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1、公路隧道2012年第3期(總第79期)高寒地區(qū)公路隧道防排水設計李廣平魏琪(中交第一公路勘察設計研究院有限公司西安710075)摘要在高寒地區(qū)由于水害、凍害的產(chǎn)生給公路隧道工程的建設帶來很大的危害,因此防排水設計在隧道設計中占有十分重要的地位,本文針對具體的項目要求,對在高寒環(huán)境中的公路隧道防、排水設計及相應的施工進行淺析。關(guān)鍵詞高寒地區(qū)隧道設計防水排水加,且降雨主要集中在5~9月份,氣溫和蒸發(fā)量隨I刖昌海拔高度的增加而相對下降和減少,線路區(qū)寒長暑隨著國家“西部大開發(fā)”戰(zhàn)略的實施,西部地區(qū)短,四季不分明,晝夜溫差大,空
2、氣稀薄,氣壓低含氧的交通基礎設施建設迅猛發(fā)展,公路隧道的建設水量少,大氣含氧量比平原低40,缺氧嚴重。隧址平也日趨成熟,特別是寒冷地區(qū)修筑隧道的技術(shù)水區(qū)大氣降水沿坡面流人沖溝內(nèi),最后匯人歇武河。平較之前有很大的提高,文章總結(jié)了青海省玉樹州歇武河河水常年流水不斷,雨季時水量較大,旱季時雁口山隧道的防、排水設計,以便為今后的高寒地區(qū)水量較小,隧址區(qū)范圍內(nèi)歇武河河床較為狹窄,河漫隧道的設計提供參考。灘較為平緩。2項目工程概況3公路隧道防、排水設計2.1隧道設計3.1設計原則雁口山隧道位于青海省玉樹州稱多縣歇武鎮(zhèn)東(1)應遵循
3、“防、排、截、堵相結(jié)合,因地制宜,綜北方向約lOkm處,為分離式隧道,左線長4032m,合治理”的原則,根據(jù)項目的實際情況,采取科學的進出口設計路面高程4333.99~4235.74m,設計縱設計、施工管理措施,保證防、排水結(jié)構(gòu)物和設備的坡一2.5;右線長4000m,進出口設計路面高程正常使用。4333.O1~4236.26m,設計縱坡一2.59/6,軸線方位(2)防排水措施應考慮“保護凍土”的設計原則,228。。隧道最大埋深361m,洞門型式進口為端墻盡量減小融化圈范圍并有利于凍土的恢復。式,出口為削竹式,隧道進口路
4、塹較長,為了防止風(3)隧道防水應充分利用混凝土自防水能力,其吹雪對隧道造成影響,洞口設置60m防雪棚洞。抗?jié)B等級不得低于P8_】]。2.2隧址區(qū)地形、地貌(4)隧道襯砌和設備洞室襯砌的防水等級應達該隧址區(qū)屬冰緣水流構(gòu)造侵蝕中山地貌,山體到《地下工程防水技術(shù)規(guī)范~(GB50108-一2001)規(guī)平均海拔高度大都在4000m以上,最高峰海拔為定的一級防水等級的標準。4970m,地勢總體西北高東南低。隧道地形高程3.2隧道防、排水設計方案4229.16~4635.OOm,相對高差750m,地形起伏較防排水設計原則采用“防、
5、截、堵、排“相結(jié)合,形大。進出口處地形較陡,進口坡度約36?!?2。;出口成完整的防排水體系,使隧道防水可靠,排水暢通,坡度約38?!?7。。保證營運期隧道內(nèi)不滲不漏,隧道建成后達到洞內(nèi)2.3氣象與水文干燥的要求,以保證結(jié)構(gòu)、設備的正常使用和行車安隧址區(qū)深處內(nèi)陸高原腹地,海拔高,受海洋季風全。通過洞外、明洞、暗洞各防排水系統(tǒng)形成完善且影響較微弱,屬典型的高原大陸性半干旱氣候類型,可維修養(yǎng)護的洞內(nèi)、外防排水系統(tǒng)。其特點是:冬季氣候寒冷漫長,多風雪,易成雪災;夏(1)洞口段防排水季氣候涼爽短促,雨水較充足,中高山脈終年霜雪
6、不明洞段襯砌采用外貼防水層防水,洞頂回填并斷,降水分布地區(qū)差異明顯,隨地勢升高降水量增設置粘土隔水層;洞頂刷坡線5m以外設截水溝,以·43·公路隧道2012年第3期(總第79期)防止雨水對坡面及洞口的危害,并與路基排水形成水帶,襯砌混凝土中添加高效復合防水劑,提高結(jié)構(gòu)完整有效的排水系統(tǒng)。隧道進口為下坡,為避免大自防水等級,結(jié)構(gòu)混凝土抗?jié)B標號不小于P8,混凝量雨水流人隧道內(nèi),在洞口外設置橫向攔水溝,洞外土強度采用C30,通過1O0環(huán)向Q排水管、(TPl60路基邊溝設置反坡并適當加深,以確保水流的暢通??v向排水管、深埋中心
7、水溝、防寒泄水洞、保溫出水(2)洞身段防排水口等措施排水。防水措施:在初期支護與二次襯砌之間鋪設由(2)隧址區(qū)屬于季節(jié)性凍土,采用保溫層設置在EVA防水板與土工布(一膜一布)組成的防水層,在襯砌表面的方案,材料采用F13—1型PU聚氨酯硬施工縫、沉降縫、變形縫均設橡膠止水帶或帶注漿管質(zhì)泡沫塑料保溫板。該材料主要技術(shù)參數(shù)為:表觀的止水條,二次襯砌混凝土抗?jié)B等級不低于P8。對密度~40kg/m。,導熱系數(shù)≤O.020w/m·k,吸水率地下水豐富地段,襯砌防水引入分區(qū)防水的概念,在≤2.0,抗壓強度≥200kPa,溫度使用范
8、圍一41℃初期支護與二次襯砌之間鋪設由EVA防水板與土~150℃,閉孔率≥95,一41℃不發(fā)脆,老化壽命≥工布(一膜一布)及背貼式止水帶組成的防水層,使5O年,耐酸耐堿,具低毒性,自熄性≤5Sec。防水板每隔一定距離具有連續(xù)突出的止水肋,嵌入(3)隧道洞口凍融區(qū)200m范圍內(nèi)每隔20m設二次襯砌中,并預留注漿管,使地下水不能在大范