隧道灾害治理方法(国外)_隧道灾害整治
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(1)隧道防冻研究
主要针对寒区隧道冻害的特点和发生机制，开发新绝热保温材料、新工艺、新技术等。目前，国内外在寒区隧道防冻技术方面取得成功的措施较多，如:铺设隔热保温层、设置防寒门、隧道供暖、深埋渗水沟、保温出水口、防寒排(泄)水洞等。归纳起来，其方法主要有:
1)保温法
2)供热法
3)防水法
其中，日本、美国、欧洲各国采用隔热保温材料防治冻害;俄罗斯采用供暖方式防 治冻害;我国采用防排水系统与隔热保温相结合的方法防治冻害。
日本提出的绝热处理的冻害防治方法，是根据气象统计资料，计算隧道内年 平均温度、年气温变化幅度、日气温变化幅度，并将其代入隧道—地层的非稳态热对 流/热传导绝热处理分析模型中，在气象条件周期性和隧道—地层热状况结合的基础 上，选择绝热防冻设施的材料。该方法需要的基础资料多，计算公式较为复杂，使用时 有一定难度。
欧洲各国大多采用防水防冻棚和隔离墙板的防治冻害方法，是以隧道面积、长度和 坡度及冷冻指数为参数，在设计时查表选用绝热层厚度。该方法适用于围岩比较稳定的 地质情况，使用比较方便，具有一定的工程推广价值。
俄罗斯水电资源丰富，提出了隧道运营时采暖的防治冻害方法，其计算方法是求解 根据岩层和机车车辆之间气流热交换的能量方程得到的热平衡方程，这种方法不仅可以 计算沿整条隧道长度的年、月、日的平均温度分布，还可以计算隧道中列车运行时的瞬 时温度分布。该方法计算公式复杂，不便掌握。
参考：
苏林军.寒区隧道冻害预测与对策研究[D].西南交通大学硕士学位论文，2007 方梁正.公路隧道渗漏与冻害防治研[D].长安大学硕士学位论文，2001 马建新.高寒地区特长公路隧道温度场及保温隔热层方案研究[D].西南交通大学硕
士学位论文，2006 王勇.寒冷地区公路隧道病害处治技术研究[D].长安大学硕士学位论文，2009
(2)国外防排水技术发展
随着隧道新奥法(NATM)设计施工技术的逐步推广和应用，在隧道初期支护与二次 衬砌之间敷设防水隔层材料成为一种效果良好的防水形式。原西德在1967年至 1976年间的铁路与公路隧道修建中，防水采用装配式衬砌的合成树脂垫片、防水混 凝土结构接头处止水以及合成树脂和多层沥青的防水膜等技术。之后，瑞士、奥地利、西德等国家相继采用聚氯乙烯和聚乙烯防水材料，在世界各地普遍得到推广。上世纪 90年代以来，国外在隧道防排水技术上采用了:
(1)渗透灌浆—给钻孔中灌浆形成一个地下帷幕从而拦 截地下水。
(2)喷射灌浆—往孔内高压喷射水泥浆或水泥浆混合物阻隔地 下水并具有支撑土层作用。
(3)冷冻截水等一些新方法。
防水等级上，英国CIRIA(建筑工业研究和情报协会)的隧道防水等级标准是率先 提出的防水等级标准，也是公认为比较科学、合理的分级指标，它将防水分为7个等 级，0级代表无可见的渗水，A级最大渗水量为1 L/d.㎡。此外，国际上权威的防水技 术研究机构一德国地下交通设施研究协会(STUVA)的标准也很有意义:不仅规定整条 隧道的平均漏水量，更注重单位长度内每昼夜、每㎡的平均渗漏量。日本专家提出 日本城市道路隧道防水等级为第3级，与我国的相当。
法国于1992年1月出版实施的《法国公路工程技术手册》，汇集了地下结构防水 工程标准。标准主要包括四类产品:(1)工地结构物内侧使用的涂刷或喷射掺聚合物 材料;(2)填土结构物外侧使用的聚合物沥青防水土工膜;(3)外防水合成材料板;(4)结构内侧使用的防水水泥。1998年法国对该《地下工程防水技术标准》进行了修订，将20世纪70年代以来运用的膨润土与膨推土板、硅段压缩缝与水膨胀缝两种施工缝 和双层防水系统(在二次衬砌之间设无纺布保护层与防水土工膜，并在外面再设一层 防水保护层)的技术产品作了改进。
日本的防水设计考虑的因素十分周到，对不同类型的隧道往往采用不同的方 法。如山岭隧道的防水采用以排为主，堵排结合的原则;对海底隧道和城市地铁等则 是以堵为主，堵排结合原则，但在防水设计、施工的指导思想上都是要求把防水一次 做好，不留后患，严格要求施工质量，隧道及地下工程的防水皆由专业公司承担设计、施工，每道工序都有人检查把关，严格做到按图施工。日本的防水材料先进，有专门 的研究单位从事材料的开发和生产，如为解决混凝土施工缝的防水问题，日本开发生 产了异丁基橡胶止水板，这种材料中夹钢片，易于施工，效果可靠，我国目前尚 未有类似产品。当前，日本随着都市地下工程不断深层化，对高水压下的防水材料的 性能要求也不断提高，在隧道防水方面，已经不再局限于防水措施之类的就事论事的 方法，而是从地下工程的结构与整体设施的全局考虑。
日本隧道施工技术的发展现状是:电脑技术己经普遍用于隧道及地下工程，对作 业面实施自动记录、监理、绘图;应用激光导向和光电传感器，与微机联网，自动采 集数据，分析、绘图。当前，国外隧道防排水技术发展出现了某些趋势
①由多道设防向一道设防方向发展。多道设防效果好、费用高，一道设防可以 胜任较高防水要求、造价较低、施工方便，如新加坡地铁东北线的防水设计施工就是 采用一道设防的。
②防水材料开发与施工工艺要求相结合。防水材料要便于施工、经济可靠、质量 控制。如国外近儿年研发的新型土工合成防水材料一膨润土防水毯，原材料成本低;防水性能好，在同比条件下，膨润土防水效能可达传统的五层防水，且耐久性能优良;自我愈合能力强;安装、施工方便。目前在世界上许多重要工程中使用，并证明具有 很好的防水防渗效果。
③结构自防水是防排水效果的基础，难题在于衬砌结构施工缝的防水，水一般不 会通过喷射混凝土本身，而是通过施工缝或钢筋嵌入处渗出。有资料显示：在衬砌 施工缝处采用聚氨醋基喷涂防水膜是最具潜在动向的优势之一，特别是对于是对于永 久性喷射混凝土衬砌，虽然这种产品目前仅在在矿井的岩石支护上得到成功运用。
④复合式防排水材料的发展。国外的橡胶止水条多采用氯丁橡胶和水膨胀材料的 复合型。发挥两种材料各自的作用，取得了良好的经济效益和工程效益。
参考：
袁勇，姜孝漠，周家明等.我国隧道防水技术的现状[J].世界隧道，1999.(4):40-44
西德隧道防水系统的最新发展，隧道译从，1980(10)
熊有言译.国内外公路隧道工程中使用土工合成材料防水综述[J].国外公路，1996, 12(4):46-50
熊有言译.欧美国家在隧道工程中使用土工合成材料作防水密封层[J].国外公路，1999，17(4):51一54
日本国营铁路隧道变形调查及整修经验介绍.隧道译丛，1980,(12)
崔玖江，日本隧道与地下工程防水技术[J].中国建筑防水材料，1996,(4):34-37
兰利敏译，胡政才校.日本1994年隧道工程状况[J].世界隧道，1996,(1):14-27
张连成.公路隧道防排水技术之探讨[J].公路交通技术，2003,(4):68-69
方梁正，公路隧道渗漏与冻害防治研究[D]，长安大学硕士论文，2001,(5)
朱祖熹.城市隧道防水技术的现状与展望[J].地下工程与隧道，1995,(4):17-23
宗培新.膨润土防水毯应用技术[J].中国建材，2005,(8):48-50
赵庆阳.坛营期老旧隧道渗漏水病害成因与治理方法研究[D].山东大学硕士学位论文，2010
(3)隧道衬砌病害防治
目前国外在铁路隧道维修养护管理中，应用了人工智能的技术，开发了诊断 隧道病害的专家系统软件，使铁路维修养护管理工作达到提高到了一个新的水 平。
日木从上个世纪八十年代起，在铁路隧道、公路隧道、水工隧洞中引入健全 度的概念，对结构物的剩余寿命进行评估，取得实质性的进展。特别是将专家系 统手法引入结构物健全度的评定，效果很好。日本隧道界已隧道协会为中心，由铁路、公路、电力、地下铁路等行业组成的隧道维修管理委员会，进行有关隧 道维修管理的技术研究。对本国的公路隧道衬砌结构进行了大量调查，并根据变 异、变形速度、开裂、错动、掉快。材料劣化、腐蚀等影响因素建立模型，并利 用这些模型开发了有效的专家系软件。美国则以结构损伤度的概念，进行结构物 损伤评估方法的研究，也取得了一定的进展。
关宝树，隧道程维修管理要点集[M].北京:人民交通出版社，2004
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