0隧道冻结法技术大
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隧道冻结法技术大全
一、水平冻结施工技术
二、冻结法基坑围护型式及其应用
三、冻结法施工工法
四、地铁冷冻法施工工法
五、冻结法在地铁盾构隧道联络通道施工中的应用
六、冻结法凿井技术
一、水平冻结施工技术
1.水平冻结设计
1.1设计原则与关键技术
1.1.1设计原则
⑴在水平冻结加固后，保证在隧道掘进过程中围岩具有足够的稳定性，确保施工安全。
⑵保证施工过程中引起的地层沉降满足设计要求，以确保地面建筑物和地下管线的安全。
⑶满足环境保护及施工供水、供电能力要求。
⑷进行系统的施工监测，实现信息化施工。
1.1.2关键技术
⑴冻结孔施工
为了确保冻结孔的施工质量，先在钻孔工作面(钻孔桩和旋喷桩复合结构)用金钢石取芯钻开孔，并埋设孔口管，正常钻进采用跟管钻，孔口安装密封装置，使泥浆在封闭系统中循环，并用特制的精密水平孔陀螺仪测斜，以确保钻孔质量与施工安全。
⑵在积极冻结期内，根据监测信息控制冻土帷幕的温度，保证帷幕形成的强度和均匀性。
⑶冻胀融沉的控制
1.2冻结段划分及施工顺序
由于水平冻结段施工81.86m，且在缓和曲线上，根据水平孔钻进技术条件，隧道分两段冻结。第一段冻结长度为55m，第二段冻结长度为37m，两段冻土帷幕间的搭接长度为10m。在第一段掘进至45m时，现浇400mm厚的钢筋混凝土墙密闭开挖工作面，
并回头将断面径向扩大1.3~1.4m，长4m的隧道断面，作为第二段隧道冻结施工作业面。其冻结段划分见图2-13-2-1。
施工顺序为：明挖段工作井施工→第一段隧道冻结孔钻进→积极冻结→冻结维护及第一段隧道掘进及初衬施工→扩大段施工→第一段隧道地基强制化冻、注浆和施工内衬→第二段隧道冻结孔钻进→积极冻结→第二段隧道掘进和初衬施工→第二段隧道地基强制化冻、注浆和施工内衬→停止冻结及进行其它冻结孔注浆→冻结设备拆除。
1.3冻土帷幕设计
1.3.1设计基础资料
取土的平均容重为19kN/m3,变形模量为6MPa，泊松比0.395。取冻土(平均温度-10 C)的变形模量150MPa，泊松比0.3，设计抗折强度为1.8MPa(上海地区淤泥质粘土的极限抗折强度试验值为2.8～3MPa)，单轴抗压强度5MPa。取地面超载为67kPa（约为土层承载力的2/3）。隧道覆土厚度按11m考虑。
1.3.2冻土帷幕结构形式
冻土帷幕的断面形状与隧道开挖断面相似，其有效厚度为1.4m，见图2-13-2-2。
1.3.3冻土帷幕的承载力计算
取出冻土帷幕及地层的一个截面，按线弹性平面应变问题计算冻土帷幕的应力、应变分布。取模型的宽度为24m，高度为28m。
用有限元法进行冻土帷幕的受力与变形计算。经ANSYS计算，结果见表2-13-2-1。从表中可以看出，冻土帷幕的承载能力是足够的。
图2-13-2-1
冻土帷幕结构图
计算最大应力及安全系数
1.3.4冻结孔、测温孔、泄压孔布置与冻土帷幕形成预计
为了使冻土帷幕提前交圈，有利于提高冻土帷幕的均匀性，采用较小的冻结孔控制间距，根据隧道断面，并保证在隧道扩大断面处在扩大断面后冻结帷幕有效厚
度>1.4m。每段冻结孔数量都为28个，其中第一段冻结孔长55m，冻结孔开孔间距为879mm，开孔位置与开挖边界的距离为600mm，第二段冻结孔长37m，冻结孔开孔间距为809mm，开孔位置与开挖边界的距离为300～600mm，两段冻结孔钻孔与隧道中心线的夹角都为1°，允许偏斜率为8‰，冻结孔沿隧道线路呈放射状钻进，成孔最大间距都不大于1.65m。每段测温孔设置二个，布置在终孔间距最大的相邻两冻结孔中间内侧0.3m处，其深度分别为55m和37m，孔内根据地层情况布置5～8个测温点。卸压孔一个，布置在冻结布置图内侧1.5m靠近隧道中心线处，其孔深分别为45m和30m，孔口安装1"泄压阀和2MPa压力表。其冻结孔、测温孔、泄压孔布置见图2-13-2-3、图2-13-2-4。
冻土帷幕扩展厚度根据上海地区类似地层冻结施工实测结果并参考竖井冻结壁计算方法确定。设计冻土帷幕交圈时间为30d，积极冻结时间为35d。开挖时的冻结壁有效厚度为1.4m。其冻土帷幕形成预计见图2-13-2-2，图2-13-2-5给出了掘进到不同位置时，冻土帷幕的扩展边界。可以看出，由于采用放射状布孔，掘进时冻土进入隧
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上海、北京、深圳、南京等城市地铁工程施工中。中铁四局集团在上海地铁M8线Ⅲ标段黄兴路站～延吉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。
上海市工程建设规范 旁通道冻结法技术规范 Technical code for crosspassage Freezing method DG/TJ08-902-2006 J10851-2006 主编单位：上海申通轨道交通研究咨询有限公司批准部门：上海市建设和交通委员会 施行日期：2006年10 月1日 2006年上海
1.总则 1.0.1为了贯彻执行工程建设的方针，政策，推广应用在设计，施工中的各项行之有效的科研成果和经验，保证地铁建设工程冻结法施工质量，促进技术进步，做到经济合理，安全可靠，特指定本规程。 1.0.2 本规程适用于上海地铁建设中圆隧道旁通道应用盐水制冷系统的冻结法技术的工程勘察，地层冻结设计，冻结壁形成及其检测，冻结孔施工与冻结管质量，冷冻站制冷系统，掘砌及监控德望能够方面。在设计及施工时，应严格执行本规程的规定。 1.0.3在旁通道地层冻结设计和掘砌施工中，应因地制宜，因时制宜，合理设计，精心施工，严格监控，。在地层冻结设计时，应综合考虑工程特征，周边环境和工程地质条件及水位地质条件，选择合理的冻结壁结构和冻结工艺。在旁通道掘砌施工中应做到地层冻结与掘砌的协调配合，确保施工安全。 1.0.4采用冻结法施工的盾构进出洞加固，建筑基坑维护，隧道地基土加固和其他隧道旁通道施工等工程，可根据工程的特性和工程地质及水文地质条件，参考应用本规程。 1.0.5采用冻结法施工的旁通道工程，除应符合本规程的规定外，还应符合国家和本市现行的有关标准，规范和规程。
2 术语 2.0.1 冻结法ground freezing method 在施工地下构筑物之前，用人工制冷的方法，将构筑物周围含水地层进行冻结，形成具有临时承载和隔水作用并满足工程施工安全需要的冻结壁，然后在冻结壁的保护下进行构筑物掘砌作业的一种施工工法。 2.0.2 盐水制冷系统brine refrigeration system 以氯化钙等盐溶液为冷媒剂的间接制冷系统。采用盐水制冷系统的冻结法施工技术简称盐水冻结。 2.0.3 表土层soil layer 覆盖于基岩露头之上的第三纪，第四纪地层。冻结法一般用于含水表土层的加固。 2.0.4 冻土圆柱frozen soil column 冻结器与周围含水地层发生热交换并使周围含水地层冻结所形成的近似圆柱的冻土柱。 2.0.5 冻结壁frozen soil wall 用制冷技术在构筑物周围地层所形成的具有一定厚度和强度
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。
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
联络通道冻结法施工风险评估及控制措施1冻结钻孔漏水喷砂 1.1引起冻结钻孔漏水喷砂的原因 在地铁联络通道冻结施工中，往往会遇到地下水压力较大的含水砂层。在这些地层施工近水平冻结孔，发生钻孔漏水喷砂的情况非常频繁，严重时可以引起很大地层沉降，造成隧道管片和地面建筑变形损坏，甚至酿成隧道垮塌的灾难性事故。引起钻孔漏水喷砂的原因主要有：孔口管松动或脱落、冻结管接头断裂、钻头逆止阀失效和孔口止水装置损坏等。有时在冻结壁解冻后，由于冻结管与隧道管片之间的空隙不能及时有效的封堵，也有发生漏水喷砂的情况。根据过去经验，开始施工冻结孔时发生孔口管松动脱落、冻结管断裂、钻头逆止阀失效和孔口止水装置损坏等情况较少，也易处理。但在冻结孔施工后期，由于地层扰动加大，渗透性提高，很容易引起塌孔抱钻，使得发生上述情况的可能性及处理难度显著增加。 1.2冻结钻孔漏水喷砂的应急处理 如因孔口管松动或脱落引起孔口管与管片之间漏水，应立即停止钻进，在冻结管上安装管卡，用钻机推进冻结管将孔口管顶实，或者用膨胀螺栓等将孔口管固定牢固。然后用棉纱堵塞孔口管与管片之间漏水处，并通过孔口管旁通进行压浆堵漏。注浆材料以采用化学浆液为宜，也可用水泥一水玻璃浆液。在紧急情况下，可直接从冻结管中注入水泥一水玻璃浆液。 当漏水涌砂点在隧道底部时，如遇紧急情况，可以用堆压法处理。采用这种方法时，先应用棉纱等堵塞出水点控制漏水速度，并及时排水。然后，在出水点周边垒一圈砂包，在出水口埋设导水管，并迅速将水泥和水玻璃撒到出水点，边撒边搅拌，使之快速凝固。在堆压体中可埋一些钢筋或型钢，以便将其与隧道管片固定以增加堆压体的稳定性。当堆压体有一定强度和体积后，可逐渐控制导水管的出水量。最后，通过导水管或从附近隧道管片开孔注浆封堵出水点。 如因冻结管接头断裂和钻头逆止阀失效引起漏水喷砂，可直接通过冻结管注浆。在采用钻进法下冻结管时，可先准备一个能与冻结管连接的注浆管接头，这样，一旦发生冻结管漏水喷砂的情况，可以迅速拧上准备好的管接头，
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
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
山西约翰芬雷华能设计工程有限公司 设计计算书 (共24页) 工程项目名称：南昌市轨道交通3号线工程 专业项目名称：3号线莲塘车辆段出入段线联络通道冻结工程图纸编号：03005-S-QJ-02-DJ 设计/日期： 校审/日期： 审定/日期：
目录 冻土帷幕计算书 (1) 一、主要设计依据 (1) 二、设计概况 (1) 三、冻结壁承载力验算 (3) 预应力支架计算书 (13) 初期支护计算书 (17) 一、联络通道内临时支架计算 (17) 二、集水井临时支架计算 (19) 应急防护门计算书 (22)
冻土帷幕计算书 一、主要设计依据 1)《南昌市轨道交通3号线一标段工程莲塘出入线岩土工程勘察报告（勘察阶 段：详细勘察）》，江西省勘察设计研究院，2014.04； 2)《南昌市轨道交通3号线工程莲塘车辆段出入段线区间废水泵房结构图》， 北京城建设计发展集团股份有限公司，2017.02； 3)《南昌市轨道交通3号线工程莲塘车辆段出入段线区间废水泵房总平面图》， 北京城建设计发展集团股份有限公司，2017.02。 二、设计概况 1)设计内容 莲塘车辆段出入段线区间盾构段左线线路设计起点里程为左K0+119.042，设计终点里程为左K1+448.900，区间长度1329.858m；右线线路设计起点里程为右K0+119.042，设计终点里程右K1+447.000，区间长度1327.958m。为了满足区间排水的要求，在里程左K0+582.324（右K0+590.000）设置一座联络通道兼废水泵房，联络通道处隧道中心线间距为11.000m，隧道中心高程左线为+8.440m （右线+8.423m），地面标高约为+20.540m，联络通道兼废水泵房主要位于③^2细砂、③^5砾砂层。 联络通道兼废水泵房位于莲塘一中银河校区操场正下方，周边无临近建构筑物，临近无重要管线，仅距泵房结构水平净距约13.5m为埋深约0.7m 450X300 110KV电力管线。联络通道兼泵站设计采用水平冻结法加固地层，矿山暗挖法施工以确保施工安全, 施工前应做好地面管线调查，施工过程中做好必要的保护措施，加强监测，以减轻对周围地面环境的影响。冻结法施工时应进一步探明地下水流动情况，如流动速度过大时需采用钻孔时注浆等方法对地层进行改良，以防出现冻结发展速度过小或冻结难以交圈情况出现。 2)联络通道结构特征
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2020版冻结法联络通道施工风 险及措施 Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
2020版冻结法联络通道施工风险及措施 1冻结钻孔漏水喷砂 1.1引起冻结钻孔漏水喷砂的原因 在地铁联络通道冻结施工中，往往会遇到地下水压力较大的含水砂层。在这些地层施工近水平冻结孔，发生钻孔漏水喷砂的情况非常频繁，严重时可以引起很大地层沉降，造成隧道管片和地面建筑变形损坏，甚至酿成隧道垮塌的灾难性事故。引起钻孔漏水喷砂的原因主要有：孔口管松动或脱落、冻结管接头断裂、钻头逆止阀失效和孔口止水装置损坏等。有时在冻结壁解冻后，由于冻结管与隧道管片之间的空隙不能及时有效的封堵，也有发生漏水喷砂的情况。根据过去经验，开始施工冻结孔时发生孔口管松动脱落、冻结管断裂、钻头逆止阀失效和孔口止水装置损坏等情况较少，也易处理。但在冻结孔施工后期，由于地层扰动加大，渗透性提高，很容
易引起塌孔抱钻，使得发生上述情况的可能性及处理难度显著增加。 1.2冻结钻孔漏水喷砂的应急处理 如因孔口管松动或脱落引起孔口管与管片之间漏水，应立即停止钻进，在冻结管上安装管卡，用钻机推进冻结管将孔口管顶实，或者用膨胀螺栓等将孔口管固定牢固。然后用棉纱堵塞孔口管与管片之间漏水处，并通过孔口管旁通进行压浆堵漏。注浆材料以采用化学浆液为宜，也可用水泥一水玻璃浆液。在紧急情况下，可直接从冻结管中注入水泥一水玻璃浆液。 当漏水涌砂点在隧道底部时，如遇紧急情况，可以用堆压法处理。采用这种方法时，先应用棉纱等堵塞出水点控制漏水速度，并及时排水。然后，在出水点周边垒一圈砂包，在出水口埋设导水管，并迅速将水泥和水玻璃撒到出水点，边撒边搅拌，使之快速凝固。在堆压体中可埋一些钢筋或型钢，以便将其与隧道管片固定以增加堆压体的稳定性。当堆压体有一定强度和体积后，可逐渐控制导水管的出水量。最后，通过导水管或从附近隧道管片开孔注浆封堵出水点。
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
§联络通道施工监理细则 1专业特点 1.1工程地质特点 莫～茶～集区间联络通道地貌单元属长江漫滩，上部以淤泥质粉质粘土为主，下部以粉土、粉细砂为主。基岩面以上均为第四纪松散层，覆盖层厚度大，基岩埋深60m左右，区间地质条件差，赋存于粘性土中的地下水类型属孔隙潜水，赋存于砂层中的地下水具微承压性，属微承压水。 地基土的渗透性：以微透水～弱透水层为主，其中②-2b4层水平方向因粉土、粉砂薄层存在而局部水平渗透性大于垂直方向渗透性；②-3b3-4层夹粉土薄层，水平方向渗透性大于垂直方向渗透性。 1.2工程施工方法特点 本工程采用“隧道内水平冻结、矿山法开挖构筑”的施工方法。即：隧道内采用水平孔与部分傾斜孔冻结加固土体，使联络通道及泵站形成强度高，封闭性好的冻土帷幕。在达到设计要求后，在冻土中采用矿山法开挖的构筑施工。土体冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行。 2联络通道施工监理要点、方法及措施 联络通道的质量监理实施应把握下列要点： 2.1冻结孔、测温孔与卸压孔布置 2.1.1 冻结孔应按上仰、近水平、下俯三种角度布置，开孔间距为0.5m～1.0m ，具体钻孔时应避开钢筋（本工程冻结孔数为61个） 2.1.2测温孔应在联络通道两端布置不少于每端4个（孔位原则一般定于终孔间距较大的位置），深度为1～3m ，其管材宜选用Φ32× 3.5mm 20#低碳钢无缝钢管。 2.1.3卸压孔布置6个，开挖一侧布置4个，对侧布置2个，深度1～2m 。（通常当压力达到0.25Mpa即可卸压）
2.2冻结孔、测温孔与卸压孔施工 2.2.1孔位定位应按施工图进行放线，孔位布置需在避开主筋，一般不应大于100mm 。 2.2.2在正式开孔前，应利用隧道管片注浆孔（吊装孔）进行探孔，检查地层稳定性。若有严重涌水、涌砂，应采取双液浆或化学浆液堵漏。 2.2.3在取芯开孔后，须安装带填料密封盒的孔口管，管侧应安装Ф40mm旁通阀门，防止孔口喷砂。 2.2.4若含水砂量较大，须采用化学泥浆护壁或在回流旁路上增加背压力，使钻孔内保持一定压力，维护孔壁稳定。 2.2.5钻孔偏斜和终孔控制 2.2.5.1钻机就位采用经纬仪（或全站仪）定位。钻孔偏斜率应控制在1%以内，相邻终孔间距不得大于1.2m，否则应补孔。 2.2.5.2冻结孔钻进深度不应小于设计深度，且不大于设计深度0.3m（钻头碰到隧道管片者除外）。 2.2.5.3钻孔结束后，须立即进行打压测斜，若超出设计规定，则进行补孔。 2.2.6铺设冻结管后，应对冻结管长度进行复测。冻结管长度和偏斜合格后进行打压试漏，压力控制在0.8 Mpa，稳定30分钟压力无变化者为试压合格。 2.2.7冻结管之间应采用套管丝扣连接，接头螺纹紧固后再用手工电弧焊焊接，确保其同心度和焊接强度。 2.3冻结参数与机械选择 2.3.1冻结参数确定: 本工程联络通道积极冻结期盐水温度为-28℃～-30℃； 维护冻结期盐水温度为-25℃～-28℃； 2.3.2冷冻机组: 2.3.2.1检查进场冷冻机组设备清单是否满足本工程需要。 2.3.2.2现场对照清单核对冷冻机组设备及相关合格证质保书。 本工程冷冻机组清单如下表：
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。
土层冻结加固及支护施工技术要求 1、冻结孔 1.1冻结孔施工前必须对要破除的管片位置及高程进行测量，确保定位准确。冻结孔开孔位置误差不大于100㎜，应避开管片接缝、螺栓、主筋和钢管片肋板。 1.2冻结孔最大允许偏斜（冻结孔成孔轨与设计轨迹之间的距离）为150㎜。1.3冻结孔成孔控制最大允许间距为1300㎜。 1.4冻结管用Ф89×8㎜低碳钢无缝钢管。冻结管耐压不低于1.0MPa,并且不低于冻结工作面盐水压力的1.5倍。 1.5冻结管接头抗拉强度不低于母管的75%。 1.6施工冻结孔时的土体流失量不得大于冻结孔体积，否则应及时进行注浆控制地层沉降。 1.7施工时首先打透孔复核两隧道预留口位置。如两隧道预留口相对位置误差大于100㎜，则应按保证冻结壁设计厚度的原则对冻结孔布置进行调整。 1.8两侧隧道沿通道外围冻结壁敷设5排冷冻排管，排管间距为500㎜；冷冻排管采用Ф45×3无缝钢管或采用槽钢焊接加工。排管敷设应密贴隧道管片。 1.9共设4个透孔用于冷冻排管及对侧冻结管供冷，透孔采用Ф89×8㎜低碳钢无缝钢管。 1.10本联络通道所处土层为含水率高，冻结孔施工时具有较大风险，冻结孔施工时需使用防喷装置。 2、冻结帷幕 2.1参照上海地区冻土物理力学性质试验，冻土强度的设计指标取为：单轴抗压不小于 3.6MPa,弯折抗拉不小于1.8MPa,抗剪不小于1.6MPa（－10℃）。为保证冻土平均温度达到设计时计算值，冻土验收时平均温度应不高于－10℃。 2.2积极冻结时，在冻结区附近200m范围内不得采取降水措施。在冻结区内土层中不得有集中水流。 2.3在冻结壁附近隧道管片内侧敷设保温层，敷设范围至设计冻结壁边界外2m。保温层采用阻燃（或难燃）的软质塑料泡沫软板，厚度不小于40㎜，导热系数不大于0.04w/mk。
隧道联络通道冻结法施工及验收规范 （征求意见稿） 2018年10月8日
前言 本规范是根据《国家能源局综合司关于印发2017年能源领域行业标准制（修）订计划及英文版翻译出版计划的通知》（国能综通科技〔2017〕52号）的要求，由中煤第五建设有限公司会同有关单位组成编制组编制而成。 编制过程中，遵照国家基本建设的有关方针和政策，认真总结了近年来经实践证明有效和成熟的科技成果和技术工艺，以多种形式征求了全国市政工程系统有关方面专家和单位的意见，经反复研究，多次修改，最后经审查定稿。 本规范共分10章和3个附录等，包括总则、术语、基础资料、施工准备、冻结及相关设计、冻结施工、开挖与支护、监测与监控、验收、安全与绿色施工等。 本规范主编制、参编单位、参加单位、主要起草人和主要审查人： 主编单位：中煤第五建设有限公司 中煤隧道工程有限公司 河南能源化工建设集团有限公司 参编单位： 主要起草人： 主要审查人：
目次 1 总则 (1) 2 术语 (1) 3 基本规定.............................. 错误!未定义书签。 4 施工准备 (4) 4.1一般规定 (4) 4.2基础资料 (5) 4.3现场准备 (6) 5 冻结及相关设计 (6) 5.1一般规定 (6) 5.2冻结壁设计 (8) 5.3冻结孔设计 (12) 5.4初衬设计 (13) 5.5预应力支架设计 (13) 5.6防护门设计 (13) 5.7保温设计 (14) 5.8冷冻站设计 (14) 5.9供电系统 (18) 6 冻结施工.............................. 错误!未定义书签。 6.1一般规定 (19)
盾构法冻结施工安全技术规定 1 冻结站房区内应配备消防水及排气、防毒工具,高压容器和管道应涂抹相应颜色注明。 2 当冻土墙达到设计强度和厚度且与井壁完全胶结,方可进行完全进,出洞施工。破壁时间应尽量缩短,不宜超过三天,否则需对井壁进行保温。 3 控制板块部分冻结管拔除长度和数量。隧道外冻结管暂时不宜拔除,以备盾构被冻住时作为解冻之用;隧道内冻结管拔至洞圈以上0.5m,同时做好二次冻结的准备。 4 盾构进出洞顶进冻结壁时,盾构头端部要保持与冻土墙一定距离,一般不小于0.2m。防止盾构紧靠冻土墙,而使冻土墙变形,造成拔管困难。 5 盾构在穿越冻土墙时,尽量保证正常,不宜停留,防止盾构被冻抱住。 6 在原有垂直冻结孔的基础上,在盾构进洞口的下部应布置一排水平冻结孔,来保证垂直冻结孔拔除后下部能够继续冻结维护。 7 水平冻结孔施工,在冻结孔管片开孔前,应通过孔位确认,在预埋管内施工。 8 冻结施工前,必须对所有影响范围内的管线采取适当的保护措施。施工过程中,加强检测,控制冻胀影响。 9 解冻后,应在隧道内进行适当的跟踪注浆,减少
融沉量,减小冻结对周围环境的影响。在冻结管拔出的同时在孔内灌注水泥、粘土浆或粉煤灰浆,以防止低温对注浆强度的影响。水泥、粘土浆或粉煤灰浆内宜掺2～3%防冻早强剂氯化钙。 10 设计选用标准制冷量较大的冷冻机组,在短时间内把盐水温度降到设计值,以加快冻土发展,提高冻土强度,减少冻胀和融沉量。 11 掌握和调整盐水温度和盐水流量,必要时可采取间歇式冻结,控制冻土发展量,以减少冻胀和融沉。 12 预计融沉量较大的部位可采取压浆充填,以把融沉造成的危害降低到最低限度。 13 为防止解冻拔管后,由于地层沉降而导致的盾构磕头,解冻拔管后,在解冻孔内回填水泥－粘土浆或粉煤灰浆,密实冻结孔。 14 拔冰冻管要在盾构进入洞口内,且安装好密封装置后进行,盾构头部距冻土墙不小于0.2m,以防影响拔管。 15 盾构出洞拔管按推进方向由内到外依次先拔第 一、第二、第三排盾构行进区的冻结管,不需完全解冻。将板块隧道内冻结管拔至隧道顶板以上0.5m左右,并做二次冻结。 16 盾构进洞拔管按推进方向由内到外依次先拔第 三、第二、第一排盾构行进区的冻结管,不需完全解冻。要保证水平冻结孔在盾构没完全进洞前仍在积极冻结状态。 17 在隧道范围内所有冻结管全部拔出盾构顶板以
第6卷 第2期 地下空间与工程学报V o.l6 2010年4月 Ch i nese Journa l o f U nderg round Space and Eng ineer i ng A pr.2010 地铁隧道冻结法施工融沉控制方案及实施* 曹红林 (中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉 430063) 摘 要:人工冻结法开始逐步被应用于城市地下工程的开挖和支护以来,以其对各种地层的适应性强,对环境影响小等特点,较其他地基处理工法显示了较大的优势,但冻结引起的土体冻胀融沉对环境产生了负面影响,制约了冻结法在对环境要求高的地方的应用。为了减缓融沉对环境造成的影响,一般工程中采用注浆补偿的方法,在冻结后开始解冻时配合注浆来控制冻土的融化沉降。作者结合具体工程实例介绍了冻结法施工融沉控制方案及实施要点,给出了融沉注浆的施工工艺的原则和主要施工参数,该工程实践对以后类似工程的实施具有一定的指导和参考价值。 关键词:地铁隧道;冻结法施工;注浆;融沉控制 中图分类号:TU472.9 文献标识码:A 文章编号:1673-0836(2010)02-0387-04 Thaw i ng Settle m ent Control of Subway Tunnel Constructi on by Artificial Ground Freezi ng Cao H ong li n g (Ch i an R ail way S i yuan Survey an d D esign G roup Co.,L t d.,W uhan430063,China) Ab stract:A rtific i a l freezi ng me t hod is w i dely used i n t he c i v il underground excava ti on and suppo rti ng pro jects t hese years,it i s super i or to othe r g round treat m ent me t hods because it i s we ll suit for a l m ost a ll k i nds of l ayers and has l ess i m pac t on env iron m en t.H owever,t he frost heave and tha w i ng settle m en t exert bad i nfl uence on surround i ngs so tha t th i s me t hod is no t adopted i n pro j ects w here t here i s h i gh environment pro tecti on requ irem ent.In order to reduce the infl uence of t ha w i ng settl em ent on environm ent,the m ethod o f grouti ng and compensati on w hen thaw i ng is adopt i n gene ra l pro jects.T his text comb i nes a concrete eng i nee ri ng exa m ple tha t t he m easures and sche m es of t haw i ng se ttle m ent contro l are i ntroduced,and puts f o r w ard techno l og ical pr i nciples of tha w subsidence and its m ai n constructi on param eters,prov idi ng hi gher gu i dance and va l uable reference for si m ilar pro j ects i m p l em entation henceforth。 K ey w ords:underg round ra il w ay tunne;l construction by artificial ground freezi ng;grouting;thaw ing settle m en t contro l 1 引言 人工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,增加其强度和稳定性,隔绝地下水与地下工程的联系,以便在冻结壁的保护下进行隧道、竖井和地下工程的开挖与衬砌施工的特殊施工技术。我国于1955年首次在开滦林西风井使用盐溶液冻结法凿井并获成功,之后便在全国推广使用。我国冻结法的应用已有50年的成熟经验,已建成400余项冻结立井工程,总延米 *收稿日期:2009 11 24(修改稿) 作者简介:作者简介:曹红林(1972-),男,安徽泾县人,硕士,工程师,主要从事隧道及地下工程方面的设计工作。 E ma i:l tsych@l163.co m