高地温隧道修建关键技术研究
高原、高地温隧道施工爆破及降温措施的探讨
⾼原、⾼地温隧道施⼯爆破及降温措施的探讨拉林铁路桑珠岭隧道地处⾼原，施⼯揭⽰最⾼地温达89.9℃，已达到本地区⽔的沸点，⽽国内暂⽆⾼原缺氧耦合超⾼地温隧道施⼯的经验，因此对⾼原缺氧环境下⾼地温隧道施⼯措施的研究尤为必要。
1 ⼯程概况拉林铁路3标段桑珠岭隧道全长16.449 km，位于唐古拉⼭与喜马拉雅⼭之间的藏南⾼⼭河⾕区，线路沿雅鲁藏布江傍⼭⽽⾏，隧址区地⾯标⾼ 3 300～5 100 m,线位标⾼3 540 m左右,隧道最⼤埋深 1 347 m，⾕岭相间、地势起伏跌宕，属⾼原⼭区，⽓候极端恶劣。
隧道穿越岩层以闪长岩、花岗岩为主，区域板块构造活跃、地下热源丰富(断裂带附近有76℃的温泉出露)。
开挖揭⽰最⾼地温达89.9℃，洞爆破后环境温度达60℃。
2 ⾼地温段爆破技术措施2.1 ⾼温爆破现⾏GB 6722-2014《爆破安全规程》[1]只对超过60 ℃的⾼温⾼硫矿井爆破做了专项规定，汪旭光编著的《爆破⼿册》[2]也只对⾼温硫化矿爆破和⾼温凝结物解体爆破做出相应规定，两者均未对⾼温隧道爆破做明确规定。
根据多座⾼温隧道的施⼯经验，本⽂将隧道炮孔底温度⾼于60℃情况下的爆破作业，称为⾼温爆破。
2.2 爆破⽅案现场选择热感度较好⼜能抗⽔的2号岩⽯乳化炸药，导爆管雷管实现各孔间隔起爆。
当环境温度达到60℃时，普通导爆管出现软化，性能不稳定(现场多次出现拒爆)，采⽤⾼强度导爆管雷管(最⾼能耐80℃)和耐⾼温导爆索(最⾼能耐120℃)等爆破器材。
结合⾼原特别的⽓候条件，增⼤安全储备，对⾼温段炮眼温度分：50℃<炮孔内温度≤70℃、70℃<炮孔内温度≤120℃，进⾏爆破⽅案设计。
当前和今后⼀个时期，是全⾯建设⼩康社会、加快推进社会主义现代化的重要时期，也是抢抓战略机遇、加快推进⽔利跨越式发展的关键时期。
我们要充分认识新形势下加强和改进⽔利财务⼯作的重要意义，准确把握⽔利财务⼯作⾯临的新形势新要求，进⼀步提⾼⽔利资⾦保障能⼒和管理⽔平，切实把中央治⽔兴⽔决策部署贯彻好、落实好。
高地温对隧洞开挖施工的影响及其处理措施
红水河 ２ ０ １ ３ 年第 １ 期
员设备工作效率降低 ， 寿命减短 。例如洞 内电线 由
喷雾器 ， 沿洞进行喷雾降温 ； 在靠近施工掌子面端 ， 设梅花状喷嘴 ， 对掌子面进行全方位喷洒 。 喷雾洒水
于高温经常老化 ， 存在漏 电的安全隐患 ； 装载机 、 出 渣车经常出现开锅现象 ， 装载机、 挖掘机液压臂的液 压油 因温度高变稀影响设备工作效率等等。
超过我 国矿山劳动保护条例的保证工人 的身心健康 和工作效率的上限温度值 ， 属存在地温危害区域。
３ 高地掬对 隧洞开挖 及质量控锚Ｉ 的影响
高地温对隧洞开挖及质量控制的影响主要表现
为 以下几 个方 面 ：
２ 高地 温洞段 的基本情况
在 １ ７ ． ８ ｋ ｍ长 的隧洞 中， 存在 高地温洞段总长 ４ ０ ９ ９ ｉ ｎ ，引水 发 电桩 号发 ２ ＋ ６ ８ ０ ． ０ ０ ０— ６ ＋ ７ ９ ９ ． ０ ０ ０
和炸药失效等情况 ， 造成 。
现场的数据统计 ， 几个洞段 出现高地温 的基本情况
如下 ：
（ ２ ） 高地温洞段岩层有裂隙部位 ， 经常出现喷
溅热水热气现象 ， 对人及机械会产生很大危害ｔ ２ １ 。
（ １ ）２ ’ 号支洞于 ２ ０ ０ ９年 ６月 １ ３日开挖至往
在各掘进工作面配置 ２台 Ｋ Ｌ Ｑ 一 １ ５ ０ 型空气冷却 器， 直接从支洞 口附近的临近河流抽取冷水（ 项 目地
（ ５ ） 高地温影响隧洞的支护和衬砌。 由于洞段岩 石温度太高， 正常的隧洞全断面支护、 衬砌方法难以应 用， 必须经科学研究和试验后才能确定支护、 衬砌方案。
方法 ， 一方面可以吸收洞内粉尘 ， 也可使高压冷水雾 与洞内热蒸汽混合 ， 使洞 内气温降低 。
高地温隧道修建关键技术研究
高地温隧道修建关键技术研究背景介绍高地温隧道是指海拔较高、地温较高、天气条件恶劣且地质条件较差的区域中修建的隧道，其建造过程面临着谨慎决策、科学设计、安全施工的挑战。
由于其建造难度大、成本高的特点，高地温隧道的修建一直以来是困扰隧道工程师的难题。
关键技术研究一、隧道初始支护技术在高地温隧道建造过程中，隧道初始支护技术是其中最重要的因素之一。
由于地质情况的不同，隧道建造难度也会有很大的差异。
因此，在选择初始支护方案时需要根据地质情况进行合理选择。
像在较差的地质条件中，采用初始衬砌、槽钢支设防护的方法等可以很好地维护隧道的稳定状态。
二、隧道通风技术隧道通风系统在高地温隧道的建造中同样扮演着一个至关重要的角色。
在严峻的天气环境中，隧道内温度容易升高，如果不对其进行有效的通风，就会对施工人员的身体健康造成潜在的伤害。
同时，如果隧道的通风系统运行不畅，还可能会对隧道内使用的设备及机械产生不利的影响。
因此，在高地温隧道建造过程中，通风系统的规划与建设需要尤其注意。
三、隧道地质预报技术在高地温隧道修建过程中，地质问题是最大的风险因素，也是最难克服的因素之一。
在隧道施工过程中，各种地质灾害如塌方、山体滑坡、地震等问题随时可能爆发，造成重大的安全事故和经济损失。
因此，隧道地质预报技术应运而生。
通过对隧道常见地质灾害的分析，可以有效地预测和控制地质风险，提高隧道建造的安全性。
四、隧道支护技术隧道支护技术在高地温隧道中也非常重要，因为支护的好坏关系到隧道的稳定性和施工进度。
在高地温隧道中，支护材料需要具有一定的抗剪强度、抗曲度、可塑性和抗变形能力，同时还需要耐高温、耐酸碱、耐腐蚀。
因此，在高地温隧道建造中，需要选择适合的支护材料来提升隧道的支护能力。
高地温隧道修建是一项复杂而又长期的工程，需要充分的科学规划和严谨的工艺施工。
在上述关键技术的研究中，不同的工程师和技术团队将与全球其他行业交流，以提高对高地温隧道建造过程中所存在的挑战的理解和应对能力。
探究复杂地质环境下隧道施工技术
引 言
随着 国家基础设施建设 的蓬勃发展 ， 近年来 ， 公路、 铁路 以及 地 质 灾 害 的 防治 技 术 不 够 完 善 ， 加 重 了施 工 事 故 发 生 人 员 的 伤
。 城市地下空 问结构的改造 和不断完 善， 高速 公路、 铁 路数量 日趋 亡 和 经 济 的损 失 日
． ３ 施 工单 位重视 不够 增多 ， 为了降低 由于 山体等 阻挡 的影响 ， 可 以修建各种 隧道 。隧 １ 隧 道 的 施 工 是 由施 工 单 位 进 行 策 划 、 组织和管理 的， 所 以要 道工程 的特 点是 ： 隐蔽 、 施 工难、 工程 技术复杂 系数高、 受地质条
２ ０ １ ３年 １ ０月
建 村 目 蓑 酶
交 通 建 设
探究复杂地质环境下隧道施工技术
杨 丽
（ 中铁 二 局 第 二 工 程 有 限 公 司 四川 Ｉ成 都 ６ １ ０ ０ ９ １ ）
摘
要： 随着我国隧道工程施 工技 术的 不断提 高， 克服各种复杂地质条件的技 术也逐 步提 高。本文针 对 目前 隧道施 工
ｌ 隧道 施 工 困难 原 因
隧 道 施 工 中存 在 的 问题 和 难 点 是 ， 在 隧 道 施 工 过 程 中经 常 发 工 作 的 开 展 没 有 明 确 的 指 导 ；而 国 家 也 逐 渐 形 成 了 以 隧道 塌 方 次 数 的 多 少 来 评 价 地 质 条 件 的 好 坏 与 施 工 工 作 开 展 的 难 易 程 生安全事故 ， 造 成重大的经济损 失和 人员伤亡 ， 这是 因施 工地段 度， 忽 视 了对 地 质 技 术 的开 发 研 究 。国 家和 施 工 单 位 长 缺 少 对 地 地质条件异 常复杂 ， 施工技术难 以突破 等问题造成 的。
复杂地质条件下铁路隧道修建技术与对策
复杂地质条件下铁路隧道修建技术与对策肖广智（中国国家铁路集团有限公司工程管理中心，北京100844）摘要：结合既有铁路隧道工程经验，针对高地应力软岩大变形、岩爆、活动断裂带、高地温、高压富水断层等典型复杂地质条件，分析其特点并提出修建技术对策。
高地应力软岩的特点是围岩变形量大、变形速率高、变形持续时间长，主要对策为主动控制围岩变形、机械化施工、优化工艺工法、快速封闭成环等；岩爆的特点是预测难度大、对施工安全和工效影响大，主要对策为微震监测、释放地应力、加强支护、设备和人员防护等；高地温的特点是恶化作业环境、降低工效，主要对策为按照温度分级采取洒水、加强通风、冰块或机械制冷等降温措施；活动断裂带的特点是地质破碎、断裂带错动直接破坏结构，主要对策为大刚度环形衬砌、预留变形及补强空间、组合宽变形缝等；高压富水断层的特点是施工易产生突泥突水，主要对策为加强超前地质预报、超前泄水、加固地层、加强支护等。
相关修建技术对策可为川藏铁路隧道建设提供借鉴。
关键词：川藏铁路；高地应力；软岩；岩爆；高地温；活动断裂带；高压富水断层；修建技术中图分类号：U455文献标识码：A文章编号：1001-683X（2020）12-0035-08 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2020.12.0350引言近年来，随着铁路隧道建设数量和规模的不断扩大，铁路隧道修建技术也在逐步提高，我国已成为名副其实的隧道大国和隧道强国［1］。
赵勇等［2-3］通过工程试验和现场实践研究提出软岩大变形铁路隧道的变形机制和处治措施，在贵广铁路天平山隧道得到成功应用；韩侃等［4］依托拉林铁路巴玉隧道分析岩爆典型特点，确定防治岩爆的动态施工技术；雷俊峰［5］从拉日铁路吉沃希嘎典型地热隧道产生高地温的原因与特征着手，从多个方面制定工程对策；耿萍等［6-7］通过数值计算和工程试验，研究穿越活动断裂带的隧道响应特性和设防措施；张金夫等［8］在大瑞铁路大柱山隧作者简介：肖广智（1964—），男，正高级工程师。
复杂地质条件下的隧道施工与质量控制
复杂地质条件下的隧道施工与质量控制摘要：随着我国经济的发展，对基础设施建设的要求也越来越高，特别是对复杂地质条件下的隧道施工，更是提出了更高要求，施工企业在实际开展工作时，要注重加强对复杂地质条件下隧道施工与质量控制措施的研究，确保隧道建设达到设计要求。
基于此，文章立足复杂地质条件之下，对隧道施工的要点进行了阐述，并提出控制质量的一些建议，以供参考关键词：复杂地质条件；隧道施工；质量控制随着我国交通事业的发展，隧道建设已成为公路建设的重点和难点。
在复杂地质条件下进行隧道施工，容易造成安全事故，使施工进度受到影响。
因此，在复杂地质条件下进行隧道施工时，必须认真分析和研究其特点，采取相应措施确保隧道安全、快速、高效地完成施工任务。
一、工程概况某高速公路隧道为双线隧道，洞身全长6260m，最大埋深约1200m。
隧道所处地区，存在较为复杂的地质情况。
在设计阶段，通过地质调查，发现隧道区有断层、岩溶、低山等不良地质现象，其中以断层为主。
在施工过程中，施工单位采用了三台阶七步开挖法。
在实际施工中，遇到的主要问题有：一是掌子面地下水丰富；二是断层破碎带，围岩变形较大；三是岩溶发育且岩溶较强；四是围岩破碎且具有一定的自稳性；五是涌水突泥严重，且易引起突泥、塌方事故。
施工单位对地质情况进行了分析后认为，隧道施工应遵照“以防为主，防排结合”的原则，加强超前地质预报工作，在施工过程中采取一系列有效措施确保隧道顺利施工。
二、施工技术要点（一）浅谈地下水处理方法由于地下隧道工程受地下水的作用，因此，在建设隧道时，必须要进行地下水处理工作。
在隧道建设中涉及支撑体系，支撑体系起到确保洞室稳定的功能，也会受到地下水的影响，一旦支撑体系被破坏，就会出现如隧道垮塌、洞顶断裂等问题，存在严重的安全隐患，因此，在隧道工程施工时，必须采取有效措施，防止隧道工程被破坏。
首先，可采用衬砌来防治地下水问题，而后采用合适排水技术进行排水，排水技术要根据实际情况合理选择，如采用引坑排水技术、超前钻孔技术等。
隧道高温 施工方案
隧道高温施工方案1. 引言隧道施工过程中，由于封闭空间、地下湿度大等因素，隧道内温度往往较高。
高温环境会对施工作业人员的身体健康和工作效率造成较大的影响。
本文档旨在探讨隧道高温施工的相关问题，并提出相应的施工方案，以确保施工作业人员的安全和工作进度的顺利进行。
2. 高温施工方案2.1 温度控制措施为降低隧道内的温度，可以采取以下的温度控制措施： - 水喷淋降温：在施工过程中，可以安装水喷淋设备，通过喷淋水雾来降低隧道内的温度。
喷淋水雾可以起到降温和增加空气湿度的效果。
- 风机通风：使用强力风机进行通风，加强空气对流，改善隧道内空气质量，从而降低温度。
- 遮阳措施：在隧道口和工作面上方设置遮阳棚，以阻挡太阳直射，减少高温对施工作业的影响。
2.2 作业人员防护在高温环境下，作业人员需要采取一系列的防护措施，以确保其健康和安全：- 穿着透气、吸汗、耐高温的工作服和鞋袜，以保持舒适和干爽。
- 戴上透气性好的安全帽，以保护头部并避免中暑。
- 短时间工作，定期休息，以避免长时间暴露在高温环境中。
- 适量补充水分，保持身体水平衡。
- 定期进行体检，特别关注心血管系统和呼吸系统的健康状况。
2.3 施工计划调整在高温环境下，施工进度可能会受到一定的限制。
因此，需要对原有的施工计划进行一定的调整： - 合理安排施工作业人员的轮班，避免在高温时段进行重度作业。
- 对于高强度作业，采取分批施工的方式，以减少单次作业时间。
- 针对特殊工序，例如混凝土浇筑等，可以在早晚温度较低的时候进行，以减少高温对施工质量的影响。
- 根据气象预报情况，及时调整施工进度，合理安排作业计划。
2.4 信息发布和培训为了保障施工作业人员对高温施工的充分了解和正确应对，需要进行相关的信息发布和培训： - 发布高温天气预警信息，提醒作业人员关注天气变化，并采取相应的防护措施。
- 进行高温施工安全培训，包括高温工作环境的危害和防护知识等。
复杂地质条件下铁路隧道施工关键技术研究
复杂地质条件下铁路隧道施工关键技术研究随着我国高铁建设的不断发展，铁路隧道施工技术也日益受到人们的重视。
复杂地质条件下的铁路隧道施工一直是工程领域中的一个难题。
为了解决这一问题，相关领域的专家学者一直在进行技术研究和实践探索。
本文将重点介绍复杂地质条件下铁路隧道施工的关键技术研究情况。
一、复杂地质条件下的挑战在一些山区或地质条件复杂的地区，铁路隧道的施工面临着许多挑战。
地质条件的不确定性使得工程施工难度加大。
地质构造复杂、断裂带多、岩体结构不稳定等问题都会给施工带来很大的困难。
地下水的问题也是铁路隧道施工中不可忽视的因素。
复杂地质条件下隧道施工过程中，地下水的渗透和涌水问题往往成为制约隧道施工的主要难题。
地质灾害风险也在一定程度上增加了隧道施工的复杂性，如地质泥石流、滑坡、地下水涌出等灾害，往往会给施工带来不小的困扰。
针对上述挑战，专家学者们进行了大量的研究和实践，提出了一系列关键技术，旨在解决复杂地质条件下的铁路隧道施工问题。
1. 地质勘察与监测技术地质勘察是铁路隧道施工的第一步，也是最为关键的一步。
在复杂地质条件下，准确了解地质情况对于后续的隧道设计和施工具有重要影响。
专家学者们提出了一系列先进的地质勘察技术，如遥感技术、地球物理勘探技术、地下水勘察技术等，以提高地质勘察的准确性和全面性。
地质监测技术也日益受到人们的关注，通过实时监测隧道施工现场的地质情况，及时发现问题并进行处理，可以有效减少施工中的地质风险。
2. 隧道支护技术在复杂地质条件下，隧道的支护技术显得尤为重要。
专家学者们提出了一系列创新的支护技术，如喷射混凝土支护、锚杆支护、预应力锚索支护等。
这些支护技术在提高隧道施工的安全性和稳定性的也为后续的隧道设计和使用提供了有力的保障。
在复杂地质条件下，隧道掘进技术也是铁路隧道施工中的一个难点。
针对这一问题，专家学者们提出了一系列先进的隧道掘进技术，如盾构隧道掘进技术、硬岩隧道掘进技术、软岩隧道掘进技术等。
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高地温隧道修建关键技术研究? 高地温隧道修建关键技术研究高地温隧道修建关键技术研究李国良，程磊，王飞(中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安710043) 摘要：随着我国交通基础设施的不断增多，高地温地区修建隧道逐渐成为工程界遇到的新难题。
依托拉日铁路，提出高地温地区隧道选线原则和隧道施工降温除湿等系列技术；通过XRD衍射和SEM试验，探明特高地温隧道模拟养护条件下混凝土抗氯离子渗透性能和抗碳化性能低于标准养护的原因；通过高地温隧道温度场和结构影响规律研究，因地制宜提出高地温隧道合理有效的施工组织模式；制定合适的隧道支护体系、混凝土配合比及衬砌结构防裂措施，同时提出保温隔热层、衬砌内置冷却管、耐热型复合防水板及新型防水材料等隧道隔热防水措施。
关键词：高地温；铁路隧道；修建技术；隔热材料；支护体系1 概述拉萨至日喀则铁路位于青藏高原西南部，线路起于青藏铁路拉萨车站，沿拉萨河南岸而下进入雅鲁藏布江峡谷区，顺年楚河抵达日喀则市。
线路全长253 km，为单线铁路，全线设29座隧道，总长72.4 km，其中地热异常段落共涉及隧道8座，分布在雅江峡谷区内[1]，总长40.9 km。
2 地热地质特征拉日铁路位于藏南高温水热活动区，即那曲—当雄(羊八井)—尼木水热活动带的南部[2]。
该地热带与线路走向基本为大角度相交，线路无法绕避[3]。
本段地质以闪长岩为主，岩质坚硬，峡谷区构造发育，发育有多条大断裂。
高地温是本段最主要的工程地质问题，沿线的水热显示有温泉、温热泉、热泉、泉华等类型。
帕当山隧道雅江边热泉温度达77 ℃，吉沃希嘎隧道深孔测温达60 ℃，达噶山隧道江边热泉温度30～80 ℃，泉水流量10～40m3/d[4]。
高地温对隧道工程的不利影响主要表现在：恶化施工作业环境，降低劳动生产效率，威胁作业人员健康和安全；需研究适应高地温条件的混凝土配合比及防排水材料；高地温产生的附加温度应力会引起隧道初期支护及二次衬砌开裂，影响结构安全和耐久性等[5]。
3 高地温隧道线路方案优化根据高地温选线原则：线路在考虑绕避不良地质的基础上，线位尽量靠近雅江；纵断面选择时拔高线路高程，置隧道于地下热水排泄基准面之上，避开循环热水对隧道工程的影响，降低安全风险(图1)。
选择典型隧道分述如下。
图1 雅江地下热水循环示意3.1 甫当隧道勘察发现隧道出口端靠江边有一处44 ℃温泉水出露。
原方案线路顺直，但离雅江江边较远，隧道埋深大，遇到高地(水)温的概率高，风险较大；为此，将线路平面位置向雅江边靠近约300 m，并适当抬高线路高程，后经施工验证，未出现45 ℃以上的高岩(水)温。
3.2 帕当山隧道勘察发现隧道雅江边热泉温度达77 ℃。
线位受雅江江边地热温泉及帕当山错落控制，优化后将线路平面位置向雅江江边靠近约250 m，后经施工验证，未出现45 ℃以上的高岩(水)温。
3.3 吉沃希嘎隧道勘察发现隧道进口地温达65 ℃，将线路向雅江边移动240 m，实际隧道施工中最高岩温为55 ℃，未出现地下热水[6]。
隧道进口地温曲线如图2所示。
图2 吉沃希嘎隧道进口地温曲线4 高地温隧道施工降温除湿技术根据拉日线所经地区地热(地温)赋存状态，前期按水热型(蒸汽型、热水型)、干热岩型进行预案设计。
水热型地热采用帷幕注浆、局部径向注浆、疏流排水等措施，防止大量热量传递进入洞内，并采用加强通风、隔热、冷水(冰块)降温等方式进行降温；对干热岩型地热考虑采用加强通风、洒水喷雾、冷水(冰块)降温、机械制冷降温等技术。
由于线位优化，施工中以干热岩型地热类型为主，主要技术措施如下。
4.1 设置适宜的辅助坑道利用峡谷区地形条件，结合地热处理，在存在地热的隧道内尽量选取横洞作为辅助坑道施工，将地热隧道划分为若干段，以利地热处理和降低施工难度。
峡谷区地热隧道均加设横洞(斜井)，工区长度一般小于2 000 m。
4.2 通风降温根据雅江峡谷区气象资料，隧道区年平均气温6.7～6.9 ℃，最热月平均气温14.6～15.0 ℃，最冷月平均气温-3.5～-2.9 ℃，全年内大多数时间，大气气温可以满足降温通风要求。
施工采用压入式通风方式，地热隧道按加大风机供风量设计，采用轴流风机增大送风量、射流风机提高风速的方式，以提高巷道风速，将岩体放出的热量尽快排出洞外，降低环境温度。
4.3 利用雅江水(冰)降温雅江水温半年时间不超过12 ℃，全年不超过17 ℃，是天然的冷源。
高地热(地温)隧道均沿雅江两岸行进，洞口及辅助坑道口靠近雅江。
部分高岩温工区采用抽取低温雅江水向洞内喷(洒)水方式降温，效果良好。
4.4 其他措施利用隧道内洞室设置降温、供氧室，放置降温冰块；使用隔热服等个人防护用品，施工组织上合理安排高温作业时间等。
5 高地温隧道结构体系研究5.1 高岩温对隧道温度场、结构的影响规律对高岩温隧道开挖温度场研究，力学分析时围岩采用摩尔-库伦本构模型，初期支护采用各向同性线弹性模型，热分析本构模型为各向均质热力学模型[7]。
围岩初始温度场的温度越高，开挖对围岩温度场的影响范围越大。
隧道拱顶上方围岩温度的影响范围最大，(3.0～3.5)D(D为洞径)，边墙两侧和仰拱下方围岩的影响范围较小(2.0～3.0)D。
随着开挖进行，隧道周边围岩温度降低，内表面温度逐渐接近洞内温度。
如图3所示。
5.2 高地温条件下防水材料选择通过室内实验，当岩温升高，EVA防水板和止水带的各项力学性能指标均降低；岩温在50 ℃以下可采用EVA防水板；50 ℃以上应采用耐热型复合防水板，推荐HXHC耐高温、耐腐蚀防水材料。
防水板性能试验参数见表1。
图3 隧道拱顶围岩温度随开挖时间变化曲线表1 防水板在55 ℃、50 ℃下的性能试验参数防水板类别NJ-129耐热复合防水板HXHC耐高温、耐腐蚀防水材料EVA防水板技术条件试验温度/℃505550555055拉伸强度/MPa伸长率/%撕裂强度/(kN/m)纵向21.220.22928.619.621.5横向19.11822.322.617.116.4纵向722730726704675662横向695683748738640600纵向136131162161124126横向130127160157113110≥18≥650≥100 5.3隔热材料选择普通喷射混凝土初期支护适用于围岩温度45 ℃以下；普通素混凝土的二次衬砌适用于围岩温度60 ℃以下。
当围岩温度在80 ℃以上时，环境温度对初期支护和二次衬砌的强度及耐久性影响较大，属特高地温隧道，此时支护结构可考虑设置隔热层。
通过试验比选，硅酸盐复合隔热材料和硬质聚氨酯隔热材料均具备隔热性能优良、结构强度较高、耐酸耐碱、施工便利等优点，对隧道工程，硬质聚氨酯隔热材料能发挥出更好的隔热效果[8]。
5.4 高温低湿条件下衬砌混凝土研究5.4.1 高地温对衬砌混凝土力学性能和耐久性能的影响规律峡谷区隧道施工环境中相对湿度在35%～60%，实验室模拟现场环境，对不同配合比的混凝土力学性能、耐久性能和微观机理开展研究，结论如下。
(1)对于特高岩温隧道，普通或掺矿物掺和料的喷射混凝土早期抗压强度高于标准养护强度，但最终抗压强度低于标准养护强度。
(2)掺聚丙烯纤维的喷射混凝土：在岩温60 ℃时，抗压和抗拉强度都有提高；在岩温80 ℃时，抗压和抗拉强度都有降低。
(3)普通混凝土、掺粉煤灰混凝土、掺矿渣粉混凝土、复掺矿渣粉煤灰衬砌混凝土随岩温升高早期强度提高，后期强度降低；岩温越高，早期强度提高的越多，后期强度下降越大。
岩温达80 ℃后，掺粉煤灰混凝土各龄期的抗压强度均高于掺矿渣粉混凝土[9]。
如图4、图5所示。
图4 不同养护条件下喷射混凝土强度曲线(4)高岩温(80 ℃)环境下，随着养护湿度的增加，衬砌混凝土各个龄期的抗压强度也随之增加。
(5)在高温养护阶段，湿度不变时，混凝土抗氯离子渗透性随温度升高而下降；在岩温80 ℃时，相对于标准养护制度，单掺粉煤灰的混凝土抗氯离子渗透性能下降幅度最小。
在岩温不变的条件下，混凝土抗氯离子渗透性能随养护湿度的升高而增强。
图5 50 ℃各种混凝土抗压强度曲线(6)混凝土抗碳化性能均随着温度的升高而降低，普通混凝土随温度升高其抗碳化性能降低幅度最大；混凝土抗碳化性能随着养护湿度的升高而增强，普通混凝土随湿度的升高抗碳化性能增长幅度最大；当特高岩温低于80 ℃时，单掺矿渣粉的混凝土抗碳化性能均高于单掺粉煤灰的混凝土；当岩温为80 ℃时，单掺粉煤灰的混凝土抗碳化性能高于单掺矿渣粉的混凝土，相对于标准养护的混凝土，单掺粉煤灰的混凝土抗碳化性能降低幅度最小[10]。
(7)通过XRD衍射和SEM试验，粉煤灰和矿渣粉的火山灰活性随着高温养护温度的升高而增强，高温养护温度升高促进了二次水化反应的进程，水化产物CH在粉煤灰和矿渣粉二次水化反应过程中被消耗；在高温养护阶段，水分蒸发阻碍整个胶凝材料系统的充分水化，转入标准养护后矿物掺和料二次水化反应继续进行[11]。
在高温养护阶段，水泥水化速率加快，水化产物分布不均，水分蒸发过快，使胶凝材料硬化浆体结构相对标准养护更为疏松，这是特高岩温隧道模拟养护条件下混凝土抗氯离子渗透性能和抗碳化性能低于标准养护的原因之一[12]。
图6为50%RH条件下纯水泥混凝土净浆XRD图谱。
图650%RH条件下纯水泥混凝土净浆XRD图谱5.4.2 高岩温隧道二次衬砌混凝土配合比(1)水泥应选择粉煤灰硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
(2)掺和料优先选择粉煤灰(25%)，以单掺粉煤灰混凝土的配合比作为施工配合比。
(3)高岩温(80 ℃以上)环境隧道衬砌混凝土配合比设计时应提高一个强度等级[13]。
5.4.3 高岩温隧道二次衬砌混凝土养护条件混凝土浇筑以后，在终凝前应对混凝土进行覆膜养护；终凝以后，要加强保湿养护，延长洒水养护至28 d，同时加强通风。
现场施工时不方便采取覆膜养护工艺的，浇筑后可以在混凝土表面涂敷水玻璃型养护剂进行养护。
5.5 高地温隧道支护体系在高温的岩体或喷混凝土上浇筑二次衬砌混凝土时，即使厚度再薄，水化热也不易逸出。
由于混凝土内外表面的温差，在早龄期有可能存在裂缝。
衬砌结构长期在高温条件下时，混凝土自身受到热侵蚀作用，自身强度会降低，另外由于混凝土内外表面的温度差异，将导致低龄混凝土开裂。
(1)初期支护安全性由喷射混凝土抗拉强度控制。
当围岩温度大于48 ℃时，初期支护最大主应力大于喷射混凝土极限抗拉强度，当围岩初始温度为48～60 ℃时，普通C25喷射混凝土将发生受拉开裂。
(2)随着岩温升高，隧道二次衬砌安全系数呈下降趋势。
普通混凝土衬砌在岩温高于60 ℃时将开始出现破坏，二次衬砌需要配筋加强[14]。
地温与初期支护应力关系曲线见图7 ，开挖与初期支护温度关系见图8。