寒冷地区公路隧道冻害防治及维修技术
版市政道路工程隧道冬季施工方案
版市政道路工程隧道冬季施工方案冬季是道路施工的难点之一，尤其是隧道工程施工，因此需要制定一套科学合理的冬季施工方案来保证施工质量和进度。
下面是一份针对市政道路工程隧道冬季施工的方案：一、环境分析1.气温分析：冬季气温低，隧道内温度较低，需要采取相应的保温措施。
2.雪灾分析：冬季容易出现大量降雪，需要有应对雪灾的方案。
二、保温措施1.加固隧道门：对于入口和出口等门位置，采用阻燃、保温材料，以减少室外寒冷空气进入。
2.加强采暖系统：在隧道内的工程施工区域安装临时采暖设备，提供温暖的施工环境。
3.封闭隧道：在施工区域周围搭建临时围挡，保证施工区域内的温度不受到室外寒冷空气的影响。
三、雪灾应对措施1.预防措施：提前对施工现场进行除雪处理，确保施工区域的安全。
2.防护设施：在施工区域周围设置防护栏杆，防止雪崩、滑坡等事故的发生。
3.防滑措施：在施工现场适时撒布防滑剂，提高工人施工的安全性。
四、施工方案1.采取分段施工：隧道作为交通场所，需要保持通行能力。
因此，可以将施工分为若干个工程段进行，确保施工期间道路的通行能力。
2.修改施工工艺：根据冬季气温变化，调整施工工艺，选择适合冬季施工的工艺方法。
3.临时设施布置：在施工现场设置临时工棚、办公设施等，为施工人员提供舒适的工作环境。
五、人员管理1.健康检查：对施工人员进行健康检查，确保他们能够适应低温工作环境。
2.培训和安全意识教育：加强对施工人员的培训，提高他们对低温施工安全问题的认识和应对能力。
通过以上方案，可以有效保证市政道路工程隧道在冬季的施工质量和进度。
冬季施工的难题在于低温和雪灾等因素，需要全面考虑，并制定相应的施工方案。
同时，保障施工人员的安全和健康是至关重要的，需要加强培训和健康管理措施。
隧道冻害及整治
隧道冻害及整治我国幅员辽阔，冻土地区分布广泛（其中多年冻土占整个陆地面积的1/5），在寒冷地区修建隧道是不可避免的。
隧道冻害会导致衬砌冻胀开裂，以至疏松剥落，造成隧道衬砌结构的失稳破坏，降低衬砌结构的安全可靠性，严重影响运输的安全和隧道的正常使用。
防治与整治隧道冻害是十分必要的。
一、冻害的种类及其危害1.冰柱、冰溜子渗漏的地下水通过混凝土裂缝逐渐渗出，在渗出点出口处受低温影响积成冰柱。
尤其在施工接缝处，渗水点多，积冰明显，累积成十至几十厘米厚的冰溜子（又称为挂冰）。
如不清理，冰溜子越积越大，侵入限界，危及行车安全。
拱部渗漏形成的冰柱（冰葫芦），在一般地区仅仅是影响限界。
但在电气化牵引区段，冰柱下垂，可能挂在接触网高压电线上造成短路，坠断电线造成放电、跳闸，严重时危及人身安全。
隧道排水沟槽设施保温不良引起的冰冻称为冰塞。
因结冰堵塞，水沟地下排水困难，使水沟（管或槽）冻裂破损，衬砌周边因水结冰而冻胀，致使隧道内各种冻害接踵而来。
2.衬砌发生冰楔隧道衬砌背后与围岩之间若有空隙，则渗透岩层的地下水就会在排水不通畅时积在衬砌与围岩之间结冰冻胀，产生冰冻压力，再传递给衬砌。
经缓慢发展，常年积累冰冻的压力像楔子似的，使衬砌发生破碎、断裂、掉块等现象。
3.围岩冻胀破坏隧道修筑在不良地质地段，如果围岩层面及结构内含水多，冬季就易发生冻胀破坏，主要表现为如下方面。
①隧道拱部衬砌发生变形与开裂。
拱部受冻害影响时，拱顶下沉内层开裂，衬砌开裂严重时尚有错牙发生，拱脚变形移动。
冻融时又有回复（留有残余裂缝），多次循环危及结构安全。
②隧道边墙变形严重。
边墙壁后排水不畅，积水成冰，产生冻胀压力，造成拱脚不动，墙顶内移，有的是墙顶不动，墙中发生内鼓现象，也有墙顶内移致使断裂多段。
③隧道内线路冻害。
线路结构下部无排水设施，在地下水丰富地区，水在冬季冻结，道床隆起。
在水沟之处因保温不好，与线路一样有冻结，这样水沟全长也会高低不平。
冻融使线路和道床翻浆冒泥、水沟断裂破坏，水沟破坏后排水困难，渗入线路又加大了线路冻害范围。
推广应用-寒冷地区公路隧道冻害防治技术
实施步骤与计划安排
1. 第一年
完成技术推广应用计划的制定和技术培训工作。
2. 第二年
开展技术指导和技术交流工作，对部分重点隧道进行冻害防治试点。
实施步骤与计划安排
3. 第三年
全面推广冻害防治技术，对所有寒冷地区公路隧道进行冻害 防治工作。
高效排水技术
针对寒冷地区隧道特有的排水 问题，研发高效排水技术，降 低隧道内部湿度，减少冻胀现 象的发生。
创新施工工法
针对寒冷地区特殊气候条件， 创新施工工法，确保在低温环 境下施工质量和进度不受影响
。
04
推广应用方案设计与实施
推广应用目标及范围
推广应用目标
通过推广应用寒冷地区公路隧道冻害 防治技术，提高隧道结构的安全性和 耐久性，减少冻害对隧道运营的影响 ，保障公路交通的畅通和安全。
4. 第四年及以后
对推广应用效果进行持续跟踪和评估，不断完善和优化技术 推广方案。
05
预期效果与效益分析
预期效果评估指标
冻害防治效果
01
通过实施冻害防治技术，有效减少或消除公路隧道的冻害现象
，如冰柱、挂冰、结冰等，确保隧道通行安全。
隧道结构安全性
02
防治技术应确保隧道结构的稳定性和安全性，避免因冻融循环
形成一套具有可操作性的寒冷地区公路隧道冻害防治技 术方案和推广应用策略。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
02
寒冷地区公路隧道冻害现状分析
冻害类型及特点
01
02
03
冰冻膨胀
水分在低温下结冰，体积 膨胀，对隧道结构产生破 坏。
冰融侵蚀
春季融雪时，冰水渗入隧 道结构内部，造成侵蚀和 破坏。
2024隧道冬期施工方案及技术措施
2024隧道冬期施工方案及技术措施
2024年冬季，我们将开展隧道的冬季施工工作。
为了保证施工的顺利进行和施工质量的稳定提高，我们制定了以下的冬季施工方案及技术措施。
一、施工方案
1.项目选择：根据实际情况，我们选择了隧道工程中的较为简单的部分进行冬季施工，以降低施工风险和保证工期。
2.施工时间安排：我们会合理安排施工的时间，尽量选择天气较好的日子进行施工，避免恶劣天气对施工进度的影响。
3.人员组织：根据施工需要，我们会进行人员组织，确保人员数量充足，并进行培训，提高施工人员的技术水平和安全意识。
二、技术措施
1.温度控制：冬季气温较低，对于混凝土等材料施工有一定的影响，我们会根据气温调整施工方法和材料配比，保持良好的温度控制，确保施工质量。
2.防冻措施：在施工中，我们会使用防冻剂等材料，防止混凝土等材料受冻，保证施工质量。
3.保温措施：对于已经完成的部分施工，我们会采取保温措施，如加盖保温层，以保持施工部位的温度稳定。
4.雪灾应对：如果发生大雪等自然灾害情况，我们将及时采取应对措施，清除积雪，确保施工安全。
5.冻融循环试验：为了确认施工材料的性能和耐久性，我们会进行冻融循环试验，评估材料的抗冻性能，以确保隧道的使用寿命。
以上是我们制定的2024年隧道冬季施工方案及技术措施。
通过合理的施工安排和科学的技术措施，我们相信能够保证隧道施工的顺利进行和施工质量的稳定提高。
公路冰雪严寒灾害技术措施
公路冰雪严寒灾害技术措施公路冰雪严寒灾害技术措施是针对寒冷地区公路在冬季冰雪天气中出现的病害进行防治的技术方法。
这些技术措施主要包括公路设计、施工、养护和运营等方面的措施，以确保公路在冰雪严寒条件下的安全、畅通和耐久性。
本文将从这几个方面详细阐述公路冰雪严寒灾害技术措施。
一、公路设计措施1. 合理选线：在设计阶段，应充分考虑地形、气候、地质等自然条件，合理选择路线，尽量避免穿越冰雪灾害频发的区域。
2. 路线设计：在严寒地区，应降低路线的纵向坡度，减小冰雪对路面造成的危害。
同时，应合理设置平曲线，避免长直线段，以减小雪害的影响。
3. 路面结构设计：选用抗滑、抗冰、耐磨损的路面材料，如沥青混凝土、水泥混凝土等。
在严寒地区，可选用加热路面或融雪路面，以减轻冰雪对路面的影响。
4. 排水设施设计：合理设置排水设施，避免水分在路面结冰，造成路面损坏。
在严寒地区，可增设融雪排水设施，如融雪井、排水沟等。
二、公路施工措施1. 施工材料：选用优质、耐寒、抗冰的材料，如沥青、水泥、石料等。
在寒冷季节施工时，应加强对材料的保温和防冻措施。
2. 施工工艺：在施工过程中，应严格控制各种工艺参数，确保路面结构的密实、平整和强度。
在严寒地区，可采取加热施工或低温施工工艺，以保证工程质量。
3. 防雪设施：在施工过程中，可根据需要增设防雪设施，如防雪板、融雪装置等。
三、公路养护措施1. 养护材料：选用耐寒、抗冰、耐磨的养护材料，如沥青再生剂、水泥砂浆等。
在严寒地区，可选用加热型养护材料，以减轻冰雪对路面的影响。
2. 养护工艺：在养护过程中，应采用科学的养护方法，如路面铣刨、热再生、局部修补等。
在严寒地区，可采取加热养护或低温养护工艺，以保证养护效果。
3. 防雪设施：在养护过程中，可根据需要增设防雪设施，如防雪板、融雪装置等。
四、公路运营措施1. 交通管制：在冰雪天气，应根据路面状况和交通需求，采取相应的交通管制措施，如限速、禁止通行等。
隧道冬季施工方案及技术措施范文
隧道冬季施工方案及技术措施隧道工程施工过程中，往往要经历不同季节的变化，特别是在冬季，会面临气温低、雪量大、路面结冰等多种复杂天气和环境条件，给施工带来困难和挑战。
本文将介绍一些隧道冬季施工的方案和技术措施，以便相关人员做好应对措施和规划。
冬季施工方案选址在起草隧道冬季施工方案时，先要考虑选址的问题。
山区的气候和路况比较恶劣，对施工人员和设备的使用会造成诸多影响。
因此，应选取比较平坦的地带（如山腰等位置）进行施工。
雪层处理在选取合适的地点进行施工后，先要排除路面的积雪，以确保施工正常进行。
如果是轻微的积雪，可以选择使用推雪机或者人工清雪。
对于大面积的积雪，可以使用大型推雪机械来进行清理。
清除抛洒物在清除路面积雪后，还需要清理路面上的抛洒物，包括道路清洗后的盐或者沙碎等，因为这些物质对车辆有危害。
清理可以使用水冲洗和吸尘器。
特殊施工在冬季有时还需要特殊施工，为隧道维持正常通行状态。
一些关键性的工序，如喷涂防火涂料和施工电气线路的铺设，都需要在较高温度的环境下进行。
为此，可以加设暖气设备或者设置临时单位进行施工。
技术措施雪地交通在雪季节，雪地交通管理十分重要。
为确保工地安全，施工单位应该按照当地政府规定的时间和路线，使用适当型号的摩托车、车辆或其他交通工具。
设备保养由于雪季节的气温极低，施工场地容易受损，施工用设备也会出现不能正常工作或易受损坏的情况。
因此，必须采取一定的措施，包括对设备和机械进行常规检查和维护，及时排查和修理设备损坏等。
清洁工具隧道施工的清洁工具必须要适合于清洁雪地和霜冰等杂物如雪铲和电吹风等。
此外，保持干燥和防潮修改会在雪天和雾天提供必要的缩度，例如填充线圈和绝缘物等。
安全设备在隧道冬季施工中，安全设备也是一项重要的措施。
施工地点应设置警示牌和警示标识，以确保施工现场的宣传和安全。
施工现场还必须要安装必要的安全网和其他安全设备，以最大化地保护施工人员和现场设备。
灾害预防因为冬季的天气不稳定，暴风雪等自然灾害会给现场施工带来困难。
寒冷及严寒地区隧道冻害发生机理及防治-最新文档资料
寒冷及严寒地区隧道冻害发生机理及防治一、寒冷地区隧道的特点分析1.寒区隧道内气温及围岩温度变化比较大对于中短隧道洞中气温与大气温度基本相同年平均气温，在全年各时节沿隧道进程气温均大致呈抛物线型分布，隧道内各时节的气温较差与年平均气温较差是进出处大、中间段小，其差值是随隧道长度增加而减少。
2.寒区隧道洞壁开挖后围岩形成新的冻土层对于开挖过程遇到的多年冻土围岩，围岩表层均要转变为季节性冻融层，季节融化层深度是进出口处大，中间段小。
对于隧道围岩原属融化层，隧道开挖后围岩一般要形成新季节冻结层，其冻深也是进出口处大、中间段小。
对于岛状多年冻土区与大片连续多年冻土区，隧道中融化围岩有可能由融土※季节冻土※多年冻土方向发展，形成新的多年冻土。
3.寒区隧道围岩与衬砌层要遭受反复冻融作用，造成强度损失衬砌层与围岩在反复冻融作用下，将发生明显的强度损失。
混凝土，特别是饱水混凝土衬砌层的强度损失是比较大的。
围岩强度损失也不容忽视，特别是风化围岩，例如片岩、页岩等粘土质围岩强度损失是很大的。
这种地层在寒区尤其是青藏高原的分布是很普遍的。
4.隧道衬砌层将反复遭受冻胀力作用寒区隧道衬砌层后面含水围岩，每年均要发生冻结，产生冻胀，当冻胀受到受到衬砌层与围岩自身的约束就要引发冻胀力。
研究表明，在相似含水条件与冻结条件下，冻胀力随围岩的冻结深度增大而增大；在其它条件相似时冻胀力随围岩与衬砌层的刚度增大而增大。
5.寒区隧道围岩所含水分的温度较低寒区隧道围岩含水层水温普遍较低，据测试，在中季节冻土区围岩含水层水温一般为6～8℃，在深季节冻土区为4～6℃，而在多年冻土分布区一般为0～4℃。
低温为渗入隧道或积于排水沟的水发生冻结提供了条件。
二、隧道冻害现象及其机理在寒冷地区修筑隧道是基础建设中的一项特殊工程。
由于受寒冷气候的影响，极易产生各种各样的冻害现象，如衬砌漏水、挂冰路面隧底冒水、积冰、冻胀衬砌变形、开裂、酥碎、剥落洞门墙开裂等。
寒区隧道主要病害成因及处治措施
寒区隧道主要病害成因及处治措施摘要:针对山西省某寒区隧道的主要病害情况，结合当地气象水文地质情况，分析了隧道衬砌裂缝和渗漏水原因，提出了裂缝凿槽注浆补强、嵌入工字钢法和U型导管槽等处治措施，为寒区隧道主要病害的处治提供参考。
关键词:寒区隧道;隧道病害;处治措施我国寒区面积占国土面积的43．5%［1］，由于特殊的自然环境影响，地下水随着季节的周期性变化产生反复冻融循环作用，寒区隧道的主要病害有两种类型:渗漏水(包括冻害)、衬砌结构裂损病害。
衬砌裂缝及渗漏水病害造成多方面的危害:(1)影响隧道正常使用寿命:衬砌裂缝为渗漏水提供路径，使得渗漏水中氯离子、硫酸根离子长期侵蚀衬砌结构，降低了衬砌结构的耐久性;衬砌对围岩的支护能力减弱，不能有效支持和维护隧道的稳定，降低了衬砌结构的安全性。
(2)影响隧道行车安全:拱墙上悬挂冰柱、冰棍;在隧底，易形成冰坡、冰锥，易造成行车打滑;渗漏水会使路面积水甚至结冰，降低了轮胎与路面的摩擦力，恶化行车环境，威胁行车安全［2］。
1工程概况隧道建成于1997年，全长1868m，最大埋深211m，穿越III、IV、V 类围岩(对应《设计规范》中IV、III、II级)，为一级汽车专用公路，单向两车道隧道，隧道设计速度60km/h，隧道限界宽为9．60m，隧道设计横断面组成为(1．10+0．5+3．75×2+0.50)m。
建筑限界高度为5m，隧道设计双侧检修道。
隧道通过地质主要为奥陶系中统马沟组，以石灰岩为主的碳酸盐系，中厚地层，其次为白云质页岩，呈灰层状产出，中薄层;岩层平缓局部纵向，节理的主导方向为南北向，间距为0．2～1．5m。
地下水通过围岩裂隙作用，围岩中的地下水汇集到隧道周边。
隧址所处环境为温带大陆性季风气候，气候寒冷，年平均气温7．4℃，元月最低温度－9℃，极限最低温度－25℃。
年平均降水量450mm，无霜期年平均值130d。
最大冰冻深度1．25m。
2隧道病害情况经隧道土建结构定期、专项检查发现隧道砌裂缝51条，其中横向18条，占裂缝总数35．3%;纵向30条，占裂缝总数58．8%;不规则圆形2处，占裂缝总数3．9%;网状1处，占裂缝总数2．0%。
冬季施工的防冻隧道措施
冬季施工的防冻隧道措施随着城市建设的不断发展，越来越多的隧道开始在冬季进行施工。
然而，冬季的低温和恶劣天气条件给施工带来了很大的困难。
在这种情况下，采取适当的防冻措施是至关重要的。
本文将介绍一些常见的冬季施工防冻隧道措施。
1. 温度监测与预警系统在施工隧道中安装温度监测与预警系统是非常重要的。
该系统可以实时监测隧道内外的温度变化，并发出预警信号。
一旦温度开始下降到冰冻点以下，施工人员可以采取相应的防冻措施，以保护施工现场的安全。
2. 密封材料的选择选择适当的密封材料也是防冻隧道施工中的一个重要环节。
在低温环境下，一些常用的密封材料可能会变得脆弱且易碎，导致密封效果下降。
因此，施工人员应该选择具有良好耐低温性能的密封材料，以确保隧道的密封效果。
3. 加热设备的安装在冬季施工过程中，安装加热设备是一种常见的防冻隧道措施。
这些设备可以提供必要的热量，将隧道内外的温度保持在一个适宜的范围内。
在选择和安装加热设备时，应确保其安全可靠，并符合相关的安全标准。
4. 防冰涂层的应用在防冻隧道施工中，使用防冰涂层是一种有效的措施。
这种涂层可以有效地防止冰冻物质附着在隧道结构上，减少对施工的影响。
施工人员可以根据具体的需要选择合适的防冰涂层，并按照施工标准正确应用。
5. 排水系统的优化设计在冬季施工中，排水系统的优化设计也是防冻隧道的一个重要方面。
合理设计和布置排水设施，能够及时排除积水和融化的冰雪，降低冰冻的风险。
同时，施工人员还可以采用保温措施，防止排水管道受到低温环境的影响。
6. 施工进度的合理安排最后，合理安排施工进度也是防冻隧道的关键之一。
在冬季施工中，应尽量避免在寒冷天气条件下进行大规模的施工工作，尤其是在气温骤降和降雪预警等情况下。
合理的进度安排有助于减少施工过程中的冻结风险，并保证施工的顺利进行。
综上所述，冬季施工的防冻隧道措施包括温度监测与预警系统的安装、密封材料的选择、加热设备的安装、防冰涂层的应用、排水系统的优化设计以及施工进度的合理安排。
隧道工程冬期施工措施
隧道工程冬期施工措施
隧道工程的冬季施工是一项复杂且关键的任务，需要特别的注
意和考虑。
本文档将介绍几项冬季施工的措施和建议，以确保施工
顺利进行。
1. 温度控制：冬季的低温对施工材料和设备有一定的影响。
施
工现场应该进行温度监测，并采取相应的措施来保持适宜的施工温度。
例如，可以使用加热设备对施工区域进行加热，确保施工材料
和设备在适宜的温度范围内工作。
2. 防冻管理：冬季气温的下降可能导致水管、水泵等设备结冰，影响施工的正常进行。
施工前应检查防冻措施的有效性，并加强对
设备的保温和防冻措施。
同时，及时清除积雪和冰冻的区域，以确
保施工道路的畅通。
3. 安全措施：冬季天气条件不稳定，可能出现大风、冰雪、雨
雪等恶劣天气，对施工安全造成威胁。
施工方应制定相应的安全措
施和应急预案，保证工人的安全。
同时，加强对施工现场的巡查和
安全监测，及时发现和解决安全隐患。
4. 施工进度管理：冬季施工由于天气因素的制约，施工进度可
能会受到影响。
施工方应做好施工进度管理，合理安排施工计划，
及时调整施工进度，确保施工的顺利进行。
5. 设备保养：冬季施工设备容易受到低温天气的影响，容易出
现故障和损坏。
施工方应加强设备保养，定期进行设备检查和维护，确保施工设备的正常运行。
综上所述，隧道工程的冬季施工需要特别的注意和措施。
施工
方应根据具体情况制定详细的施工方案，以确保施工的安全和顺利
进行。
隧道冬季施工方法和措施
隧道冬季施工方法和措施引言隧道施工是一项重要而复杂的工程活动，冬季施工面临着特殊的挑战和困难。
本文将介绍隧道冬季施工的方法和措施，以帮助施工方顺利应对冬季施工条件。
方法和措施1. 温控管理- 在隧道施工过程中，需要对温度进行控制，以确保混凝土的凝固和硬化能够顺利进行。
冬季施工时，可以使用保温措施，如加热混凝土、使用保温材料等，保持适宜的施工温度。
同时，还需要注意防止温度过高导致混凝土开裂的问题。
2. 防冻处理- 冬季施工时，需采取适当的防冻措施，以避免冻害对施工造成影响。
可以使用保温措施，如覆盖保温材料，增加地面温度。
另外，还可以采用添加防冻剂等方式，提高混凝土的抗冻性能。
3. 施工设备保护- 冬季气温较低，对施工设备的操作和保护提出了更高的要求。
施工方应合理安排设备的工作时间和休息时间，避免因低温引起的设备故障。
此外，还需进行定期的设备维护和保养，确保设备的正常运行。
4. 工人保护- 冬季施工中，工人需要面对严寒的天气和低温环境。
施工方应加强对工人的保护，提供适宜的工作服装和防寒措施，确保工人的安全和健康。
此外，还需注意施工现场的通风措施，保持空气的流通，防止因封闭施工而引起的空气污染。
5. 施工计划优化- 冬季施工条件复杂，施工时间较短。
为了保证施工进度和质量，施工方应对施工计划进行优化。
可以合理安排施工顺序，充分利用较暖和的天气窗口进行施工，提前做好准备工作，以确保施工的顺利进行。
6. 监测和紧急预案- 在隧道冬季施工过程中，应加强监测和紧急预案的制定。
监测施工过程中的温度、湿度等参数，及时发现异常情况并采取相应措施。
同时，制定完善的紧急预案，对可能出现的问题进行预先规划和准备，保证施工的安全和顺利进行。
结论隧道冬季施工是一项具有挑战性的任务，但通过正确的方法和措施，可以克服冬季施工条件带来的困难。
施工方应根据具体情况制定合理的施工计划，并加强温控管理、防冻处理、设备和工人保护等方面的工作，以确保隧道冬季施工的安全和质量。
寒区公路隧道防冻保暖技术及其发展趋势PPT课件
2009年全国公路隧道学术会议
第11页/共20页
甘肃 兰州
四、寒区隧道防冻保暖新技术
寒区隧道地源热泵型防冻保暖技术
图2 寒区隧道地源热泵型防冻保暖工作原理图
第12页/共20页
四、寒区隧道主动防冻保暖新技术
第13页/共20页
四、寒区隧道防冻保暖新技术
第14页/共20页
四、寒区隧道防冻保暖新技术
第15页/共20页
四、寒区隧道防冻保暖新技术
寒区隧道地源热泵型防冻保暖技术经济及社会效益
可以彻底避免寒区隧道冻害的发生； 可替代深埋水沟和防寒泄水洞系统，单独作为
寒区隧道的排水系统； 对隧道结构及工期不产生影响，施工工序简单。
比现有燃煤加热和电力加热的隧道防冻保暖 技术节能35%，无二氧化碳排放；
一、寒区隧道面临的问题
• 冻害现象严重，所占比例比较高
16% 24%
存在冻害
严重冻害
60%
未发生冻害
图1 我国40个寒区隧道冻害统计
2009年全国公路隧道学术会议
第1页/共20页
甘肃 兰州
一、寒区隧道面临的问题
• 冻害种类多
1、隧道衬砌漏水、挂冰 2、隧道衬砌开裂、酥碎、剥落 3、隧道底部冒水、积冰、冻涨
2009年全国公路隧道学术会议
第16页/共20页
甘肃 兰州
五、结语
• 为防止寒区隧道冻害发生，寒区隧道首先必须采取高效的防排 水措施，注意施工质量，尽量减少隧道冻害的发生；
• 被动防寒措施存在很多弊端，首先，隔热层本身并不能产生热 量，只能减缓围岩的冻融速度。单一保温层并不能阻挡冻结层 的形成，与其他措施相配合；其次，保温水沟、中心深埋水沟 和防寒泄水洞既有成功案例，也有失败的教训。在严寒地区， 仅靠防排水系统还不能彻底避免冻害。
隧道冻害—隧道冻害整治
冻害的整治
2 冻害的整治
整治措施分类
2 冻害的整治
2.1综合治水
( 1) 消灭衬砌漏水缺陷，保证衬砌混凝上不再充水 受冻： (2) 加强结构层和接缝防水( 所用防水材料要有一 定的抗冻性) ； (3)对有冻害的段落，保证排水系统畅通，不允许 衬砌背后积水，并防止冻结圈外的地下水向冻结圈 内迁移：
隔热法
2 冻害的整治
2.2隔热措施
隔热法隧道衬砌表面或初期支护与二次衬砌之 问设隔热材料，使围岩的热量在冬季不逸出隧道衬 砌，井保持隔热材料的表面在冰点以上，从而防止 冻害的发生。
2 冻害的整治
1） U 形沟槽法
适用于发生线状漏水、寒冷程度较小的既有隧 道。 在接缝、开裂等渊水处、冻结处挖U 形沟槽，插 入隔热材料或张挂在衬砌表面，防止冻结，形成线 状导水孔道。
2 冻害的整治
2）表面隔热处理法
此法在既有隧道冻害整 治中是最常用的一种方 法。一般是由防止漏水的 导水层、隔热层及防止火 灾的防火层等三层构成。 构成隔热层的隔热材料多 为泡沫聚氮乙烯和泡沫聚 氯苯烯，泡沫尿烷土面上铺设防 水板后，再喷射泡烷等隔 热材料，再修筑二次衬砌 的方法。与表面处理方法 比较，因隔热层没在衬砌 中间，其厚度薄，效果比 较可靠，耐人性也好，放 在冻胀力大、材料易于劣 化的场合采用此法较好。
2 冻害的整治
2.1综合治水
(4)衬砌背后空隙用砂浆回填密实。 (5) 保证排水设施或泄水沟应在任何季节，任何条 件下不冻结。 (6)在严寒地区可采用中心深埋泄水洞。 (7) 更换土壤、增加保温材料防冻、防止融坍、加 强结构等措施。
严寒地区隧道施工
严寒地区隧道施工岩冻结及冻胀的产生，保证隧道衬砌不被破坏。
因此采取保温，排水方案，结合一定的供热措施是避免严寒地区隧道冻胀及结冰病害的有效方法。
1 施工方法1.1 按常规隧道开挖方法挖开隧道后，立即作喷射砼初期支护，并在初期支护层表面及时涂喷厚5cm的硬质聚氨脂泡沫塑料，然后再施作厚1cm的稀土复合绝热材料。
1.2修筑防寒排水系统，在隧道的初期支护和二次衬砌之间加强防排水设施，施作竖向泄水孔，将洞内的渗水引入泄水洞。
1.3修筑二次衬砌，并在二次衬砌外表面设置5cm厚的硬质聚氨泡沫塑料，内表面（行车道一侧）涂喷厚3cm的稀土复合绝热材料。
1.4修筑仰拱，并在隧道仰拱上面施作3cm厚的稀土复合绝热材料。
1.5在隧道口修建全自动保温门。
在夜间，尤其在冬令期车流量少时，可以减少冷能进入隧道，并在洞口段用多台小型供热装置以热风吹刷隧道壁，改集中补偿热能为分区段补充，减少气流自耗，提高热能利用率。
1.6气温不低于-20℃时，在距洞顶80m高处建造容积为100m3的高位水池，池底用C15级砼浇筑，池壁厚80-120cm，用M10水泥砂浆砌片石、（池内用）M10砂浆（抹3遍）作防渗处理。
1.7为了防冻和供水畅通，在水池周围覆盖麦草(1.5m以上)，外罩塑料布，供水管路用ф100钢管，置于深2.5m，宽1.5m的槽内，管底铺80cm 的牛粪，上盖1.5m的麦草保温，槽壁用2层塑料布防潮。
洞口段不用麦草，用石棉管包覆外缠电热丝加热。
1.8气温低于-20℃,地下水又较丰富时，利用20 m3电动空压机的高压贮风罐（容积3 m3）作储水罐，在其上加设进水、进气、出水三个闸口，安装闸阀，按上管路后开动空压机对水加压，使水压力达到0.6Mpa 左右，即可满足凿岩机钻孔和喷射砼的需要。
．1.9洞内适当位置挖一尺寸为60cm60cm100cm的集水坑将水集中起来，用抽水机抽入储水罐，不必再由洞外供水，从而省去了洞外水源化冰的麻烦。
寒区隧道冻害形成机理与防治对策研究
研究现状
当前寒区隧道冻害形成机理和防治对策的研究主要集中在以下几个方面：
1、隧道结构设计：合理的隧道结构设计可以有效地减少冻害的发生。例如， 设计时可以采用双层结构，合理设置通风口和排水系统等。
2、保温材料的选择：采用有效的保温材料可以减缓隧道内温度的下降速度， 从而减少冻害的发生。例如，可以在隧道墙壁和拱部采用保温涂料或保温板等。
加强实践应用也是非常重要的，可以通过实际应用检验防治对策的有效性，不 断完善和优化对策，为寒区隧道的建设和运营提供更加可靠的保障。
谢谢观看
4、应用智能监控系统：在隧道内安装智能监控系统，实时监测隧道内的环境 参数，及时发现并处理冻害问题。同时，可以利用大数据和人工智能技术对监 测数据进行深入分析，为防治对策的制定提供科学依据。
结论
本次演示对寒区隧道冻害形成机理与防治对策进行了深入探讨，通过分析现有 的研究现状和关键技术，提出了相应的防治对策。虽然已经有很多关于寒区隧 道冻害的研究，但仍存在一些问题和不足之处，需要进一步深入探讨和研究。 例如，进一步深入研究寒区隧道冻害机理、优化保温材料的选择和排水系统的 设计、加强施工工艺的研究等方面都是未来研究的重要方向。
2、加强维护管理：定期对隧道进行检查和维护，保证排水系统的畅通和保温 材料的完好。在冬季来临前，应提前做好防冻措施，如加厚保温层、储备应急 物资等。
3、提高施工工艺：加强施工质量的监督和管理，采用先进的施工工艺和材料， 确保隧道的施工质量符合要求。同时，应注重对施工人员的培训和教育，提高 其防冻意识和技能。
3、排水系统的设计：排水系统的设计直接影响到隧道的防冻效果。合理的排 水系统可以及时排出隧道内的积水，防止结冰。
4、施工工艺的提高：采用先进的施工工艺可以提高隧道的施工质量，减少隧 道冻害的发生。例如，可以在施工中使用抗冻性强的混凝土等。
寒冷地区公路隧道冻害防治及维修技术
防冻隔温层施工方法包括表面喷涂法、表面铺设法和中 间铺设法三种。
表面喷涂法/铺设法
中间铺设法
表面喷法
通过压缩空气将含有保温材料、胶结材料和速凝剂等的混合物料直接喷涂到 隧道衬砌表面，形成防冻隔热层的方法。国内首次在黑龙江省雾凇岭隧道中采用 表面喷涂法进行防冻隔热层的施作，现场发泡喷涂聚氨酯保温层，如图所示。
（3）测点在横断面上的布置 如右图所示，在隧道的拱顶、拱 腰和边墙分别布置测试二次衬砌 混凝土表面和内部、喷射混凝土 表面及围岩内部温度的测点（如 图8 A大样），在隧道路面处布 置测试路面混凝土表面和内部的 测点（如图8 B大样）。
温度(℃)
图2-8 第6测试断面拱顶处温度—时间曲线（2000年10月~2002年4月）
给
水
含水隧道，无补给 渗、涌水
含水隧道，水平补给 持续涌水
含水隧道，水平和垂 常年渗、涌
直补给
水
隧道抗冻设防等级划分
冻害等级划分及防治措施
冻害 等级
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
冻害特征
措施
无
边沟
轻微，不影响交通
中心排水沟、U 型沟槽嵌入隔 热材料法
衬砌层冻裂，洞内渗 水挂冰，路面结冰， 冻害发生于12月至翌 年2月
该隧道2007年通车，目前运营情况良好，无冻害发生。
表面铺设法
使用锚固件将事先预制好的保温板固定到隧道初期支护或原有衬砌表面， 形成防冻隔热层的方法。现场施工如图所示。天恒山隧道2009年通车，目前 衬砌结构稳定，洞内干燥，运营情况良好。
① 对于在衬砌表面设置防冻隔温层的情况：
关于隧冬期施工的防寒保温的技术措施
关于隧冬期施工的防寒保温的技术措施随着我国经济的发展，我国逐渐向偏远的山区和西部实施大开发战略，由于地形和地势特征，只有开通隧道，实现道路的畅通。
目前我国已在寒冷的地区建立了很多隧道。
但是，好多寒冷地区由于气候地形和冬季施工的原因，隧道都发生衬砌开裂、剥落、挂冰和路面（线路）冒水、结冰等病害，大大弱化了隧道的使用功能，严重威胁着行车安全，养护治理都十分困难。
随着我国交通事业的快速发展，特别是西部大开发和振兴东北经济政策的进一步落实，在西部的高海拔和北部的高纬度寒冷地区将陆续有大量的隧道建成，与以往寒冷地区的隧道相比，这些隧道的规模会更大、技术要求更高，而气候条件却更加恶劣。
所以，在隧道的修建中我们一定要采取有效措施，以避免冻害现象的发生，确保冬季隧道安全有效的施工。
本文从冬季隧道施工的特点、冬季施工的技术措施、建立健全隧道冬季施工的的安全冬季保证体系等方面展开叙述，加强对冬季隧道施工的安全管理。
标签：冬季隧道施工特点技术措施冬季施工安全保证体系一、冬季隧道施工特点冬季施工由于施工条件及气候环境因素，导致施工的工程质量问题频频发生。
尤以砼工程居多。
质量事故出现的隐蔽性、滞后性。
即工程是冬天干的，大多数在春季才开始暴露出来，因而给事故处理带来很大的难度，•轻者进行修补，重者重来，不仅给工程带来损失，•而且影响工程的使用寿命。
冬季施工的计划性和准备工作时间性强。
这是由于准备工作的时间短，技术要求复杂。
往往有一些质量事故的发生，•都是由于这一环节跟不上，仓促施工造成的。
二、隧道冬季施工的技术措施冬季隧道施工由于气候原因，必须严格控制混凝土的质量，现场必须掌握具体的施工技术的标准，尤其是在施工温度的控制方面，其他施工工序均严格按照正常的施工控制操作。
关于混凝土的技术操作有以下几个方面：（一）严格检查检查混凝土的温度冬季隧道施工时，施工的砼、工程的质量出了按照常规施工的检查之外，必须检查砼在浇筑期间的各项温度，具体的检测内容如下：（1）必须在冬季来临之前，组建施工的测温组织，对每天的气温和混凝土的温度、喷砼混合料温度进行检测，由本工程的项目实验室派专人每天进行测温，专业测温人员要严格落实测温工作，测温的数据一定要真实可靠（2）施工温度测验的人员每天对环境至少三次以上的温度测量工作（3）测温工作人员每天要将测温的时间和所测的环境温度进行详细记录，并交由资料员进行整理和归档。
冬季施工新技巧完美方案带您攻克低温环境下的隧道施工难关
冬季施工新技巧完美方案带您攻克低温环境下的隧道施工难关在冬季施工过程中，低温环境对隧道施工造成了很大的难题。
低温不仅会影响施工进度，还可能导致质量问题和安全隐患。
为了有效应对低温环境下的施工难关，我们提出了一套完美方案，旨在帮助工程师们攻克低温施工困难，确保工程质量和安全。
1. 温度控制技术低温环境下，隧道内外气温差异很大，需要通过控制温度来保持施工现场的稳定性。
采用低温加热设备和保温措施，提高施工区域的温度，确保操作人员和材料在适宜的温度下作业，减少温度差对施工过程的影响。
2. 材料选择与储存在低温环境下，材料的选择至关重要。
应选用耐低温的材料，如低温抗冻的混凝土和特殊的隧道灌浆材料，以确保工程质量。
此外，材料的储存也是关键，需要在适宜的温度和湿度条件下储存，以避免材料的冻结和受潮。
3. 施工组织与管理在低温环境下，施工的组织和管理更显重要。
应合理调整施工进度和工序，利用温暖的时段进行较为重要的工程操作。
同时，加强现场管理，做好保温、防冻和通风措施，确保施工现场的稳定性和安全。
4. 设备保养与维修冬季施工中，设备的保养和维修至关重要。
设备应定期检查和保养，确保设备在低温环境下正常运转。
同时，应注意设备的防冻和加热保温，以保证施工的顺利进行。
5. 安全措施与应急预案低温环境下施工的安全隐患较大，需要采取有效的安全措施和应急预案。
培训工作人员的防寒保暖知识，提供必要的个人防寒装备，确保人员的作业安全。
制定详细的应急预案，应对突发事故和恶劣天气，确保施工过程的安全性和连续性。
通过采取以上的冬季施工新技巧和完美方案，我们可以有效地攻克低温环境下的隧道施工难关。
这套方案可以帮助工程师们应对低温环境的挑战，确保施工进度和质量，同时保障施工现场的安全性。
随着这些技巧和方案的不断改进和应用，冬季隧道施工将变得更加高效、稳定和安全。
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寒冷地区公路隧道冻害防治技术
衬砌漏水、挂冰
隧底冒水、积冰、冻胀
隧道路面溢水结冰
隧道衬砌开裂剥落
洞门墙开裂
隧道洞口处热融滑塌
隧道中心水沟结冰堵塞
隧道出水口结冰堵塞
一、项目研究背景
冻害问题一直是寒冷地区隧道研究的重点，目前尚未得到完全解决。 各种冻害现象在已建和新建隧道中仍不断出现，不仅威胁行车安全，而 且大大增加了运营养护费用。
（2）采用新奥法修建的隧道，设置了完善的防排水系统，但未设置 保温系统，导致隧道衬砌背部地下水冻结、排水管出水口冻结堵塞，严 重影响隧道正常运营。例如甘肃老七道梁隧道，被迫在隧道内采用暖气 管道进行加热，消除冻害影响。
（3）新建隧道虽然设置了完善的防排水系统和保温系统，但是因施 工质量问题，导致隧道运营不久便发生冻害，影响正常运营。例如大坂 山隧道，最初采用防寒泄水洞和防冻隔热层的措施，但由于隧道施工条 件艰苦，防排水施工质量较差，运营后不久便出现渗漏，产生了冻害。
2001.8.26 2001.10.6 2001.11.6 2001.12.1 2001.12.26 2002.1.21 2002.2.21 2002.3.16
洞外 洞内 衬砌表面 距衬砌表面20cm处 距衬砌表面45cm处 距衬砌表面65cm处 距衬砌表面100cm处 距衬砌表面145cm处
河北省交通厅
2
寒冷地区隧道冻害防治技术研究
2001-2004
河北省交通厅
3 寒冷地区公路隧道冻害雪害防治技术研究 2007-2011
西部交通建设科技 项目
4
隧道冻害防治技术研究
2008-2011
教育部新世纪优秀人 才支持计划
5
寒区隧道喷射混凝土冻融损伤机理及抗冻 性的研究
2010-2013
国家自然科学基金 面上项目
河北秦皇岛梯子岭隧道冬季除冰
内蒙兴安岭隧道冬季路面结冰 寒冷地区公路隧道冻害防治技术
寒冷地区公路隧道冻害防治技术
二、主要研究成果
二、主要研究成果
长安大学课题组从1998年开始，在国家自然基金委、交通运输部、
教育部等项目支持下，针对寒冷地区隧道冻害问题开展了研究。
序号
项目名称
起止时间
任务来源
1
寒冷地区隧道防排水防冻害技术研究 1998-2002
6
基于温度效应的隧道衬砌结构力学特性及 使用寿命研究
2011-2014
国家自然科学基金 青年项目
寒冷地区公路隧道冻害防治技术
1、工程调研
采用查阅文献和实地考察的方法，对隧道冻害情况、气候水文和治理措施 进行调查和研究，建立了寒区隧道数据库。共统计143座寒区隧道，其中短隧 道8座、中长隧道8座、长隧道39座、特长隧道18座；位于高纬度地区的隧道 47座，高海拔地区的隧道26座；季节性冻土隧道70座，永久性冻土隧道3座。
（3）测点在横断面上的布置 如右图所示，在隧道的拱顶、拱 腰和边墙分别布置测试二次衬砌 混凝土表面和内部、喷射混凝土 表面及围岩内部温度的测点（如 图8 A大样），在隧道路面处布 置测试路面混凝土表面和内部的 测点（如图8 B大样）。
温度(℃)
图2-8 第6测试断面拱顶处温度—时间曲线（2000年10月~2002年4月）
总的来讲，采用复合式衬砌（新奥法）以来，有了完善的 防排水系统，特别是如果及时能将衬砌背后围岩中的地下水排 出，寒冷地区隧道发生冻害的问题就可以得到很大缓解。防冻 保温已经得到了广泛的关注和应用，但在解决隧道冻害问题的 认识角度，还存在一定的问题。
为此，我们要开展隧道防冻保温技术的研究，提出隧道冻
寒冷地区公路隧道冻害防治及维修技术
一、项目研究背景 二、主要研究成果 三、成果的先进性 四、结束语
寒冷地区公路隧道冻害防治技术
一、项目研究背景
一、项目研究背景
寒区占中中国国国冻土土面分积布 的75%
多年冻土 占国土面积
7202%
季冻区占国土面积 53%
在这些寒区储藏着大量的资源， 如矿产、森林等，为了开发这 些资 源必然要做大量的工程建设。其中 包括公路与铁路。
雾 松 岭 梯隧 子道 岭 隧天 道恒 山 隧 道
以河北省承德市祥云岭隧道为例，介绍隧道温度场的现场测试与分析。
（1）隧道温度场测试项目 包括洞内外的气温、风速和风向，衬砌表面与内 部的温度，衬砌背部围岩的温度，路面及其以下地层的温度。
（2）测试断面沿隧道纵向的布置 在隧道内轴线方向共布置了11个测试横断 面，洞口段测试断面布置较密集，中间段测试断面布置间距较大。在西洞口和 东洞口外50m处测试洞外气温、风速和风向。
用大量人力刨冰
结深度为2.8米
……
……
防治措施 采用帘幕防寒
……
备注
…
Hale Waihona Puke 通过对调查结果的分析，归纳总结寒冷地区隧道冻害现象、冻害防治 措施，提出了寒冷地区隧道修建中存在的问题及启示。
寒区隧道修建存在的问题及启示
（1）早期采用矿山法修建的隧道，采用整体式衬砌（先墙后拱或先拱后
墙），防排水系统不完善，未设置防水层，导致隧道修建后拱墙交接处渗漏水结 冰冻胀。严重影响正常运营。例如新疆天山奎先大坂隧道。在日本也是如此。
30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10
8 6 4 2 0 -22000.10.1 2000.12.1 2001.1.11 -4 -6 -8 -10 -12 -14 -16 -18 -20
2001.2.6
2001.3.1
2001.3.26 2001.4.21 2001.5.16 2001.6.11 2001.7.6 2001.8.1 日期
害防治原则是“防水是基础，排水是核心，保温是关键，三者 必须有机结合”，即采用完善的防排水系统与防冻隔热系统结
合的措施防治隧道冻害 。
2、隧道温度场变化规律现场测试及分析
在河北秦皇岛梯子岭隧道、河北承德祥云岭隧道、黑龙江绥满公路雾
松岭隧道、黑龙江哈尔滨绕城高速天恒山隧道进行现场温度场测试，取得
数据上万组。
序 隧道名 隧道位置及修建
号称
时间
隧道概 况
1
兴安岭 隧道
位于滨洲铁路线， 牙克石市境内，
建于1903年
全长 3077米
……
……
……
隧道冻害调查一览表
气候、水文条件
冻害概况
处于高寒地区，结冰期长
达6个月以上，最冷月平 主要由渗漏水冻结所引起的，
均气温为-33℃，极限最 冬季危及形成，每年都会使
低气温达-57℃，最大冻