浅谈地铁建设中的人工地层冷冻技术

冷冻法在地铁联络通道工程中的应用研究一、冷冻法在地下工程中的优势冷冻法是指利用冷却剂对土层进行冷冻，从而形成冻土墙，使土层变得硬实，达到支护或防渗的作用。

冷冻法有以下几个优势：1. 高效快捷：冷冻法施工简单、操作方便，且施工周期短。

相比传统的地下施工方法，冷冻法能够大幅度节约时间和人力成本。

2. 对周围环境影响小：冷冻法对周围环境影响较小，不会产生大量的废弃物和污染物，符合环保要求。

3. 施工适用范围广：冷冻法适用于各种地质条件下的地下建筑施工，特别适用于软土、泥浆等困难地质条件下的工程。

1. 地铁联络通道的特点地铁联络通道通常为地下通道，连接不同的地铁线路或不同的车站。

地下通道的施工要求高度精准，而且对施工周期要求较高。

传统的地下施工方法可能因为地质条件的复杂性而导致施工周期延长，增加工程成本。

冷冻法在地铁联络通道工程中，通常用于以下几个方面：（1）地下隧道的支护: 地铁联络通道的建设通常需要隧道的开挖和支护。

传统的隧道支护方法需要大量的人力和物力，而且施工周期长。

而采用冷冻法则可以在短时间内形成坚实的冻土墙，起到支护的作用，大大加快了施工进度。

（2）地下水的防治: 地铁联络通道的建设常常面临地下水的渗漏问题，传统的防渗方法如灌浆、注浆等需要时间长、工程大。

而冷冻法通过冻结周围土层，形成一道防水墙，能够有效地防止地下水的渗漏。

（3）地下通道的开挖: 地铁联络通道的建设需要进行地下隧道的开挖工程，传统的开挖方法可能会受地质条件的限制而导致施工周期延长。

而冷冻法可以在软土地质条件下实现地下隧道的稳定开挖，为地下通道的建设提供了更多的可能性。

上海地铁联络通道工程是上海地铁建设中的一个重要项目，为了提高工程进度和确保隧道的稳定性，工程团队决定采用冷冻法进行施工。

通过在隧道周围进行冷冻操作，形成坚实的冻土墙，保证了地铁联络通道的建设速度和质量。

在北京地铁联络通道工程中，冷冻法也得到了广泛的应用。

工程团队采用冷冻法进行地下隧道的支护和防渗工程，取得了良好的效果。

浅谈冷冻法在地铁工程施工方面的应用摘要：本文简要介绍了冷冻法施工在地铁工程方面隧道联络通道的应用，同时从冷冻前的工作和冻结的过程论述了冷冻法在地铁工程方面的施工工艺。

关键词：冷冻法；地铁工程；隧道联通道；施工工艺1引言冷冻法施工的核心是在地层中钻孔后埋入加盐水或液氮的钢管，通过利用人工制冷手段使结构周围不稳定的含水围岩冻结成封闭的、具有足够强度和刚度的冻结壁，然后进行施工作业的一种施工法，冻结壁能保证地层稳定，同时还能起隔水作用，保证地下工程施工的顺利进行。

冷冻法施工一般分为垂直冷冻和水平冷冻，根据相关资料规定：只要地层天然水含量大于10%，且地下水流动或渗透速度小于10m/ d的情况，都可以采用冻结法施工。

2冷冻法施工在地铁工程方面应用的概述冷冻法施工的早期发展多见于煤炭行业，主要用在煤矿的井筒建设中，在地铁工程施工的应用较晚，同时由于其造价相对较高，在地铁工程中运用还不常见。

我国的地铁工程逐年增多，地铁工程大多为浅埋或超浅埋并需要穿越砂层、淤泥层、卵石和砂砾层、含水粘土层等不良地层的隧道，对在这些饱水地层中的施工，冷冻法有较好的适用性。

随着我国地铁工程的迅速发展，地下工程施工中冷冻法的应用将越来越多。

现简要介绍冷冻法在地铁工程中的应用概况。

⑴在地铁隧道联络通道的应用。

地铁工程中隧道按规范要求在上、下行线间设有一条或几条联络通道，便于区间隧道内发生意外事故时，乘客能通过联络通道安全疏散。

一般在隧道线路最低点处设有一条联络通道，在建造通道处应预先对土体进行地基加固，经加固后的土体要有很好的匀质性、自立性，无侧限抗压强度和渗透系数都要达到设计要求。

冷冻法加固土体具有强度高、封水性好、安全可靠的优点，因此广泛应用在联络通道土体加固施工中。

地铁工程在隧道内采用冷冻法加固土体，使联络通道外围土体形成强度高、封闭性好的冻土帷幕，然后在冻土帷幕中开挖和构筑施工，冻土帷幕与隧道管片结合严密，尤其适合于流砂地层的加固和封水。

地铁隧道工程中冻结技术应用分析摘要：地铁隧道工程流砂地层中盾构进洞中采取了地层冻结技术，这区别与传统对流砂地质层的处理方法。

其主要的成功点就在于解决了洞门区域地层的封闭加固问题。

本文还对地铁隧道工程中地层冻结技术的最终效果进行了分析，指出了其可靠性和优点。

关键词：地铁隧道；地层冻结技术；应用分析冻结技术主要是指在隧道工程的施工过程中，采用了人工制冷的技术，将地层中所含的水从液态转化成固态，即将水冻结成为冰，以便增强其稳定性，从而实现工程与地下水之间的联系，从而以便于地下工程掘砌施工。

此项技术的实质就是通过人工制冷达到改变岩土性质的目的。

冻结壁仅仅是临时的支护结构，停止冻结以后，结构壁融化。

该项技术主要是利用了物质由液态转化成气态过程中的气化过程的吸热来实现的，其制冷的主要材料是氨。

一、冻结法施工工艺步骤地铁隧道工程的制冷技术主要包含有以下几个步骤。

首先是安装冻结站，冻结站主要的设备组成包含有冷凝机、节流阀、压缩机、蒸发器、盐水循环系统和中间冷却器等。

然后是冷结管的施工，这主要是钻冻结孔，将冷结站与不同冷洁孔中的冷结器相连接并形成一个系统。

接着是冻结，冻结壁会从冻结管向外扩张，最终实现冻结管周边的冻结柱最终连成一片的时候，地层的地表温度就会随着冻结时间的加长而越来越低，冻结壁的强度也会相应地加强，最终让地层的温度达到设计时所需要的温度的时候，该阶段就可以结束。

再者就是要对冻结壁进行维护，主要操作就是要不断地补充地层的冷量，最终实现地层温度的相对稳定。

最后一个步骤就是解冻，当永久结构和地层挖掘结束以后，将冷冻管拔出以后就可以实现解冻。

二、地铁隧道工程中冻结技术在工程中的应用某地铁隧道采用了土压平衡盾构，8.10米的盾构直径。

其盾构进洞的空门口的地质主要成分为砂性土，其主要的特点是含水量大，透水性和水压大。

在暴露扰动的情况下容易产生液化的现象，这就给工作立井进入隧道前的混凝土地下连续墙的构建带来了很大的困难。

冷冻法在地铁工程中的应用摘要：近年来，我国城市交通压力明显提升，为了缓解当前交通困境，提升人们出行体验感，我国越来越重视城市交通工程建设，地铁工程建设也进入快速发展的高峰期。

由于地铁线路大部分采用地下敷设，而地下作业空间有限，水文地质条件复杂，施工难度较大，容易发生工程质量风险。

因此，为保证地铁工程质量安全，地铁工程常应用冷冻法快速冻结土体，来加固土体，保持结构稳定。

基于此，本文以新时代发展为背景，简述冷冻法的原理以及发展历程，分析地铁工程中冷冻法施工方案，探究冷冻法在地铁工程中的实际应用以及优化措施，进而促进我国城市交通工程建设的发展。

关键词：冷冻法；地铁工程施工；实际应用；施工方案一、冷冻法概述冷冻法是利用人工降温技术将土体中的孔隙水冻结成冰形成冻结璧，这种方法既可以提高地层稳固性也可以隔绝地下水。

冷冻法最早起源于欧洲，被应用在煤炭领域。

19世纪60年代的滦林西井工程是我国首例应用冷冻法，之后冷冻法在我国的煤矿领域发展运用起来。

由于冷冻法在我国地铁工程应用的较晚，其中相关技术手段的发展发的不够完善，再加上冷冻法的成本较高，因此，早期冷冻法在地铁工程中发展较慢。

近年来，我国城市化发展进程不断加快，国内各大城市兴建地铁工程。

地铁建设常需要穿越淤泥黏土层、含水土层以及含水砂层等，冷冻法因能够有效地解决饱水地层工程施工难的问题，在地铁工程建设中得到广泛应用。

虽然冷冻法有安全性高、适应性强、绿色环保等优点。

但也存在一定的弊端，例如开展冷冻法需要消耗大量的成本，并且在施工中容易产生冻胀和融沉的现象，影响周边建筑和地铁工程施工质量。

二、地铁工程施工中冷冻法施工方案（一）冻结钻孔施工分析冻结孔施工方法一般有钻孔法、夯管锤法以及顶管法。

常用的为钻机法。

使用钻机进行冻结孔施工工序为：定位-开孔-孔口管安装-孔口装置安装-钻孔-测量-封闭孔底部-打压试验。

孔洞的倾斜率控制在1%以内，在确保冻土帷幕厚度情况下，一般终孔间距不得大于1.2米，否则应补孔。

浅谈冷冻法在地铁联络通道施工中的应用 【摘要】地铁区间联络通道施工由于受空间限制, 其施工有相当难度, 介绍冷冻法技术在 区间联络通道施工中的一些注意事项, 为类似工程施工提供一些思路。

【关键词】冷冻法、联络通道 一、引言 冷冻法施工工艺最早出现在欧洲, 在矿井施工中广泛使用, 其原理是利用冷冻机对冷冻液进行降温, 并通过循环管路输送到需要冷冻的区域, 并保持温度, 使温度向外扩散产生冻结效果。

近年来，该工艺被广泛运用到地铁区间的联络通道开挖构筑施工，得到了比较好的效果。

以下就南昌地铁区间的冷冻法施工谈一些个人体会。

二、工程概况 南昌地铁某区间联络通道，隧道内半径2.70m 、外半径3.00m 。

采用矿山暗挖法施工，复合式衬砌结构，初期支护与二次衬砌之间设置防水层，初期支护厚度250mm,二衬厚度400mm 。

在拟构筑联络通道及泵站位置，设计隧道中心距13.4m 。

施工范围内的土层主要为有③4粗砂、③5砾砂、部分为⑤3-1强风化粉砂质泥岩、⑤3-2中风化粉砂质泥岩。

采用JYSLG16F-M 型冷冻机组，额定制冷量为 86000kcal/h ，施工冻结总需冷量为70430kcal/h ，冷冻机组电机额定功率为125kw ，冻结制冷施工冷却水用量为15 m 3/h ，冻结孔设计间距0.5—1m ，孔数69个，另设测温孔8个，卸压孔4个。

冻土墙设计厚度为1.8米，钻孔设备采用MD-80A 钻机，冻结管采用低碳无缝钢管（Ф89×8mm ），冻结管总长度585米。

冻结孔布置图见图1。

三、冷冻法施工工法及流程 1、施工工法 根据本工程特点结合以往冻结法在南昌地区的使用经验，联络通道施工拟采用“隧道内水平冻结加固土体，隧道内暗挖构筑”的施工方案，即：在隧道内采用冻结法加固地层，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，然后在冻土帷幕中采用矿山法进行通道或泵房的开挖构筑施工。

用冻结法加固地层的突出优点是：冻土帷幕均匀性好且与隧道管片结合严密，加固与封水效果良好，施工安全可靠。

浅谈地铁建设中的人工地层冷冻技术摘要：本文主要讲述了人工地层冻结技术的发展历程与其施工原理，并针对施工中产生的问题提出些可行性方法，并结合实际工程加以说明。

关键词：冻结技术；钻孔；冻结施工引言随着我国城市轨道系统的逐渐完善，其施工技术也在不断发展，在我国的地铁工程项目中，人工地层冻结技术也在不断发展，其实这项技术在国外发达国家早已成熟，并且在地铁建设中广泛应用，而我国实在近些年才对其进行引进与学习研究的，虽然我国的起步速度较晚，但由于这套技术在国外有许多成功经验，加之我国铁路施工技术人员的不断学习，所以我国的人工地层冻结技术发展迅速。

一、人工地层冻结技术的发展历程人工地层冻结技术最是在英国应用的，是在十九世纪六十年代，随后发展速度迅速，逐渐在德国、比利时、法国、荷兰、美国、前苏联、日本等国广泛应用。

其实人工地层冻结技术最早不是应用于地铁上，而是用于矿山工程或其他领域之中。

随着我国城市地下工程的增多，尤其地铁隧道工程的不断发展，冷冻技术不断融入到地铁隧道的施工之中。

二、人工地层冷结技术的施工原理与工艺人工地层冷结技术指的是运用人工制冷技术（一般为盐水冻结技术），将管道铺设在需要加固的地层中，用制冷压缩机进行制冷，并让低温盐水在冻结器中循环流动，降低地热能，把天然岩土转变为完整性好、强度高且不透水的临时加固体，从而达到使地下工程与地下水相隔绝的目的。

在开挖竖井或隧道等地下工程时，一定要在有冻结体保护的前提下对其进行施工，在完成支护砌筑之后，再让冻结的地层慢慢的进行解冻，最后还原到初始状态。

人工地层冷结技术除了可以运用盐水之外，还可以使用液氮或干冰作为冷媒体进行冻结。

人工地层冷结技术的优点也是非常多的，其优越性分别体现在以下几个方面：(1)地层强度高，冻结完成之后，地层的抗压强度可以提升到12~13MPa。

(2)隔水效果好，可保证工作面是无水的，在无水条件下进行施工开挖作业。

(3)支护的整体性能好，形成冻结体之后，不易产生裂缝，极大程度上保障了支护的整体性与完整性。

浅谈冷冻法地铁联络通道施工风险及技术措施本文主要介绍了冷冻法的概念、应用和工法的优劣，结合项目介绍了冷冻法施工地铁联络通道的施工顺序、施工风险和采取的主要技术措施。

标签：冷冻法;地铁联络通道;风险及技术措施一、冷冻法的概念及优缺点1、冷冻法的概念冷冻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，以便在冷凍壁的保护下，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。

2、冷冻法的应用1862年，英国首次在南威尔士的建筑基坑中使用了冷冻法。

1955年，我国首次在开滦使用盐水冷冻法凿井获得成功;80年代，冷冻法逐渐由矿山工程向城市各类工程推广应用，尤其是2000年以来，冷冻法在上海等城市地铁联络通道施工中大规模应用。

本文结合沈阳地铁二号线某盾构区间联络通道施工实际情况为例，就冷冻法在地铁区间联络通道中的施工风险和主要技术措施作一简要介绍。

3、冷冻法的优缺点冷冻法的优点：a、安全可靠性好，冷冻土体强度高，可有效的隔绝地下水;b、适应面广，适用于任何含一定水量的松散岩土层，在复杂地层如软土、流砂、高水压等地层也可使用;c、灵活性好，可人为控制冷冻体的形状和扩展范围;d、在地下施工，不占用地面土地;e、污染性小，对周围环境基本无污染;f、经济上合理。

冷冻法的缺点：a、会发生冻胀和融沉;b、对土体的加固是临时的，不能长期作用。

二、冷冻法施工联络通道的施工顺序冷冻法施工联络通道可分为冷冻孔施工、冷冻施工和开挖构筑施工三个主要部分，其主要施工顺序为施工准备→冷冻孔施工、冷冻站安装→冷冻器系统安装、检测系统安装→冷冻运转→隧道支撑、探孔试挖、开钢管片→开挖、临时支护→结构层及防水层施工→壁后注浆→冷冻管处理、冷冻站系统拆除→土层注浆充填。

三、施工风险分析和主要技术措施1、冷冻孔施工风险分析及主要技术措施（1）冷冻孔施工风险分析a、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。

冷冻法在地铁联络通道工程中的应用研究
冷冻法是一种利用低温冻结土壤，使其达到特定的固结强度的技术。

在地铁联络通道
的施工中，冷冻法可以有效地解决以下几个问题。

冷冻法可以提高土壤的强度和稳定性。

在地铁联络通道的施工中，土壤的强度是非常
重要的，它直接关系到地铁联络通道的安全性。

通过冷冻法，可以使土壤达到较高的固结
强度，从而提高地铁联络通道的承载能力和稳定性。

冷冻法可以减少地表沉降和地下水位下降。

在地铁联络通道的施工中，地表沉降和地
下水位下降是常见的问题。

通过冷冻法，可以有效地控制地表沉降和地下水位下降的程度，从而降低地铁联络通道对周围环境的影响。

冷冻法还可以减少施工期间的振动和噪音。

地铁联络通道的施工通常会产生大量的振
动和噪音，给周围的居民带来不便。

通过冷冻法，可以减少施工期间的振动和噪音，提高
周围居民的生活质量。

冷冻法在地铁联络通道工程中的应用研究非常重要。

通过冷冻法，可以提高土壤的强
度和稳定性，减少土壤的渗透性，控制地表沉降和地下水位下降的程度，减少施工期间的
振动和噪音。

冷冻法的应用可以提高地铁联络通道的施工效率和质量，保证地铁联络通道
的安全和舒适性。

冷冻法应该得到进一步的研究和推广。

探究地铁车站冷冻暗挖隧道防水施工技术地铁在现代城市中扮演着重要的角色，它为人们的出行提供了便利，但是地铁的建设和维护也是一项复杂而艰巨的任务。

在地铁建设中，地铁车站冷冻暗挖隧道防水施工技术是一项关键的技术，它是确保地铁建设质量和安全的重要环节。

本文将对地铁车站冷冻暗挖隧道防水施工技术进行探究，探讨其原理、施工过程和应用。

一、地铁车站冷冻暗挖隧道防水施工技术的原理1. 冷冻暗挖技术冷冻暗挖技术是指在地下隧道工程施工中，利用低温冷冻技术来实现不开挖的隧道结构，从而避免地面上的建筑物和交通设施受到影响。

冷冻暗挖技术的核心原理是利用低温冷冻液将地下土体冷冻成“冻土”，形成一道坚固的“冻墙”，然后在“冻墙”内进行挖掘和施工，这样就可以实现隧道的无开挖施工。

2. 隧道防水技术地铁隧道施工中，防水是一个重要的环节。

隧道防水技术主要是为了防止地下水渗透进入隧道，从而保证隧道的干燥和安全。

常用的隧道防水技术包括灌浆封孔、喷浆、夯实围岩等方法，这些技术可以有效地防止地下水渗透，并保证隧道的安全使用。

二、地铁车站冷冻暗挖隧道防水施工技术的施工过程1. 地质勘察地质勘察是冷冻暗挖隧道防水施工的第一步，通过地质勘察可以了解隧道区域的地质情况、地下水情况以及地表建筑物和交通设施的情况。

地质勘察结果将为后续的施工提供重要的参考依据。

2. 冷冻材料的选择冷冻材料是冷冻暗挖技术的关键，不同的冷冻材料具有不同的冻结特性和适用范围。

一般情况下，常用的冷冻材料包括盐水、乙二醇和硅油等。

在选择冷冻材料时，需要考虑地下土体的特性、环境条件和施工需要，以确保冷冻效果和施工安全。

3. 冷冻墙的施工冷冻墙的施工是冷冻暗挖技术的关键环节，其质量直接影响到后续的挖掘和施工。

冷冻墙的施工过程包括孔洞钻取、注冷冻液、监测和维护等步骤。

施工过程中需要严格控制冻结速度和冻结范围，以确保冷冻墙的稳固和完整。

4. 隧道挖掘和防水施工冷冻墙施工完成后，可以进行隧道的挖掘和防水施工。

冷冻法在地铁联络通道工程中的应用研究随着城市化进程的快速发展，地铁成为现代城市交通的重要组成部分。

地铁建设常常涉及到复杂的地质条件和现有建筑物的保护，尤其是地下联络通道工程。

为了解决这些问题，研究人员开始尝试将冷冻法应用于地铁联络通道工程中。

冷冻法是一种利用低温固化土壤或岩石的方法，以增强地基的稳定性和强度。

在地铁联络通道工程中，冷冻法可用于以下几个方面的应用研究：1. 地基加固：地铁联络通道工程常常需要在复杂的地质条件下进行，如软土、高水位、松散的沉积物等。

这些地质条件容易引起地基沉降和土体破坏。

通过将冷冻剂注入到土壤中，可以将土壤冻结成固体，增加土壤的稳定性和强度，从而加固地基，减少地基沉降。

2. 地下水控制：地铁联络通道工程常常需要进行地下水的控制。

使用冷冻法可以将地下水冻结起来，形成一个临时的冻结带，阻止地下水的流动，从而保证工程施工的安全性。

3. 现有建筑物的保护：地铁联络通道工程常常需要在现有建筑物的周围施工，如地下商场、办公楼等。

使用冷冻法可以将土壤和岩石冻结住，阻止它们的沉降和变形，从而保护现有建筑物的安全性。

4. 施工工艺的优化：冷冻法可以使土壤和岩石变得坚硬，易于开挖和施工。

通过控制冷冻剂的温度和流量，可以灵活地调整冻结带的大小和形状，从而优化施工工艺，提高施工效率。

冷冻法在地铁联络通道工程中的应用还存在一些问题和挑战。

冷冻法需要消耗大量的能源，特别是电力，因此会增加工程成本。

冷冻法施工需要复杂的设备和技术支持，施工难度较大。

冷冻法对环境和周围建筑物可能造成一定的影响，例如地下水位的变化、土壤沉降等。

冷冻法在地铁联络通道工程中的应用研究具有重要的意义。

通过系统的研究和实践，可以进一步完善冷冻法在地铁建设中的应用技术和施工工艺，提高地铁建设的质量和效率。

还需要与其他技术手段结合，综合考虑各种因素，以确保地铁联络通道工程的安全性和可持续发展。