冻结法技术在盾构区间长距离联络通道施工中的应用
- 格式:pdf
- 大小:700.43 KB
- 文档页数:5
冻结法技术在盾构区间长距离联络通道施工中的应用摘要:福州市地铁二号线紫阳站—五里亭站盾构区间联络通道线间距为66.046m,通过方案比选,最终确定采用双侧冻结加固方案,就冻结壁厚度、冻结孔布置、冻结系统设计和冻结孔施工冻结站安装及运转等几个问题重点论述,然后从去回路盐水温度、冻结帷幕温度、地表变形3个方面总结工程监测的变化规律,并对冻结效果、风险评估进行分析。
关键词:盾构隧道联络通道双侧冻结冻结加固冻结孔0 引言冻结法施工技术在国内已被广泛应用于城市建设中,近年来,人工冻结技术被越来越多地应用到复杂地质条件下的矿山、地下铁道、建筑物基础工程、港口工程以及水工工程中,特别是在地下水位埋深较浅、地层软弱(如淤泥、淤泥质土等)的复杂环境下,冻结法因其具有可有效隔绝地下水和形成的冻土强度高等特点,应用较为广泛。
目前,地铁联络通道一般线间距10~13m,冻结法施工时多采用的是单侧冻结的模式,且应用技术相对成熟。
福州市地铁二号线紫阳站—五里亭站盾构区间联络通道线间距长达66.046m受冻结孔放射性布置特点影响,单侧布孔间距较密,冻结孔偏斜很难控制,设备制冷量要增加,施工风险控制难度大,在福州市地铁建设中首次采用双侧冻结加固技术,实践证明,该方法安全可常,技术可行性强。
1 工程概况紫五区间联络通道及泵站长度为66.046m,埋深18.8m;位于五里亭立交西侧,贯穿五里亭立交桥墩基础,联络通道距临近桩基最近处约6.4m,桥墩基础为400×400预制方桩(摩擦型桩),桩长32m;开挖面主要地质为:<2-4-4>淤泥夹砂、<2-5>(含泥)中细砂。
位于联络通道及泵站上方的管线有:通信、电力、自来水、燃气及雨污水等市政管线,左侧上方有多处浅基础老旧建筑物。
地面环境控制要求高。
9 结论与讨论根据福州市地铁二号线紫阳站—五里亭站区间超长联络通道采用冻结法施工的实例,阐述了水平冻结法在地铁联络通道施工中的应用。
冷冻法在地铁盾构区间联络通道施工中的应用关键要点摘要:在地铁盾构区间联络通道施工中,要注意实现安全联络,做好暗挖施工作业,发挥搅拌桩与旋喷桩的作用,确保压力注浆质量。
与此同时,要制定科学的施工方案,发挥冷冻法的作用,对于隧道倒塌、地表沉降、洞门塌陷、地铁隧道涌水、涌砂与始发架失稳等安全事故,必须加强防范,努力降低施工风险。
本文将以某地铁隧道工程为例,简单介绍冷冻法的基本概念,并从做好施工前期准备工作,确保管片壁后注浆质量,优化管片钻冻结管孔工艺,科学安装冻结管,实施积极冻结等方面分层浅谈冷冻法在地铁盾构区间联络通道施工中的应用关键要点。
关键词:冷冻法;地铁盾构区间;联络通道施工;应用关键要点在某地铁隧道施工期间,所选用的管片外径为8500毫米,配备使用的盾构机为土压平衡盾构机,其直径长达88分米。
在施工过程中,该隧道顶部和地面之间的距离在23米左右。
为了确保地铁盾构区间施工安全,施工技术人员参照拟定好的施工方案充分发挥冷冻法的作用,使施工质量与效率得以大幅度提高。
一、冷冻法基本概念从基本概念来讲,在地铁盾构区间联络通道施工中的冷冻法应用主要是借助冷冻机为冷冻液降温,同时,科学布置冷冻孔,经过所敷设的循环管路把冷冻液输送至要被冷冻的地层里,确保低温能够向外扩散,让土体在被冻结后形成帷幕,进而优化土体加固效果。
图一就是某地铁隧道施工期间的冷冻孔布置结构图:图一某地铁隧道施工期间的冷冻孔布置结构图从应用现状来看,运用冷冻法开展地铁盾构区间联络通道施工作业,有助于加固土体,避免占用路面,改善封水性能,确保施工安全性与可靠性[1]。
不可忽视的是,冷冻法施工需要的成本较高,施工时间长,容易滋生冻融问题,因此,要拟定合理的施工技术方案,促进施工流程的紧密衔接,在确保施工质量的基础上降低成本,科学处理冻融问题。
二、冷冻法在地铁盾构区间联络通道施工中的应用关键要点(一)做好施工前期准备工作准确把握冷冻法在地铁盾构区间联络通道施工中的应用关键要点,加固土体结构,确保施工安全,首先要做好施工前期准备工作,明确施工流程。
长距离水平冻结孔施工在地铁联络通道施工中的应用发表时间:2019-04-02T15:56:40.977Z 来源:《防护工程》2018年第35期作者:孙凡皓司磊张志彬万超吴波[导读] 纠偏等方面采取措施,解决了长距离水平冻结孔施工精确度难以控制的难题。
中交隧道工程局南京分公司南京 210000摘要:福州市地铁二号线紫阳站—五里亭站盾构区间联络通道线间距为66.046m,采用双侧冻结法施工,单侧水平冻结孔长达37m,地质条件复杂,地下水文丰富,施工难度大。
通过对该工程特点,在设备选取、冻结孔钻进、纠偏等方面采取措施,解决了长距离水平冻结孔施工精确度难以控制的难题。
关键词: 联络通道双侧冻结水平冻结孔0 引言日本1962年首次在大阪市应用冻结法安全建成一个过河隧道,至今大约有340多项冻结工程,主要用于隧道、地铁、污水道工程等困难和特殊条件下的各类工程,其中最大的一项工程是80年代建设的东京地铁10号线和11号线冻结工程,在日本桥川河下施工,其冻结改良土体达37000m3,水平冻结长度47m,共计水平冻结管总长度达13750m。
1998年在北京地铁国贸站隧道进行的45m水平冻结加固的成功标志我国水平地层冻结施工进入城市地下工程的一个新阶段;之后上海、广州、深圳等地铁联络通道也相继使用了地层冻结法。
地层冻结技术已全面进入我国城市地下工程领域。
福州市地铁二号线紫阳站—五里亭站盾构区间联络通道线间距为66.046m,单侧水平冻结孔长达37m,水平孔数为201根,总长度为3332.9m,偏斜控制要求250%以内,精确度要求高,孔数多,施工难度大。
1 工程概况紫五区间联络通道及泵站长度为66.046m,埋深18.8m;位于五里亭立交西侧,贯穿五里亭立交桥墩基础,联络通道距临近桩基最近处约6.4m,钻孔主要地质为:<2-4-4>淤泥夹砂、<2-5>(含泥)中细砂。
位于联络通道及泵站上方的管线有:通信、电力、自来水、燃气及雨污水等市政管线,左侧上方有多处浅基础老旧建筑物。
地铁盾构区间联络通道冷冻法施工摘要:地铁盾构法隧道施工时,联络通道可能会因为施工地质和地域气候的原因,采取不一样的加固方法。
在高温气候地区,联络通道常用地面旋喷桩加固。
而在地质松软地区,联络通道常用冷冻法加固。
冷冻法施工技术比传统加固技术更具优势,现被我国地铁区间联络通道施工广泛采用。
本文就此举例分析了地铁盾构区间联络通道的冷冻法施工,探讨了冷冻法施工的要点,为冷冻法在我国北方地区的使用积累经验。
关键词:地铁盾构;区间联络通道;冷冻法施工1 导言地铁盾构区间联络通道暗挖施工的地基加固工程中,经常使用的方法有搅拌桩、旋喷桩、压力注浆等。
但是,在富水的粉细砂地层中,由于很难控制水泥浆的流失,采用上述的施工方法往往达不到预期的加固效果;联络通道一般都处在繁华街道的路面以下,地面交通繁忙,无法占用路面进行钻孔和桩体施工,因而,冷冻法就成了地基加固的较好选择。
2 冷冻法施工技术冷冻法施工工艺流程:施工准备→管片壁后注浆→钻冻结管孔→冻结管安装→冻结系统安装→监测系统安装→“积极冻结”→“维持冻结”→联络通道和废水泵房开挖、衬砌→解冻→拆除冻结系统。
2.1施工准备冻结法施工前应根据地质情况制定冻结法施工方案,在报请监理审批后实施。
冻结法施工必须由专业施工队伍来完成。
因此,应该选择有专业资质、信誉好、有类似工程施工经验的队伍完成这项任务。
2.2管片壁后注浆为防止在管片上钻冻结孔时发生涌砂、涌水,钻孔之前先对管片壁后进行水泥—水玻璃双液注浆。
两种浆液的体积比为1∶1,其中水泥浆的水灰比为1∶1;水玻璃浆液为B35~B40水玻璃加同体积水的稀释液。
上、下行线需要进行管片壁后注浆的管片各12环,分别是联络通道处的4环钢管片和前后各4环混凝土管片。
管片壁后注浆为半截面注浆(即只对联络通道所在一侧的土体进行注浆)。
每环管片设5个注浆孔,分别布置在:上行线管片的12点、1.5点、3点、4.5点、6点的位置;下行线管片的12点、10.5点、9点、7.5点、6点的位置。
湖底盾构区间联络通道水平冻结加固施工技术应用以杭州某地铁区间联络通道工程为背景,根据联络通道的设计、工程地质及水文情况、施工方案、冻结加固设计、冻结孔布置及制冷设计等情况进行了研究并结合实际测温效果,分析了冻结加固的实施效果,冻结法的设计和施工方案是安全可行的,但工程地质和水文地质安全系数较大,后续设计及施工方案应进行优化,测温孔分析出冻结发展速度较快,施工工期也据此得到了进一步压缩。
经实践表明,冻结法在湖底盾构区间联络通道施工中的应用是可行且成功的。
关键词:地铁;联络通道;冻结法引言联络通道一般位于地铁区间隧道或公路隧道的中间,通常与集、排水泵站连在一起,共同起着隧道连结、排水和防火等作用。
联络通道土体开挖前,必须对周围土体进行加固。
冻结法是岩土,工程施工中的一种辅助手段,目前我国很多城市都在进行大规模的地铁建设,冻结法作为软土地层加固的一种措施,已经得到广泛的应用并取得很好的效果[1-2]。
1 工程概况及施工难点1.1联络通道概况杭州某地铁区间单线长度954.87m。
区间沿靑六路南北向敷设,主要下穿靑六北路,侧穿景观湖及景观湖桥,联络通道处通惠湖下方,青六北路东侧,通道上方地面标高约为+1.82m,岸边地面标高约+6.10m。
通惠湖(东湖)为大江东范围内最大的人工湖,勘探期间测得湖面标高为2.51m,湖水深度约为1.2~2.4m,湖底标高0.5~2.8m,隧道顶距离湖底最小约11.5m。
根据提供管线图和现场踏勘排查,区间管线主要集中在车站南端头200m范围内的非机动车道、机动车道和绿化带内,排污管埋深比较深,距离通道相对较近,施工时需密切检测路面沉降情况,出现变化及时处理。
为满足区间防灾及疏散要求,本区间设置1座联络通道,隧道中心线间距为13.321m,隧道中心覆土埋深约为11.5m,采用水平冻结法加固地层,矿山法暗挖施工。
构筑联络通道所在位置为钢质管片,隧道内径φ5.5m,管片厚度350mm。
冷冻法在地铁盾构联络通道施工中的应用设置于地铁区间隧道中间的联络通道,起到连接两条隧道、集、排水、防火及疏散等作用,有时根据工程设计需要同时设置集水井。
联络通道施工不仅要考虑自身结构及地面环境安全,同时要考虑盾构隧道的安全与稳定。
所以,城市地铁联络通道开挖前必须对其周围土体进行加固。
冻结法加固土体既有效地保证了通道安全施工;又保证了工程的质量和进度。
随着我国轨道交通的迅猛发展,冷冻法的施工工艺必然在地铁工程中得到越来越广泛的应用。
标签:地铁;联络通道;冷冻法;施工技术地铁盾构区间联络通道暗挖施工的地基加固工程中,经常使用的方法有搅拌桩、旋喷桩、压力注浆等。
但是,在富水的粉细砂地层中,由于很难控制水泥浆的流失,采用上述的施工方法往往达不到预期的加固效果;联络通道一般都处在繁华街道的路面以下,地面交通繁忙,无法占用路面进行钻孔和樁体施工,因而,冷冻法就成了地基加固的较好选择。
冷冻法是利用冷冻机将冷冻液进行降温,通过敷设的循环管路将其输送到需要冷冻的地层中,保持低温向外扩散,使土体冻结形成帷幕,起到加固土体的作用,在已加固的地层中采用矿山法开挖联络通道和废水泵房。
用冷冻法加固土体虽然有工程造价高、工期长、上覆土体可能发生冻胀和融沉问题、需要有较高资质的专业队伍施工、需要使用专用的施工设备等缺点,但是,冷冻法加固的土体具有强度高、封水性好、安全可靠、不占用路面等优点,因此,在其它加固方法不能使用时,冷冻法用在联络通道这种小体量工程中还是可取的。
1工程概况某地铁盾构联络通道采用冷冻法施工。
该联络通道拱部埋深15m,净宽2 5m,净高2.6m,废水泵房净尺寸为3.85m(深)X2.1m(宽)X4.5m(长)。
联络通道处管片采用开口衬砌环(钢管片+A型钢筋混凝土管片)。
盾构区间的联络通道全环喷C25早强混凝土;全环中8钢筋网,全断面单层,网格间距150×150mm;通道设计格栅钢架纵向联结主筋中22(HRB400),环向间距0.5m。
一、施工方案选择结合联络通道处的工程地质及其它施工条件,确定采用隧道内水平冻结加固土体后开挖构筑内衬结构的施工方法,即:在隧道内利用水平冻结法加固地层,使联络通道外围土体冻结,形成强度高、封闭性好的冻土帷幕,然后根据“新奥法”的基本原理,在冻土中采用矿山法进行联络通道的开挖构筑施工。
图1联络通道兼泵房冻结加固施工范围图二、施工组织安排(1)联络通道及泵房采用冻结法施工,由于地质情况的复杂性和不可预测性,再加上施工的高风险性,近年来在联络通道及泵房施工时发生安全事故的案例不少,严重者会导致整个隧道的损坏,带来重大财产损失,其重要性不言而喻,必须引起高度重视和警觉。
(2)本联络通道及泵房冻结方案设计及施工均由具有相关专业资质的单位完成,应对专业分包单位加强管理,严格按有关程序组织施工,冻结方案及开挖方案应经专家评审。
(3)开挖施工应加强人员组织,达到快速、安全,开挖、初期支护、衬砌等相关工序密切配合,防止由于施工速度太慢导致冻结融化,导致事故的发生。
施工队由项目经理部统一管理,下设5个班组:钻孔班、制冷班、开挖构筑班、运输班、监测班,为保证施工安全及进度,联络通道及泵房施工采用三班八小时工作制。
对于特殊工种,进行专业培训考核,持证上岗。
(4)结合地质条件及季节性特点等综合因素选择性能优良的设备,设备性能和数量应满足有关要求,关键设备现场留有备用。
(5)冻结施工前,对隧道进行加固,钢管片上安装可靠的防护门。
(6)冻结施工在左线或右线贯通,左线或右线已通过联络通道及泵房的位置后即可组织施工。
经探孔确认冻土帷幕已交圈并达到设计厚度后,达到规定要求相关参数,开挖条件经四方组织进行条件验收后方可开始施工。
(7)衬砌完成后,可采取强制解冻的措施,及时进行融沉注浆,避免对周边环境造成影响。
(8)加强应急管理,制定详细的切实可行的应急处置程序、应急预案,针对施工中可能出现的各种险情制定详细的应对措施。
配备应急抢险队伍,准备充足的应急抢险设备、物资,并定期组织演练。
冻结加固技术在长地铁联络通道施工中的运用摘要:进行地铁联络通道的施工时,对冻结壁的强度与稳定性进行确定,对工程的施工安全可以有效的进行保证,还能有效的提升工程的经济效益。
冻结壁的变形过程,除了要根据其外载、土性、温度、厚度等因素的影响,还与其冻结管的整体变形能力相关,其冻结壁的支护能力对其也有具有一定的影响。
在进行人工的冻结工程实践过程中,可以发现冻结的粘土,其强度较低,变形较大。
所以在进行工程施工过程中,我们对一些深部的粘土层,其冻结壁的允许变形过程,进行有效的控制。
关键词:冻结法;联络通道;冻结加固我们的城市规模的不断增加,使得城市人口呈现爆涨的趋势,导致了城市空间的不足,承着城市人口出行空间的减少,交通运输量的增加,国家开始大力兴建公共交通网络,增加城市人口的交通运输能力,现在我国各大城市正在兴建隧道工程。
并且在其中不断的探索新技术与新方法,隧道的建设不仅可以增加城市的生存空间,还能大大缓解交通压力,是现在城市交通发展的重要建设手段,为了有效的提升工程施工的安全,提升工程的经济效益,冻结法是现在比较安全有效的隧道工程施工方式之一。
1、强化冻结,提高冻结壁自身强度对于有深部钻土层的情况。
通常通过合理的冷冻孔布置,降低盐水温度,增加冷却效果,提高冻壁本身的强度。
在这种情况下,冻结过程被分为正冻-形成的开挖条件;加强冻土-冻深粘土以保证其安全;保持冻土-在粘土层的冷冻墙厚,通过适当加大冻结孔布置圈径,一方面可以使冻结管离开挖边线远一些,以减小通道位移对冻结管弯曲变形的影响。
提高冻结管的安全性;另一方面因为在冻结时间较长的情况下,冻结壁向外扩展的最大厚度基本是一定的(一般在2m左右),冻结壁的有效厚度主要取决于冻结管与通道边线的距离,并且冻结孔布置圈内侧的冻结壁温度比外侧的要容易降低,所以可以显著增大冻结壁的有效厚度和降低冻结壁的平均温度。
这样,在短段倔砌施上中,冻结壁整体有很强的约束条件,变形大大减少,甚至不提前,冻结壁的变形主要取决于时间的大小。
doi: 10.3969/j.issn.1673-6478.2024.01.044盾构隧道长联络通道冻结法施工技术与应用郭 伟(中国水利水电第七工程局有限公司,四川 成都 610213)摘要:本文以郑州市轨道交通8号线五龙口站—同乐站区间隧道3#联络通道冻结工程为背景,详细总结了长距离联络通道施工关键技术,包括冻结加固方案、冻结施工技术要点、施工风险及应对措施等,并通过现场施工情况及实测数据进行了验证。
针对长距离联络通道的冻结施工,采用双侧搭接布置冻结管、实时压力监测并打设泄压孔、解冻期及时跟进补浆、必要情况下施作钢拱架等措施,可以有效降低长距离联络通道冻结施工中的风险。
在本工程冻结施工期间,实测地表冻胀位移及管片竖向隆起位移均小于6mm ,解冻后融沉量小于10mm ,联络通道初期支护竖向位移小于2.1mm ,验证了本工程施工技术的可靠性,可以为类似的长联络通道冻结开挖工程提供参考。
关键词:轨道交通;施工技术;技术总结;长距离联络通道;冻结法;盾构隧道 中图分类号:U455.4文献标识码:A文章编号:1673-6478(2024)01-0215-07Construction Technology and Application of Freezing Method for Long ConnectingPassage of Shield TunnelGUO Wei(Sinohydro Bureau 7 Co., Ltd., Chengdu Sichuan 610213, China)Abstract: Based on the freezing project of 3# contact channel of Wulongkou Station to Tongle Station of Zhengzhou Rail Transit Line 8, this paper summarizes the key technologies of long-distance contact channel construction in detail, including freezing reinforcement scheme, key points of freezing construction technology, construction risk and countermeasures, and verifies them through on-site construction and measured data. For the freezing construction of long-distance contact channel, measures such as arranging freezing pipes on both sides, monitoring pressure in real time and setting pressure relief holes, timely follow-up grouting during thawing period, and applying steel arches if necessary can effectively reduce the risk in the freezing construction of long-distance contact channel. During the freezing construction of this project, the measured surface frost heave displacement and the vertical uplift displacement of the segment are less than 6mm, the thawing settlement after thawing is less than 10mm, and the vertical displacement of the initial support of the contact channel is less than 2.1mm, which verifies the reliability of the construction technology of this project and can provide reference for similar long contact channel freezing excavation projects.Key words : rail transit; construction technique; technical summary; long-distance connecting aisle; freezing method; shield tunnel 0 引言双线隧道之间考虑到隧道连通、消防、集排水的收稿日期:2023-11-23作者简介:郭伟(1978- ),男,广东深圳人,高级工程师,从事地铁施工及管理工作。
冻结法在地铁盾构隧道联络通道施工中的应用1工程概况杭州地铁九堡东站乔司南站盾构区间隧道联络通道及泵站位丁区间隧道中部,联络通道及泵站采取合并建造模式,距离联络通道上部地面正上方14m处有一居民房,联络通道上方无重要管线。
拟构筑联络通道所在位置的隧片为钢管片,隧道内径为45.5ni,上、下行线隧道中心线距离15.46m o联络通道结构见图1。
图1联络通道结构不意图2工程地质及水文地质条件根据离联络通道最近的地质勘探孔提供的地质情况,联络通道所处地层上部和中部为③5砂质粉土、下部③6粉砂火砂质粉土,见图1所示。
该土层具有高压缩性、低强度、灵敏度高、透水性强等特点,在动力作用下易产生流变现象。
在该地层内进行联络通道开挖构筑,须对土体进行稳妥、可靠的加固处理。
冻结法加固土体具有强度高,封水性好,安全可靠的优点,极适丁本工程。
3施工工艺过程3.1施工方案选定根据上述联络通道施工条件,决定采用“隧道内水平冻结加固土体、隧道内矿山法开挖构筑”的全隧道内施工方案。
即:在隧道内利用水平孔和部分倾斜孔冻结加固地层,使联络通道及泵房外围土体冻结,形成强度高,封闭性好的冻结帷幕。
在冻土中采用矿山法进行联络通道及泵站的开挖构筑施工,地层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行。
3.2冻结法的施工工艺图2冻结法施工流程图3.3冻结加固设计冻结帷幕的加固范围联络通道冻结帷幕按冻结加固设计图的要求进行施工。
冻结壁平均温度设计为-10C,相应的冻土强度的设计指标为:单轴抗压3.6Mpa,抗折1.8Mpa,抗剪1・6Mpa,无侧限抗压强度qu>3.0Mpa,土体渗透系数1X0-8cm/sec)k<冻结孔、测温孔与卸压孔的布置冻结孔布置从上、下行线隧道两侧打孔方式进行施工。
冻结孔按上仰、水平、下俯三种角度布置,共布置冻结孔78个,其中上行线64个,下行线14个。
设置穿透孔4个。
冻结孔的布置详见图3、图4。
图3:冻结孔立面透视图4:冻结孔平面布置3. 3. 2. 2测温孔布置测温孔共布置8个,上行线4个,下行线4个,深度为2 6m,主要是测量冻结帷幕范围不同部位的温度发展状况,以便综合采用相应控制措施,确保施工的安全。
地铁盾构联络通道冷冻法施工技术【摘要】近年来,我国的城市轨道交通发展迅速。
在富含水的粉砂及软土土质下,两条盾构区间之间的联通通道施工就需要采取加固措施解决水的影响,通常是采取注浆加固及冷冻法施工。
在本文中,将以某工程实例对地铁盾构联络通道冷冻法施工技术进行一定的研究。
【关键词】地铁盾构;联络通道;冷冻法;施工技术1 引言冻结法是利用人工制冷技术,使地层中的水结冰,将松散含水土壤变成冻土,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,又可采取强制解冻或自然解冻技术使其融化。
2 工程概况某市某条地铁线路,其A、B两站盾构联络通道位于两站之间,中心埋深16.53m,联络通道与泵站以合并方式进行建造。
该联络通道主要位于富含水的粉砂、粉质黏土与粉土互层中,非常适合冷冻法方式对土体临时加固之后进行施工。
3 冻结施工设计3.1 冻结帷幕设计3.1.1 荷载、冻土厚度与断面联络通道冻结帷幕荷载情况如下图所示,由于该结构为拱形断面,其所具有的受力情况相对良好,而矩形顶部受力情况则相对较差。
对此,我们通过矩形钢构法进行受力计算,不仅能够较好的对计算流程进行了简化,对于施工安全来说也是一种积极的保障。
我们将冻土帷幕厚度定位1.8m,联络通道开挖宽度3.2m,高度为4.2m,根据静定理论对该结构内部弯矩与轴力进行计算,并对剪力、弯矩与压应力等进行取值,土容量按18KN/m3进行计算。
图1 冻土帷幕受力图3.1.2 强度与安全系数冻土强度以平均温度-10℃时粉质粘土所具有的强度为基准,并根据剪应力1.6Mpa,拉应力1.9Mpa、压应力3.9Mpa进行计算。
经计算,剪应力系数>1.62,拉应力系数>1.67,压应力系数>1.65。
3.2 冻结设计3.2.1 冻结参数第一、设计盐水温度,积极冻结期盐水温度为-28℃~-30℃,维护冻结期温度≤-28℃;第二、积极冻结时间:联络通道为40~45天,维护冻结时间为28天;第三,冻结孔弹孔流量大于5m3/h;第四,冻结孔中孔间距控制在1000mm以内;第五,测温孔设置数量为8个;第六,卸压孔设置数量为4个,并在卸压孔上安装压力表。
盾构区间隧道联络通道冻结法施工工法盾构区间隧道联络通道冻结法施工工法一、前言盾构区间隧道联络通道冻结法施工工法是一种在盾构施工过程中,采用冻结技术对土壤进行固化以确保施工安全的工法。
本文将详细介绍该工法的工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点1. 高度安全:冻结法施工可以确保施工过程中的地质环境稳定,有效避免地面塌陷和地下水涌入等问题。
2. 施工效率高:冻结法施工可以减少地下水处理和土体固结时间,提高施工效率。
3. 环境友好:冻结法施工对环境影响较小,在保证施工安全的同时,减少了对周边环境的破坏。
三、适应范围1. 地质条件适中的区域:冻结法施工适用于地下水位较高的土质薄层,如泥质、粉质土等。
2. 地下水位不高的区域:冻结法施工对于地下水位较高的区域,可以通过降低地下水位或采取其他适当的措施来适应。
四、工艺原理冻结法施工的基本原理是通过注入低温冷却液体,使土壤结冰固化,形成临时性的冻结体,其作用类似于加固土壤。
施工过程中,根据具体情况选择合适的冷却液体,并对温度、压力和注射量进行控制,以达到冻结体的稳定性和支护效果。
五、施工工艺冻结法施工主要包括以下几个施工阶段:1. 地质勘察和设计:根据实际情况进行地质勘察和设计,确定施工参数和冷却液体的选择。
2. 注冷孔钻孔施工:根据设计要求进行注冷孔钻孔施工,并对注冷孔进行布置和排列。
3. 冷却液体注入:根据设计要求,将冷却液体通过注入管道注入到注冷孔中,逐步冻结土壤。
4. 冻结体监测和调整:对施工过程中的冻结体进行监测,并根据监测结果进行调整,以保证冻结体的稳定性和支护效果。
六、劳动组织冻结法施工需要建立专门的施工组织部门,负责冻结体建设和管理工作。
施工过程中,需要配备冷却液体注入设备、注冷孔钻孔设备和监测设备等。
七、机具设备冷却液体注入设备、注冷孔钻孔设备、冷却液体循环设备、冷却液体搅拌设备、冻结体监测设备等。
冻结法技术在盾构区间长距离联络通道施工中的应用
发表时间:2019-04-03T10:24:11.640Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第34期作者:孙凡皓上官伟[导读] 福州市地铁二号线紫阳站—五里亭站盾构区间联络通道线间距为66.046m,通过方案比选
中交隧道工程局南京分公司南京 210000 摘要:福州市地铁二号线紫阳站—五里亭站盾构区间联络通道线间距为66.046m,通过方案比选,最终确定采用双侧冻结加固方案,就冻结壁厚度、冻结孔布置、冻结系统设计和冻结孔施工冻结站安装及运转等几个问题重点论述,然后从去回路盐水温度、冻结帷幕温度、地表变形3个方面总结工程监测的变化规律,并对冻结效果、风险评估进行分析。
关键词:盾构隧道联络通道双侧冻结冻结加固冻结孔
0 引言
冻结法施工技术在国内已被广泛应用于城市建设中,近年来,人工冻结技术被越来越多地应用到复杂地质条件下的矿山、地下铁道、建筑物基础工程、港口工程以及水工工程中,特别是在地下水位埋深较浅、地层软弱(如淤泥、淤泥质土等)的复杂环境下,冻结法因其具有可有效隔绝地下水和形成的冻土强度高等特点,应用较为广泛。
目前,地铁联络通道一般线间距10~13m,冻结法施工时多采用的是单侧冻结的模式,且应用技术相对成熟。
福州市地铁二号线紫阳站—五里亭站盾构区间联络通道线间距长达66.046m受冻结孔放射性布置特点影响,单侧布孔间距较密,冻结孔偏斜很难控制,设备制冷量要增加,施工风险控制难度大,在福州市地铁建设中首次采用双侧冻结加固技术,实践证明,该方法安全可常,技术可行性强。
1 工程概况
紫五区间联络通道及泵站长度为66.046m,埋深18.8m;位于五里亭立交西侧,贯穿五里亭立交桥墩基础,联络通道距临近桩基最近处约6.4m,桥墩基础为400×400预制方桩(摩擦型桩),桩长32m;开挖面主要地质为:<2-4-4>淤泥夹砂、<2-5>(含泥)中细砂。
位于联络通道及泵站上方的管线有:通信、电力、自来水、燃气及雨污水等市政管线,左侧上方有多处浅基础老旧建筑物。
地面环境控制要求高。
9 结论与讨论
根据福州市地铁二号线紫阳站—五里亭站区间超长联络通道采用冻结法施工的实例,阐述了水平冻结法在地铁联络通道施工中的应用。
冻结法施工所形成的冻结帷幕具有均匀性好、强度高、隔水性好等优点。
在多数地区和地层中,水平冻结实施联络通道施工已取得极大成功,此法已成为安全可靠的施工工艺。
针对本联络通道距离长、地面管线多、地质条件及外部条件复杂、双面冻结开挖等特点进行水平冷冻法施工硏究探索可填补以往联络通道冷冻法在此种错综复杂条件下的施工空白,进步完善冷冻法在地铁施工中的应用,有效地降低开挖构筑的施工风险,为今后类似联络通道施工提供可靠的依据及技术支持。
参考文献
[1]赵红光,张映根.冻结加固技术在长地铁联络通道施工中的应用[J].隧道建设,2010,30(3):292-297.
[2]白柱呈,吴晓古,范峥.冻结法联络通道施工技术在天津的应用分析和工艺研究[J].天科技建设,2007,17(2):50-52.
[3]鲍永亮,郑七振,唐建忠.软土地层联络通道冻结法施工技术[J].筑路机械与施工机械化,2009,26(5):67-69.
[4]张丹青,土力学与地基基础[M]北京:化学工业出版社,2008;152-159.
[5]汪涛.地铁联络通道水平冻结法施工技术[J].四川建材,2016,42(2):232-233.
[6]王书伟.冻结法在深圳地铁中的应用[J].山西建筑,2005,31(13):114-115.
[7]李荣智.南京地铁联络通道冷冻法施工技术[J].隧道建设,2004(2):33-35.
[8]张海洋,王莉贤,罗富荣.冻结法在北京地铁联络通道施工中的应用研究[J].山西建筑,2017(02):149-150.。