摘要：随着我国经济的发展，对交通的需求量越来越大，其中铁路隧道一直以来都是一项重要的运输设施。本文经过对高纬地区铁路进行防排水设计的重要性与必要性简单分析，进而对现存的隧道防排水设计做出一定讨论，以期能够为该方面的工作提供些许参考意见，促进铁路尤其是高速铁路隧道的建设发展。
关键词：寒冷及严寒地区；铁路隧道；防排水设计
铁路的养护工作是至关重要的，对铁路进行养护工作的主要目的就是铁路能够始终保持一个良好的运行状态，避免对我国的交通运输产生较大的影响，造成经济损失。隧道工程在铁路修建中是一项关键的枢纽，在铁路养护工作中也占据着十分重要的地位。在高纬地区进行铁路建设与维护的首要考虑因素就是气候和温度，其中隧道防排水设计工作是在严寒即寒冷环境中进行铁路隧道维护与修建的关键工作，同时也是一项较为艰巨的任务。
1 铁路隧道防排水设计的重要性与必要性
现今为止，在寒冷的高纬地带的铁路隧道已经出现许多种因当地气候与温度导致的路段故障，其对铁路建造地的正常投入运行造成了很大程度的困扰。在运营过程中，由于排水不畅会出现隧道线路结冰、翻浆冒泥、衬砌开裂、底鼓甚至塌陷等危害行车安全的缺陷，对这些问题进行分析可以发现可通过铁路隧道防护即防排水技术进行解决。尽管随之科技的发展，更先进的工艺与材料被运用到铁路隧道建造与维护中去，但是铁路建设工作仍然对其隧道防排水设计进行了大力度的投入，逐渐获取到一些良好的成效反馈。然而因为高纬度地区自然气候对铁路隧道建设与防护的影响复杂，单单是换用更好的工艺与材料是远远不够的，属于“治标不治本”，无法完全消除隧道出现的大损害隐患。所以，针对我国寒冷及严寒地段铁路隧道防排水工作内容仍然需要进行不断的探索与改进，其是十分重要且必要的。
2 铁路隧道防排水设计的内容分析
2.1 排水设计
根据高纬度区域铁路隧道投入运行过程中，尤其是一年内温度平均很低的地区，其受到自然因素变化的影响，排水设计至关重要，主要是设置“沟”来进行排水，而考虑到外界温度对排水过程的阻碍，对温度进行梯度划分，不同区间的温度，设置不同深度、不同长度的排水沟进行配合工作，主要有以下类型。
（1）保温水沟的运用主要在零下摄氏度时。该类型排水沟设计主要包括间距为8m到12m的环向盲沟、纵向盲沟、间距为5m到10m的进水孔、宽为4cm左右的泄水槽、、侧沟、间距为50m的横向导水管、内轨顶面、仰拱填充以及上部三个盖板等部分，在铁路隧道温度处于零下3摄氏度到零下5摄氏度时，在隧道入端采用超过一百米的保温水沟；而在温度为零下5摄氏度到零下10摄氏度时，在隧道入端采用超过五百米的保温水沟；在零下10摄氏度到零下15摄氏度时设计超过1000m的保温水沟；在温度达到零下15摄氏度以下时，则需要至少2000m的保温水沟。
（2）中心深埋水沟的运用主要在零下10摄氏度以下时。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该类型排水沟设计主要是钢丝网围成的，内部有层水泥砂浆填充层，外部下层填充C20混凝土作为基座，上层填充级配碎石，在该类型排水沟设计中在沟内部去掉了泄水孔部分。在隧道气温处于零下10摄氏度以下到零下15摄氏度之间时，在隧道入口端设计超过300m的中心深埋水沟，零下15摄氏度则需超过500m。
（3）深埋保温盲沟常常在零下10摄氏度以下的气温中，配合中心深埋水沟与保温水沟作用于铁路隧道排水。该类型的排水沟设计是在冻结线之下进行搭建排水系统，由木板贴油毡沥青浮层、保温轻质混凝土、初期支护、二次衬砌等。在隧道外部气温达到零下10摄氏度到零下15摄氏度时，设计超过100m的保温盲沟；在零下15摄氏度以下时，设计超过500m的保温盲沟。需要注意的是在下坡出洞的情况下，洞外排水设计可以选用深埋保温水沟，着重对该路段的排水体系做好保温效果，从而保障行车在出洞口处的安全行驶。
以上排水技术在铁路隧道排水工作中起到很大的作用，但是一些施工问题与高难度也不容忽视，在后两种排水沟建设时，都需要找准“防冻层”，但是若是遇到比较难操作的较差地层进行建设工作时，初期支护工作很难做到预期效果，甚至出现支撑不足、出现裂缝等问题；而在较好地层进行建设工作时，土层硬度较大，不得不借助一定爆破技术进行一定深度的操作，然而同样会影响到初期支护的建设。因此，工作难度系数较大，仍然需要不断进行探索。
2.2 防水设计
针对那些地下水资源较为丰富的较长铁路隧道，一定要将防水设计进行精确规划，准确找到“防冻层”，可以考虑借助径向注浆方法对隧道附近地层进行固化处理，从而避免地下水受到寒冷刺激后结冰膨胀，压迫铁路隧道的防水部位造成损害。
（1）施工缝防水设计
施工缝防水设计主要部件包括背贴式橡胶止水带、中埋式橡胶止水带、防水板和土工布、以及初期支护和二次衬砌，在施工缝处能通过添加可维护注浆管进行注浆防水。
（2）变形缝防水设计
变形缝防水设计主要包括外贴式橡胶止水带、中埋式钢边止水带、L600闭孔泡沫塑料板、嵌缝材料及双组份聚硫密封胶，在变形缝处添加可维护注浆管部位，进行注浆防水。
3 结束语
铁路隧道是运输中非常重要的一个环节，在高纬严寒地带的铁路隧道修建与防护工程中，进行防排水设计是非常重要的步骤。在防水设计中要重视注浆法的作用，在排水设计中要合理设计几种排水沟的配合运用，并根据实际地质情况与温度状况进行科学选择。
参考文献
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[3]汤晓光. 严寒地区高速铁路隧道冻害整治及隧道防冻设计优化[J]. 铁道标准设计,2018(10):142-147.
论文作者:尉庆宾
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30
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