高寒地区公路隧道施工中常见的问题及应对策略

高寒地区公路隧道施工中常见的问题及应对策略

【摘要】随着我国经济的发展，公路施工的范围越来越广泛。在我国西部高寒地区也修建了越来越多的公路，很多公路隧道的施工也在不断涌现。在西部高寒地区修建公路隧道必须注

意其独特的气候条件和地质条件，这样才能保证公路隧道的安全。本文分析了高寒地区公路

隧道施工常见的问题并提出了自己的对策。

【关键词】高寒地区；公路隧道；问题及策略

【中图分类号】U445.4【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）18-0137-02

随着我国国民经济的快速发展，对交通运输的需求越来越大，全国各地都在修建高等级的公

路来满足各地交通运输的需求。对于我国西部高寒地区来说，为了适应国家西部大开发的战略，越来越多的公路出现在西部，在西部高寒地区进行公路施工就不可避免的遇到公路隧道

的施工问题。高寒地区由于其特殊的气候特点和地质条件，在隧道公路施工中会遇到其他地

区隧道公路难以遇到的问题，因此不能完全按照其他地区公路隧道施工的经验进行施工，必

须针对高寒地区的特点有针对性的进行公路隧道施工。高寒地区公路隧道施工常见的问题包

括混凝土的施工问题、二衬施工质量控制问题、公路隧道的防、排水设计问题和防冻措施问题。

1.高寒地区公路隧道的混凝土施工问题

高寒地区由于其独有的气候和地理特性，在混凝土施工方面必须对拌和站保温、混凝土的运

输和隧道内的保温严格控制，根据隧道公路施工时的气温以及工程条件，在确保工程质量和

进度的前提下，采用适合高寒地区的施工策略。

新浇筑的混凝土遇到低温会使拌合水结成冰，由于水和冰的密度不同导致水结冰后体积会增

大9%左右，这样水泥的水化作用也就会失去作用，水泥浆体中的空隙会比常温下正常凝固的混凝土变大，这样就会导致混凝土的各种物理特性都有所下降，比如抗压力减少一半，抗渗

能力几乎丧失，混凝土与钢筋的粘合力也会有显著的下降。因此寒冷温度下的混凝土不但受

力强度下降，而且耐用性也会大大降低。如果为了提高混凝土的强度来增加水泥的用量，虽

然可以解决抗压的问题，但是耐用性还是无法解决。因此在高寒地区公路隧道施工时，对于

混凝土的使用必须防止在硬化初期受到低温的影响，尽快获得混凝土的强度。一般来说混凝

土的温度降到零度以下前，其抗压强度不能低于抗冻的临界强度。抗冻临界强度根据水泥成

分的不同有所不同。如果混凝土水泥原料为硅酸盐水泥，则抗冻临界强度为混凝土设计强度

的30%；如果混凝土水泥原料为矿渣硅酸盐水泥，则抗冻临界强度为混凝土设计强度的40%，如果施工时需要提高混凝土的强度等级，那么抗冻临界强度也要随之调整。在高寒地区进行

公路隧道施工，为了缩短混凝土的养护时间一般选择的都是普通的硅酸盐水泥，利用蒸汽养

护混凝土则应该选择用矿渣硅酸盐水泥。水泥的强度不能低于42.5，在用量上每立方米混凝

土中水泥的用量不能少于300公斤，水灰比不能超过0.6:1。为了减少低温对混凝土的影响，

应该将配比中的用水降低到最小。可以采用控制坍落度、加入减水剂或者使用高效减水剂的

办法来实现。混凝土冷却到5℃以下才能拆除模板和保温层，如果混凝土和外部环境温差过大，比如超过20℃，在拆除模板以后混凝土表面应该做保温处理，让其慢慢冷却。还没有完

全冷却的混凝土比较脆，所以在冷却前要避免遭受冲击荷载和动力荷载。在公路隧道施工期

间施工单位要严格的注意天气变化，如果遇到寒潮和大风的气候现象要及时采取防护措施，

避免隧道施工受到影响。

2.高寒地区公路隧道的二衬施工质量问题

二衬施工是指在公路隧道的施工过程中，在隧道开挖的过程中沿着掌子面前进，需要对开挖

形成的隧道四周进行二次加固的过程，这是确保公路隧道施工安全的重要保障。对于高寒地

区公路隧道的施工必须注重二衬的强度问题，一般导致二衬强度不足的原因主要是粗细集料含泥量不足、料仓串料以及添加剂添加不规范导致影响混凝土的配比从而影响了混凝土的强度等原因。如果二衬强度不满足公路隧道施工的要求，在公路施工的后期就会让衬砌发生破裂和损坏，从而影响整个公路隧道的稳定，使衬砌的厚度变薄、安全性能降低。尤其是高寒地区的公路隧道，气温较低时如果一旦有水进入到了有破裂现象的公路隧道二衬中，就会发生冻胀现象，待气温回升以后会发生冻融现象，长期的冻胀和冻融互相交替会导致公路隧道的衬砌结构被破坏，严重影响车辆和行人的安全。在施工中导致二衬出现质量问题主要是由于施工中材料质量不过关，存在偷工减料现象或者没有按照规划设计程序进行施工。尤其是高寒地区公路隧道的施工，保证施工过程中的二衬质量管理是施工中的重中之重。

为了确保高寒地区公路隧道施工中二衬不出现质量问题，保证公路隧道施工后的正常运行，要做到以下几点：一是要在公路隧道施工前加强对隧道施工原材料的质量管控，确保施工材料质量过关，二是要严格按照公路隧道施工的技术规范，控制好各种原材料的配比，三是在公路隧道施工中要加强施工监管，检查模板有没有变形、模板拆除是否过早以及浇筑时间是否合适，四是要做好模板拆除后的养护工作，确保二衬的质量，五是要对二衬进行无损探测检查，如果发现二衬有空洞和不密实的情况要及时进行补救处理，确保不出现质量问题。

3.高寒地区公路隧道的防、排水问题

高寒地区冬季寒冷漫长，风雪较大，待温度上升以后公路隧道上的积雪融化会给隧道排水造成一定的压力，因此必须注意公路隧道的防、排水问题。高寒地区的公路隧道排水施工应遵循防、排、截、堵的原则。通过科学合理的设计以及严格的施工，确保防、排水设施的正常使用。在施工时应该要体现保护冻土的原则，尽可能的减少冰雪的融化圈以有利于冻土的恢复。隧道防水应该充分利用混凝土本身的防水特性，可以参考地下工程施工采取的防水技术规范。对于隧道衬砌的防水应该达到地下工程防水技术规范的相关规定。在公路隧道的防排水施工时要确保衬砌背后无积水现象，防止渗水产生冻害，对公路隧道的排水沟也要采取防冻措施，避免排水受到影响，隧道中心水沟应该用砂砾进行填充，可以根据公路的设计条件和施工现场测试得出的数据来选择排水级配形式。级配不宜过小以免材料堵塞中心排水管，影响整个隧道的排水功能。施工时要对排水管道加以保护，要按照施工要求对各种管路接头进行处理，对排水管道要进行保护，避免混凝土施工时造成的管道堵塞。同时应该注意排水管道的防冻措施，避免天气寒冷造成排水管道冻裂。

4.高寒地区公路隧道的防冻措施

一般来说高寒地区的公路隧道并非多年的冻土隧道，只是在隧道的进出口一定范围内容易受到冷空气的侵入出现冻融现象，因此在隧道口施工时，可以使用抗冻混凝土，在可能发生冻害的长度范围内，可以使用进行了表面隔热处理的隔热层，防止围岩周围出现冻胀现象。在隧道口地段要采用防寒水沟，防止隧道内排出的水在隧道口附近结冰。

总之，高寒地区的公路隧道施工是一项系统工程，不同于其他地区的公路隧道施工方法，必须针对当地的气候和地质条件采取特定的施工措施，只有经过科学的论证才能克服恶劣天气的影响，确保公路隧道施工的进度和质量。

参考文献

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[3]陈向阳.公路隧道施工中存在的问题及对策分析[J].江西建材,2016(12).