高原多年凍土隧道施工技術(shù)及工藝試驗研究.pdf

1、青藏鐵路格拉段昆侖山和風(fēng)火山隧道位于青藏高原海拔4500m以上的多年凍土區(qū)，是青藏高原550Km連續(xù)多年凍土區(qū)修建的僅有的兩座隧道，是目前世界上在高原多年凍土區(qū)這一特殊氣候及圍巖條件下修建的最高海拔的隧道工程。該區(qū)具有獨特的冰緣干寒氣候特征。在這種特殊的氣候和圍巖條件下修建隧道在世界隧道建設(shè)史上尚屬首次，遇到的是全新的技術(shù)課題。本文主要對高原凍土隧道的施工技術(shù)、工藝進行了試驗研究。 1.通過運用微分方程對凍土隧道圍巖溫度場進行研

2、究并對實測溫度數(shù)據(jù)進行處理分析，了解和掌握了高原凍土隧道圍巖溫度場變化規(guī)律，為施工中實現(xiàn)“盡量減少施工對凍土圍巖的擾動”的目標(biāo)采取合理的施工措施提供了理論指導(dǎo)。此項研究為國內(nèi)首次開展，填補了此項研究的國內(nèi)空白。 2.通過建立隧道洞內(nèi)、通風(fēng)筒內(nèi)空氣溫度場物理模型，模擬計算、分析和研究了隧道洞內(nèi)及風(fēng)筒內(nèi)空氣溫度場的規(guī)律，找出了風(fēng)筒進出風(fēng)口空氣溫度的關(guān)系，為正確選擇洞內(nèi)通風(fēng)方式和措施提供了理論指導(dǎo)。此項研究成果對同類工程施工具有指導(dǎo)意

3、義。同時，昆侖山隧道采用的背負式供氧技術(shù)、風(fēng)火山隧道采用的洞內(nèi)彌漫式施工供氧技術(shù)均為國內(nèi)首創(chuàng)。 3.通過配合比試驗、外摻料的摻量試驗、噴射工藝系統(tǒng)合理溫度試驗、噴射工藝流程及技術(shù)條件試驗、及室內(nèi)的強度試驗、抗凍融試驗、噴射混凝土與巖面的粘結(jié)強度試驗，證明了通過采用特殊的施工工藝，濕噴混凝土能作為高原凍土隧道施工的支護手段，統(tǒng)一了國內(nèi)隧道界在這一問題上的認識，解決了“在高原多年凍土地帶濕噴混凝土不能噴上去”的問題。同時制定了高原多

4、年凍土隧道濕噴混凝土支護施工工藝，為在高原多年凍土區(qū)隧道施工中采用濕噴混凝土支護積累了經(jīng)驗，填補了這方面研究的國內(nèi)空白。 4.結(jié)合工程施工對施工機械化配套進行了研究，為高原凍土隧道施工摸索了一套較為有效的施工機械化配套技術(shù)。其中防干擾仰拱作業(yè)橋已于2003年取得國家專利。 5.本文通過對多年凍土區(qū)隧道防水隔熱層的材料選擇、工藝試驗；通過高原凍土隧道模筑襯砌混凝土的原材料選擇、配合比選定、混凝土的拌制及運輸、養(yǎng)護與拆模條件

5、、設(shè)備配套及勞動力組織、質(zhì)量控制與評定等方面，研究了高原、高寒特定條件下多年凍土隧道的模筑襯砌混凝土及防水隔熱層施工工藝。取得的成功經(jīng)驗對同類隧道施工具有借鑒作用。 6.在昆侖山隧道的開挖過程中對圍巖表面的溫度分拱頂、拱腰、拱腳、墻中；每天分零時、8時、16時進行了實測，并進行了分析研究。這一成果填補了國內(nèi)空白。 7.針對昆侖山隧道建成后出現(xiàn)的保溫水溝部分季節(jié)凍結(jié)、不能全年排水、部分地段出現(xiàn)滲漏水的情況，開展了研究。通過