陈 鑫

（中交公路规划设计院有限公司,北京 100010）

0 引言

多年冻土和季节性冻土在我国分布较广，约占国土总面积的40%以上。在冻土地区修建的公路隧道容易出现冻胀病害，尤其是高寒区。如果对隧道冻胀病害的产生机理分析不当或选择的防冻胀技术不合理，可能导致隧道在施工、运营期间出现衬砌开裂、仰拱隆起等病害，危及行车安全，严重的可能造成巨大的经济损失和人员伤亡。近年来，国内外学者利用现场监测、室内模型试验、数值模拟等手段研究了高寒区隧道衬砌的病害，但由于衬砌冻胀机理复杂，仍没有统一的成果来指导高寒区隧道设计[1]。因此，进一步探讨高寒地区公路隧道衬砌冻胀病害机理和处理技术具有重要的工程价值。

1 高寒区隧道衬砌冻胀机理分析

1.1 高寒区隧道分类

高寒区的最大特征是海拔高、气温低，其中最冷月是1 月份，平均气温在-10~-30 ℃；最暖月在7 月份，平均气温大于10 ℃，但大于10 ℃的月份不超过5 个月。在高寒区建设隧道难度较大，要先对隧道分类，有针对性地采取措施。但是，目前尚无统一的分类标准。大量工程实践表明，水对高寒区隧道的影响最大，衬砌病害与水密切相关，故该文按地下水赋存与补给条件将高寒区隧道划分为5 类，不同隧道的冻胀特征见表1[2]。

表1 高寒区隧道分类

1.2 隧道围岩冻胀影响因素

在高寒地区，隧道衬砌是否发生冻胀及冻胀严重程度主要取决于水、围岩特性、衬砌刚度等，具体阐述如下：①水。水是隧道围岩发生冻胀的决定性因素，含水量越高，冻胀等级越高，冻胀病害越严重。……