兰渝新建铁路胡麻岭隧道工程7#竖井冻结加固施工试验段工程
冻结加固施工方案
中煤第三建设集团公司
二〇一二年二月十八日
目录
1工程概况 (3)
1.1 工程简介 (3)
1.2 地质及水文情况 (3)
1.3 工程特点及难点 (5)
1.4 施工方法 (6)
1.5 施工工艺流程 (6)
2冻结加固设计 (6)
2.1 冻结帷幕设计 (6)
2.2 冻结孔的布置 (9)
2.3 测温孔布置 (9)
2.4 泄压孔布置 (9)
2.5 保温设计 (10)
3制冷系统设计 (11)
3.1 氟（氨）循环系统 (11)
3.2 冷冻水循环系统 (11)
3.3 盐水循环系统 (11)
4施工工艺 (12)
4.1 水平钻孔施工 (12)
4.2 垂直钻孔施工 (12)
4.3 冻结施工 (13)
4.4 开挖条件及过程控制 (14)
4.5 冻胀与融沉控制 (14)
4.6 施工监测 (15)
5施工计划 (16)
5.1 工期计划 (16)
5.2 劳动力需求计划 (16)
5.3 设备配备计划 (18)
5.4 材料需求计划 (18)
6临时用电方案 (19)
7风险分析及应急措施 (19)
7.1 钻孔风险分析及处理措施 (19)
7.2 冻结期间的风险分析及处理措施 (20)
8工程造价 (23)
9冻结法简介 (23)
9.1 冻结法发展 (23)
9.2 冻结法的优越性 (24)
9.3 冻结法原理 (25)
9.4 冻结期 (26)
9.5 冻结制冷系统 (26)
9.6 冻结法的施工工序 (27)
9.7 工程实例 (27)
1 工程概况
1.1 工程简介
胡麻岭隧道工程位于甘肃省境内榆中县与定西市，进口位于榆中县龙泉乡下郭家庄村，出口位于定西县苦河左岸，主要穿行于黄土高原的黄土梁、峁区。地面高程一般为2105~2430m。梁、峁顶部多为耕地，隧道顶部的黄土冲沟均有季节性流水。山间冲沟发育，下切较深，沟深一般为15~20m，冲沟沟壁陡峭，垂直山脊多呈树杈状分布，交通较为不便。
胡麻岭隧道起讫里程为DK68+626～DK82+234,全长13608m，设计为一座双线隧道，最大埋深295m。隧道断面结构如图所示。隧道原按喷锚构筑法技术要求设计，隧道均采用曲墙带仰拱复合式衬砌，初期支护采用喷锚支护
图1-1 隧道断面结构形式
因现场实际施工所遇地质条件有较大变化，采用超前注浆加固和矿山法施工难度较大，现拟采用冻结加固地层结合矿山法施工。本方案主要针对本标段7#竖井处主隧道进行试验段（长度50m）冻结法施工而编制。
1.2 地质及水文情况
（一）地质特征
图1-2 7#竖井处隧道所处的地层情况
本工程涉及地层主要为：第四系上更新统风积砂质黄土，第三系泥岩、砂岩。其特征详述如下：
al3）: 主要分布于隧道进出口河谷阶地及顶部沟谷两岸阶地上。
第四系砂质黄土（Q
3
浅黄-褐黄色，厚5～20m不等，土质不均，局部夹圆砾薄层，稍湿，稍密，○Ⅱ级普通 =150kPa。
土，σ
第三系砂岩夹泥岩（N Ms+Ss）:砂岩：棕红色，成分以石英、长石为主，粉细粒结构，泥质胶结，局部夹有砾岩薄层，成岩作用差；泥岩：棕红色为主，泥质结构，泥质胶结，节理裂隙发育，成岩作用差，属极软岩，具膨胀性。砂岩夹泥岩，属软质岩，岩层产状近似水平。风化层厚12～15m，强风化，○Ⅲ级硬土，σ0=300kPa，弱风化， ○Ⅳ级软石，σ
=400kPa。
（二）水文地质特征
1、地下水分布特征及类型
地下水的分布、埋深与含水层（体）的富水性受控于地形地貌、地层岩性、地质构造和气候条件。隧道通过地区属黄土高原区，地表覆盖有厚度较大的第四系砂质黄土，基岩仅在冲沟陡坎处出露。下伏基岩为第三系砂岩夹泥岩、砂岩夹砾岩和白垩系的泥岩夹砂岩，支沟内有冲、洪积物堆积。根据隧道区地形地貌、地层岩性及地质构造等条件，隧道区地下水类型可分为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，基岩裂隙水主要为节理裂隙水。
（1）第四系松散堆积层内孔隙潜水
第四系松散堆积层内孔隙潜水属季节性或间歇性的暂时性潜水，分布于第四系地层的孔隙中，与大气降水关系密切，区内降水量小，多集中在7、8、9三个月，分布极不均匀，造成了大气降水补给地下水过程的间歇性，其相对于雨期较为滞后。浅层地下水主要沿基岩垂向裂隙渗入补给深层基岩裂隙水或沿基岩面径流，如此浅层地下水在其介质中的赋存时间相应较短，不会形成稳定的地下潜水含水体，故为季节性或间歇性的暂时性潜水；季节性潜水接受大气降水的直接补给，在补给过程中，由于地面坡度大，降雨量少且大气降水多以面流形式沿地面顺斜坡汇聚于冲沟内形成地表径流，地表砂质黄土亦阻碍对地下水的补给，一般含水量甚微。
（2）基岩裂隙水
节理裂隙水：分布较普遍，由于各种岩层风化带厚度不一，节理裂隙发育程度等因素，变幅较大，地下水储存和补给条件差，水量较贫乏。
2、地下水补给径流排泄条件
隧道区地下水的补给、径流、排泄受控于地形地貌、地层岩性、地质构造和气候条件。
隧道区地下水以潜水为主，受地形、地貌及岩性控制，地下水运移条件十分复杂。地下水在运动过程中主要受裂隙通道控制，无统一的地下水面。地下水以接受大气降水的入渗为主要补给来源。地下水主要以补给地表沟水和泉水形式进行天然排泄。泉水流量均小于1 m3/d ， 且在冬季时均有冻结现象。
1.3 工程特点及难点
(1)施工地点在山区，所处的地层有断裂带，地下较丰富，地下水流动不明确，可
(2)冻结加固的断面较大，冻结对掌子面的稳定性要求较高，但随着山势高度变化，影响冻结难度较大。
(3)工作井结构相对与冻结工艺要求要小，必须对冻结孔进行调整布置，但影响局部冻结帷幕。
1.4 施工方法
根据本工程的特点及类似工程的施工经验，经对比研究，决定采用“水平冻结加固土体、矿山法开挖构筑”的施工方案。即：在现场施工竖井内钻一定长度的水平冻结孔，冻结加固开挖轮廓外一定范围内的土体，为了确保开挖掌子面土体的稳定，采取结合在地面钻垂直冻结孔冻结掌子面的方式，形成强度高，封闭性好的冻结帷幕。然后在冻土帷幕的临时支护下采用矿山法进行隧道的开挖构筑施工。
1.5 施工工艺流程
2 冻结加固设计
2.1 冻结帷幕设计
2.1.1基本参数
(1)冻结帷幕强度指标:冻土帷幕平均温度为-8℃，冻土抗折强度和抗剪强度分别取
1.6MPa和1.8Mpa，单轴抗压强度为3.5MPa(根据经验取值，具体强度指标需经取土试验后确定)。
(2)冻结帷幕弹性模量120Mpa，泊松比0.3。
2.1.2冻结帷幕加固尺寸
(1)开挖隧道四周冻结帷幕厚度取2.5m,冻结帷幕图详见附件1。
(2)稳定掌子面土层的稳定，在隧道开挖的最前端布置个冻结板块，厚度4m，宽度20.3m，断面采用局部冻结方式加固，沿隧道开挖断面四周沿伸各3m。冻结帷幕图详见附件1。
2.1.3温度场模拟
图2-1 冻结30天温度场云图分布
图2-2 冻结50天温度场云图分布
2.1.4隧道开挖应力与位移分布
图2-3 隧道开挖Z方向位移分布
图2-4 隧道开挖Y方向位移分布
图2-5 隧道开挖总位移分布
图2-6 隧道开挖最大剪应力分布
2.1.5结论
通过数值从冻结温度场和开挖情况下应力场的模拟，冻结50天，冻结厚度达2.5m，平均温度达-10度。开挖条件下最大位移在拱顶部位，变形量达81mm。
2.2 冻结孔的布置
(1)根据冻结帷幕厚度进行布置冻结孔，开挖断面周边的冻结孔按孔间距 1.0m布置。布置中心线距开挖面1.3m，共布置52个冻结孔，选用冻结管规格为φ108×8 低碳钢无缝钢管。
(2)垂直冻结板块按2排布置，排间距2m，第一排14个孔，第二排13个孔，各孔间距为1.5m。因现场地面标高不一，各孔的长度不一致，根据图纸资料将每个孔的长度约估计为38m，实际需依相应的地面和隧道标高进行调整各个孔的长度。
(3)冻结孔的布置详见附图2。
2.3 测温孔布置
在冻结范围内沿冻结方向布置若干测温孔，主要目的是测量冻结帷幕范围不同部位的土体温度发展状况，确保冻结加固效果。
测温管长度与冻结长度一致，选用Φ108×8mm钢管，在管内每隔5m安装一个热电偶，并按一定的频率进行测量，以便及时地掌握冻结帷幕的发展情况。
2.4 泄压孔布置
在冻结帷幕封闭区域内布置4个卸压孔。在泄压孔上安装压力表，可以很直观的监
测冻结帷幕内的压力变化情况，通过每日观测，及时判断冻结帷幕的形成，并可直接释
放冻胀力。
泄压管长度与冻结长度一致，选用Φ108×8mm钢管，管前端开口，进入土体段钻
孔呈梅花状,以确保冻结帷幕内的压力有效传递。
当冻结帷幕内的土体压力大于同标高原始水土压力0.15Mpa时，即可打开泄压阀泄压。
2.5 保温设计
冻结低温区必须进行可靠的保温，减少冷量损失，提高技术经济效益。
2.5.1冻结系统的保温
冻结系统需要保温的低温部分主要包括冷冻机组低温部位（蒸发器及相关管路）、
盐水循环管路、盐水箱及盐水泵等。
保温材料选用聚乙烯保温材料，厚度5cm，外面铺设一道塑料防潮层。
2.5.2冻结体与竖井接合面的保温
冻结体与竖井接合面处冷量损失较大，直接影响冻结土体的加固强度。采用在竖井
面布置冻结排管和外铺保温层方式，如下图所示。
图2-7 冻结帷幕与竖井接合面的加强保温图
3 制冷系统设计
3.1 氟（氨）循环系统
水平冻结站选用W-YSLGF600Ⅱ型螺杆冷冻机3台。每台机组制冷量17×104Kcal/h，
电机功率220kw，其中一台为备用机组。
垂直冻结站选用W-YSLGF300Ⅱ型螺杆冷冻机2台。每台机组制冷量8.6×104
Kcal/h，电机功率110kw，其中一台为备用机组。
图3-1 螺杆冷冻机图
3.2 冷冻水循环系统
参数
项目名称
水平冻结垂直冻结进水温度℃ 30 30
回水温度℃ 35 35
流量m3/h 210 140
新鲜水补充量m3/h 4 3 水管规格mm DN150钢管 DN100钢管
离心水泵2台IS150-125-315 2台IS150-125-315
冷却塔3台KST-120 2台KST-120
3.3 盐水循环系统
参数
项目名称
水平冻结垂直冻结
出水温度℃ -30 -30
回水温度℃ -25 -25
流量m3/h 250 160
水管规格mm DN150无缝钢管 DN125无缝钢管
离心水泵2台IS150-125-315 2台IS150-125-250
4 施工工艺
4.1 水平钻孔施工
4.1.1钻孔工程量
钻孔工程量按50m冻结长度计：3162m（包括冻结孔、测温孔、泄压孔）。
4.1.2冻结钻孔施工设备
根据工程量及工期要求，本工程选择水平孔钻机4台，钻机型号为HW—3，设计水平钻进深度200米。
该钻机是一种多级转速、大扭矩能够钻进大直径的改装型钻机，可用牙轮钻头、潜孔钻进、人造金刚石复合片等钻进工艺，完全可满足本工程水平孔钻进的工期及质量需要。
4.1.3钻具及附属设备选择
（1）钻头：自制内翼板筒式全断面钻进钻头。
（2）钻杆：采用φ108×8mm冻结管作为钻杆。
（3）专用接头：φ108×8mm钢管内焊单向阀和
封水丝堵座。
（4）泥浆泵：配套2台泥浆泵BW—250。
（5）搅拌机：配用2台自制立式旋流搅拌机。
（6）LCX-9水平测斜仪
4.1.4水平钻孔（管）施工步骤
清理场地→安装钢支架→钻机组装、调试→测放钻孔位→砼壁开孔、埋设孔口管、孔口闸阀以及密封装置→组装钻具连接→调测钻具方位角和仰（俯）角→二次钻开砼壁残留层→将钻头对准孔位，调整好孔口密封→开泵、冲洗液循环→ 开始钻进→焊接冻结管接口→再钻进→直至设计深度终孔→注水清洗→安装封水丝堵→冻结管试漏→进行测斜→切割露在孔外多余的冻结管→移机至下一管位。
4.2 垂直钻孔施工
4.2.1钻孔工程量
根据地面标高暂定钻孔长度为38m，则钻孔量为1140米（包括冻结孔、测温孔）。
4.2.2钻孔施工设备
选用1台XY-2型垂直钻机，配套2台BW—250泥浆泵，采用泥浆循环钻进。
4.2.3钻具及附属设备选择
（1）钻头：自制3翼刮刀钻头，如遇到障碍物或难以钻进时，改用牙轮钻头钻进。
（2）钻杆：采用φ65×6mm钻杆。
（3）泥浆泵：配套2台泥浆泵BW—250。
4.2.4垂直钻孔施工步骤
4.3 冻结施工
4.3.1冻结站安装
冻结站布置地面上，远离隧道开挖面的正上方20米远的地方。地面要求进行混凝土硬化和平整处理，大约需要300m2。根据选配机组数量及配套设备，合理布置冻结设备，如图附3所示。
4.3.2冻结运转
(1)冻结盐水温度-25℃～-30℃
(2)冻结孔每孔流量不小于3m3
(3)积极冻结50天，维护冻结暂定50天（与开挖过程同步），中间不得停止冻结，如中间因其因素停止冻结，需根据测温孔温度分析，相应地延长冻结时间。
(4)盐水去回路温度差，在前期因需热交换较大，在5-7℃，后期在2℃左右。
(5)盐水比重控制在1.26，相应的结晶温度在-38℃。
4.4 开挖条件及过程控制
1）开挖条件
A通过测温孔所测温度进行计算分析冻结效果，必须达到设计的厚度和强度（平均温度不高于-10度）。
B通过泄压孔压力进一步间接判断冻结帷幕的交圈情况，确保冻结帷幕充分交圈。
C在开挖面打若干探孔，探测开挖面的稳定情况，不得有压力水土涌出。
D开挖工作准备就绪，并做好应急物资的准备工作。
E现场通过专家的进一步验收。
2）过程控制
A必须保证冻结机组的正常运转，并做好要备用机组的检修保养工作。
B确保水、电的不间断供应，并考虑一定的应急。
C开挖过程中，必须对测温孔的温度进行定期测量，跟踪土体温度影响变化趋势。
D必须保证各个盐水管路通畅。
E对开挖面土体进行温度实测，以跟踪温度变化，以指导施工。
F对开挖断面进行变形监测，以尽快地掌握断面变形情况，早发现问题，早处理。
G开挖面土体暴露不得超过24小时，否则必须采用保温措施，防止冻结帷幕融化。
4.5 冻胀与融沉控制
4.5.1冻胀控制
土层冻胀主要是土层中水结冰膨胀引起，影响冻胀的因素除含水量的多少外，还与冻土压力大小、冻结速度快慢、冻结温度高低、冻土中水量补给状况等因素有关。
控制措施：
a. 加强冻结壁温度、厚度监测，及时调节冻结盐水温度和冻结时间，并尽可能采用间隔制冷冻结措施。
b. 在开挖断面内外，视地层情况施工泄压孔（槽），减少冻胀压力。控制冻胀影响范围和方向。
c. 加快冷冻降温速度，加大盐水流量，以利加快冻土发展进度，减少冻土的水分迁移，即减少冻胀。
d. 加强内衬结构强度，防止冻胀对结构产生破坏影响。
4.5.2融沉控制
冻土的融沉是相对冻胀产生的，因为冻土融化后，土中水份因自重作用渐小，融土在围岩压力及土颗粒自重作用下，压缩体积引起融沉。人工地层冻结施工中,影响地层或地表的沉降的原因很多,除冻土融沉本身影响因素外,如开挖施工中支护方式,冻结壁变形大小,衬砌和土层的接触是否密实,是影响沉降的关键。
防治措施：
a. 在隧道开挖过程中，根据揭露地层情况在软土、粘土中预埋或预留注浆孔，在冻结壁融化时，视融沉发展情况，及时跟踪压密注浆控制融沉。
b. 合理的对冻结壁分区、分期进行解冻，控制其整体融沉机理现象。
4.6 施工监测
1） 冻结系统监测
序号 监测项目 测量方法 频率
1 盐水温度、压力、流量 热电偶，压力表、流量计 1次/天
2 冷却水温度、压力、流量 热电偶，压力表、流量计 1次/天
3 冷冻机吸、排气温度、压力热电偶，压力表 1次/2h
4 冷冻机蒸发温度、压力 热电偶，压力表 1次/2h
5 冷冻机冷凝温度、压力 热电偶，压力表 1次/2h
2） 冻结土体监测
序号 监测项目 测量方法 频率
1 冻结帷幕温度场 热电偶，压力表、流量计 1次/天
2 冻胀力 热电偶，压力表、流量计 1次/天
3 开挖面土体温度 热电偶，压力表 1次/2h
4 开挖面变形 热电偶，压力表 1次/2h
5 施工计划
5.1 工期计划
5.2 劳动力需求计划
5.2.1劳动组织体系
为加强公司对钻孔、冻结等各专业队伍的统一管理和贯彻ISO9001-2000 质量体系管理要求，本工程现场成立工程管理项目部，具体组织系统如下图。
5.2.2劳动组织人员配置
（1）项目部主要管理人员（见下表）
现场管理组织系统
（2）施工劳动人员配置
打钻和冻结安装期间驻工地施工人员最多约为68人，打钻35人，冻结施工20人，管理人员13人。冻结运转期间驻工地施工人员约为25人。
工 种 人 数 工 种 人 数
打钻工 4×6=24 辅助工 4
电焊工 8 技术人员 3
冻安工 15 管理人员 6
机修工 2 后勤人员 4
电 工 2 合计 68
5.3 设备配备计划
设备配备计划表
编号项目型号单位数量备注
1 水平钻机 HW-3 台 1
2 垂直钻机 XY-2 台 1
3 泥浆泵 BW-250 台 5
4 冷冻机组 W-YSLGF600Ⅱ台 2
5 冷冻机组 W-YSLGF300Ⅱ台 2
6 离心泵 IS250-150-315 台 8
7 测斜仪 / 台 1
8 测温仪 / 台 1
9 冷却塔 Kst-120 台 5
10 电焊机 400A 台 4
5.4 材料需求计划
主要材料需求计划表
编号项目规格单位数量备注
20#低碳钢
1 无缝钢管Ф89×8m 3162/1140
300 20#低碳钢
2 无缝钢管Ф127×3.5 m
500 20#低碳钢
3 无缝钢管Ф159×5 m
500
4 聚乙烯管Ф50×4 m
600 耐压0.8MPa
5 高压胶管Ф60×3 m
1000
6 冷冻机油 46# KG
600
7 氟里昂 R22 KG
40
8 氯化钙 80% T
开启压力1.0MPa
10 单向阀Ф89只 60
11
阀门 DN50 只 130 12
阀门 DN150 只 20 13
阀门 DN200 只 20 14
保温材料 厚5cm m 2 800 聚乙烯 15
合金钻头 Ф140 只 80 16 合金钻头 Ф130 只 80 6 临时用电方案
施工区域用电设备均为380V 低压系统，电缆从变配电间引至施工场地。系统基本布局为：变配电间→低压干线→施工场地总配电箱（600A）→分配电箱→用电设备控制电箱。
最大用电负荷期在冻结前期，现场实际配用另需考虑冻结期开挖用电量。主要用电负荷如下表所示。 线路号 设备名称
台数 功率kw 冷冻机
2 220/台 冷冻机 1 110/台 清水泵
4 30/台 盐水泵
3 30/台 冻结期
（最大用电期）合计
760 钻机
2 52/台 钻机
1 30/台 泥浆泵
3 11/台 电焊机
2 22/台 钻孔期 合计 202
7 风险分析及应急措施
7.1 钻孔风险分析及处理措施
钻孔期间主要的风险有哪下几个方面：
（1） 钻孔时孔口处易出现涌水涌砂现象，使水土流失过多，造成对土层的扰动，使钻孔质量下降。
（2） 冻结管接缝不太密实，在冻结过程中可能使盐水进入地层影响冻结效果，使土体难以发生冻结，冻结帷幕难以形成，出现工程事故。
（3） 冻结孔可能出现偏移，引发冻结帷幕出现薄弱环节。
（4） 打冻结孔时，水土流失过多，可能导致钻孔过程中地表沉降过大。
采取的主要技术措施有：
(1)冻结孔施工前，在布孔范围内打若干小孔(Φ38mm)探孔，以判断地层是否稳定，是否易喷水、涌砂，以便做好各方面的准备工作。
(2)冻结孔开孔分二次进行，以此来控制泥浆涌出。第一次开孔用金刚石取芯钻头，取芯钻进入管片300mm，取芯后，安装孔口管及密封装置。第二次开孔在密封装置的保护下进行，穿透整个管片后，及时地密封孔口。
(3)钻孔过程中，严格控制水土流失，最好控制在不大于所有冻结管占用体积量，如流失过多，可在成孔后及时利用密封盒上的注浆管向土体充填压浆。水泥浆采用单液水泥浆。
(4)钻孔前，对冻结孔的长度、角度及时检查，并做好记录，钻机找平找正，调整好角度后，及时固定牢固。在钻孔过程中，严格控制冻结管的焊接质量，经检查合格后方可继续钻进。钻进结束后，及时对冻结孔进行测斜、打压检漏试验、复测其深度。及时画出各孔的偏斜图。检漏压力控制在0.8MPa，稳定15分钟为合格。终孔间距超出设计要求的，需打补孔。
(5)在冻结孔施工期间，现场配备Φ125mm、Φ109mm等规格的木楔、2m3的砂袋和2T水泥(含0.5T速凝水泥)等抢险物资。
7.2 冻结期间的风险分析及处理措施
主要的风险有哪下几个方面：
(3)因供电、供水中断、冷冻机组或其他辅助设备的机械故障引发的停车，而中断冷冻施工，使冻结帷幕温度回升或融化，强度降低。
(4)各冻结管串联支路的供冷不平衡而引起的冻结帷幕发展速度不均衡，导致冻结帷幕易出现薄弱环节。
(5)土层与竖井接触面处容易散热，会严重影响附近土层的冻结速度，使冻结帷幕与管片接合处胶结不好，易出现薄弱点。
(6)因冻结盐水浓度过小而结晶发生堵管，造成盐水循环中断，甚至发生盐水管胀裂事故。
(7)冻结过程中，因发生断管事故而造成盐水泄漏入加固土体内，使土体不易冻结，强度降低，易出现薄弱环节，甚至造成冻结失败。在开挖阶段则会发生透水、涌泥、涌
目录 1 编制依据及原则 (1) 1.1编制依据 (1) 1.2编制原则 (1) 2 工程概况 (1) 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 4 5 5 5 5 6 5 6 5.1 台架加固 (7) 5.2 险情应急处理 (7) 5.3 安全教育 (7) 5.4 安全物资 (7) 5.5 其他安全措施 (7) 6 附件 (7)
6.1 会议纪要 (8) 6.2 应急预案 (8) 常安隧道初支变形段套拱施工方案 （DK82+850~DK82+880段） 1 编制依据及原则 1.1编制依据 （1 （2 （3 （4 （5 (1) (2) (3) (4)突 (5) (6)采用先进的施工技术，坚持专业化作业与系统管理相结合，科学安排各项施工程序，通过建立先进的项目信息管理系统，实现施工组织的连续、均衡、紧凑、高效。 (7)按照生产组织工厂化、工序控制专业化、现场作业机械化、过程控制信息化的原则组织施工。 2 工程概况 2.1 设计概况 常安隧道位于浙江省杭州市富阳市境内，进口位于常安镇，出口位于场口镇，隧道起讫里程DK82+500～DK83+504，全长1004m，其中正洞长909m、明洞长59m、斜切式洞门长36m，围岩分布
情况为：Ⅲ级围岩592m，台阶法施工；Ⅳ级围岩217m，三台阶法施工、Ⅴ级围岩195m，三台阶临 时仰拱法施工。详见隧道围岩分级表。 常安隧道围岩分级表 ε3h°∠30 为炭质泥岩，灰色，强风化，节理裂隙发育，岩层破碎，地下水不发育，通过四方签认将此段变更为Ⅳ级围岩，支护类型为Ⅳb。 2.3 工程现状 常安隧道于2015年3月1日正式进洞，现场按照设计图纸进行施工，截止9月12日，上台阶施工到DK82+960，计412m；下台阶施工到DK82+915，计367m；仰拱施工至DK82+850，计292m； 衬砌施工至DK82+830，计262m。施工纵断面见图1。
****（一期）工程Ⅱ标段 松木桩方案 一、工程概况 由于东面及北面原永久性围墙离基坑边坡较近，为保留现有围墙，使放坡坡率减小及冠梁与护坡间间距减小，并降低现有围墙对基坑的扰动，特选用松木桩加固方案，因松木桩含松脂，防腐能力良好，且施工技术简单，造价低廉。 二、松木桩的设计计算 松木桩作为地基加固处理时，当土质为软弱土层且埋深较深时候，松木桩可用作挤密桩使用，松木桩打入后对旁边土进行挤压，从而增加土层的密实度，达到要求的设计强度；当桩端有硬壳层存在时可作为端承桩，在设计中短松木桩用作挤密桩时可按照下式计算：Ｓ=0.95d√(1+ e０)／( e０- e１) n=Ａ/ＡＰ Ｓ――桩的间距（m） d――桩径（m） e０――挤密前土的天然孔隙比可由地质报告查出
e１――挤密后作要求达到的孔隙比，可按地基所需的承载力设计值再根据《建筑地基基础设计规范》附录五附表５－３或５－４确定n――每m２桩的根数 Ａ――每m２地基所需挤密桩面积，Ａ=( e０- e１)/(1+ e０) ＡＰ――单桩横截面积（m２） 在设计中，当桩端有硬壳层存在时，松木桩可作为端承桩， 按下式计算： Ｐa=Ψα[σ]A -----------------(a) Ｐa――单桩承载力 Ψ―――纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般可取１ α―――桩材料的应力折减系数，木桩取0.5 [σ]――桩材料的容许压力，kＰa 对本工程土质情况，自然地坪下12米左右均为淤泥层，由地质报告查询本土层的实验分析情况，找出天然孔隙率，再根据地基所需的承载力设计值再根据《建筑地基基础设计规范》附录五附表５－３或５－４确定挤密后要求达到的孔隙率，经过计算，当土质为可塑时，压入梢径16-18cm的松木桩做挤密桩处理，长4米,连续布臵。
目录 一、前言 二、特点 三、使用范围 四、工艺原理 五、工艺流程 六、施工操作要点 七、机具设备 八、质量标准 九、劳动力组织 十、安全环境保护 十一、效益分析 十二、工程实例
冻结法施工工法 一、前言 作为一种成熟的施工方法，冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设和煤矿建设中，已有100多年的历史，我国采用冻结法施工技术至今也已有40多年的历史，主要用于煤矿井筒开挖施工，其中冻结最大深度达435m，冻结表土层最大厚度达375m。 自1992年起，冻结法工艺被广泛应用于XX、北京、深圳、南京等城市地铁工程施工中。XX集团在XX地铁M8线Ⅲ标段XX站～XX中路站区间隧道旁通道工程施工中,采用了冻结法加固的施工方法,通过对施工工艺的归纳总结，以及参考有关施工技术资料,形成本工法。 二、特点 冻结法适用于各类地层尤其适合在城市地下管线密布施工条件困难地段的施工，经过多年来国内外施工的实践经验证明冻结法施工有以下特点： 1、可有效隔绝地下水，其抗渗透性能是其它任何方法不能相比的，对于含水量大于10%的任何含水、松散，不稳定地层均可采用冻结法施工技术； 2、冻土帷幕的形状和强度可视施工现场条件，地质条件灵活布置和调整，冻土强度可达5-10Mpa，能有效提高工效； 3、冻结法是一种环保型工法，对周围环境无污染，无异物进入土壤，噪音小，冻结结束后，冻土墙融化，不影响建筑物周围地下结构； 4、冻结施工用于桩基施工或其它工艺平行作业，能有效缩短施工工期。 三、使用范围 冻结法适用于各类地层，主要用于煤矿井筒开挖施工。目前在地铁盾构隧道掘进施工、双线区间隧道旁通道和泵房井施工、顶管进出洞施工、地下工程堵漏抢救施工等方面也得到了广泛的应用。 四、工艺原理 冻结法是利用人工制冷技术，使地层中的水结冰，将松散含水岩土变成冻土，增加其强度和稳定性，隔绝地下水，以便在冻结壁的保护下，进行地下工程掘砌作业。它是土层的物理加固方法，是一种临时加固技术，当工程需要时冻土可具有岩石般的强度，如不需要加固强度时，又可采取强制解冻技术使其融化。
地铁施工旁通道冻结法施工工艺 一前言 作为一种成熟的施工方法，冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设和煤矿建设中，已有100多年的历史，我国采用冻结法施工技术至今也已有40多年的历史，主要用于煤矿井筒开挖施工，其中冻结最大深度达435m，冻结表土层最大厚度达375m.自1992年起，冻结法工艺被广泛应用于xx、xx、xx、xx 等城市地铁工程施工中。公司在xx地铁隧道旁通道工程施工中，采用了冻结法加固的施工方法，通过对施工工艺的归纳总结，以及参考有关施工技术资料，形成本工法。 二、特点 冻结法适用于各类地层尤其适合在城市地下管线密布施工条件困难地段的 施工，经过多年来国内外施工的实践经验证明冻结法施工有以下特点： 1、可有效隔绝地下水，其抗渗透性能是其它任何方法不能相比的，对于含水量大于10%的任何含水、松散，不稳定地层均可采用冻结法施工技术； 2、冻土帷幕的形状和强度可视施工现场条件，地质条件灵活布置和调整，冻土强度可达5-10Mpa，能有效提高工效； 3、冻结法是一种环保型工法，对周围环境无污染，无异物进入土壤，噪音小，冻结结束后，冻土墙融化，不影响建筑物周围地下结构； 4、冻结施工用于桩基施工或其它工艺平行作业，能有效缩短施工工期。 三、使用范围 冻结法适用于各类地层，主要用于煤矿井筒开挖施工。目前在地铁盾构隧道掘进施工、双线区间隧道旁通道和泵房井施工、顶管进出洞施工、地下工程堵漏抢救施工等方面也得到了广泛的应用。 四、工艺原理 冻结法是利用人工制冷技术，使地层中的水结冰，将松散含水岩土变成冻土，增加其强度和稳定性，隔绝地下水，以便在冻结壁的保护下，进行地下工程掘砌作业。它是土层的物理加固方法，是一种临时加固技术，当工程需要时冻土可具有岩石般的强度，如不需要加固强度时，又可采取强制解冻技术使其融化。 五、工艺流程冻结法 六、施工操作要点施工时，应不断对每个施工工序进行管理。控制冻结孔施工、冻结管安装、冻结站安装、冻结过程检测的质量。
圆木桩护岸施工组织设计 2012年山阳镇河道应急护岸加固工程 第一部分技术标标书总说明 一、工程概况 1、本次投标为2012年山阳镇河道应急护岸加固工程，位于山阳镇九龙村南黄泥沼港、南黄泥沼支河、曙光陆家浜、杨家村沈家浜。工程加固总长250米，采用木桩加固。 2、本工程建设单位是上海市金山区山阳镇水务站，招标代理单位是 上海颐群建设工程咨询有限公司。 二、工况条件 (1)水文：该工程位于金山区山阳镇，常水位一般为 2.5米左右。 (2)气象：本工程位于杭州湾北岸，属北亚热带气候区，四季分明，降水充沛。 三、编制依据 1、贵处发出的招标文件和招标补遗文件、设计施工图纸。 2、现场踏勘后的实地资料、以往类似工程的成功经验和现有的综合 施工能力。 3、国家及部委颁发的现行技术规范和国家、上海市发出的有关法令 法规等。 四、采用的主要技术规范 1、《水利水电工程施工组织设计规范》(SDJ338-89)
2、《水利水电工程施工测量规范》（SL52-2003） 3、《建设工程施工现场供用电安全规范》(GB50194-93) 4、《上海市水利工程质量检测评定标准（试行）》(SL176-2007) 5、《堤防工程施工规范》（SL260-98） 6、《水利水电建设工程验收规程》(SL223-2008) 五、对本工程作出承诺： 质量：一次性验收合格，否则将自愿接受扣除总造价2%的处罚； 工期：42天，逾期完工违约金按每天合同价的万分之二(元/日)累计； 安全：安全事故频率为零；文明：争创文明工地。 二〇一二年九月三日 上海海塘水利市政工程有限公司 1 2012年山阳镇河道应急护岸加固工程 第二部分施工组织设计 一、施工概述 (一) 项目管理体系 (二)工程内容：本工程包括三个分项工程，一项工作为圆木桩护岸工 程，第二项为竹篱片封边，第三项为横木联系支撑。 (三) 测量放样 1、平面轴线控制测量 上海海塘水利市政工程有限公司 2 2012年山阳镇河道应急护岸加固工程 (1)基准三角控制主网的设置原则以业主提供的基准点及设计总平面
地下隧道超前深孔注浆加固 施 工 方 案 编制：———— 审核：———— 二零一四年四月
第一章工程概况 一．工程概况 1.1 工程概况 1.2水文地质简介1.3编制依据 1.3.1 甲方提供的本工程有关图纸。说明； 1.3.2 《职业与健康安全》（GB/T 28001） 1.3.3 《建筑机械使用安全技术规范》(JGJ 33-2001) 1.3.4 《建筑施工安全检查标准》(JGJ 59-99) 1.3.5 《建筑工程质量检查评定标准》(GB 50210-2001) 1.3.6 岩土工程勘察报告 1.3.8 《土建注浆施工与效果检测》 1.3.9 《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2002) 1.3.10 《地下防水工程质量验收规范》(GB 50208-2002) 1.3.11 《地下防水工程技术规范》(GB50108-2002) 1.3.12 《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》(TBJ108-92) 1.3.13 《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002) 第二章方案设计 （1）根据现场实际情况，该隧道采用上半断面注浆加固。注浆范围为隧道开挖轮廓线外2.5m，注浆深度12m,开挖长度为10m，注浆孔间距0.6m，注浆孔直径为Φ42，梅花桩布置。注浆压力为0.1～0.3Mpa(周围无管线处压力0.3～0.5MPa)。掌子面的封堵厚度200mm，加设水平格栅（间距500mm）,并在水平格栅内外两侧挂Ф6@10×10cm
钢筋网喷射C20早强混凝土进行掌子面封闭。每12m一个施工段，每一个施工段预留3m工作台；开挖到10m处，采用洛阳铲人工探测前方土质及地下水情况，并保留2m作为止浆墙。再次注浆完成，土体达到一定强度再进行隧道开挖，并按常规暗挖施工方法进行隧道施工。 （2）根据我公司多年来对地下隧道工程地质情况的加固经验，决定采用二重管无收缩（WSS工法）施工。 （3）工艺流程； --
天津旭成电子搬迁扩能项目生产车间边坡支护方案 编制： 审核： 审批： 中国机械工业第设工程 天津旭成电子搬迁扩能项目经理部 2018年7月15日
目录 第一节工程概况 (2) 第二节圆木桩支护设计及施工要点 (4) 第三节施工组织方案 (5) 第四节边坡监测措施 (6) 第五节质量保证措施工 (7) 第六节安全施工措施 (9) 第七节文明施工措施 (9)
第一节工程概况 一、工程概况 天津旭成电子搬迁扩能项目由天津旭成电子兴建，勘察单位为核工业天津工程勘察院，设计单位为天津辰力工程设计，监理单位为天津津齐工程建设监理有限责任公司。 工程位于天津经济技术开发区南港工业区仓储物流电池组团，仓盛街以东，大丰兴业以南，杰士电池以西。此项目总建筑面积：13171.53m2 ，基础类型为桩基础，轻型钢结构主体。 生产车间建筑面积为7422.48㎡，采用钢框架结构体系，抗震结构8度，抗震等级为框架二级，设计使用年限50年，檐口高度18.4米，屋顶高度20.2米，建筑防火等级为二级，此方案针对生产车间的土方如何开挖进行编制。 2.2周围环境情况介绍 生产车间自然地坪标高为-0.300米，生产车间周边无临近建筑物，拟建生产车间下无市政管道、沟、电力电缆及通讯电缆。 二、编制依据 本施工技术方案的编制以下列文件和资料为依据： 1、设计施工图纸。 2、《建筑基坑工程技术规》（YB9258-97）。 3、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-99）。
4、《建筑软弱地基基础设计规》（DBJ10-89）。 5、基坑开挖专项方案 6、施工组织设计 三、现场情况 根据地勘报告、现场情况及图纸，生产车间采取大开挖方式进行土方开挖，车间部整体土方开挖至-3.6米处，但4轴-5轴/E轴-F轴处的承台土方开挖至-3.8米，边坡放坡比例1:1，基坑顶部设置阻水沟，底部设置排水明沟和集水坑。 剖面图 根据现场测量可知，生产车间西侧临近钢筋加工堆放区区和木工棚，东侧临近现场马路。因距离近、开挖深度较大、回填土质疏散、水位高导致路基边坡发生侧滑移位和局部坍塌现象，依据实际基坑位置和挖深及基坑支护设计规要求，结合现场施工情况对本施工段基坑施工进行支护加固。 第二节圆木桩支护设计及施工要点
126 实例8：用于隧道支护中的地层冷冻法（隧道译丛1985-5） 1．以往的应用 在冻结的地层中开挖洞室，采用任何一种方法，有时总会遇到意外的困难。而爆破法或许是一种有效的方法。与岩石比较，当然冻结的材料不如其坚硬，但对于起爆点来说不存在裂化。冻结的地层是致密和不透水的。 用人工法来冻结地层使地层更加坚固和密实，这一概念是在大约一百年以前产生的。德国人首先采用在通过含水土层的矿山竖井施工中。 在瑞士第一次考虑采用这种方法要追溯到1908年对勒奇堡铁路隧道的病害处理。当时松散地层伴随高压水意外地坍塌，水和碎石涌入开挖的坑道，大约充填了1km ，淹没了25个人(图1)。 为了定出沿隧道轴向劣质土体的长度，用一台德国冷冻压缩机从地表打下两个勘探孔，一直打下220米深，超过隧道底部，发现底下没有岩石，即确定出隧道的位置后，沿轴向必须要通过350米极坏地层。若用冷冻压缩机从地表通过钻孔来冻结地层或许能够开挖，然而当时这样一种装置的造价超过一般通用的设备，造价昂贵。因此，决定改变隧道方向，来一个大的拐弯，使隧道轴线不脱离密实的岩层。这样就使隧道延长了约800米，但允许用常规的爆破法继续开挖。 在瑞士第一次真正使用冷冻法是1968年在翁格林(Hongrin ）属于水工用途的一个过水隧洞。当时证明，在不得已的情况下冷冻法是最后一种可采用的手段。由于隧洞完全位于岩层之中，又加上高压水的作用，使隧洞堵塞停工达两年。在试用其它方法处理以后，在这种情况下求助于冷冻法。 围绕奥尔滕(Olten)铁路系统改建工程中，有一浅埋的博尔纳(Born)隧道已经施工。部分位于粘土层斜坡上，由于覆盖层相当薄，冷冻是靠从地表垂直打下或多或少的管子来实现的。 2．米尔黑布克隧道 最近的一个工程实例是在苏黎士市区的米尔黑布克(Milchbuck)公路隧道。对于这个例子我们将比较详细地加以讨论，不仅阐述这—施工方法的特性，还要对如何解决与市区的正确位置有关的问题进行讨论。 米尔黑布克隧道在苏黎士市高速公路网内，是一条重要线路。它从利马(Limmat)山谷通向米尔黑布克山，位于2.7％的坡道上(图3)，其中有1300米长的一段是用常规明挖法施工的。上部位于泥灰岩和砂岩地层，不需赘述，剩下350米的一段通过冰积层，而更不利的
7、冻结法联络通道施工工法 7.1 施工顺序 在第一台盾构机掘进贯通后立即开始联络通道施工，采用冻结法进行地层加固，然后采用矿山法在区间隧道内直接进行联络通道的开挖、初期支护、防水和衬砌施工。 由于盾构隧道内施工空间狭小，机械设备运输、转场困难，选择从最先贯通的隧道内向另外一侧隧道侧施工。 由于冻结加固和后续结构施工工序之间工艺要求衔接紧密，合理的安排各个联络通道的开工时间，是实现联络通道安全、快速施工的关键。 7.2施工流程 ①施工准备→②冻结孔施工和冻结管路安装→③积极冷冻，隧道管片加固保暖→④水平钻孔检验冻结效果→⑤打开钢管片→⑥联络通道开挖并实施临时支护，全过程维护冷冻→⑦防水层施工联络通道内衬结构施工→⑧冻结孔封孔、地层跟踪注浆、撤离。 7.3冻结加固方案施工 7.3.1 冻结帷幕 7.3.2 冻结孔布置及制冷 （1）冻结孔的布置 冻结孔开孔间距：冻结孔取0.8～1.0m。冻结孔偏斜控制，原则上不允许内偏，为减少冻土挖掘量，应控制终孔径向外的偏角在0.5～1.0°范围。终孔间距最大控制在1.4m之内。根据施工工艺确定，冻结管选用φ89×8mm低碳钢无缝钢管。 联络通道冻结施工冻结孔布置形式及数量见表。 联络通道冻结施工冻结孔布置形式及数量一栏表 （2）制冷
①冻结参数确定 设计盐水温度为-28℃～-30℃。 冻结壁厚度：3.0m。 冻结孔单孔流量不小于4m3/h。 冻结孔终孔间距Lmax≤1400mm，冻结帷幕交圈时间为35天，达到设计厚度时间为45天。积极冻结时间为50天，维护冻结时间为60天。为保证缩短冻结时间，保证整体冻结效果，在另一侧盾构隧道的联络通道冻结相应位置处在管片内部设置保温层。 测温孔和泄压孔分别为8个和4个，具体位置视现场情况而定。测温孔一般定在终孔间距较大的位置。 ②需冷量和冷冻机选型 冻结需冷量计算：Q=1.2·π·d·H·K 式中:H—冻结总长度； d—冻结管直径：φ89×8mm； K—冻结管散热系数：1.2； 将上述参数代入公式得： Q=1.2·π·d·H·K =61989Kcal/h 选用YSLGF300型螺杆机组2台套，设计工况制冷量为87500 Kcal/h，电机功率95KW。 ③冻结系统辅助设备 盐水循环泵选用200S42A型2台，流量200m3/h。 冷却水循环选用IS125-100～250J型2台，流量200m3/h，电机功率30KW。 冷却塔选用NBL-50型2台，补充新鲜水15m3/h。 ④管路选择 （1）冻结管选用Φ89×8mm，20#低碳钢无缝钢管，丝扣连接，单根长度1m 或1.5m。 （2）测温孔管选用Φ40×4mm，20#低碳钢无缝钢管。 （3）供液管选用Φ48×3mm钢管，采用焊接连接。 （4）盐水干管和集配液圈选用Φ159×6mm无缝钢管。 （5）冷却水管选用Φ133×4.5mm无缝钢管。
隧道注浆加固工程施工方案 【最新资料，WORD文档，可编辑修改】
一、工程概况： 某大学大学站进线电力沟工程，东起铁路东侧家具店，西至东升乡乡政府路口，全长约500米。本工程电力沟为2.00×2.05m暗挖隧道。初衬200mm，二衬200mm，初衬和二衬之间为SBC120聚乙烯丙纶复合防水卷材。 由于2.00×2.05m暗挖隧道位于粉质粘土土层中，部分地段为回填土，地层松软，自稳能力差，施工中土体坍塌严重，存在着很大的安全隐患。为保证施工安全及施工的顺利进行，必须对此段进行开挖预加固处理。针对上述情况，本着技术可靠、施工可行、经济合理和对现况土体扰动小的原则，结合近年来我公司注浆加固的成功经验，经研究决定采用二重管A、C液无收缩注浆加固的方法，对该段地基进行加固处理，增强地基的自稳性和抗压强度,加固范围见图一。 二、工程地质条件： 根据建设部综合勘察研究设计院提供的岩土工程勘察报告，隧道开挖深度范围内的土体工程地质和水文地质条件如下： 1）工程地质条件： 填土①层：杂填土①1层：杂色，以建筑垃圾为主，中下密度；素填土①2层：黄褐色，以粉土、粉质粘土为主，中下密度；该层厚度为1.0~2.5m。 粉土②层：褐黄~灰黄色，结构较好，可塑~硬塑，厚度为2.5~4.3m。 粉质粘土③层：浅灰~褐黄色，结构较好，可塑~硬塑，夹粉土③1层透镜体，厚度为6.7~7.9m。 2）水文地质条件： 根据勘察报告，隧道开挖深度影响范围内，存在上层滞水，含水层为粉土②层，静止水位埋深为 1.6~ 2.78m，主要来源为大气降水、管线渗漏。 三、施工方案设计 （一）、施工目的 本工程主要以改善地层松散的性状为目的，以及止水，使隧道顶部及侧面增加抗压强度和粘结性，实现加固目的，保证隧道掘进时，拱顶土体不产生塌落从而保证暗挖施工顺利进行和施工安全。 （二）、施工方法选择：本工程采用双重管无收缩注浆工法，对隧道作业面前方的起拱线以上3米部分土体及侧面2米部分土体的范围进行辐射型注浆加固处理，形成具有一定强度复合地基，以达到稳固土体的预期目的。 四、注浆加固： (一)、注浆材料： 1、其特性对地下水而言，不易溶解； 2、对不同地层，凝结时间可调节； 3、高强度、止水； 4、注浆材料配比： A 液 B 液 C 液 硅酸钠 130L 水 70LGs剂 8.5% P剂 4.5% DHP剂 6.7% GOX剂 7.1% 水水泥 47% DHP 剂 5.6% GOX 剂 4.2% XPM 剂 5.4% 水 200L200L200L
特殊凿井 绪论 一、特殊凿井分类 特殊施工是相对于普通施工技术而言，可定义为：在松散不稳定含水地层，或在涌水量很大的稳定裂隙岩层中，采用围岩加固、堵水、超前支护或采用大型钻井机械施工的技术，这种技术主要有：冻结法、注浆法、钻井法、沉井法、混凝土帷幕法等表土施工技术。 深表土——冻结法、沉井法、钻井法、注浆法。 特殊凿井施工技术按其实质和特点可分为三类： 1、超前支护类 在地下工程挖掘之前，采用超前支护以隔绝或减少流砂和地下水的涌入，然后在超前支护的保护下掘进，属于此类者有：沉井法、混凝土帷幕法。 2、围岩加固类 在地下工程开凿之前，采用措施暂时，永久地加固围岩，改善围岩的稳定条件，而后进行掘砌作业，如冻结法、注浆法等。 3、机械破岩类 应用大型机械直接破岩、出矸，使卸掘砌作业机械化图钻井法等。 二、岩特殊凿井的历史 53年新汶孙村矿注浆井首次采用深井法。 55年新汶张庄矿首次在井筒进行工作面预注浆 55年开滦矿物局林西矿采用冻结法（波兰设计与施工） 56年开滦矿物局唐家矿采用冻结法（苏联指导，自己设计施工） 58年峰峰矿物局薛村矿主井采用地面预注浆 69年淮北矿物局朔利村南风井采用钻井法 74年鹤岗矿物局兴安矿南风井采用混凝土帷幕法 目前： ①沉井法（沉箱法）于90年代在煤矿使用，软表土地基中土建工程用的很多。沉深192m——曲阜单家村主副井，上海基础公司沉井。 ②帷混凝土帷幕法84年施工新汶鄂庄注浆井是使用，单深57m，主要用于地下挡土墙，水电部的应用较多， ③钻井法主要在西淮地区，φ9m，单深513m， ④冻结法，目前龙崮主副风井三个井筒采用，副井冻结深度650m，巨野煤田郭屯冻结达到702m；国投新集口孜东主井冻深737m，万福主井894m，万福副风井840mm。 ⑤注浆法遍及各矿区主井，平巷，硐室均在采用。 主要内容：冻结法、注浆法、钻井法、沉井法、混凝土帷幕法看录像。 第一章：冻结法施工 冻结法应用较多，尤其对深层表土的矿区，目前冻结法施工逐渐有城市的地铁发展，这里我们以矿区为例介绍。 §1、概述 冻结法凿井既是在井筒开挖之前，用人工制冷的方法，将井筒周围的岩层冻结形成封闭的圆筒——冻结壁，以抵抗地压，隔绝地下水与井筒的联系，然后在其保护下，进
冻结法加固应用于盾构隧道施工 浙江大成建设集团有限公司章履远 由于搅拌桩、注浆、高压旋喷等土体加固方法存在土体加固不均，可能存在局部薄弱带而不能封堵具有压力的地下水。而采用冻结土形成的冻结帷幕，其冻土墙均匀性好、强度高（大于3MPa）。尤其是冻结体与井壁能做到无缝对接，可保证滴水不漏。因此，大直径的泥水平衡盾构大多采用冻结法加固技术。大直径泥水平衡盾构使用最多的是日本，其进出洞土体加固大多采用冻结法。 1995年，上海延安东路南线隧道，11.22m泥水盾构，当时始发井采用水泥土搅拌桩加固，盾构出洞始发，因覆土浅产生冒浆而不能建立泥水平衡，影响了3个月工期后，最后改用冻洁法加固土体取得成功（国内第一次）。从2001年以来，上海的泥水平衡越江隧道，如大连路隧道、复兴东路隧道、翔殷路隧道、上中路隧道等都采用了冻结法加固取得成功。因此，掌握冻结法施工技术对隧道工作者来说，也是必不可少的工作。 然而，冻结法施工最大缺点是施工成本高，冻融隆沉大，应该懂得采取相应技术措施。下面就来谈一谈冻结法的施工和用冻结法施工的成功案例。 一、冻结法施工技术 1、概况：
冻结法是利用人工制冷技术使地层中的水冻结，把天然岩土变成冻土，从而增加岩土的强度和稳定性，隔绝地下水与地下工程的联系，以便在冻结壁保护下进行隧道、竖井、地下联络通道和其他地下工程的开挖与施工的一种特殊施工技术。其实质是人工制冷技术临时性改变岩土的状态以固结地层。 冻结法施工技术在矿井建设、地基基础工程、水利工程、河底隧道、地下铁道和其他地下工程中，当遇到不稳定地层或含水量丰富地层、裂隙岩层等，只要是地下水含盐量不大，且流速慢（6m/d）都可以采用冻结法固结地层，完成地下工程施工。 英国人和德国人早在1862年、1883年利用冻结技术完成建筑基础、煤矿深井施工。1886年、1906年瑞典和法国用冻结法施工人行隧道，穿越河底地铁工程。前苏联、日本也在20世纪70年代用冻结法施工地铁隧道，排水管等。据不完全统计已有数百项工程用冻结法来完成工程施工。 我国从1955年～1999年在煤炭系统，利用冻结技术，建设煤矿竖井近500个，总长达70Km，最大冻结深度达435m。随着冻结技术不断发展，水平冻结、斜井冻结也取得成功。近年来，随着地下工程日益增多，特别是地下铁道建设兴起，冻结技术开始应用于城市地铁工程的隧道施工。北京、上海、广州已分别采用了垂直冻结、水平冻结技术完成了多
隧道注浆加固工程施工 方案 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】
一、工程概况： 某大学大学站进线电力沟工程，东起铁路东侧家具店，西至东升乡乡政府路口，全长约500米。本工程电力沟为2.00×2.05m暗挖隧道。初衬200mm，二衬200mm，初衬和二衬之间为SBC120聚乙烯丙纶复合防水卷材。 由于2.00×2.05m暗挖隧道位于粉质粘土土层中，部分地段为回填土，地层松软，自稳能力差，施工中土体坍塌严重，存在着很大的安全隐患。为保证施工安全及施工的顺利进行，必须对此段进行开挖预加固处理。针对上述情况，本着技术可靠、施工可行、经济合理和对现况土体扰动小的原则，结合近年来我公司注浆加固的成功经验，经研究决定采用二重管A、C液无收缩注浆加固的方法，对该段地基进行加固处理，增强地基的自稳性和抗压强度,加固范围见图一。 二、工程地质条件： 根据建设部综合勘察研究设计院提供的岩土工程勘察报告，隧道开挖深度范围内的土体工程地质和水文地质条件如下： 1）工程地质条件： 填土①层：杂填土①1层：杂色，以建筑垃圾为主，中下密度；素 填土①2层：黄褐色，以粉土、粉质粘土为主，中下密度；该层厚度为1.0~2.5m。 粉土②层：褐黄~灰黄色，结构较好，可塑~硬塑，厚度为2.5~4.3m。 粉质粘土③层：浅灰~褐黄色，结构较好，可塑~硬塑，夹粉土③1层透镜体，厚度为6.7~7.9m。 2）水文地质条件： 根据勘察报告，隧道开挖深度影响范围内，存在上层滞水，含水层为粉土②层，静止水位埋深为1.6~2.78m，主要来源为大气降水、管线渗漏。 三、施工方案设计 （一）、施工目的 本工程主要以改善地层松散的性状为目的，以及止水，使隧道顶部及侧面增加抗压强度和粘结性，实现加固目的，保证隧道掘进时，拱顶土体不产生塌落从而保证暗挖施工顺利进行和施工安全。 （二）、施工方法选择： 本工程采用双重管无收缩注浆工法，对隧道作业面前方的起拱线以上3米部分土体及侧面2米部分土体
第一章工程概况 一、工程概况 1.1工程概况及场地工程地质条件 根据本工程地勘资料可知拟建场地第一层为人工堆积层，含房渣土层，粉土填土层，第二层为新近沉积层，含粉质粘土—粘质粉土、粉砂、细砂、卵石，第三层为一般第四系沉积层，含粉质粘土层、粉细砂层、中粉质粘土层、卵石层。隧道主要穿越地层为细砂层、卵石层。1.2编制依据 1.2.1《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB 50194-93） 1.2.2《职业与健康安全》（GB/T 28001） 1.2.3《建筑机械使用安全技术规范》（JGJ 33-2001） 1.2.4《建筑施工安全检查标准》（JGJ 59-99） 1.2.5《建筑工程质量检查评定标准》（GB 50210-2001） 1.2.6北京市施工现场管理标准和文明施工的有关规定 1.2.9我公司多年来对于不同地质情况的加固处理经验 1.3.0甲方提供的岩土工程勘察报告 1.3.1工程岩土工程勘察报告及相关图纸。
第二章、方案设计 一、方案设计 1.方案选择 （1）、根据施工设计图隧道主要穿越地层为细砂层、卵石层，为保证隧道开挖过程中无水作业及隧道的安全，需要对电力隧道进行全断面注浆止水加固 (2)、对于颗粒更细的粘土质不透水(浆)地层，采用高压浆液强行挤压孔周，使粘土层劈裂成缝并充塞凝结于其中，从而对粘土层起到了挤压加固和增加高强夹层加固作用，称为“劈裂注浆”。关于挤压加固即压密作用，在土力学与基础工程中多有叙述；在软弱粘土层中增加的高强夹层，将粘土分隔包围，使其整体性和强度大大提高。这也相当于在软弱土体中加筋加骨。因此原则上讲，深孔预注浆可适用于所有软弱破碎围岩的加固。施工安全最重要，安全施工是保障施工进度、成本和效益的前题条件。经过对各种施工方案从可行性、经济合理性和安全可靠性三方面综合考虑，采用后退式分段注浆加固适用于各种土层条件，浆材混合液和注浆的方向性可随时调节，浆材的凝胶时间可以从瞬结到缓结，以及使用电子监控技术能够实现定向、定量、定压注浆施工，浆液分布较锚杆均匀，能有效地提高土体的整体强度效果，提高土体抗剪强度、承载力、压缩数量等土体效果，适用于各类地基加固工程。常用特殊的端点监控器注入方式，注入系统设备简单且有很高的可靠性、经济性。可以进行一次、二次切换注浆，
涵洞接长工程 圆木桩支护 专项施工方案 编制单位： 编制： 审核： 审批： 编制日期：
目录 第一节工程概况 第二节圆木桩支护设计及施工 第三节质量保证措施工 第四节安全施工措施 第五节文明施工措施
第一节 第一节工程概况 一、工程概况 本工程为桥涵接长工程，各桥涵周边均存在水汪子。 二、编制依据 本施工技术方案的编制以下列文件和资料为依据： 1、《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97） 2、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99） 3、《建筑软弱地基基础设计规范》（DBJ10-89） 4、现场实际情况 三、现场情况 根据现场考察可知，本工程DK67+727 1-2.0m盖板涵及DK68+314.5 1-1.0盖板涵两侧均为水汪子，且水位高于该工程自然地坪。因距离近、开挖深度大、水位高且可能有流砂层存在，易导致边坡发生移位、坍塌，依据实际基坑位置和挖深及基坑支护设计规范要求，结合现场施工情况对本施工段基坑施工进行支护加固。 第二节圆木桩支护设计及施工 根据现场实际情况及相关规范要求，同时从经济实用方面考虑基坑侧压力和土方开挖安全要求，按照一般施工经验，拟定施工采用单排圆木桩密布边坡支护加固的施工方案。加固长度15m，圆木桩高出边坡0.2m，打入实土长度＞3.8m，支护加固圆木桩上口，采用横向圆木桩铁丝捆绑拉结，确保施工安全。 一、测量放样施打控制桩
根据工程特点及实际情况，确定圆木桩加固位置。 施工准备→测量定位→挖、填工作面→桩位放样→打入圆木桩→捆绑拉结圆木桩 二、施工准备 1、木桩采购及存放 （1）木桩采购及存放 木桩主要在当地木材市场采购，采用汽车运到工地现场仓库。木桩采购时应注意木材质地，桩长应略大于设计桩长。所用桩木须材质均匀，不得有过大弯曲之情形，另桩身不得有蛀孔、裂纹或其它足以损害强度之瑕疵。 木桩吊运、装卸、堆置时，桩身不得遭受冲击或振动，以免损及桩身。木桩使用时，应按运抵工地先后次序使用，同时应检查木桩是否完整。木桩储存地地基须坚实而平坦，不得有沉陷之现象，避免木桩变形。 （2）打试桩，确定桩长 因支护边坡较长，沿边坡方向每约5米打一根试桩，所以选试桩3根，以大概确定桩长。为确保试桩成功，并考虑该类型桩的特殊性，试桩长度比同位置桩的有效长度大0.2米。 （3）打桩前，桩顶须先截锯平整，其桩身需加以保护，不得有影响功能之碰撞伤痕，桩头部位宜采用铁丝扎紧。 （4）圆木桩的制作 桩径按设计要求严格控制，且外形直顺光圆。小端削成30cm长的尖头，利于打入持力层。待准备好总桩数80%以上的桩时，调入机械进行打桩施工，避免机械待桩窝工。严禁使用损害腐朽的木桩。
冻结法施工技术 冻结法施工技术，即是利用人工制冷的方法把土壤中的水冻结成冰形成冻土帷幕，用人工冻土帷幕结构体来抵抗水土压力，以保证人工开挖工作顺利进行。作为一种成熟的施工方法，冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设和煤矿建设中，已有100多年的历史，我用冻结法施工技术至今也已有40多年的历史，主要用于煤矿井筒开挖施工，其中冻结最大深度达435m，冻结表土层最大厚度达375m。经过多年来国外施工的实践经验证明冻结法施工有以下特点： 1可有效隔绝地下水，其抗渗透性能是其它任何方法不能相比的，对于含水量大于10%的任何含水、松散，不稳定地层均可采用冻结法施工技术； 2冻土帷幕的形状和强度可视施工现场条件，地质条件灵活布置和调整，冻土强度可达5-10Mpa，能有效提高工效； 3冻结法施工对周围环境无污染，无异物进入土壤，噪音小，冻结结束后，冻土墙融化，不影响建筑物周围地下结构； 4冻结施工用于桩基施工或其它工艺平行作业，能有效缩短施工工期。 人工冻结法在地铁府园车站的应用
摘要：地铁一期工程府园车站南隧道盾构法施工时，洞门两侧出现大量流砂，附近区域的沉降量较大，为了确保地下管线和地面交通的正常使用和安全运行，在首次实施了地下工程的人工冻结法施工。本文论述了冻结法在该工程中的冻结设计、施工工艺及对周围环境影响等问题和实际取得的效果。 关键词：冻结法,地铁,盾构 引言 我国冻结法现已成为成熟的凿井施工技术，但在城市岩土工程中的应用还不多。冻结技术可在地面城市地下工程中的应用围包括：盾构隧道盾构进墙、深层搅拌桩以及压密注浆对土体进行加固，在凿除洞门钢筋混凝土时发现洞门中心处东、西两侧有流砂涌入，迅速采用双液注浆堵水，过了两天又在有大量流砂涌入，对周围环境产生较大的影响，其中端头井东侧的沉降量增大，东部20 平方米区域下陷1.5 m 左右(图1)。在这种情况下施工单位及时出洞土体加固、盾构隧道地下或海底对接时土体加采取措施，以保证施工以及周围环境的安全。固、城市地铁泵房、旁通道和急转弯部分、建筑基根据管线及房屋调查结果显示，在府园车站坑加固、地下工程涌水、坍塌事故的抢险修复、地南端头井的东侧沿南路方向15 m 围有下隧道交叉处土体加固、桥墩基础施工等。地380 V 的电缆一根，直径约900 mm 的下水管一根，铁南北线一期工程TA7 标府园车站端头井洞门南侧沿建邺路方向15 m 围有380 V 的电缆一补充加固时中煤矿山工程采用冻结法
冻结法施工工艺 地铁施工旁通道冻结法施工工艺冻结法施工工法一、前言作为一种成熟的施工方法，冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设和煤矿建设中，已有100多年的历史，我国采用冻结法施工技术至今也已有40多年的历史，主要用于煤矿井筒开挖施工，其中冻结最大深度达435m，冻结表土层最大厚度达375m.自1992年起，冻结法工艺被广泛应用于上海、北京、深圳、南京等城市地铁工程施工中。公司在上海地铁隧道旁通道工程施工中，采用了冻结法加固的施工方法，通过对施工工艺的归纳总结，以及参考有关施工技术资料，形成本工法。 二、特点冻结法适用于各类地层尤其适合在城市地下管线密布施工条件困难地段的施工，经过多年来国内外施工的实践经验证明冻结法施工有以下特点： 1、可有效隔绝地下水，其抗渗透性能是其它任何方法不能相比的，对于含水量大于10%的任何含水、松散，不稳定地层均可采用冻结法施工技术； 2、冻土帷幕的形状和强度可视施工现场条件，地质条件灵活布置和调整，冻土强度可达5-10Mpa，能有效提高工效； 3、冻结法是一种环保型工法，对周围环境无污染，无异物进入土壤，噪音小，冻结结束后，冻土墙融化，不影响建筑物周围地下结构； 4、冻结施工用于桩基施工或其它工艺平行作业，能有效缩短施工工期。 三、使用范围冻结法适用于各类地层，主要用于煤矿井筒开挖施工。目前在地铁盾构隧道掘进施工、双线区间隧道旁通道和泵房井施工、顶管进出洞施工、地下工程堵漏抢救施工等方面也得到了广泛的应用。 四、工艺原理冻结法是利用人工制冷技术，使地层中的水结冰，将松散含水岩土变成冻土，增加其强度和稳定性，隔绝地下水，以便在冻结壁的保护下，进行地下工程掘砌作业。它是土层的物理加固方法，是一种临时加固技术，当工程需要时冻土可具有岩石般的强度，如不需要加固强度时，又可采取强制解冻技术使其融化。 五、工艺流程冻结法 六、施工操作要点施工时，应不断对每个施工工序进行管理。控制冻结孔施工、冻结管安装、冻结站安装、冻结过程检测的质量。 1、冻结孔施工 1.1开孔间距误差控制在±20mm内。在打钻设备就位前，用仪器精确确定开孔孔位，以提高定位精度。 1.2准确丈量钻杆尺寸，控制钻进深度。 1.3按要求钻进、用灯光测斜，偏斜过大则进行纠偏。钻进3m时，测斜一次，如果偏斜不符合设计要求，立即采取调整钻孔角度及钻进参数等措施进行纠偏，如果钻孔仍然超出设计规定，则进行补孔。 2、冻结管试漏与安装 2.1选择φ63×4mm无缝钢管，在断管中下套管，恢复盐水循环。 2.2冻结管（含测温管）采用丝扣联接加焊接。管子端部采用底盖板和底锥密封。冻结管安装完，进行水压试漏，初压力0.8MPa，经30分钟观察，降压≤0．05MPa，再延长15分钟压力不降为合格，否就近重新钻孔下管。 2.3冷冻站安装完成后要按《矿山井巷工程施工及验收规范》要求进行试漏和抽真空，确保安装质量符合设计要求。 3、冻结系统安装与调试 3.1按1.5倍制冷系数选配制冷设备。 3.2为确保冻结施工顺利进行，冷冻站安装足够的备用制冷机组。冷冻站运转期间，要有两套的配件，备用设备完好，确保冷冻机运转正常，提高制冷效率。 3.3管路用法兰连接，在盐水管路和冷却水循环管路上要设置伸缩接头、阀门和测温仪、压力表、流量计等测试元件。盐水管路经试漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保温，保温厚度为50mm，保温层的外面用塑料薄膜包扎。集配液圈与冻结管的连接用高压胶管，每根冻结管的进出口各装阀门一个，以便控制流量。 3.4冷冻机组的蒸发器及低温管路用棉絮保温，盐水箱和盐水干管用50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保温。
冻结施工方案设计 3、冻结施工关键技术 3.1 水平冻结孔施工技术 〔1〕采用二次开孔工艺，以防钻透地下连续墙时大量出泥出水。一次开孔采用金刚石取心钻在地下连续墙上钻进300mm深左右，不钻透连续墙。一次开孔钻进完毕，下入孔口管并安装阀门，接着进行二次开孔钻进，直至钻透连续墙。连续墙钻透后，立即退出开孔钻头，关闭阀门。 〔2〕用夯管法下冻结管，夯管和钻进时安装类似轴封的孔口止水装置。对于需要穿透对侧地下连续墙的冻结孔，那么先用夯管法下套管〔套管下至对侧连续墙墙面〕，然后用钻机在套管中钻透对侧连续墙，再用夯管法下入冻结管。钻进对侧地下连续墙时，钻头部位安装逆止阀和岩心管。 〔3〕下完冻结管后，对冻结管与孔口管及套管间的间隙和孔口附近地层进行注浆充填。 〔4〕下泄压管〔滤水管〕时，在泄压管内装满三合土，以防夯进泄压管时出水，影响施工。 〔5〕确保冻结孔定位准确。冻结管夯进时，预设朝隧道外结构面法向的外偏角为0 .5～1°，以防冻结孔太靠近开挖面，影响冻结壁有效厚度。 3.2 地层冻胀和融沉控制技术 〔1〕在冻结壁内未冻土中设泄压孔，通过放水、排泥来减小冻结壁内的水土压力和消散作用在地铁一号线上体馆站底板上的冻结附加力。泄压孔采用Φ140mm以上的钻孔。泄压孔滤管不包纱网，以便在冻胀引起地层压缩时，可从泄压孔泄水或排除部分土体。施中可根据车站结构及地层变形监测结果和泄压孔中的水压变化情况进行泄压。 〔2〕在地铁一号线上体馆站底板附近增设冻结孔和加热孔各1个，加热孔兼作测温孔。根据工程监测结果，合理调整冻结孔的供冷量。在特殊情况下，还可通过在加热孔中循环热水来迅速提高冻结壁温度，使冻结壁软化，从而减小冻胀力。在采取上述措施的同时，还注意控制好上体馆站底板附近冻结孔的盐水流量，使车站底板下边的温度处在-5～-10℃之间，实现了在保证冻土强度的情况下，尽量减小车站底板温度应力的目的。 〔3〕合理安排冻结顺序，减小冻胀引起的地层变形。根据不同位置冻结壁受力分布情
隧道注浆加固工程施工 方案 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
隧道注浆加固工程施工方案
4、注浆材料配比： A 液 B 液 C 液 硅酸钠 130L 水 70LGs剂 % P剂 % DHP剂 % GOX剂 % 水水泥 47% DHP 剂 % GOX 剂 % XPM 剂 % 水 200L200L200L 注：溶液由A、B液组成；悬浊液由A、C液组成 注浆时，将根据现场实际情况适当加入特种材料以增加可灌性和早期强度。 (二)、注浆范围的设计： 经计算，出线沟暗挖隧道土体注浆加固范围确定如下： a、隧道结构外轮廓线：左右两侧各2m以内的土体；拱部以上3m以内的土体；底部不加固。位于回填土内的隧道全段面加固，位于天然土层内的隧道仅加固隧道开挖范围外的两侧各2米，上部3米的范围。 b、断面纵向每次加固长度12m。 c、采用垂直、水平和斜向成孔、注浆加固。 (三)、注浆孔的布置： 根据隧道结构及地质状况，注浆孔于开挖断面上呈正方形布置，间距米。 (四)、施工布署及工艺流程： 1、施工布署 ①加固区长度每段12米，开挖时预留米，以防下一次注浆时浆液外溢。 ②水平加固区采用由中心部→外围或外围→中心部，并采用隔孔注浆施工。 ③如现场地面施工条件具备，为缩短工期，采用地面垂直注浆方案。 2、工艺流程 ①钻孔：根据设计要求，对准孔位，根据不同入射角度钻进，要求孔位偏差不大于2cm，入射角度偏差不大于1°。
②注入浆液：成孔后，开始注浆，注浆压力~； ②拔出注浆管，封堵注浆孔：采用粘土或其他材料封堵注浆孔，防止浆液流失。 ③冲洗注浆管：注浆完毕，应立即用清水冲洗注浆管，必须采取适当措施处理废水，搞好清洁工作。 ⑤转入下一孔位施工。 (五)、工程数量：以现场实际注浆量为准。 五、注浆施工程序及人员组织： 六、工程质量保证体系： 在本工程注浆施工中，应以严格组织管理体系和科学严谨的质量体系来保证工程质量。 (一)、质量控制： 1、工程质量严格按照本工程制定，并经甲方和监理工程师认可的施工方案执行，严格按国家有关技术规范、规程、标准控制施工。 2、根据施工程序，严把钻孔深度、配料注浆压力、注浆量关，每一道工序均安排专人负责，并记录好每一道工序的原始数据。 (二)、工程质量保证制度： 1、成立工程项目经理为责任的质量管理小组，完善质量保证体系，严格按照质量体系中规定的责权要求运行。 2、定期召开质量分析会议，组织质量教育，严格执行“三检”制度，加强技术交底工作，强化工序控制，由责任心强经验丰富的工程师担任质量控制人员，实行监督检查，保证工程质量。 3、加强现场施工材料管理，严格执行进料检验制度，保证施工材料满足设计和规范要求，不合格材料不得进场使用，确保工程质量。 4、配备好施工机具和计量工具以满足施工要求，建立健全各种资料、原始记录、作为评价工程质量的重要依据。 5、加强与甲方、监理的配合，认真接受指导和监督。 (三)、工程质量措施： 1、钻孔施工：开钻前，严格按照施工布置图，布好孔位。钻机定位要准确，开钻前的钻头点位与布孔点之距相差不得大于2cm，钻杆度不得大于1°。 2、配料：采用准确的计量工具，严格按照设计配方配料施工。 3、注浆：注浆一定要按程序施工，每段进浆要准确，注浆压力 一定要严格控制在~，专人操作。当压力突然上升或从孔壁溢浆，应立即停止注浆，每段注浆量应严格按设计进行，跑浆时，应采取措施确保注浆量满足设计要求。 4、注浆完成后，应采用措施保证注浆不溢浆跑浆。 5、每道工序均要安排专人，负责每道工序的操作记录。 七、安全措施： 1、建立健全各种岗位责任制，严格执行现场交接制度。