隧道冻害与围岩中温度分布密切相关,因此掌握隧道围岩温度分布规律是防止隧道冻害的关键。以我国季节冻土区隧道建设发展为应用背景,依托于正在建设中的吉图珲高铁东兴膨胀岩隧道,结合东兴隧道特殊的工程地质与水文地质条件,在传统防冻方法基础上提出了一种改良的保温防冻新方法。通过监测施工期整个冻融循环过程中衬砌—围岩温度场,对比分析了传统防冻方法与改良防冻方法作用下围岩温度场的分布和变化规律。应用数值模拟方法,建立了东兴隧道衬砌—围岩温度场有限元模型,通过现场监测结果验证模型的有效性。进一步结合延吉地区东兴隧道当地气温预测运营期膨胀岩隧道围岩温度场分布,研究表明:运营期改良防冻方法比传统防冻方法具有更好的保温防寒作用。该研究可以作为季冻区隧道冻害防治措施的重要参考依据。
吉林至图们至珲春高速铁路东兴隧道位于季节性冻土区,施工期地下水补给充足,水位接近地表,洞内涌水量较大,而且是在强~全风化膨胀岩场地进行CRD法施工,施工安全风险大,同时面临冻害预防问题。本文分析了工程施工难点与设计要点,通过采取提高掌子面稳定性、控制拱部整体下沉、防冻防水与预留施工缝三项技术措施,并坚持"管超前、短进尺、留核心、强拱脚、早封闭、勤量测"原则,显著控制了膨胀围岩的变形,避免了过大的支护压力。东兴隧道已经历了3个完整的冻融循环,隧道排水通畅,二衬混凝土未发生冻胀开裂现象,达到内实外美的预期效果。