【正文】 7. 項(xiàng)目經(jīng)費(fèi) 估算及資金籌措情況 項(xiàng)目總金額： 350 萬(wàn)元，其中 申請(qǐng) 地方配套 經(jīng)費(fèi) ： 300 萬(wàn)元， 單位自籌（ 工程配套 ） 研究經(jīng)費(fèi)： 50 萬(wàn)元。 因此， 通過(guò) 課題的研究， 為寒區(qū)公路隧道設(shè)計(jì)、 施工、 凍害防治提供科學(xué)依據(jù)，顯的尤為重要。 技術(shù)裝備條件 課題組擁有多種先進(jìn)的試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備、相關(guān)軟件和基礎(chǔ)資料，完全可以滿足本課題對(duì)設(shè)備和技術(shù)儲(chǔ)備的要求。 實(shí)現(xiàn)課題目標(biāo)的主要措施 ① 嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)定，接受監(jiān)督。這類隧道圍巖由于有多種補(bǔ)給水源，在開(kāi)挖、運(yùn)營(yíng)過(guò)程中往往有大量地下水滲入，出水點(diǎn)多，涌水量大，常年性地下水出流。沿線地下水 發(fā)育， 以孔隙水、基巖裂隙水為主，其補(bǔ)給來(lái) 源主要為大氣降水、地下水。 隧道構(gòu)造發(fā)育 ，構(gòu)造帶巖體擠壓嚴(yán)重，節(jié)理、裂隙極為發(fā)育。 國(guó)內(nèi)外資料收集、考察 →現(xiàn)場(chǎng) 調(diào)研、分析 → 編制方案建立數(shù)學(xué)、物理分析模型 → 模型試驗(yàn)、室內(nèi)試驗(yàn) → 數(shù)值模擬計(jì)算 → 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及量測(cè) → 結(jié)合依托工程， 進(jìn)行 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) → 成果匯總 → 在其它工程中推廣應(yīng)用。 （ 3）寒區(qū)公路隧道路面防滑技術(shù)研究 通過(guò)改進(jìn)路面 材料和級(jí)配比、添加外加劑以及刻槽工藝，對(duì)路面防滑材料進(jìn)行路用性能試驗(yàn)、環(huán)境的影響評(píng)價(jià)和合理使用方法研究。 近幾年來(lái) 經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)分析 發(fā)現(xiàn) ， 在道路路面材料中加入 一些特定的礦物、化學(xué)外加劑如 納米二氧化鈦 等材料通過(guò)光催化作用和化學(xué)反應(yīng) 消除 路面積雪同時(shí)也 降低 了 環(huán)境污染。 加熱電纜可以放置在瀝青混凝土面層和瀝青混凝土基層之間或者瀝青層和水泥混凝土基層之間 ； 導(dǎo)電混凝土是在普通混凝土中添加一定含量的導(dǎo)電組分材料而制成的一種新型水泥復(fù)合材料 ， 具 有良好的導(dǎo)電性和電熱特性 .在外加交流或直流電源作用下 ， 導(dǎo)電混凝土?xí)蚱渥陨淼碾娮瓒a(chǎn)生熱量 ， 使路面溫度升高 。 （ 2） 積雪區(qū)隧道洞口行車安全研究 1）洞口積雪對(duì)隧道進(jìn)出口行車視覺(jué)適應(yīng)性影響研究 在積雪 地區(qū)，車輛進(jìn)出隧道時(shí)比一般地區(qū)亮度變化大，眩光更嚴(yán)重，因此對(duì)駕駛?cè)藛T的視覺(jué)亮度適應(yīng)能力進(jìn)行研究，作為隧道線形設(shè)計(jì)和洞口裝飾的參照依據(jù)。 因此，通過(guò)在施工 過(guò)程 中引進(jìn)施工工藝質(zhì)量控制的方法， 對(duì)其開(kāi)挖方法、支護(hù)措施、工序銜接 中的 各個(gè)施工步驟、工藝進(jìn)行質(zhì)量指標(biāo)化評(píng)價(jià)，通過(guò)研究確定合理的量化標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，以滿足寒區(qū)隧道施工的要求。 應(yīng)對(duì)一天中 不同的溫度和 一年中不同的 季節(jié) 所 采用外加劑 進(jìn)行研究 。 影響混凝土抗防凍性能的主要因素包括 :骨料 的壓碎值、含泥量及混凝土水灰比、密實(shí)度 、 外加劑 等。 （ 2） 對(duì)于長(zhǎng)、特長(zhǎng)隧道的基本段照明段落可采用 LED 燈具進(jìn)行照明設(shè)計(jì)，根據(jù)中間視覺(jué)照明理論，在不影響行車安全及舒適性的前提下可降低隧道基本段照明亮度，達(dá)到節(jié)能的目的。因此在響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的前提下，對(duì)于高海拔地區(qū)也應(yīng)合理的選取洞外亮度，保證行車的安全和舒適。 測(cè)定隧道 襯砌表面和內(nèi)部的溫度分布與變化，圍巖內(nèi)部的溫度分布與變化 ， 根據(jù)隧道圍巖內(nèi)測(cè)溫元件的溫度值年變化曲線，確定其與隧道洞內(nèi)環(huán)境溫度的關(guān)系，并同理論計(jì)算結(jié)果相對(duì)比，找出兩者偏差的原因。 通過(guò)解析計(jì)算 和有限元模擬計(jì)算法對(duì)防凍隔溫層厚度進(jìn)行計(jì)算。采用敷設(shè)防凍隔溫層的措施，可以起到隔熱保溫作用，大大減小凍融圈的范圍，以確保襯砌背部水不凍結(jié)。在噴膜防水層后施工土工布和防水層，通過(guò)柔性和硬性防水材料的組合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)寒區(qū)隧道的高效防水。 無(wú)論是哪一環(huán)節(jié)排水堵塞，都有可能 導(dǎo)致襯砌凍脹破壞，因此建議在仰拱上初噴內(nèi)外設(shè)置環(huán)向半圓排水管和環(huán)向排水盲溝，在仰拱處分層設(shè)置橫向排水管和橫向排水盲溝 ，實(shí)現(xiàn) 隧道的 雙層排水 。而地下工程最令人頭痛的滲漏部位 正是變形縫和施工縫。 （ 4）寒區(qū)隧道襯 砌 支護(hù)結(jié)構(gòu) 受力和位移監(jiān)測(cè)研究 通過(guò)開(kāi)挖支護(hù)過(guò)程中埋設(shè)襯砌受力和圍巖變形監(jiān)測(cè)探頭，對(duì) 支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力和變形情況進(jìn)行研究分析，探明凍脹力對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的影響，為結(jié)構(gòu)的抗凍耐久性提供設(shè)計(jì)依據(jù)，同時(shí)也確保施工和運(yùn)營(yíng)得安全。其中，使 用抗凍混凝土可以有效的防止襯砌混凝土的冰凍破壞，但是對(duì)于局部存水凍脹破壞和凍脹性圍巖中隧道結(jié)構(gòu)的凍脹破壞沒(méi)有明顯的作用。 （ 2） 混凝土材料的 抗 凍性研究 混凝土的抗凍性研究以室內(nèi)試驗(yàn)為主。 （ 3）含水風(fēng)化層凍脹破壞分析 部分理論認(rèn)為襯砌的凍脹是由于風(fēng)化層中水凍結(jié)而引起的。計(jì)算中為了突出凍脹對(duì)二次襯砌的影響，不 考慮溫度變化和結(jié)構(gòu)荷載對(duì)襯砌應(yīng)力的影響而只計(jì)算凍融圈內(nèi)圍巖凍脹所產(chǎn)生的附加應(yīng)力。保溫層采用硬質(zhì)聚氨酯，考慮在多年凍土層中防排水設(shè)計(jì)以堵為主，結(jié)合隔熱保溫措施，盡量減小貫通后襯砌內(nèi)外側(cè)的熱交換，使圍巖當(dāng)中的水處于凍結(jié)狀態(tài)。到目前為止還沒(méi)有正式的寒區(qū)公路隧道凍害處治的相關(guān)規(guī)程，各個(gè)設(shè)計(jì)單位往往各自為政， 即使考慮防凍設(shè)計(jì)，也往往采用不同的方法。 日本的隧道工作者對(duì)凍害的防治進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，獲得了許多寶貴經(jīng)驗(yàn)，概括起來(lái)，其措施可分為隔熱法和加熱法兩類（見(jiàn) 下 圖），一般采用前一類，后一類還有待進(jìn)一步試驗(yàn)、改進(jìn)。研究工作主要在以下兩個(gè)方面進(jìn)行： （ 1） 基礎(chǔ)性的研究工作。已修筑的寒區(qū)隧道由于凍脹力的作用 ,普遍存在著嚴(yán)重的工程凍害。 目前處于即將投入建設(shè)的 京 藏公路 （那拉段） 仲果隧道工程 ,規(guī)劃建設(shè)長(zhǎng)度為 5300m， 隧道洞口高程在 4200m 左右。因此 ， 青藏高原周邊的高山峽 地將成為 未來(lái)交通建設(shè)的熱點(diǎn)地區(qū) 。 我國(guó) 目 前已建成的著名高海拔公路、鐵路 隧道 。以 本項(xiàng)目特長(zhǎng)隧道 仲果隧道 [1]為例，隧道進(jìn)出口海拔 4100 左右 , 最冷月月 平 均氣溫 ℃ ,極端最低溫 ℃， 全年積雪 EJ 為 5?6 個(gè)月 ,大雪、吹雪、雪崩、暴雨、低溫寒潮等氣候?yàn)?zāi)害不斷。受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造影響 ， 在這些地區(qū)常發(fā)育有泥石流、滑坡等不良地質(zhì) ,威脅到路線的正常營(yíng)運(yùn)安全。在 3000m 海拔上可使大多數(shù)人在靜息狀態(tài)下出現(xiàn) 不 同程度的高原反應(yīng) ， 超過(guò)這個(gè)海拔高度 ， 人體在機(jī)能代謝上的改變更加明顯。 依托工程基本情況 本項(xiàng)目隧道海拔在 4000m 以上， 其中 最長(zhǎng) 隧道 仲果隧道 全長(zhǎng) 5300 米，進(jìn)口高程 4280，出口高程 4170。 高 海拔 地區(qū) 大斷面公路隧道設(shè)計(jì)、施工關(guān)鍵技術(shù)研究 建議單位： 中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司 （公章） 申報(bào)日期： 2021 年 1 月