高地温隧道热害防治技术及发展趋势

摘要

通过明晰高地温隧道热害多源传热机制不明、热害分类量化不完善、降温防控体系低效等问题，可助力构建隧道热害协同主动防控体系。本研究系统分析了高地温隧道热害的地质成因、热害影响及防控技术体系。通过揭示岩浆活动、岩石特性、地层构造及深循环地下水构成的多源热传递机制，阐明了各因素对热异常形成的控制作用，并探讨了当前热害分类中存在的未量化因素、防治手段面临的主要挑战与未来发展趋势。研究表明，高地温环境导致围岩力学性能劣化，并引发锚杆锚固强度下降、混凝土衬砌开裂及耐久性衰退等问题。针对热害防控，提出超前水平钻探测温预警技术，建立通风降温、喷雾降温、隔热材料及耐高温材料的协同防控体系并指出目前防控体系的缺陷以及突破方向。研究指出，极端高温下多技术协同的量化阈值尚未明确、轻骨料混凝土在强度与隔热性平衡上存在材料极限以及亟需开发具有优异耐高温性能和环境稳定性的复合材料。最后，提出3个热害防治发展趋势，使热害防治从被动响应转向主动防控，为川藏铁路等工程提供更安全、经济的解决方案。

关键词

高地温隧道 / 地质发育 / 围岩劣化 / 热害防治 / 隔热结构