高原严寒地区高铁隧道渗漏水及冻害整治

何炳兴，冀胜利，杨星智

(1.中铁二十局集团第四工程有限公司，山东 青岛 266000； 2.中铁二十局集团有限公司，陕西 西安 710016)

1 工程概况

兰新客专祁连山隧道位于青海省门源回族自治县及甘肃省山丹县境内，隧道全长9 515m。隧道地处祁连山中高山区，海拔3 400.000～4 400.000m。山顶常年积雪，具有春秋季多雪多风，夏季凉爽多雨、多冰雹，冬季寒冷漫长的特点，最低极端气温为-34.5℃，结冰期长达7个月，最大冻结深度230cm。

该隧道主要岩性为灰岩、泥灰岩、砂岩、板岩夹砂岩、页岩及砾岩等，通过F6，F7断层，区内断裂构造复杂，断层破碎带、节理密集带、岩性接触带、向斜、背斜、褶皱密集，节理裂隙发育。地下水主要受大气降水、地表融雪及基岩裂隙水补给，年平均降水量530mm。施工中曾多次发生突水、涌水，隧道日涌水量35 041m3/d，最大涌水量105 123m3/d 。

2 运营情况

自2014年12月开通运营以来，根据现场调查，隧道出现不同程度的渗漏水及结挂冰冻害问题。主要表现为：部分衬砌“三缝”及施工冷缝，夏季出现渗漏水，冬季出现结挂冰；洞口2km段落侧沟和中心水沟冻结堵塞，导致溢出结冰。在入冬和春融季节发生隧道“三缝”渗漏水结挂冰以及局部水沟溢出结冰现象最为严重,分析原因为：入冬时边墙底部盲管率先冻结，排水功能失效，水位上升，部分拱墙出现渗漏水及挂冰，气温进一步下降，拱墙背后盲管全部冻结[1]，渗漏水便消失一段时间；进入春融季节随着气温逐渐回升，山顶冰雪开始融化，雪水经山体裂隙下渗，此时由于隧道周围还未解冻，环、纵向排水管均处于冻结状态，无法发挥其排水功能，因此这些渗水就会通过衬砌的薄弱环节渗漏而出[1]，又因受洞内冷空气的影响，形成结挂冰现象。……