隧道养护与维修之隧道冻害39课件讲解.ppt

隧道养护与维修之——隧道冻害主要内容冻害的成因2.1围岩的冻胀导致隧道衬砌的失稳破坏体现在以下两个方面。岩石抗拉强度经反复的冻融循环后有所降低，并在地下水的不断侵蚀下造成隧道衬砌背后围岩严重风化，使节理裂隙不断扩展，导致围岩的自承能力越来越差：最终使隧道衬砌在反复的冻胀压力和由于围岩冻融循环而产生的塑性压力、松动压力的复合作用下失稳破坏。围岩的冻融循环是造成隧道衬砌失稳破坏的基本因素2)隧道围岩在冻胀过程中的水分迁移增强了冻胀的破坏性2、冻害的成因1)微观冻胀：微观冻胀是指水分在较大压力的作用下或在毛细水压力的作用下渗入衬砌混凝上内部而发生的冻胀现象。分析病害成因，对症整治2）细观冻胀：是指地下水在衬砌的渗漏通道上结冰而发生的冻胀现象。3）宏观冻胀：是指浅部围岩含水在冬季结冰而引发的冻胀现象，其特点是范围大，增加衬砌上的荷载。水分迁移一方面增加了围岩的冻胀量，另一方面增大了山岩的冻胀强度，因此也就增强了冻胀对隧道衬砌的破坏性。2.2隧道衬砌冻胀机理2.3气温的作用隧道冻害与所在地区的气温(低于零度或正负交替)直接相关，气温的变化所导致的冻融交替足冻害形成的主要因素。2.4季节冻结圈的形成季节性冻害隧道中，衬砌周围冬季冻结、夏季融化范围的围岩，沿衬砌周围各最大冻结深度连成的圈称为季有冻结圈。当衬砌周围超挖尺寸不等，超挖回填用料不当及回填密实不够产生积水，就会形成冻结圈。修建在多年冻土中的隧道，衬砌周围夏季融化范围的围岩，成为融化圈。在严寒冬季，较长的隧道，两端各有一段会形成冻结圈，成为季节冻结段。中部的不会形成冻结圈的一段，称为不冻结段。隧道两端冻结段不一定相等，同一座隧道内，季节冻结段的长度小于洞内季节负温段的长度，隧道的排水设备如果处在冻结圈内，在冬季就易发生冰塞。2.4季节冻结圈的形成2.5围岩的岩性对冻胀的影响在隧道的季节冻结圈内，如果是非冻胀性土，不会发生冻胀性病害。因此，围岩的冻胀性和隧道病害的发生有着极为密切的联系2.6隧道设计、施工及其他因素的影响水害和冻害密切相关，寒冷地区的水害就会导致冻害的发生。如隧道在设计和施工时，对防冻问题没有考虑或考虑不周，造成衬砌防水能力不足，洞内排水设施埋深不够、治水措施不当，或者施工有缺陷，都会造成和加重运营阶段隧道的冻害。pleasegivesomequestions请批评指正！