隧道冻害及其防治方法探讨
寒区隧道冻害形成机理与抗防冻设计探究
寒区隧道冻害形成机理与抗防冻设计探究1 引言高寒区的公路铁路隧道因受独特的气候影响，在施建及营运过程中除常规性病害之外还有衬砌开裂、酥碎、剥落、顶部及边墙挂冰，底部滴水、洞门墙开裂及洞口热融滑塌等特殊病害形式。
这些冻害使得隧道衬砌遭受不同程度的损伤与劣化，且出现的挂冰、冻胀侵入建筑限界而危及行车安全，不仅造成较大的安全隐患，也降低了隧道的使用功能。
在我国北方地区由于较大差异的温差现象引起隧道围岩间液体的冻融循环，冻胀变形对围岩及隧道结构产生不可逆的损伤性，并加剧围岩缩胀、损伤、开裂等一系列物理变化及可能的化学，使得围岩失稳及隧道冻害现象显著出来。
2 主要冻害现象分析对高寒区大量隧道冻害实例进行调查分析，可将寒区隧道冻害现象分为五类：①衬砌漏水、挂冰；②衬砌开裂、酥碎、剥落；③洞门墙开裂；④隧道底部冒水、积水、冻胀；⑤隧道洞口处热融滑塌。
（1）衬砌漏水、挂冰在排水系统不通畅的情况下，围岩内的地下水或融冰水由隧道衬砌向内渗漏。
渗漏水量的大小和出水点的位置不固定，随年降水量的变化而变化。
渗漏水量及位置随衬砌后背储蓄蕴含量及衬砌质量有关，一般说来，衬砌后背水量充足衬砌质量越差则渗漏量越多，且主要在施工缝或混凝土含蜂窝及麻面的地方渗漏。
在温度在冰点之下时渗漏水凝固成挂冰，主要集中于拱顶部位。
（2）衬砌开裂、酥碎、剥落衬砌裂缝形态可分为环向、纵向及斜向三种形式。
衬砌产生裂缝的原因除围岩情况、混凝土质量、结构类型和施工影响等因素相关外，由于冻土地区气温的日较差及年较差都很大，衬砌所产生的温度应力与冻胀力是寒区隧道衬砌开裂最主要的原因。
隧道衬砌环向开裂是垂直轴向的衬砌开裂，是寒区隧道出现冻害特性，其环向裂纹的形成及发展与地质关系往往不是很大，主要是集中于施工缝上。
这些裂缝虽然对隧道衬砌结构的受力影响不大，但当其数量增多时为地下水渗漏提供了通道，且也导致衬砌受风化剥蚀作用也更为强烈。
（3）洞门墙开裂隧道洞門墙的开裂，在隧道工程中较为普遍存在，但在寒区出现得具有其特性，隧道洞门墙产生开裂最主要的原因是温度应力的影响。
隧道冻害原因及防治浅析
隧道冻害原因及防治浅析隧道冻害是指寒冷季节地区的隧道内水泥和围岩积水冻结，引起隧道拱部挂冰、边墙结冰、衬砌胀裂等现象。
我国北方及高海拔地区由于冬季气候寒冷，隧道冻害已经成为一种普遍的病害。
1、冻害的种类1.1冰柱、挂冰、冰塞隧道中渗漏的地下水通过混凝土裂缝渗出，在渗出处受低温影响积成冰柱，其中以施工缝处较多，如不清理，挂冰随时间越积越大，甚至累积十至几十厘米厚，挂冰过大时会侵入限界，危及行车安全。
冰塞子是由于隧道排水设施保温不好引起结冰堵塞排水沟的现象。
隧道排水不畅，结冰堵塞排水管，衬砌积水或围岩中的水结冰而膨胀对它产生破坏。
1.2衬砌发生冰楔硬质围岩衬砌背后积水冻胀或者由于围岩受冻膨胀对衬砌产生推力，产生冰冻压力（称为冰劈作用）。
隧道施工过程中预留的施工缝和变形缝积水后受冷膨胀，经多次冻融循环，裂缝不断扩大，最终使衬砌开裂、酥松、剥落。
1.3围岩冻胀破坏修筑在不良地质地段的围岩及破碎花岗岩、砂岩地段的隧道，若围岩及结构含水量较大时，在寒冷气候下会发生冻胀破坏，主要有：1）衬砌上拱变形与开裂。
衬砌上拱受冻害影响时，受重力和冻胀力作用，拱顶下沉，衬砌开裂，严重时发生错牙，影响稳定。
冻融时又有回复，多次循环可导致衬砌剥落，对结构安全不利。
2）隧道边墙变形严重。
隧道边墙后设有竖向和横向的排水沟，可将墙后的水收集排出，如果排水不畅，积水成冰，产生冻胀压力，作用在边墙上使边墙变形，作用在拱脚使衬砌向建筑界限位移，衬砌变形。
2、冻害的成因2.1寒冷气温的作用隧道所在地区气温低于0℃或正负交替过于频繁，反复冻融加快结构的破坏。
2.2季节冻结圈的形成季节冻结圈是沿衬砌周围最大冻结深度连成一个圈。
衬砌周围超挖，回填时填料透水性差，回填密实度不够，产生积水，容易形成冻结圈。
2.3岩性对冻胀的影响在冻胀性岩层中修建的隧道容易发生冻害。
在冻胀性岩层中修建隧道，围岩会对衬砌产生很大的冻胀附加应力，衬砌拱部与洞墙有较大的压应力，叠加上受到的冻胀作用，拱和边墙的混凝土容易受到破坏。
公路隧道防渗防冻技术探讨
公路隧道防渗防冻技术探讨摘要随着我国公路隧道的快速发展，病害已成为人们越来越关注的话题。
本文将对公路隧道产生渗水、冻害的原因进行分析，并探讨防范技术，以促进公路隧道的工程质量，保障行车安全。
关键词公路隧道；防渗；防冻渗漏及冰冻是长期困扰公路隧道正常运行的主要病害，尤其在寒冷地区，多会产生洞顶吊冰柱、路面结冰、边墙挂冰溜等现象，对行车安全造成影响。
由于水是形成冰冻的主要因素，因此，公路隧道防渗工作是重中之重，通过“防、排、截、堵”相结合的方式，因地制宜的治理，从设计、施工技术等多方面保障排水畅通，避免形成冰冻。
1公路隧道发生渗漏的原因1.1自然因素由于开挖隧道而对地下水产生影响，是公路隧道发生渗漏的客观原因。
开挖隧道后，由于地下水的流动方向发生了变化，隧道周围的地下水集中涌向隧道方向，因此极易造成渗漏。
近年来，地层中存储的地下水都是从高压向低压渗透、排泄及补充，也就是正常的渗流及循环系统。
通过这种正常的循环系统，基本保持地下水的稳定。
开始挖掘隧道后，在原来的地层中间产生了一个空洞，同时破坏了地下水原有的平衡运动状态，形成地下水的低压区，改变地下水的径流方向，向隧道方向汇集。
由于地下水径流方向的改变，造成隧道底的水量增加，形成隧道渗漏的隐患。
1.2人为因素1）特殊地段的处理措施不当。
对于寒冷与严寒地区、侵蚀性地下水等地段，如果处理不当，极易带来渗漏水灾害。
一是混凝土衬砌经过不断侵蚀作用，会产生酥松、起毛以及蜂窝麻面等问题，造成材料强度的下降，衬砌的厚度变薄，造成渗漏现象更严重。
二是在寒冷与严寒地区，极易带来衬砌背后的积水冻结现象，造成衬砌的混凝土产生裂缝逐渐渗水，而衬砌混凝土自身则由于多次冻融的循环而产生开裂，渗漏严重；三是排水沟的结冰不能满足排水的需求量，而基地结冰、积水现象严重，以及线路的不均匀隆起，这些都会带来隧道渗水。
2）公路隧道的排水系统不完善。
一方面，排水管的设置不合理，排水沟深度和宽度等不满足要求，或者由于泥沙、浆液、灰浆等堵住不能正常排水；另一方面，由于混凝土的接缝、结构连接等问题，造成排水不畅。
寒区隧道冻害形式和成因分析与防治措施论文
寒区隧道冻害形式和成因的分析与防治措施的研究【摘要】冻害是寒区隧道中最主要的病害，本文详细探讨了隧道冻害的多种表现形式，并从土中水、负温和边界约束三个方面分析了冻害产生的原因，最后提出了提高隧道结构自身的抗冻能力、防排水能力、保温能力和隧道围岩注浆法等防治措施。
引言我国冻土面积分布非常广泛，有50%以上的国土面积属于寒区，对于位于寒区的隧道来说，存在各种各样的问题。
通过对已运营的寒区隧道调查发现，寒区隧道中有80%以上都存在冻害现象，其中60%的隧道发生渗漏，24%的出现衬砌混凝土剥落、开裂、滑塌等问题，每年各地区和相关交通企业对这些冻害隧道的维修养护费用数量惊人，因此，深入研究和解决寒区隧道的冻害的问题势在必行。
1 寒区隧道冻害的主要表现形式（1）衬砌开裂：多年冻土及严寒地区铁路隧道普遍存在衬砌开裂的问题，衬砌开裂分为环向、纵向及斜向三种形式。
衬砌产生的温度应力和冻胀力的作用是寒区隧道产生开裂的主要原因。
（2）隧道洞口段冻胀破坏：处于多年冻土区的隧道，在隧道的进出口处也均处于多年冻土中，隧道开挖后，由于注浆、喷射混凝土、施工放热和模注混凝土而放出大量的水化热使得隧道开挖部分范围内的多年冻土出现融区，水化热释放完毕，隧道洞口部分开始冻结，导致初期支护和二次衬砌最终开裂、变形，从而出现渗水、挂冰等，严重的可使洞口严重变形以至倒塌。
（3）隧道贯堂风的病害：多年冻土区的外部大气常年平均气温基本在0℃以下，隧道内由于通风的作用，使得沿隧道纵向有可能形成一条冻结的柱状带，从而再次改变隧道内衬砌和围岩的应力状态。
（4）冰丘及冰椎：在多年冻土区的河滩、阶地、沼泽地及平缓山坡和山麓地带，常常会看到像坟丘一样的土包，大小不一，有的呈单分布，有的成串成片分布，这些丘状的土包称为冰丘，也称冻胀丘。
当隧道进出口在富水区时，就有可能在进出口的明洞或洞门口或明洞内形成冰丘，直接导致东门开裂和错台，有的甚至破坏洞内衬砌。
当隧道的进口处于低洼富含水地段时，就有可能在条石砌筑的洞门墙下或洞顶边坡坡脚处形成危害性极大的冰椎；当隧道内排水性能不好时，水也会从洞门与路基边坡的坡脚处渗出形成冰椎。
寒冷及严寒地区隧道冻害发生机理及防治-最新文档资料
寒冷及严寒地区隧道冻害发生机理及防治一、寒冷地区隧道的特点分析1.寒区隧道内气温及围岩温度变化比较大对于中短隧道洞中气温与大气温度基本相同年平均气温，在全年各时节沿隧道进程气温均大致呈抛物线型分布，隧道内各时节的气温较差与年平均气温较差是进出处大、中间段小，其差值是随隧道长度增加而减少。
2.寒区隧道洞壁开挖后围岩形成新的冻土层对于开挖过程遇到的多年冻土围岩，围岩表层均要转变为季节性冻融层，季节融化层深度是进出口处大，中间段小。
对于隧道围岩原属融化层，隧道开挖后围岩一般要形成新季节冻结层，其冻深也是进出口处大、中间段小。
对于岛状多年冻土区与大片连续多年冻土区，隧道中融化围岩有可能由融土※季节冻土※多年冻土方向发展，形成新的多年冻土。
3.寒区隧道围岩与衬砌层要遭受反复冻融作用，造成强度损失衬砌层与围岩在反复冻融作用下，将发生明显的强度损失。
混凝土，特别是饱水混凝土衬砌层的强度损失是比较大的。
围岩强度损失也不容忽视，特别是风化围岩，例如片岩、页岩等粘土质围岩强度损失是很大的。
这种地层在寒区尤其是青藏高原的分布是很普遍的。
4.隧道衬砌层将反复遭受冻胀力作用寒区隧道衬砌层后面含水围岩，每年均要发生冻结，产生冻胀，当冻胀受到受到衬砌层与围岩自身的约束就要引发冻胀力。
研究表明，在相似含水条件与冻结条件下，冻胀力随围岩的冻结深度增大而增大；在其它条件相似时冻胀力随围岩与衬砌层的刚度增大而增大。
5.寒区隧道围岩所含水分的温度较低寒区隧道围岩含水层水温普遍较低，据测试，在中季节冻土区围岩含水层水温一般为6～8℃，在深季节冻土区为4～6℃，而在多年冻土分布区一般为0～4℃。
低温为渗入隧道或积于排水沟的水发生冻结提供了条件。
二、隧道冻害现象及其机理在寒冷地区修筑隧道是基础建设中的一项特殊工程。
由于受寒冷气候的影响，极易产生各种各样的冻害现象，如衬砌漏水、挂冰路面隧底冒水、积冰、冻胀衬砌变形、开裂、酥碎、剥落洞门墙开裂等。
隧道工程毕业设计(论文)隧道病害整治方法探讨
毕业设计（论文）题目：隧道病害整治方法探讨毕业设计（论文）评议意见书毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：隧道病害整治方法探讨一、毕业设计论文内容通过隧道病害方面的学习，认识到隧道病害的危害、影响，比如滑坡的危害，风沙对隧道的危害，钢轨接头对隧道的危害等等。
基于这些危害提出一些可行的解决方法，施工单位应养成“边施工，边管护”的习惯，完成某一项目施工后随即进行养护处理。
监理人员在现场发挥监督管理作用，发现质量问题立刻指出且要求返工维修。
施工单位所采购的材料要符合建筑行业规定的标准，现场配制混凝土也要严格控制原始材料的比例。
只有材料质量优化改善，正常使用即可起到良好的抗寒抗冻效果，建筑物结构不易受损。
二、基本要求1.加没保温衬层在消除隧道渗、漏水的基础上，隧道衬砌加筑一层保温层，净空富裕地段修建在原衬砌的内侧，改建衬砌段可设在衬砌外侧。
适用于隧道的内衬保温材料有：加气混凝土，膨胀珍珠岩(膨胀蛭石、漂石)混凝土，多孔烧粘土陶粒混凝土。
这些材料可制成预测块砌筑，以便施工和更换、也可喷射混凝土。
2.降低水的冰点向围岩中注入丙二醇、氯化钙、氯化钠，使水的冰点降低，从而降低围岩的起始冻结温度，达到防冻目的。
3.采暖防冻在浅埋侧沟洞口段上下层水沟间铺设暖气管道，冬季每天以锅炉供热汽三次，保持气温+3 ℃～+4 ℃，不发生冰塞，或夏季白天机械送热风融化泄水洞内结冰。
三、重点研究问题1、线路爬行2、钢轨接头病害3、曲线钢轨病害四、主要技术指标1.新建和改建排水设备要求实测隧道内最大冻结深度，合理确定水沟埋深；严寒地区适当把主扩水沟(渗水沟、泄水洞)设在冻结圈以下，并要最大限度地降低冻结圈内围岩的含水量。
适用于严寒地区、最冷月平均气温低于-15 ℃、当地粘性土冻深在1.5 m～2.5 m、水量小的条件。
防寒泻水洞见图3-5，适用于严寒地区、最冷月平均气温低于-25 ℃、当地粘性土冻深大干2.5 m、水量较大的条件2.保温水沟寒冷地区当设没埋侧沟时，必须采取可靠的保温防冻措施。
寒冷地区公路隧道冻害防治及维修技术
寒冷地区公路隧道冻害防治技术
衬砌漏水、挂冰
隧底冒水、积冰、冻胀
隧道路面溢水结冰
隧道衬砌开裂剥落
洞门墙开裂
隧道洞口处热融滑塌
隧道中心水沟结冰堵塞
隧道出水口结冰堵塞
一、项目研究背景
冻害问题一直是寒冷地区隧道研究的重点，目前尚未得到完全解决。 各种冻害现象在已建和新建隧道中仍不断出现，不仅威胁行车安全，而 且大大增加了运营养护费用。
（2）采用新奥法修建的隧道，设置了完善的防排水系统，但未设置 保温系统，导致隧道衬砌背部地下水冻结、排水管出水口冻结堵塞，严 重影响隧道正常运营。例如甘肃老七道梁隧道，被迫在隧道内采用暖气 管道进行加热，消除冻害影响。
（3）新建隧道虽然设置了完善的防排水系统和保温系统，但是因施 工质量问题，导致隧道运营不久便发生冻害，影响正常运营。例如大坂 山隧道，最初采用防寒泄水洞和防冻隔热层的措施，但由于隧道施工条 件艰苦，防排水施工质量较差，运营后不久便出现渗漏，产生了冻害。
2001.8.26 2001.10.6 2001.11.6 2001.12.1 2001.12.26 2002.1.21 2002.2.21 2002.3.16
洞外 洞内 衬砌表面 距衬砌表面20cm处 距衬砌表面45cm处 距衬砌表面65cm处 距衬砌表面100cm处 距衬砌表面145cm处
河北省交通厅
2
寒冷地区隧道冻害防治技术研究
2001-2004
河北省交通厅
3 寒冷地区公路隧道冻害雪害防治技术研究 2007-2011
西部交通建设科技 项目
4
隧道冻害防治技术研究
2008-2011
教育部新世纪优秀人 才支持计划
5
寒区隧道喷射混凝土冻融损伤机理及抗冻 性的研究
隧道冬季施工方法和措施
隧道冬季施工方法和措施引言隧道施工是一项重要而复杂的工程活动，冬季施工面临着特殊的挑战和困难。
本文将介绍隧道冬季施工的方法和措施，以帮助施工方顺利应对冬季施工条件。
方法和措施1. 温控管理- 在隧道施工过程中，需要对温度进行控制，以确保混凝土的凝固和硬化能够顺利进行。
冬季施工时，可以使用保温措施，如加热混凝土、使用保温材料等，保持适宜的施工温度。
同时，还需要注意防止温度过高导致混凝土开裂的问题。
2. 防冻处理- 冬季施工时，需采取适当的防冻措施，以避免冻害对施工造成影响。
可以使用保温措施，如覆盖保温材料，增加地面温度。
另外，还可以采用添加防冻剂等方式，提高混凝土的抗冻性能。
3. 施工设备保护- 冬季气温较低，对施工设备的操作和保护提出了更高的要求。
施工方应合理安排设备的工作时间和休息时间，避免因低温引起的设备故障。
此外，还需进行定期的设备维护和保养，确保设备的正常运行。
4. 工人保护- 冬季施工中，工人需要面对严寒的天气和低温环境。
施工方应加强对工人的保护，提供适宜的工作服装和防寒措施，确保工人的安全和健康。
此外，还需注意施工现场的通风措施，保持空气的流通，防止因封闭施工而引起的空气污染。
5. 施工计划优化- 冬季施工条件复杂，施工时间较短。
为了保证施工进度和质量，施工方应对施工计划进行优化。
可以合理安排施工顺序，充分利用较暖和的天气窗口进行施工，提前做好准备工作，以确保施工的顺利进行。
6. 监测和紧急预案- 在隧道冬季施工过程中，应加强监测和紧急预案的制定。
监测施工过程中的温度、湿度等参数，及时发现异常情况并采取相应措施。
同时，制定完善的紧急预案，对可能出现的问题进行预先规划和准备，保证施工的安全和顺利进行。
结论隧道冬季施工是一项具有挑战性的任务，但通过正确的方法和措施，可以克服冬季施工条件带来的困难。
施工方应根据具体情况制定合理的施工计划，并加强温控管理、防冻处理、设备和工人保护等方面的工作，以确保隧道冬季施工的安全和质量。
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隧道冻害及其防治方法探讨
隧道冻害是寒冷地区和严寒地区的隧道内水流和围岩积水冻结，引起隧道拱部挂冰、洞内网线设备挂冰、围岩冻胀、衬砌涨裂、隧底冰锥、水沟冰塞、线路冻害等，影响到交通运营和建筑物的正常使用的各种病害。
我国幅员辽阔，冻土地区分布广泛（其中多年冻土占整个陆地面积的1/5），现有的铁路、公路隧道相当一部分处于冻土分布地区。
随着铁路和公路交通的进一步发展，在寒冷地区特别是西部地区修建的隧道不断增多，隧道冻害问题会随之增多，在建的青藏铁路格尔木到拉萨段有多座隧道在高原多年冻土区，青藏公路也有多座隧道位于高原多年冻土区。
隧道冻害会导致衬砌冻胀开裂，甚至疏松剥落，造成隧道衬砌结构的安全可靠性，严重影响运输的安全和正常运行。
可见对隧道冻害的成因及冻害的防治进行分析是非常有必要的。
1、隧道冻害的成因分析
1.1寒冷气温作用
隧道冻害与所在地区气温（低于0℃或正负交替）直接相关，温度变化冻融交替是主要原因。
1.2季节冻胀圈的形成
季节性冻害隧道中，衬砌周围冬季冻结、夏季融化范围的围岩，沿衬砌周围各最大冻结深度连成的圈叫季节冻胀圈。
当衬砌周围超挖尺寸不等，超挖回填用料不当及回填密实度不够产生生积水，形成冻结圈。
修筑在多年冻土中的隧道，衬砌周围夏季融化范围的围岩，称为融化圈。
隧道两端冻结段长度不一定相等。
同一座隧道内，季节冻结段的长度恒小于洞内季节负温度段的长度。
隧道的排水设施如埋在冻结圈内，冬季易发生冰塞。
1.3围岩的岩性对冻胀的影响
在隧道的季节冻胀圈内如果是非冻胀性土，不会发生冻胀性病害。
因此，如果季节性冻结圈内是冻胀性土，更换为非冻胀性土是有效的整治措施。
1.4隧道设计和施工的影响
隧道在设计和施工时，对防冻问题没有考虑或考虑不周，造成衬砌防水能力不足，洞内排水设施埋深不够、治水措施不当，施工有缺陷，都会造成和加重运营阶段隧道的冻害。
2、隧道冻害的类型
2.1拱部挂冰、边墙结冰
隧道漏水冻结，在拱部形成挂冰，不断增长变粗；在边墙形成冰柱，多条相近的冰柱连成冰侧墙；如不及时清除，挂冰、冰柱和冰侧墙侵入限界，对行车安全造成严重威胁。
2.2围岩冻胀破坏
围岩冻胀破坏产生的条件：①.Ⅳ～Ⅵ级围岩和风化破碎、裂隙发育的Ⅲ级围岩。
②.在隧道冻结圈范围内含水率达到起始冻胀含水率以上，并具有水分迁移和聚冰作用条件下。
（1）隧道拱部发生变形与开裂
（2）隧道边墙严重开裂
（3）隧道内线路冻结
（4）衬砌材料冻融破坏
（5）隧底冻胀和融沉
3、隧道冻害防治
3.1保温防冻
隔热法是在衬砌表面或初期支护与二次衬砌之间设置隔热材料，使围岩的热量在冬季不溢出隧道衬砌，并保证隔热材料的表面在冰点以上，从而防治冻害发生。
（1）对于建成隧道常用形式：U型沟槽法、表面隔热法
在接缝、开裂等漏水、冻结处挖U型沟槽，插入隔热材料或张挂在衬砌表面，防止冻结，形成线状导水孔道。
（2）对于在建隧道保暖防冻的措施是加设隔热层
3.2综合治水
隧道冻害的根本原因就是围岩地下水的冻结，如果能将水排除在冻结圈外，杜绝水进入冻结圈，就能达到防止冻害的目的，因此，综合治水是防治冻害的最基本措施。
综合治水的方针：“防、排、堵、截”。
具体措施：①加强接缝防水，防水材料要有一定抗冻性，以消除接缝漏水。
②完善冻害段隧道的防、排水系统，消除衬砌背后积水，并防止冻结圈外的地下水向冻结圈内迁移。
3.3新建和改建排水设备
要求实测隧道内最大冻结深度，合理确定水沟埋深；严寒地区宜把主排水沟设在冻结圈以下，并要最大限度地降低冻结圈内围岩的含水率。
寒区隧道常见的排水方式：深埋渗水沟、防寒泄水洞
①深埋渗水沟。
适用于严寒地区，最冷月平均气温低于-15 ℃、当地黏性土冻深在1.5--2.5M，水量小的条件。
②防寒泄水洞。
适用于严寒地区、最冷月平均气温低于-25 ℃，当地黏性土冻深大于2.5M、水量较大的条件。
3.4更换或改造土壤
将冻结圈内的围岩更换或改造，将冻胀土变为非冻胀土、渗水性强的粗粒土或保温隔热材料，从而达到防治冻害的目的。
更换土壤一般是将砂黏土、粉砂、细砂更换为碎、卵石或炉渣，换土厚度为多年冻深的0.85-1倍，同时加强排水，防止换土区积水。
改造土壤一般采用压浆固结方法固结冻结圈内岩土，消除冻胀性。
也可以采用在冻结圈注入憎水性填充材料，使之堵塞孔隙，阻止土中水分迁移和聚冰作用。
4、工程案例
4.1工程概况
乌鞘岭隧道位于兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间，为两座單线隧道，隧道长928M，隧道埋深20～60M，隧道高程2926.09 ～2914.5M。
4.2地质水文介绍
一年中冬季长达7个月，山顶积雪终年不化；四季雨水丰沛，地区年平均降水量133.4mm，年降水133.4d。
隧道通过地区岩层破碎，节理裂隙发育；在隧
道进出口附近各有一断层带垂直穿越线路。
特殊的气候，加上破碎、裂隙发育的岩层使得绝大部分降水就地下渗。
4.3病害概述
隧道运营30年来，进口至出口前约800m段普遍渗水。
多在起拱线及边墙渗出并沿壁面流淌，拱顶渗水滴漏于两轨之间。
秋末至次年夏初，渗水冻结成冰布满边墙及钢轨两侧。
而且地下水渗漏地段，机车排放烟气中二氧化碳溶于水，使衬砌受到腐蚀。
壁面普遍鼓胀剥落。
上述病害严重影响了行车安全，长期困扰着运营及维修养护部门。
4.4整治措施
地下水渗漏导致冬季洞内结冰是乌鞘岭隧道的主要病害。
因该地区基岩连通性很差，地下水分布不均，故利用避车洞，在洞外向上打扇状排水，降低地下水位。
整治施工时，在洞身两侧开掘排水洞室，并以扇状形式向上钻探排水孔，每孔长0 ～15M不等，将地下水引入中心排水沟。
竣工后，回访洞顶、边墙渗水点基本消除，保证了列车正常运行。
实践证明，整治地下水病害，必须查清隧道的水文地质条件，特别是查明基岩裂隙水的特征及地下水的分布规律，这对整治方案的确定至关重要。
5、结语
水是寒区隧道发生各种冻害的重要因素，采用“防、排、堵、截”的综合治水方针。
完善防排水体系，设置防寒保温层，设计合理的衬砌形式提高衬砌强度，加强防水堵漏等方面。
同时，应该注意运用最新的科技成果，采用新型保温隔热材料进行隧道冻害防治。
【参考文献】
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