【正文】 其措施可分為隔熱法和加熱法兩類（見 下 圖），一般采用前一類，后一類還有待進一步試驗、改進。 從 目前 來看 ，我國對凍害的防治主要從水、溫度、 襯 砌設計三方面出發(fā)，提出相應的工程措施，或采用綜合治理的辦法。到目前為止還沒有正式的寒區(qū)公路隧道凍害處治的相關規(guī)程，各個設計單位往往各自為政， 即使考慮防凍設計，也往往采用不同的方法。該隧道結合其支護形式，在初期支護與模筑襯砌之間設 5cm 厚的隔熱保溫層。保溫層采用硬質聚氨酯，考慮在多年凍土層中防排水設計以堵為主，結合隔熱保溫措施，盡量減小貫通后襯砌內外側的熱交換，使圍巖當中的水處于凍結狀態(tài)。 參考文獻 [1] Akira Inokuma， Shigero． Road Tunnels in Japan： Deterioration and Countermeasures[J]． Tunnelling and Underground Space Technology，1996， 11(3)： 305309． [2] 黑川義範．隧道冰柱防治工程和隔熱襯砌 [J]，隧道譯叢， 1984， (1)：3544． [3] 中華人民共和國交通部 . （ JTG D702021） .北京：人民交通出版社 . [4] 中科院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所凍土工程國家重點實驗室（ 19952021） .高海拔寒冷地區(qū)隧道工程凍害防治技術研究 . [5] 中國科學院蘭州冰川凍土研究所，陜西省公路勘察設計院．寧－張公路大坂山隧道凍土預報、模型試驗及風吹雪災害防治研究 [M]． 1995，3341． [6] 張祉道，王聯(lián)．高海拔及嚴寒地區(qū)隧道防凍設計探討 [J]．現(xiàn)代隧道技術， 2021， 41（ 3）： 16． [7] 張學富 .賴遠明 .喻文兵等 . .鐵道學報 [8] 賴遠明，喻文兵，吳紫汪等 . .冰川凍土 [9] 鐵道第三勘察設計院編著．凍土工程 [M]．北京：中國鐵道出版社，2021， 261275． [10] 陳建勛，昝勇杰．寒冷地區(qū)公路隧道防凍隔溫層效果現(xiàn)場測試與分析[J]．中國公路學報， 2021， 14（ 4）： 7579． [11] 關寶樹編著．隧道工程設計要點集 [M]．北京：人民交通出版社， 2021，357393． [12] 呂康成，崔凌秋等 編著． 隧道防排水工程指南 [M]．北京：人民交通出版社， 2021 4. 項 目 實施方案 項目主要研究內容 東北 寒區(qū)隧道 凍脹條件與 凍脹機理分析 （ 1）凍融巖石圈整體凍脹破壞分析 該理論認為 隧道周邊圍巖凍結區(qū)中圍巖孔隙中 充滿了水，則圍巖內的水凍結成冰后將整體膨脹，從而對襯砌產生凍脹壓力。計算中為了突出凍脹對二次襯砌的影響，不 考慮溫度變化和結構荷載對襯砌應力的影響而只計算凍融圈內圍巖凍脹所產生的附加應力。由于開挖面不平整、初期支護不平順以及防水板鋪設等原因，使得襯砌背后留有局部存水空間，一旦存水結冰即產 生凍脹力， 根據(jù)此模型針對不同的存水體積和襯砌厚度對凍脹力進行了計算，由于隧道和存水空間的形狀均不規(guī)則，無法獲得凍脹力的解析解，故設計采用有限元程序進行數(shù)值模擬計算以獲得數(shù)值解。 （ 3）含水風化層凍脹破壞分析 部分理論認為襯砌的凍脹是由于風化層中水凍結而引起的。 高海拔 寒區(qū) 公路 隧道 支護結構 抗凍 耐久性 研究 （ 1）隧道圍巖的抗凍性研究 隧道圍巖的抗凍性研究將主要針對松軟圍巖進行。 （ 2） 混凝土材料的 抗 凍性研究 混凝土的抗凍性研究以室內試驗為主。分析試驗數(shù)據(jù)，歸納凍融循環(huán)對混凝土強度的影響規(guī)律。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，但是對于局部存水凍脹破壞和凍脹性圍巖中隧道結構的凍脹破壞沒有明顯的作用。另外，隧道內一旦有凍害發(fā)生，則襯砌中產生的拉應力值較大，因此采用鋼筋混凝土結構作為二次襯砌可以有效地防止襯砌開裂，提高結構的承載能力。 （ 4）寒區(qū)隧道襯 砌 支護結構 受力和位移監(jiān)測研究 通過開挖支護過程中埋設襯砌受力和圍巖變形監(jiān)測探頭，對 支護結構的受力和變形情況進行研究分析，探明凍脹力對襯砌結構的影響，為結構的抗凍耐久性提供設計依據(jù)，同時也確保施工和運營得安全。 ② 中心深埋水溝埋設深度研究 用解析方法求解單一介質的一維熱傳導定解問題，地表的邊界條件為邊界溫度按一年為周期的正弦規(guī)律變化；地層深處的分析邊界條件為一定深度處溫度常年恒溫 ， 可以為 嚴寒 地區(qū)隧道的中央排水管的合理埋置深度的設計提供依據(jù)。而地下工程最令人頭痛的滲漏部位 正是變形縫和施工縫。 針對隧道中變形縫、施工縫處普遍發(fā)生的滲漏水現(xiàn)象，對目前廣泛使用的止水條、止水帶 、 彈性密封劑的 使用效果 以及接縫施工中 存在的支撐面不平整、粘接面不密實、搭接松動、混凝土疏松多孔等問題 進行研究，鑿除 接縫 滲水處襯砌，探索 止水材料 失效原因及破壞形式， 改進接縫處施工工藝， 開發(fā)有針對性的縫隙止水排水材料和混凝土堵漏技術。 無論是哪一環(huán)節(jié)排水堵塞，都有可能 導致襯砌凍脹破壞，因此建議在仰拱上初噴內外設置環(huán)向半圓排水管和環(huán)向排水盲溝，在仰拱處分層設置橫向排水管和橫向排水盲溝 ，實現(xiàn) 隧道的 雙層排水 。 通過實際應用，對其橫向和環(huán)向排水管道設置形式、間距進行研究。在噴膜防水層后施工土工布和防水層，通過柔性和硬性防水材料的組合應用，實現(xiàn)寒區(qū)隧道的高效防水。 由于東北地區(qū)長時間嚴寒，地面表層溫度逐漸下降，凍深逐漸加大至最大凍深，本區(qū)域最大凍深可達 1 . 5m，而隧道兩層襯砌的厚度一般不超過 100cm。采用敷設防凍隔溫層的措施，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。 結合已有隧道防凍隔溫層的設計，對選用材料（干法硅酸鋁纖維板、硬質聚氨酯泡沫塑料、 PEF 聚乙烯泡沫塑料）的性能進行測試，并通過現(xiàn)場對比實驗，確定最佳的防凍隔溫材料組合和施工方式（ 襯砌表面、初期支護與二次襯砌之間） ，并對實驗段的實測溫度數(shù)據(jù)進行分析，提出今后對隧道防凍隔溫層設計和施工的基本建議。 通過解析計算 和有限元模擬計算法對防凍隔溫層厚度進行計算。 高海拔 寒區(qū) 公路 隧道溫度場變化規(guī)律 及襯砌凍脹力數(shù)值模擬 研究 （ 1）圍巖凍結深度隨 埋置深度、 海拔、溫度的變化規(guī)律研 究 通過國內外調查和現(xiàn)場測試，嘗試建立隧道橫斷面襯砌壁后的凍深與該斷面埋置深度、海拔、隧道溫度之間的關系，為隧道的防凍害設計和襯砌結構設計提供更多的數(shù)據(jù)資料。 測定隧道 襯砌表面和內部的溫度分布與變化，圍巖內部的溫度分布