本技术方案介绍了一种适用于高海拔极寒地区隧道的保温系统及其构建技术,旨在解决高海拔严寒地区隧道因冻害而引发的结构破坏问题,属于寒区隧道施工及冻害防控技术领域。
背景技术
高海拔严寒地区有显著的气候特点,多表现为常年低温与冻土常年不化。目前寒区隧道穿越多年或其他冻土段常在洞口段发生冻害。寒区隧道的防寒保温设计原则是减少对隧址区周边土(岩)的扰动,从而避免引起大范围的施工融化圈,导致隧道融沉甚至坍塌,而在穿越高海拔危险坡体时,如何在保持土体稳固的同时合理施工被广泛关注。因此在针对此类隧道施工中,不宜采用深埋中心水沟与其下部的防寒泄水洞,宜设置浅埋及表层的防寒保温措施,如保温水沟、保温层及其背后排水系统等。此类隧道一般处于气候极端严寒地区,且围岩级别较差,易受施工扰动,对排水系统的防冻措施要求极高,若排水系统因冻结失效,会发生衬砌渗漏,隧底积水结冰、衬砌开裂等严重威胁隧道运营的冻害。
高海拔严寒隧道地处高原、生态脆弱,常年处于严寒、多雪的气候环境,有效施工时间短,加之此类地区一般处于地震带,施工与运营中变形问题突出。常规保温措施并不满足此类隧道的施工要求,一旦处理不当,会造成巨大的经济损失。隧道内保温层的施工是否有效,直接影响了隧道的正常运行与使用寿命,因此如何在这些隧道的修建过程中采用有效的措施,在使用期间达到预期效果是工程界亟待解决的一个难题。中国发明专利(CN116753024 A)提供了一种加热式的隧道排水系统,一定程度上满足了排水管防冻的需求,但加热装置在施工中较难安装,且使用期有限;中国发明专利(CN 113482672 A)提供了一种防冻保温加热体系,采用供热体系对隧道加热,满足隧道的防冻需要,但该供热体系耗能较大,考虑到寒区隧道地处环境偏远,能源供给不便,保温体系适用性有待考究。从施工角度出发,为解决穿越高海拔严寒地区危险坡体隧道结构因冻害而破坏,发明一种结构合理,便于应用同时兼顾经济成本的严寒隧道防寒保温层体系十分重要。
实现思路