高原多年凍土隧道施工技術(shù)及工藝試驗(yàn)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、青藏鐵路格拉段昆侖山和風(fēng)火山隧道位于青藏高原海拔4500m以上的多年凍土區(qū),是青藏高原550Km連續(xù)多年凍土區(qū)修建的僅有的兩座隧道,是目前世界上在高原多年凍土區(qū)這一特殊氣候及圍巖條件下修建的最高海拔的隧道工程。該區(qū)具有獨(dú)特的冰緣干寒氣候特征。在這種特殊的氣候和圍巖條件下修建隧道在世界隧道建設(shè)史上尚屬首次,遇到的是全新的技術(shù)課題。本文主要對(duì)高原凍土隧道的施工技術(shù)、工藝進(jìn)行了試驗(yàn)研究。 1.通過(guò)運(yùn)用微分方程對(duì)凍土隧道圍巖溫度場(chǎng)進(jìn)行研

2、究并對(duì)實(shí)測(cè)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,了解和掌握了高原凍土隧道圍巖溫度場(chǎng)變化規(guī)律,為施工中實(shí)現(xiàn)“盡量減少施工對(duì)凍土圍巖的擾動(dòng)”的目標(biāo)采取合理的施工措施提供了理論指導(dǎo)。此項(xiàng)研究為國(guó)內(nèi)首次開(kāi)展,填補(bǔ)了此項(xiàng)研究的國(guó)內(nèi)空白。 2.通過(guò)建立隧道洞內(nèi)、通風(fēng)筒內(nèi)空氣溫度場(chǎng)物理模型,模擬計(jì)算、分析和研究了隧道洞內(nèi)及風(fēng)筒內(nèi)空氣溫度場(chǎng)的規(guī)律,找出了風(fēng)筒進(jìn)出風(fēng)口空氣溫度的關(guān)系,為正確選擇洞內(nèi)通風(fēng)方式和措施提供了理論指導(dǎo)。此項(xiàng)研究成果對(duì)同類(lèi)工程施工具有指導(dǎo)意

3、義。同時(shí),昆侖山隧道采用的背負(fù)式供氧技術(shù)、風(fēng)火山隧道采用的洞內(nèi)彌漫式施工供氧技術(shù)均為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。 3.通過(guò)配合比試驗(yàn)、外摻料的摻量試驗(yàn)、噴射工藝系統(tǒng)合理溫度試驗(yàn)、噴射工藝流程及技術(shù)條件試驗(yàn)、及室內(nèi)的強(qiáng)度試驗(yàn)、抗凍融試驗(yàn)、噴射混凝土與巖面的粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn),證明了通過(guò)采用特殊的施工工藝,濕噴混凝土能作為高原凍土隧道施工的支護(hù)手段,統(tǒng)一了國(guó)內(nèi)隧道界在這一問(wèn)題上的認(rèn)識(shí),解決了“在高原多年凍土地帶濕噴混凝土不能?chē)娚先ァ钡膯?wèn)題。同時(shí)制定了高原多

4、年凍土隧道濕噴混凝土支護(hù)施工工藝,為在高原多年凍土區(qū)隧道施工中采用濕噴混凝土支護(hù)積累了經(jīng)驗(yàn),填補(bǔ)了這方面研究的國(guó)內(nèi)空白。 4.結(jié)合工程施工對(duì)施工機(jī)械化配套進(jìn)行了研究,為高原凍土隧道施工摸索了一套較為有效的施工機(jī)械化配套技術(shù)。其中防干擾仰拱作業(yè)橋已于2003年取得國(guó)家專(zhuān)利。 5.本文通過(guò)對(duì)多年凍土區(qū)隧道防水隔熱層的材料選擇、工藝試驗(yàn);通過(guò)高原凍土隧道模筑襯砌混凝土的原材料選擇、配合比選定、混凝土的拌制及運(yùn)輸、養(yǎng)護(hù)與拆模條件

5、、設(shè)備配套及勞動(dòng)力組織、質(zhì)量控制與評(píng)定等方面,研究了高原、高寒特定條件下多年凍土隧道的模筑襯砌混凝土及防水隔熱層施工工藝。取得的成功經(jīng)驗(yàn)對(duì)同類(lèi)隧道施工具有借鑒作用。 6.在昆侖山隧道的開(kāi)挖過(guò)程中對(duì)圍巖表面的溫度分拱頂、拱腰、拱腳、墻中;每天分零時(shí)、8時(shí)、16時(shí)進(jìn)行了實(shí)測(cè),并進(jìn)行了分析研究。這一成果填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。 7.針對(duì)昆侖山隧道建成后出現(xiàn)的保溫水溝部分季節(jié)凍結(jié)、不能全年排水、部分地段出現(xiàn)滲漏水的情況,開(kāi)展了研究。通過(guò)

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