严寒地区高速铁路隧道冻害整治及隧道防冻设计优化

汤晓光

(中国铁路沈阳局集团有限公司,沈阳 110001)

近年来，我国在严寒地区修建了大量高速铁路隧道，而且随着新线的修建，隧道数量还在继续增长。随着这些隧道的逐步建成并投入运营，不可避免地发生了一些衬砌背后脱空(空洞)、开裂和渗漏水等缺陷和病害等问题。我公司管辖范围内某高速铁路隧道投入运营后陆续发生了衬砌开裂、变形外鼓、拱顶渗漏水、掉块等严重影响行车安全的问题。通过对这些问题的逐步排查发现： 隧道一旦形成病害，很大程度上就会影响隧道结构和行车安全，并且整治难度相当大，整治费用也相当高。如果从建设初期(尤其是勘察设计阶段)就对这些易产生问题的环节从源头上尽量做到位，就能够防止运营后出现重大冻害问题。所以结合这些病害和整治效果对寒冷地区新建铁路隧道从设计施工阶段进一步优化具有重要的意义。

1 某隧道冻害情况及原因分析

1.1 隧道概况

某隧道位于吉林省安图县石门镇，进口里程DK233+761(K348+120)(括号内为运营里程)，出口里程DK237+451(K351+810)，全长3 690 m，最大埋深约283 m，为单洞双线隧道，洞内铺设有砟轨道，设计速度250 km/h。

1.1.1 地质概况

(1)工程地质概况

隧道区属布尔哈通河峡谷低山区，沿线地形切割强烈，沟壑相间，地势起伏较大，总体地势北西高南东低，海拔最高为612 m，最低326 m，最大高差286 m。山坡植被茂密，荆棘丛生，覆盖层较薄。隧道进出口地势较陡，自然坡度为35°～60°。

隧址区通过地层主要为华力西晚期第二、第三期花岗岩。先期喷发的华力西晚期第二期花岗岩(γ43(2))受第三期花岗岩(γ43(3))侵入，因此花岗岩的成份与性质有所区别。……