联络通道冻结法地层加固设计总结
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联络通道冻结法地层加固设计总结一、引言地层加固是指在地下工程中为了增加岩土体的强度和稳定性,以满足工程要求而进行的加固措施。
地层加固设计是地下工程中重要的一环,主要是通过加固措施提高地层的承载能力和稳定性,保证地下工程的安全、稳定和可靠运行。
联络通道是地下工程中一种重要的构筑物,在设计与施工过程中必须充分考虑地层加固的问题。
本文结合某联络通道工程地层特点和设计要求,总结了联络通道冻结法地层加固设计过程中的关键技术和要点,旨在为类似工程提供经验借鉴。
二、地层情况分析本工程所在地层主要为黄土和砂岩,地下水位较浅,地下水渗流量大。
地层结构松散,强度较低,易发生滑坡、泥石流等地质灾害。
由于本工程地处河流旁,地下水位波动大。
综合考虑地层的工程地质灾害性质和联络通道工程设计要求,需要对地层进行加固处理。
根据地层情况分析,采用冻结法进行地层加固是本工程的选择,冻结法可以在一定程度上提高地层的强度和稳定性,满足联络通道的设计要求。
三、冻结法地层加固设计1. 冻结目的冻结目的是通过控制地下水的渗流,提高岩土体的强度和稳定性,确保联络通道的安全运行。
同时还可以减少施工对地下水的影响,减少施工风险。
具体包括以下几个方面:减小地下水与土体的接触面积,减少土体的渗流性;减少土体的收缩和膨胀范围,控制地层的位移;提高土体的强度和稳定性,减少地层变形和破坏的可能性。
2. 冻结原理冻结法地层加固的基本原理是通过在地下水渗流的地层中注入冷冻液,使地下水在一定范围内结冰,形成冻土带。
冻土带的形成可以有效抑制地下水渗流,改善地层的强度和稳定性。
冻土带的形成与冻结液的冷冻点、地下水的渗透率、地层的渗透性和导热性等因素有关。
合理选择冻结液的类型和浓度、注入方式和速度、冻结温度和时间等参数是关键。
同时还需考虑冻结施工期间对地下水环境的影响,确保冻结法施工的安全和稳定。
3. 冻结工艺在冻结法地层加固设计中,需要明确冻结工艺的具体步骤和控制要点。
联络通道冻结法地层加固设计总结摘要:联络通道冻结法地层加固技术已经在地质工程领域得到广泛应用,本文基于一次工程实例,对联络通道冻结法地层加固设计进行总结和分析。
首先介绍了联络通道冻结法的工作原理和应用范围,然后对联络通道冻结法地层加固设计过程进行详细阐述。
接下来,对该工程实例的设计计算进行分析,评估了设计参数的合理性和稳定性。
对联络通道冻结法地层加固设计的优缺点进行总结,并对未来的研究方向提出了建议。
一、引言联络通道冻结法是一种常用的地层加固技术,其通过向地层注入冷却剂,将地下水凝固成冻土,形成一个具有一定强度和稳定性的地下通道。
联络通道冻结法广泛应用于地下工程的隧道、地下室、地下管道等领域,具有施工方便、成本低、效果显著等优点。
本文以某地铁隧道扩建工程为例,对联络通道冻结法地层加固设计进行总结和分析,为该工程提供技术支持和参考。
联络通道冻结法地层加固设计的基本原理是通过降低地下水温度,使地下水凝固成冻土,形成一个稳定的地下通道。
该方法主要适用于地质条件较好、地下水位较高的地区。
1. 工程调研:了解工程背景、地质条件、地下水位等信息。
2. 设计参数确定:根据工程要求和地质条件,确定设计参数,包括冻结管道间距、注冷剂的类型和用量等。
3. 冻结区域确定:根据地下水位和设计要求,确定需要冻结的区域范围。
4. 设计计算:根据冻结区域的尺寸和冻结管道的间距,进行设计计算,包括冻结时间、冻结范围、冷却剂的注入速度等。
5. 施工准备:准备施工所需的设备和材料,包括冻结管道、冷却剂、注入设备等。
6. 施工过程:按照设计要求进行施工,注入冷却剂,控制冷却剂的注入速度和温度。
7. 监测和调整:在施工过程中,及时监测冷凝剂的温度和冰层的厚度,根据监测数据进行调整。
8. 施工完成:冰层达到设计要求后,停止注入冷却剂,进行后续工程。
四、工程实例的设计计算分析本文通过对某地铁隧道扩建工程的设计计算进行分析,评估了设计参数的合理性和稳定性。
DOI:10.16661/ki.1672-3791.2019.09.042联络通道冻结法地层加固设计总结侯迎霞(中煤天津设计工程有限责任公司 天津 300120)摘 要:联络通道是地铁区间隧道工程的重要组成部分,设置于左右线区间隧道之间,其作用是区间隧道的安全疏散通道,有时兼做排水泵房。
通过对北京几条地铁线的联络通道设计及调研郑州、杭州、福州等多条地铁线联络通道冻结法土层加固设计,总结了联络通道冻结设计要点、不同形式下冻结管结果统计、设计注意事项、减小冻涨和融沉措施等。
关键词:联络通道 冻结法 冻结壁 冻结管 冻涨 融沉中图分类号:TU472.9 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2019)03(c)-0042-03联络通道是地铁区间隧道工程的重要组成部分,设置于左右线区间隧道之间,其作用是区间隧道的安全疏散通道,有时兼做排水泵房。
联络通道是地铁工程后期的主要风险源,合理的设计方案是确保工程安全实施的关键。
冻结法已成为软土地区、地下水丰富地区地下工程建设重要的地层加固方法。
联络通道采用水平冻结法加固地层,矿山法施工已经成为安全可靠、优势突出的地层加固方法。
通过对联络通道冻结设计总结,为今后同类工程提供设计参考经验。
1 设计要点首先判断冻结壁类别,分3类:Ⅰ类仅用于止水,Ⅱ类仅用于承载,Ⅲ类既止水又承载。
然后根据联络通道埋深计算冻结壁厚度,最后根据设计冻结壁厚度布置冻结管数量。
冻结管布置是冻结设计的核心,是否可以形成设计冻结壁的关键。
应以安全可靠、经济合理为原则。
冻结壁设计需注意以下几点。
1.1 地质资料特别是冻土特性的选取典型土层有粉土、黏土、砂土、卵石土等,不同冻土层、含水率、冻结温度,冻土的力学参数有着明显差异,冻土参数应通过冻土物理力学试验提供,在设计前期没有实验数据时可参考《联络通道冻结法施工技术规程》QGD-002-2017进行冻结壁强度试算。
1.2 冻结壁厚度的选取冻结壁厚度设计应考虑承受外部荷载、工程及水文地质、可能达到的冻结壁平均温度等综合条件确定。
联络通道冻结法地层加固设计总结
随着现代建筑技术的不断发展,联络通道冻结法地层加固设计逐渐成为地下工程中一
种重要的加固方法。
本文通过分析联络通道冻结法地层加固设计,对其优点和存在的问题
进行总结。
联络通道冻结法地层加固设计是指利用冻结技术对地下工程中的地层进行加固的方法。
在冻结过程中,将水或其他冻融介质注入地下管道,通过控制温度使地下水结冰形成冻结带,从而增加地层的强度和稳定性。
该方法具有以下几个优点。
联络通道冻结法地层加固设计可以在较短的时间内完成加
固工作。
加固效果显著,可以提高工程施工的速度和效率。
该方法对地层的破坏极小。
相
比于传统的地基处理方法,联络通道冻结法加固不需要挖掘土体、打桩灌注等繁琐的工作,对地层的破坏程度更小。
该方法适用范围广。
无论是在软土地区还是在岩石地层中,联络
通道冻结法地层加固设计都能够获得较好的加固效果。
联络通道冻结法地层加固设计也存在一些问题。
冻结带的控制难度较大。
在联络通道
冻结法中,冻结带的形成和控制是非常关键的一步。
如果冻结带的厚度和形状不能得到有
效控制,将会影响地层的加固效果。
加固后地层的强度难以保持长期稳定。
由于地下水的
运动等原因,加固后的地层强度可能会有所下降。
该方法的成本较高。
联络通道冻结法地
层加固设计需要投入大量的人力、物力和财力,造成的经济成本较高。
联络通道冻结法地层加固设计总结随着城市发展和基础设施建设的不断推进,地下空间的利用越来越广泛。
联络通道作为城市地下交通系统的重要组成部分,其安全性和稳定性显得格外重要。
为了加固地下通道的地层,提高其承载能力和稳定性,冻结法成为了一种有效的地层加固方法。
本文将对联络通道冻结法地层加固设计的总结进行介绍。
一、冻结法地层加固原理冻结法主要利用冻土力学原理和地质工程原理,在冻土层中形成冻结体,从而增加土体的强度和稳定性。
冻结体的形成可以使地下空间的围岩得到有效支撑,提高地下空间的稳定性。
在地铁隧道和联络通道等工程中,通过冻结法对地层进行加固,可以有效地提高地下结构的整体承载能力和稳定性。
1. 地质勘测与分析:首先需要对地下通道的地质情况进行仔细的勘测和分析,包括地层岩性、土层结构、地下水分布等。
通过地质勘测,可以有效地了解地下结构的情况,为冻结法地层加固设计提供依据。
2. 冻土力学计算:根据地质勘测数据,进行冻土力学计算,确定冻结体的厚度、温度和冻结时间等参数。
冻土力学计算是冻结体形成的关键,需要根据地下结构的情况进行合理的设计和计算。
3. 管道布置设计:根据地下通道的结构和布置,确定冻结管道的布置方案和数量。
冻结管道的布置需要考虑到冻结体的均匀性和完整性,以保证地下结构的整体稳定性。
4. 冻结体形成与监测:进行冻结体的形成过程,并对冻结体的形成过程进行实时监测。
通过监测数据,可以及时调整冻结参数,保证冻结体的稳定性和完整性。
5. 地下结构施工与监测:在冻结体形成后,进行地下结构的施工,并对地下结构的变形和稳定性进行监测。
通过监测数据,可以评估施工效果,确定是否需要进一步加固地下结构。
1. 冻结参数的确定:冻结体的形成需要合理设定冻结参数,包括冻结温度、冻结时间和冻结管道的布置等。
冻结参数的不合理设定会导致冻结体的不均匀性和不完整性,进而影响地下结构的稳定性。
3. 环境保护与安全施工:冻结法地层加固过程中,需要对地下水和地表环境进行有效保护,避免对周围环境造成污染和破坏。
联络通道冻结法地层加固设计总结联络通道是石油井中的重要组成部分,其作用是联接油层与井口,有效地进行油气生产。
在油井的生产过程中,联络通道是极易受到破坏的地方,因此,在设计和建设联络通道时,必须考虑到其加固措施,避免因地层破坏而引发井下事故。
地层加固设计是联络通道加固的关键环节,下面将从地层加固设计入手,总结联络通道冻结法加固的具体设计思路和方法。
1. 理论基础联络通道冻结法加固是用冻结介质进行地基加固的一种方法。
其基本原理是将液体(如水、盐水等)通过冷却管道使其冷却,形成低温区域,使地层中的水结冰并产生体积膨胀,在冻结的压力下将地层压缩,最终达到加固地基的目的。
该方法具有成本低、工期短、效果明显等优点,而且能够适应不同的地质条件和加固要求。
2. 设计思路(1)地质条件:应进行详细的地质勘探,包括地层结构、矿物组成、地下水埋深等,得出有利于冻结介质传递的地层。
(2)冻结介质:一般采用低温盐水作为冻结介质。
根据地层温度、地下水水质及生产耗水量等特性,确定冻结介质及其流量。
(3)钻孔及冷却管道布置:钻孔应沿联络通道两侧布置,通过冷却管道使冷却介质流通。
根据钻孔位置、地质条件及工程要求进行布置。
(4)冻结参数:基于地质条件、冻结介质、冷却管道长度、孔距等因素,由地质学家和冻结工程师联合确定冻结厚度、冻结温度、冻结时间、压力等参数,保证设计方案的合理性和可实施性。
3. 设计方法(1)计算地层承载力。
针对不同地质条件和联络通道所处深度进行地层承载力计算,并根据计算结果确定钻孔深度、数量及孔距等参数。
(3)冷却管道布置。
根据钻孔深度、倾角、冻结厚度等因素确定冷却管道长度和布置方式。
为确保施工质量,应采用有经验的工程师设计。
(4)冻结参数计算。
根据冻结孔距、冷却时间、水质特点等因素,计算冻结厚度、冻结温度、冻结时间及压力等参数。
同时,应按照工程实际情况不断修正,达到最优化的设计。
(5)检验方案的可行性。
根据以上设计数据进行验算、仿真,设计出符合工程实际条件,且实现成本与效益最优化的方案。
冻结法在地铁盾构隧道联络通道施工技术总结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于区间隧道中部,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φ5.5m,上、下行线隧道中心线距离15.46m。
联络通道结构见图1。
图1 联络通道结构示意图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粉砂夹砂质粉土,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,极适于本工程。
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3.3.1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-10℃,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k≤1×0-8cm/sec。
3.3.2 冻结孔、测温孔与卸压孔的布置3.3.2.1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。
联络通道冻结法地层加固设计总结一、前言联络通道是油气井中重要的工程构筑物,它在钻探施工和油气开发过程中承担着极为重要的作用。
随着时间的推移和地质条件的变化,联络通道的安全性逐渐受到威胁,为了保证联络通道的安全性和稳定性,进行地层加固就显得尤为重要。
本文主要针对联络通道的地层加固技术进行总结,以期能对相关工作人员有所参考。
二、联络通道冻结法原理联络通道的地层加固主要采用冻结法。
采用冻结法施工时,需要在井周围钻制冻结孔,注水降温,利用冰锥形成固结层,提高周围地层的强度,达到增强联络通道固有强度、提高联络通道整体稳定性的目的。
1.冻结孔直径和数量的设计:冻结孔直径的大小和数量的多少,直接关系到冻结效果和施工成本。
为了保证冻结效果,应根据实际情况设计冻结孔,孔径大小应符合施工要求,孔距间距应合理,冻结孔数量应在安全保证的前提下尽量减少,以降低成本。
2.冻结液的选取和注入:应选择适当的冻结液,常用的有硫酸铵和汽油等。
在注入冻结液时,应保证注入量的准确控制,避免浪费。
注入要均匀,避免注入不足或过量。
3.冻结时间的设计:冻结时间是指冻结液的注入时间和冰锥的形成时间。
冻结时间应根据实际情况进行设计,一般情况下,注入时间和冰锥形成时间应合理安排,保证施工进度,并保证冰锥形成后,能够起到固结垫的作用。
固结垫是指在冰锥形成后,饱和地层中距钻孔较近的部分发生的固结实体,它是起到支撑隔离地下水和加强地层的作用。
固结垫的大小应针对性设计,一般情况下,固结垫直径不应超过钻孔直径的1.5倍。
四、总结通过以上讲解,可知冻结法是联络通道地层加固的有效方法。
在具体设计时,需要注意冻结孔的数量和直径、冻结液的选取和注入、冻结时间的安排以及固结垫的设计等要点,保证施工的效果和安全。
联络通道冻结法地层加固设计总结1. 引言1.1 背景介绍随着城市化进程的加速推进,城市地下空间的利用也日益增多。
地下联络通道作为城市交通系统中不可或缺的一部分,其安全性和稳定性对城市的正常运行至关重要。
而地层加固设计是保障地下联络通道安全的重要环节之一。
通过对联络通道冻结法地层加固设计的研究与总结,可以得出更加科学和合理的设计方案,从而提高地下联络通道的稳定性和安全性。
本文旨在探讨联络通道冻结法地层加固设计的原理、要点和效果评价,以期为相关工程实践提供有益的借鉴和参考。
1.2 研究目的研究目的旨在通过对联络通道冻结法地层加固设计的探讨和总结,达到以下几个目标:深入了解联络通道冻结法在地层加固中的应用原理和方法,为后续工程实践提供理论指导。
总结设计过程中的要点和技术要求,为提高加固设计的效果和质量提供参考依据。
通过对施工工艺和加固效果的评价,对该方法的优缺点进行客观分析,以便进一步改进和完善设计方案。
最终,通过设计总结和对存在问题的剖析,为未来的研究和实践提供借鉴和启示,推动联络通道冻结法地层加固技术的不断发展和完善。
1.3 研究方法研究方法是指在进行地层加固设计时所采用的具体方法和步骤。
本研究采用了实地调研、资料收集、数值模拟和工程实测等多种方法进行。
通过对相关文献和案例的调研研究,了解了联络通道冻结法地层加固的基本原理和设计要点。
结合实际工程需求和现场条件,进行了地质勘测和测试工作,获取了地层的详细信息和参数。
然后,利用数值模拟软件对设计方案进行优化和评估,确保设计的安全性和可行性。
在实际施工过程中,结合工程实测数据进行实时监测和调整,保障了施工质量和加固效果。
通过综合运用以上各种研究方法,本研究取得了一定的成果和经验,为今后的地层加固设计提供了一定的参考和借鉴。
2. 正文2.1 联络通道冻结法介绍联络通道冻结法是一种常用的地层加固方法,主要适用于需要加固的地质条件复杂或者地下水位较高的工程。
联络通道冻结法地层加固设计总结
一、背景
地下工程建设中,地层加固是一个重要的环节,尤其在特定条件下,如水文地质条件特殊,地下水位较高,地层稳定性较差等情况下,地层加固的重要性更加凸显。
而在地层加固中,联络通道冻结法被广泛应用,其通过利用冻结技术改变地下水位、提高地下的岩土力学特性,从而达到加固地层的目的。
二、联络通道冻结法的原理
联络通道冻结法是通过在地下设立一定数量的低温管道,向地下输送低温介质,使地下水体温度下降,从而实现地下固结,增加地下力学特性,提高地层的稳定性。
三、联络通道冻结法的具体设计
1. 地质勘察
在设计地层加固工程之前,需要对地质情况进行认真的勘察,包括地层的岩土力学性质、水文地质条件等,以便合理地选择联络通道冻结法的具体方案。
2. 低温管道布置
根据实际的工程情况,设计合理的低温管道布置方案,确定低温管道的数量、位置和深度,以便实现对地下水体的降温固结。
3. 低温介质选择
根据地下水温度、温度变化等情况,选择适宜的低温介质,如液体氮、液态二氧化碳等,以达到预期的地下冻结效果。
4. 冻结参数确定
在设计过程中需要确定冻结参数,包括低温介质的流量、温度等,以及冻结的时间和范围等,确保冻结效果符合设计要求。
5. 安全监测
设计中需考虑对联络通道冻结过程进行安全监测,包括地下水位、地层位移、低温管道运行状态等,以及应急处理措施等,保证工程的安全运行。
四、联络通道冻结法的优点
1. 环保
冻结过程中所使用的低温介质大多是无污染的,对环境影响较小。
2. 施工便利
联络通道冻结法施工过程相对简单,便于操作,且不受地下水位、周边环境等因素的
限制。
3. 效果显著
联络通道冻结法对地下水位降温固结的效果较好,可以显著提高地层的稳定性。
五、设计总结
1. 了解地质情况
在进行地层加固设计时,需要充分了解地质情况,有针对性地选择合适的加固方法和
方案。
2. 合理布置低温管道
低温管道的布置直接影响着地下冻结的效果,因此需要合理布置低温管道,确保冻结
效果达到设计要求。
3. 安全监测
在施工过程中,需要对冻结过程进行实时监测,保证施工过程的安全和稳定。
4. 综合考虑
在设计过程中,需要综合考虑地下水位、地层岩土性质、工程环境等因素,合理选择
联络通道冻结法,并对设计方案进行充分的评估和优化。
六、结论
联络通道冻结法是一种有效的地层加固方法,具有环保、施工便利、加固效果显著等
优点,在特定的工程条件下有着广泛的应用前景。
在设计过程中,需要充分考虑地质情况、合理布置低温管道、注意安全监测和综合考虑各方面因素,从而确保地层加固工程的顺利
实施。