多年冻土区隧道浅埋段热棒群防护技术

文中以姜路岭隧道为依托,通过对多年冻土区隧道浅埋段热棒群主动热防护实体工程的设计、地温监测分析及跟踪调查,得出热棒群的应用抬升了隧道洞顶冻土上限、形成了冻土隔水层、缩短了隧道围岩冻融圈回冻时间、有效防止了隧道洞口浅埋段病害的产生和发展,为多年冻土区隧道浅埋段同类工程的病害预防及治理提供了参考.

热棒群在多年冻土区隧道浅埋段防护中的应用

研究目的:多年冻土区隧道洞口浅埋段结构所处的环境温度主要受大气温度影响,变化幅度大,同时施工造成的热融圈(围岩活动层)接近或与多年冻土上限重叠,冻结层上水易向洞周汇集,因此该段隧道极易出现衬砌开裂、漏水、挂冰等冻融破坏现象。利用较为成熟的热棒技术,对多年冻土区隧道浅埋段围岩进行"主动冷却"防护,减少或避免冻融循环对隧道支护结构可能造成的破坏。研究结论:(1)热棒群工作后可显著降低其影响范围内的围岩温度,提高冻土围岩强度,抬升多年冻土上限,并在洞顶形成冻土隔水帷幕,减小隧道支护结构所受冻胀力;(2)可阻隔冻结层上水向隧道结构方向的渗入,同时使热融圈的回冻时间从3～5个冻融循环期减少到1个,有效地解决洞口段支护结构冻融破坏等问题;(3)该工程费用相对较少,安装、监测方便;(4)研究成果适用于新建或已建多年冻土隧道浅埋段的病害预防及治理。