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我国寒区隧道防冻排水措施现状分析与思考

郭碧槐，郭阔，毛健，王升²，袁明3

司，吉林长春130022）

摘要：为有效解决寒区隧道防冻排水问题，为恶劣温度和水文地质条件下的隧道防冻排水提供新的解决措施，对国内现有寒

区隧道防冻排水措施的特点及应用条件进行了综述。对比分析了现有防冻排水措施的现状及存在的问题，提出了寒区隧道防

冻排水措施的优化方向；并提出了联合综合管沟、保温门和集中泄水洞的新型防冻排水措施，首次在吉林大路2号隧道应

用，取得了较好的防冻排水效果。分析结果表明：国内现有寒区隧道防冻排水措施种类多样，应结合特殊温度和水文地质条

件进行特殊防冻排水措施的研究；必须同时考虑最冷月平均气温和年平均气温才能设计有效的防冻排水措施；对隧道富水段

设计集中泄水洞能起到显著的引排水作用，并及时设置保温措施。

关键词：防冻；排水措施，泄水洞

中图分类号：U452文献标识码：A

0引言结和地下水压力大是造成隧道渗漏水的主要原因。

寒区隧道防冻排水措施的正常工作对防止冻害上述研究成果在一定程度上解释了温度和地下水是

产生至关重要。因此，应对寒区隧道防冻排水措施寒区隧道防冻排水措施失效的两大重要因素

进行研究。吴紫汪和赖远明总结了我国寒区隧道综上所述，现有防冻排水措施仍然不能彻底解

排水措施的特点及其组成部分，排水系统一般由环决恶劣温度和水文地质条件下寒区隧道排水问题。

向排水盲管、纵向排水管、横向排水管、隧道内排随着我国日渐向高海拔、高纬度山区建设隧道工

水沟（保温水沟、中心深埋水沟及防寒泄水洞等）程，不可避免地遇到越来越多的恶劣环境和水文地

组成。当隧道穿越不同类型冻土区时，排水系统的质条件的情况，需要对我国寒区隧道的各种防冻排

设置也不相同。王星华等2认为多年冻土隧道内设水措施进行分析，并提出新型、高效的防冻排水

一般排水沟即可，主要功能是承接多年冻土围岩暖措施。

季融化渗出的少量裂隙水。黄双林等3认为严寒地

区隧道地下水一般比较发育，对于防排水的处理应1国内寒区隧道防冻排水措施现状分析

采取“以排为主”的措施；而多年冻土隧道，排水《公路隧道设计细则》（JTG/TD70—2010）8对

设施穿过的地层在寒季和暖季均为冻土，排水沟的国内常用防冻排水措施的应用条件有明确规定，以

水极易冻结，只能采取“以防为主”的治理措施。最冷月平均气温T和冻结深度H,进行隧道的寒冷程

当隧道既穿越多年冻土区又穿越非冻土区时，既要度分区，主要分为寒冷地区（-15℃≤T≤-5℃、

在多年冻土段保护多年冻土不融化，又要在非冻土1.0m≤H≤1.5m）和严寒地区（T-15℃、H

段保证排水设施不受冻。范东方4提出了寒区隧道1.5m）。并据此设计寒区隧道的防冻排水措施，规

类型分段设计的排水系统。虽然现有的寒区隧道防定在寒冷地区宜采用保温水沟；在-25℃≤T

冻排水措施可以起到一定的效果，但隧道冻害现象-15℃、1.5mH,≤2.5m的严寒地区宜采用中心深

仍然普遍存在。通过对隧道冻害情况的调查发埋水沟；在T.-25℃、H,2.5m的严寒地区宜采

用防寒泄水洞。除以上普遍应用的防冻排水措施

现[5-6，寒冷地区隧道在恶劣温度（低于-15℃）条

件下，现有防冻排水措施存在因衬砌壁后排水系统外，目前还有其他较为成熟的防冻排水措施，包

冻结而产生渗漏水冻害的问题。吕康成等7对寒区括：新型防寒泄水洞、横洞集水井洞口渗井和综合

隧道渗漏水的原因进行了分析，指出纵向排水管冻管沟等。

收稿日期：2023-10-10

作者简介：郭碧槐（1982一），男，广东梅州人，高级工程师，从事隧道工程设计工作。

基金项目：吉