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1、(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
2、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：
3、 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
4、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(
5、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，
6、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
7、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 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。 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
8、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。 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。 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。
9、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
10、，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
11、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
