻害防治技术研究

叶秀玺  
【摘要】: 随着我国高速公路的迅猛发展,尤其是西部大开发战略和振兴东北老工业基地政策的进一步落实,在东北部严寒地区与西部高海拔地区将出现更多的公路隧道,这些隧道由于受到寒冷气候的影响,非常容易产生隧道冻害现象。比如隧道衬砌开裂、剥落、挂冰和路面冒水、结冰等病害,将严重影响了隧道的使用功能和寿命。为了治理这些隧道发生的各种冻害问题,管理者曾投入了大量的物力、人力、财力,然而效果却不尽理想。针对这一现状,本文以吉林省新交洞隧道为依托工程,对寒区公路隧道的保温防冻问题进行了研究。 论文在对国内外寒区隧道应用的抗冻防冻措施的调研、分析的基础上,通过对隧道温度场的测试和冻害产生机理的多角度分析,揭示了隧道冻害现象产生的直接或间接的原因、条件,并针对其原因、条件论述了对应的防治措施。然后针对寒区隧道的这些特点,提出以防排水为主的综合保温防冻措施。其中,在吉林省新交洞隧道中已应用的止水带无接头安装、波形纵向排水管等防排水新措施,经检验有良好效果,对新建寒区隧道有一定的借鉴作用。 论文还针对新交洞隧道温度场分布的情况,根据热传导的原理,通过计算、分析确定了保温层的厚度计算公式,并且对公式进行了实例验证;又以新交洞隧道为例,利用ANSYS有限元计算软件对隧道围岩温度场的分布规律进行研究,从而在保温措施上首次采用了仅对重点部位—环向施工缝及隧道两侧下隅角进行保温的方案,具有重要的工程实际意义。


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