铁路隧道与公路隧道的融冰方法对比研究

于燕平

摘要：高海拔地区的隧道面临的自然环境特殊，冬季隧道结冰问题一直困扰着道路部门。文中对铁路隧道与公路隧道的功能、设计标准、断面形状、通风、防水等进行了对比，通过查阅文献对前人在铁路隧道和公路隧道的除冰、融冰方法也进行了对比。得出结论：在引流、堵漏方面無论是铁路隧道还是公路隧道融冰方法类似;但由于两种隧道的融冰角度不同，铁路隧道和公路隧道设备融冰和新技术融冰方面大不相同。

Abstract： Tunnels of high altitude areas are always the special natural environment. Icing of Tunnels in Winter has been plaguing the road department. In this paper， the tunnel functions， design standards， section shape， ventilation and waterproofing of railway tunnel and highway tunnel are compared. By consulting the literature， the methods of de-icing and melting in railway tunnel and highway tunnel are compared. Concluded that the methods of railway tunnel and highway tunnel are similar in drainage and leak plugging. Because the deicing angles of the two tunnels are different， the equipment deicing and new technology deicing of railway tunnels and highway tunnels are quite different.

关键词：铁路隧道;公路隧道;融冰;对比

Key words： railway tunnel;highway tunnel;melting ice;contrast

中图分类号：U457                                       文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）31-0227-02

0  概述

随着我国西部大开发政策的落实与实施和经济建设的不断发展，国家持续加大完善公路、铁路等陆路交通路网的建设力度。完善交通路路网就需要将交通的基础设施建设延伸到自然条件恶劣地区，由于这些地区大多高纬度、高海拔、高寒，群山连绵，在山区修建铁路和公路时，修建隧道无疑是最好的选择。当隧道穿越含水层、岩溶裂缝发育地段及地下水丰富且埋深较浅时，随着隧道老化腐蚀，就会形成隧道漏水，冬季隧道内气温下降到0℃以下时，漏水地段多发生结冰现象。隧道结冰大大限制了隧道的使用功能，严重威胁着行车安全。如何采取有效措施避免隧道冻害发生，是一直以来相关部门迫切需要解决的问题。本文就铁路隧道和公路隧道的除冰方法进行了对比分析。

1  铁路隧道与公路隧道特点对比分析

为更好地分析铁路隧道和公路隧道融冰方法，首先对它们的特点进行对比分析。

①功能不同：铁路隧道是专供火车运输行驶的通道。而公路隧道是专供汽车运输行驶的通道。铁路隧道是为解决牵引力和最大坡度的限制，克服高程障碍，开挖隧道是缩短线路、减小坡度、改善运营条件的合理选择。公路隧道的修建在改善公路技术状态、缩短运行距离、提高运输能力、减少事故等方面起到重要的作用。

②设计标准不同：铁路隧道依照标准是《TB10003铁路隧道设计规范》，而公路隧道设计依照的标准是《JTG D60-2015 公路桥涵设计通用规范》和《JTG D62-2012 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》。

③断面形状不同：一般公路隧道按照二车道加人行道设计洞宽时，毛洞约为11m;按三车道加人行道设计洞宽时，毛洞在16m左右。铁路隧道的断面一般都按单线或复线设计，单线隧道毛洞宽5m左右，高跨比为1.6;复线隧道毛洞宽10m左右，高跨比为0.8。公路隧道按行驶方向分流水平双排洞形，呈眼镜形断面，而铁路隧道中基本不存在这种大断面、双孔隧道。

④通风时间不同：汽车或车队通过隧道时，不能像列车通过隧道时产生有效的活塞效应，将大部分污染空气推出隧道。汽车连续通过隧道，隧道内空气连续被污染，而列车是间隔运行，间隔排放污染质。

⑤需要的系统配套设施不同：公路隧道洞内需配套监视、信号指挥、报警、消防、自救避难等配套设施，这些设施比铁路隧道要求高，更完备。

⑥防水要求不同：20世纪70年代之前，我国铁路隧道修建方法主要以矿山法为主，衬砌为料石砌筑而成，基本没有采取任何的防水措施。70年代后，铁路隧道推行新奥法修建，采用模筑衬砌，施工接缝处仍未做防水处理，隧道漏水情况也未得到本质的改变。而80、90年代修建的大部分铁路隧道也几乎很少考虑防水，随着电气化的实施，隧道防水逐步得到重视。公路隧道为保证各设备的安全使用，对防水、防潮要求较高。

⑦融冰策略不同：老旧铁路隧道漏水可能发生在任何漏水位置（拱顶、壁面、轨面等），而公路隧道大多需处理的结冰多发生于路面、出入口拱顶等。

通过分析可知，铁路隧道环境要求不高，相对公路隧道技术要求更低，老旧的铁路隧道防水要求考虑不够。进行电气化改造后，铁路隧道的漏水、寒季结冰现象严重，给铁路工人带来了很大的困扰。

2  公路隧道与铁路隧道融冰方法对比分析

由于铁路隧道与公路隧道的不同特点显著，在隧道除冰、融冰方法方面，铁路隧道与公路隧道也存在着很大的差别，见表1。

3  结论

铁路隧道与公路隧道在功能、设计标准等多方面都存在着很大的差别，在除冰、融冰方法方面也存在很大的差异。从设置防水层、引流、堵漏方面来说，铁路隧道与公路隧道使用的方法基本相似;而从设备除冰、新技术、新方法角度来说，由于公路隧道注重路面和洞口的除冰，铁路隧道更注重隧道接触网附近的顶部和洞口的除冰，所以在除融冰措施方面，差异较大。

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