隧道联络通道冻结法施工及验收规范

1、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201752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

2、。本规范由国家能源局负责管理和对强制性条文的解释，由中国煤炭建设协会负责日常管理，由中煤第五建设有限公司负责具体条款内容的解释。在本规范执行工程中，如有新的建议或意见，请将意见寄送中煤第五建设有限公司（地址：江苏省徐州市淮海西路241号，邮政编码：221006邮箱： HYPERLINK mailto:cc5c cc5c），以供今后修订时参考。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TOC o 1-5 h z总则1术语2 HYPERLINK l bookmark

3、2 o Current Document 基本规定6 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 施工准备74.1一般规定74.2基础资料8现场准备9 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 冻结及相关设计10一般规定10冻结壁设计12冻结孔设计165.4初衬设计18预应力支架设计18防护门设计19保温设计19冷冻站设计20 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 5.9供电系统25 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 冻结

4、施工27一般规定27冻结孔施工27冻结管安装30供液管安装31冷冻站安装32冷冻站运转33冻结壁检测与判定34冷冻站停冻与拆除37 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 开挖与支护37一般规定37预应力支架及防护门安设37开挖准备及试挖38 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 开挖39初衬施工41防水施工43永久结构施工44冻结孔充填与封堵45充填与融沉注浆46 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 监测与监控48一般规定48监测内容48监控要求49验收5

5、2一般规定52初期支护验收52防水层验收53永久结构、成品验收53 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 安全与绿色施工54 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 10.1安全54绿色施工54附录A钻孔施工原始记录表56附录B钻孔打压原始记录表57附录C冷冻站运转记录表58本规范用词说明59引用标准名录60条文说明61 ContentsTOC o 1-5 h zgeneralrule1.terms2basicprovisions.6constructionpreparation.7Generalrule

6、.7basicdata.8sitepreparation.9freezingandrelateddesign10generalrule10freezingwalldesign12freezingholedesign16primaryliningdesign18designofprestressedsupport18protectiondoordesign19insulationdesign19freezingstationdesign20powersupplysystem25freezingconstruction27generalrule27freezingholeconstruction2

7、7freezingpipeinstallation30installationofliquidsupplypipe31freezingstationinstallation32refrigeratingstationrunning33freezingwalldetectionanddetermination34freezinganddismantlingofrefrigeratingstation36excavationandsupport37generalrule37prestressedsupportandprotectivedoor37excavationpreparationandtr

8、ialexcavation38excavation39liningconstruction40waterproofconstruction42permanentstructureconstruction43freezingholefillingandplugging45fillingandthawinggrouting45monitoringandmonitoring48generalrule48monitoringcontent48monitoringrequirements48acceptance52generalrule52initialsupportcheck52waterproofl

9、ayeracceptance53permanentstructure,finishedproductacceptance53safetyandgreenconstruction5410.1safety54greenconstruction54AppendixAboreholeconstructionrecord56AppendixBdrilldownoriginalrecord57AppendixCoperationchartofrefrigeratingstation58Thespecificationspecifies59Quotationstandardlist60Clause61 1.

10、0.1为加强隧道联络通道冻结法施工管理，统一隧道冻结法施工技术及质量验收标准，确保施工过程的工程安全，环境安全和工程质量制定本规范。1.0.2本规范适用于以氯化钙盐溶液（简称盐水）为冷媒剂制冷系统的水平及近水平隧道联络通道冻结法施工及工程质量验收。1.0.3隧道联络通道施工合同和工程技术文件对施工质量的要求应符合本规范的规定。1.0.4隧道联络通道的施工应推广应用成熟的新工艺、新技术、新设备、新材料。1.0.5隧道联络通道冻结法施工除应符合本规范外，尚应符合国家有关标准的规定。2术语2.0.1联络通道contactpassage隧道之间设置的横向逃生通道。通道及泵站因其紧急疏散和汇集、排放区间

11、积水的双重功能而被相辅应用。本规范中的联络通道是通道和泵站的统称。2.0.2冻结法groundfreezingmethod在施工地下构筑物之前，用人工冻结的方法，对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方法。2.0.3清水系统cleanwatersystem冷却塔与清水泵、闸阀、管路组装在一起形成的清水循环。2.0.4盐水系统saltwatersystem盐水箱与盐水泵、闸阀、管路组装在一起形成的盐水循环。2.0.5制冷系统refrigerationsystem冷冻机与闸阀、管路组装在一起形成制冷系

12、统。2.0.6冻土圆柱frozensoilcolumn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形的冻土柱。2.0.7冻结壁frozensoilwall用冻结技术在构筑物周围地层所形成的具有一定厚度和强度的连续冻结岩土体。又称冻土帷幕或冻土墙。冻结壁由两两相交的冻土圆柱组成，相邻冻土圆柱的交界面称冻结壁界面。2.0.8冻结壁厚度frozensoilwallthickness冻结壁壁面上任一点与另一壁面之间的最小距离。设计冻结壁厚度系指在拟建构筑物开挖面外侧冻结壁所要达到的最小厚度。有效冻结壁厚度为拟建构筑物开挖面外侧冻结壁所达到的厚度。2.0.9冻结壁平均温度averag

13、etemperatureoffrozensoilwall设计冻结壁冻结范围内温度分布的平均值。2.0.10冻结壁交圈时间frozensoilwallclosingtime从地层冻结开始至构筑物周围主要冻结器布置圈上所有相邻的冻结器所形成的冻土圆柱按设计要求完全相交所需的时间。2.0.11冻结壁形成期periodoffrozensoilwallformation从地层冻结开始至冻结壁达到设计要求所需的时间。也称积极冻结期。2.0.12冻结壁维护期maitainableperiodoffrozensoilwall冻结壁达到设计要求后，为了保证构筑物施工过程中的安全，继续向冻结器输送冷量，以维持冻结

14、壁满足设计要求的一段时间。也称维护冻结期。2.0.13冻结孔freezehole按设计要求布置在联络通道周围用于安装冻结器的钻孔，有水平孔、倾斜孔之分。冻结孔一般沿围绕构筑物的环线布置，该环线称冻结孔布置圈。2.0.14冻结孔间距aspacebetweentwoadjacentfreezeholes相邻两冻结孔之间的距离。冻结孔不同深度处的冻结孔间距一般也是不同的。相邻冻结孔孔口之间的距离称冻结孔开孔间距。实际施工完成的冻结孔间距称冻结孔成孔间距。2.0.15冻结器freezingapparatus安设在冻结孔内，用以循环冷媒剂并与地层进行热交换的装置。冻结器由冻结管和置于冻结管内的供液管等组

15、成。2.0.16泄压孔pressurereleasehole用来观测和释放土层冻胀压力的孔。2.0.17测温孔temperaturemeasurementhole布置在冻结壁及冻结降温区内、用于安装温度传感器监测不同时期地层温度分布状况的钻孔。测温数据用来计算冻结壁扩展速度、冻结壁厚度和冻结壁平均温度等冻结壁形成特性参数。2.0.18探孔boreholeinspection用以检查土体冻结效果的检验孔。2.0.19测斜deviationalmeasurement检查冻结孔、测温孔、泄压孔在不同深度上的偏斜值和偏斜方位的工作。2.0.20测深deepnessmeasurement检查冻结孔、测温

16、孔、泄压孔的实际深度的工作。2.0.21冷冻站refrigerationplant在拟建联络通道附近集中安设制冷设备和设施的场所。冷冻站主要由制冷剂（氟利昂等）循环系统、冷媒（盐水等）循环系统、冷却水循环系统及供电系统构成。2.0.22自然解冻ofnaturalthawing冻结法施工完成后，冻土在自然条件下缓慢解冻。2.0.23强制解冻forcedthawing冻结法施工完成后，利用人工致热的方法将原冻结壁强制快速解冻。2.0.24空帮Un-supportedSection联络通道掘进后未初次支护的通道。2.0.25孔口管boreholeorifice-pipe联络通道正常钻孔前，在钻孔位置

17、埋设一段带有法兰的钢管，是安装其它装置的基础这段钢管即为孔口管。2.0.26孔口防喷装置blowoutpreventdevice联络通道正常钻孔前，在孔口管上安装的用于防止钻进时泥水或砂喷涌的控制装置。2.0.27融沉thawingsettlement冻土融化时的下沉现象。包括与外荷载无关的融化沉降和与外荷载直接有关的压密沉降。2.0.28冻胀frostheave人工冻结对地层土体产生的膨胀现象。2.0.29防护门protectivedoor用于通道开挖过程中防止涌水、涌沙的安全门。2.0.30预应力支架prestressedsupport对隧道可施加预应力的一种被动支架，防止因冻胀、融沉对隧

18、道产生的变形。2.0.31透孔thruhole打透两条隧道，向开挖面对侧供盐水的孔。并用来检查隧道线间距、里程及标高。2.0.32充填注浆fillinggrouting对土体与初期支护、初期支护与二衬之间的裂隙用浆液进行充填的方法。2.0.33融沉注浆thawsettlementgrouting对地层自然或强制解冻造成土体融沉的一种注浆控制方法。基本规定盾构始发与接收冻结法施工应符合工程设计、施工组织设计、作业规程及施工安全措施等技术文件的规定。要求技术文件编制应采用先进的技术工艺，提出明确的工程质量标准和要求，制定相应的质量保证措施。隧道联络通道冻结法施工现场质量管理应具有适用的施工技术标准

19、、健全的质量管理体系。隧道联络通道冻结工程施工质量控制应符合下列规定：主要材料、半成品、成品、构配件符合设计要求应进行现场验收，按有关规定复验，并应经监理单位确认。施工材料、设备和构件，必须符合设计要求及有关规范和产品质量标准，并应具有合格证明。（1和2调整下顺序）各工序质量控制应符合施工技术标准，每道工序完成后应进行质量检查并形成记录。质量合格指标应符合下列规定：主控项目的质量达到100%，应为合格。一般项目的质量达到95%及以上，应为合格。应具有完整的施工质量验收依据和质量验收记录。工程施工中必须建立技术档案，并应做好各种检测记录、隐蔽工程记录、质量检查记录等文件资料的收集、整理工作。工程

20、竣工时应做好施工总结，竣工资料应真实、准确、齐全。施工准备4.1一般规定冻结地层的勘察工作应根据工程规模，在前期隧道勘察资料的基础上以及工程地质调查与测绘等工作的基础上确定。冻结地层的勘察应包括工程地质调查与测绘、勘探、取样、室内试验以及冻结地层条件评价。通过踏勘、调查、搜集资料及测绘，对冻结施工中的地质条件和地质问题作出评价，对设计、施工、防治处理及环境保护方案提出建议。勘探工作应充分结合工程特点、交通条件、机具设备等因素，防止对地下管线、地下工程产生影响,必要时进行补勘。进行钻探时，应有专项措施，确保施工安全。钻孔完工后应进行充填。冻结施工前，应进一步查清联络通道处的详细地质资料，了解隧道

21、施工情况，同时应查清冻结施工影响范围内的地下管线、构筑物及建筑物分布，提出施工中的保护措施。建设单位组织完成设计交底，并进行图纸会审。由隧道施工单位提供联络通道位置的实际施工里程和标高，由专业施工单位和监理单位进行复测和复核。编制施工组织设计或施工方案应由建设单位组织专家评审并进行安全技术交底。冻结施工所需的设备、仪器、材料应到达施工现场，主要包括钻机设备、冷冻设备、制冷剂、冻结管等。应急预案已按程序上报并审批，应急物资准备齐全并摆放于施工现场。施工场地具备路通、水通、电通“三通一平”条件。4.2基础资料4.2.1勘察资料施工前应查明周边地面环境及地下管线情况，包括周边地面及地下的建（构）筑物

22、结构、设备、管线特征及其特殊保护要求、与拟建联络通道的位置关系等。联络通道的勘察工作应在隧道勘察资料的基础上,应做详勘并提供勘察孔地质柱状图及相关描述，包括勘察孔全深范围内的土层分布图、土层名称、层顶标高、层厚、取样点位置、土体参数等。联络通道的勘察孔应满足下列要求：）勘察孔应位于联络通道结构外侧，与联络通道结构边缘的距离应为3m5m；）每一个联络通道处应至少布置2个勘察孔，其中一个为取样孔，必要时增加一个静探孔。3）勘察孔深度应深入超过开挖深度至少10m，以便了解联络通道结构底部可能存在的不利地层情况。应查明受联络通道施工影响范围内的岩土分布，以及土体和冻土的强度指标，并在勘察报告中说明。勘

23、察孔资料还应说明含水层及地下水活动特征。应包括含水层埋深、厚度、渗透系数、地下水水位及其变化幅度，以及含水层与地表水体的水力联系等。对于承压含水层，应详细分析其与联络通道结构或冻结钻孔的相对位置，及其对设计与施工的影响。当联络通道附近含水层地下水活动频繁，应提供该含水层的地下水流向、流速等资料，冻结方案也应采取相应的技术措施。应对联络通道附近的水源井、降水井进行调查，收集水源井、降水井的用途、数量、方位、距离、深度，抽水层位，抽水时间，日抽水量以及抽水影响半径等资料。在联络通道附近透水砂层中，设计时应考虑周围降水对施工的影响。冻土试验资料冻土试验资料应包含土层的热物理特性指标。包括原始地温、结

24、冰温度导热系数、比热、冻胀率和融沉率。冻土试验资料应包含冻土的物理力学特性指标。包括弹性模量、泊松比抗压强度、剪切强度、抗折强度、蠕变参数等。人工冻土、热物理性、物理力学性能指标宜通过冻土试验获取资料。其他资料联络通道结构施工图。其他与联络通道冻结法设计，施工有关资料。包括拟建联络通道隧道区间平面图、剖面图，冷冻站安装位置及交叉施工情况，出土方向和位置。联络通道中心线与设计的实际偏差，附近工程施工的有关情况，隧道附近的交通及场地条件，地区气象资料等。4.3现场准备管理、施工人员准备到位。施工设备、材料准备到位。冻结及相关设计5.1一般规定地层冻结加固设计应确保钻孔施工、土方开挖和结构施工的安全

25、，并使周围环境和建(构)筑物不受损害。联络通道开挖后，冻结壁作为临时承载结构，并应设立初期支护。采用冻结法施工的联络通道，其二次衬砌结构应按承受全部外荷载进行设计。地层冻结设计应包含以下内容：冻结壁设计冻结孔、泄压孔、测温孔布置、冷排管、透孔设计冻结制冷系统设计对冻结壁的监测与保护要求初期支护结构设计应急防护门结构设计隧道预应力支架设计充填、融沉注浆工艺及要求对周围环境和(构)筑物可能产生影响的分析注浆工艺要求等出现下列情况之一时，设计中应采取针对性措施：工程特征出现下列情况之一时：)联络通道结构顶部覆土厚度小于6m，或大于25m;两隧道轴线间距大于20m，或小于9m；)区间圆隧道直径大于10

26、m；)侧式泵站；)Z型通道；)叠加通道；)江底、湖底等水体下通道。水文地质条件出现下列情况之一时：地下水流速大于5m/d，有集中水流或地下水水位有明显波动；土层结冰温度低于一2C或有地下热源可能影响土体冻结；土层含水量低、过饱和土层可能影响土体冻结强度；在含有承压水砂层中施工；存在沼气、暗浜、古河道等不良地质条件或因前期施工遗留的不利因素。联络通道施工区域地面影响范围(影响半径为1倍中心埋深)竖向投影区域内存在下列情况之一时：)居民住宅、保护建筑、综合管廊及其他重要建(构)筑物或沉降敏感区域等；城市主干道、城市高架桥或地下通道；给水、排水、供热、燃气、航油等压力总管或干管、市政排水总管(合流总

27、管)、110KV及以上高压电缆、军缆、通信等重要管线；铁路、高速公路、机场跑道、已运营或已建成的轨道交通设施或大型越江隧道工程；5)江河湖泊；同步施工的其它地下工程。其它影响因素)联络通道施工与盾构推进或铺轨等施工交叉作业；2)土体中含有聚氨酯等隔热材料，且范围、分布难以确定；)用其他施工方法扰动过的地层；)在近3个月内进行过水泥系土体加固。当冻结壁表面直接与大气接触或通过导热物体与大气产生热交换时，应在冻结壁或导热物体表面采取保温措施。5.1.7在冻结壁形成期间，冻结壁外200m区域内的透水砂层中不宜采取降水措施。必须降水施工时，冻结设计应考虑降水产生的不利影响。5.2冻结壁设计冻结壁类别及

28、结构形式选择应符合下列规定：冻结壁的分类应符合表5.2.1的规定。冻结壁设计应根据冻结壁功能要求、类别选择不同形式和安全性能的冻结壁。表5.2.1冻结壁功能分类表类别功能与要求说明I仅用于止水而无承载要求如岩石裂隙和混凝土界面缝隙止水II仅用于承载而无止水要求如不透水粘性土层的加固III既要求承载又要求止水如含水砂土层的加固与止水5.2.2冻结壁结构形式选择应符合下列要求：冻结壁宜按受压结构设计；在含水砂性土层中应采用封闭的冻结壁结构形式；冻结壁结构形式选择应有利于控制土层冻胀与融沉对周围环境的影响；联络通道部分可采用直墙圆拱冻结壁，集水井、侧向泵站可采用满堂加固或采用“V”字形冻结壁冻结加固

29、；开挖后冻结壁应设初期支护，冻结壁承载力设计应按承受全部荷载计算。冻结壁设计基础参数应按照下列规定确定：冻结壁的外荷载计算应符合下列规定：冻结壁的荷载应包括土压力、水压力、水体压力、土方开挖影响范围以内地表建(构)筑物荷载、地表超载及其它临时荷载。土压力和水压力对于地下水位以下的砂土、砂质粉土和碎石土宜按水土分算的原则计算；对于地下水位以下的粘性土、粘质粉土宜按水土合算的原则计算。3)垂直土压力按计算点以上覆土重量及地面超载计算；侧向土压力按朗肯主动土压力计算，也可采用经验公式计算；基底土反力按静力平衡计算。侧向土压力计算的经验公式为：PKP(5.2.5)st式中：P为侧向土压力，MPa；sP

30、为计算点的垂直土压力，MPa；tK为侧压力系数，一般取K=0.35-0.7。冻结壁平均温度应根据冻结壁承受荷载大小(或开挖深度)、盐水温度、冻结孔间距、冻结壁厚度、冻结管直径、冻结时间综合确定。冻结壁平均温度可采用成冰公式法、面积法或数值分析法进行计算。联络通道冻结壁平均温度可按表5.2.5-1选取。冻结壁与隧道管片交界面平均温度不应高于一5C。表5.2.5-1冻结壁平均温度设计参考值开挖深度Hj(m)30冻结壁平均温度Tp(C)一6一8一8一10W10盐水温度与盐水流量的确定应符合下列要求：）盐水温度与盐水流量应满足在规定的时间内使冻结壁厚度和平均温度达到设计值的需要；）最低盐水温度应根据设

31、计的冻结壁厚度、平均温度、地层环境及气候条件确定，宜按表5.2.5-2选取。设计冻结壁平均温度低且地温高时宜取较低的盐水温度；表5.2.5-2最低盐水温度设计参考值冻结壁平均温度TpC一6一8一8一10-10最低盐水温度TyC一25一26一26一2828一303）积极冻结7d后盐水温度宜降至-18C以下，积极冻结15d后盐水温度应降至-24C以下，开挖构筑时盐水温度应降至设计最低盐水温度以下。施工初期支护后冻结盐水温度不宜高于-25C，并确保冻结壁与隧道管片的交界面不化冻。4）开挖时，去、回路盐水温差不宜高于2C；在保证冻结壁平均温度和厚度达到设计要求且实测判定冻结壁安全的情况下，可适当提高盐

32、水温度，但不宜高于-25C。5）冻结孔单孔盐水流量应根据冻结管散热要求、去回路盐水温差和冻结管直径确定，冻结管内盐水流动状态宜处于层流与紊流之间。冻结壁厚度设计应符合下列规定：冻结壁厚度设计应根据联络通道的工程地质及水文地质条件、埋藏深度、结构、几何特征、和可能达到的冻结壁平均温度等综合条件确定。II类和III类冻结壁应按承载力要求设计冻结壁厚度。冻结壁的计算方法应符合下列要求：1）冻结壁内力宜采用结构力学或数值计算方法计算；2)冻结壁的力学计算模型可按均质线弹性体简化，其力学特性参数宜取设计冻结壁平均温度下的冻土力学特性指标；采用数值计算方法时，数值计算应建立合理的计算模型。对于隧道的钢筋混

33、凝土衬砌的弹性模量、泊松比、重度、未冻土的弹性模量和泊松比、重度，冻土的弹性模量和泊松比、重度宜根据现场试验或者参考类似材料进行选取。开挖后应及时进行初期支护，冻结壁的暴露时间不宜大于24h。冻结壁可只进行抗压、抗折和抗剪强度验算。冻结壁的强度验算可按式5.2.4进行：KOWR(5.2.6)式中：O冻结壁应力，MPa；R冻土的强度指标，MPa；K安全系数，111类冻结壁强度检验安全系数宜按表5.2.4选取，II类冻结壁强度检验安全系数宜取III类冻结壁的0.9倍。表5.2.6III类冻结壁强度检验安全系数项目抗压抗折抗剪安全系数3.03.02.05有特殊要求的工程冻结壁设计时应验算冻结壁的变形

34、，计算冻结壁最大变形不应超过30mm。6联络通道与管片交界处的冻结壁设计厚度不应小于1.0m，且平均温度不高于-5C，其他部位的冻结壁设计厚度不应小于1.4m。冻结壁形成预计应符合下列要求：冻结壁有效厚度可按下式计算：E二2vt-E(5.2.7T)yjdpqr式中：Ej设计冻结壁有效厚度，mm；yjvdp冻结壁单侧平均扩展速度,mm/d；Eqr冻土侵入开挖面以内厚度,mm；t冻结时间,d。冻结壁单侧平均扩展速度可按表5.2.5选取或采用测温数据计算。表5.2.7单排孔冻结壁（或冻土圆柱）单侧扩展速度设计参考值冻结时间t（d）0202130314041505160粘土冻结壁单侧平均扩展速度vdd

35、p（mm/d）34282824242222202018沙土冻结壁单侧平均扩展速度vddp（mm/d）50404035353030282825冻结壁交圈时间可按下式估算：(4.2.7-2)Stmaxjq2vdp式中：t预计冻结壁交圈时间,d;jqS冻结孔成孔控制间距,m；maxv冻结壁单侧平均扩展速度,m/d。dp在冻结壁形成期，预计冻结壁厚度不应小于设计要求值，同时预计冻结壁平均温度不应高于设计要求值。5.3冻结孔设计冻结孔布置原则冻结孔的布置必须满足能够形成有效的冻结壁厚度和平均温度的设计要求。冻结孔布置参数应包括冻结孔孔位、冻结孔开孔间距、成孔间距、冻结孔深度和冻结孔偏斜精度要求等。冻结壁

36、形成参数应包括冻结壁交圈时间、预计冻结壁扩展厚度和冻结壁平均温度等。对于线间距小于20m的联络通道，可采用从一侧布置冻结孔；对于线间距大于20m的联络通道，宜采用从隧道两侧布置冻结孔。当单排冻结孔不能满足冻结壁设计要求时，可布置多排冻结孔。冻结孔布置设计时宜布置不少于2个的透孔，(特殊情况可不打透孔，但通道两侧预留门洞要进行闭合导线测量)用于验证隧道管片预留门洞位置、线间距长度和对侧冻结管与冷冻排管供冷，透孔的数量根据流量计算是否满足设计要求确定。冻结孔偏斜冻结孔最大允许偏斜值即冻结孔成孔轨迹与设计轨迹之间的距离。冻结孔偏斜精度应符合表5.3.2-1规定。表5.3.2-1冻结孔偏斜精度要求表冻

37、结孔类型水平或倾斜冻结孔竖直冻结孔冻结孔深度H(m)10103030604040100冻结孔最大偏斜值(mm)150150350350600150250250400冻结孔最大允许成孔间距指设计冻结壁厚度范围内冻结孔终孔位置和相邻冻结孔的垂直距离。集水井位置开挖时冻结时间比通道正常段长10天左右，冻结孔深度小于10m时允许终孔间距为1400mm。单排冻结孔成孔控制间距应符合表5.3.2-2规定。多排冻结孔密集布置时，内部冻结孔成孔的控制间距可取边孔的1.2倍。表5.3.2-2单排冻结孔成孔间距设计值冻结孔类型水平或倾斜冻结孔竖直冻结孔冻结孔深度H(m)W1010303060W4040100最人允

38、许终孔间距(mm)11001300130016001600200012001400140018005.4初衬设计5.4.1初期支护应进行荷载力验算。初期支护应能承受20%30%的冻结壁承受的荷载。当出现以下情况之一时，初期支护宜按承受50%冻结壁荷载设计：1通道位置有砂土层；通道长度大于15m或通道开挖时间需要15d以上；3通道开挖区附近3m内有特殊变形控制要求的重要建(构)筑物。初期支护可采用钢筋格栅、钢筋网和喷射混凝土层组成的复合结构形式，也可采用由喷射混凝土，型钢支架、木背板和砂浆充填层组成的结构形式。1)通道2)集水井5.5预应力支架设计预应力支架可采用多边形支撑或环形支撑。在结构设计

39、无明确规定时，预应力支架的设计应符合下列要求：隧道内每个联络通道预留口应设2榀预应力支架，应分别安装在洞口两侧附近。每榀预应力支架应设不少于7个支撑点均匀地支撑隧道管片上，支撑点与管片之间宜设置不小于16mm厚的钢垫板。每个支撑点提供的支撑力不应小于500kN；预应力支架框架宜用型钢制作，应满足现行国家标准钢结构设计规范GB50017的要求。预应力支架之间应有效连接，确保其稳定性；5.6防护门设计防护门的承载能力应按安装位置处的水土压力设计。防护门宜安装在通道预留洞口隧道钢管片上；若安装在混凝土管片上，应采取措施固定牢靠且密封完好；防护门结构设计和安装应符合现行国家标准钢结构设计规范GB500

40、17的规定；在防护门上应安装排气管、注浆管及控制阀门，并配备注浆泵为防护门内供水。防护门安装后应进行水密性试验或气密试验，在不停泵时试验水压或气压应能保持在设计试压值；在集水井位置有透水的砂性土层时，应设集水井井口防护门或盖板。开挖集水井时如发生透水冒砂事故，立即关上防护门，并向集水井内压水或注入聚氨酯等注浆充填材料。防护门应能承受所在深度的地下水压。正常情况下通道挖通初期支护施工结束便可拆除防护门，利于二衬的施工。特殊情况下，如开挖过程中断管、盐水泄露等影响开挖的情况，安全门和对面管片不得拆除，待结构全部施工完后最后拆除并施工喇叭口结构。5.7保温设计在冻结壁附近隧道管片内侧应敷设保温层，保

41、温层应与管片表面密贴，粘结牢固。保温层敷设范围不得小于设计冻结壁边界外1m。隧道管片保温层应采用导热系数和吸水率小，阻燃性好的保温材料。导热系数应不大于0.04W/mh，吸水率不应大于2%。可采用聚氨酯、橡塑、聚苯乙烯和聚乙烯软质泡沫等保温材料。保温层厚度应不小于30mm。隧道管片保温层应采用导热系数和吸水率小，阻燃性好的保温材料导热系数应不大于0.04W/mh，吸水率不应大于2%。可采用聚氨酯、橡塑、聚苯乙烯和聚乙烯软质泡沫等保温材料。保温层厚度应不小于30mm。保温层应采用阻燃型保温层。采用保温板时，应采用专用胶水将保温板密贴在隧道管片上，板材之间不得有缝隙。在冻结孔未穿透管片一侧的隧道管

42、片表面敷设冷冻排管用于冻结壁补强和保温。冷冻排管的敷设范围不应小于冻结壁设计厚度。冷冻排管的冷量一般由冷冻站低温盐水供应，冷冻排管的内径不应小于30mm，管间距不应大于500mm。冷冻排管与管片应密贴。5.8冷冻站设计制冷能力计算宜按照以下规定计算：1冻结管吸热能力按式（5.4.1-1）计算：Q二qA（5.4.1-1）g式中：Qg冻结管总吸热能力,kJ/h；q冻结管吸热系数,kJ/m2h，可取1000kJ/m2h1200kJ/m2h；A冻结管总表面积,m2o冷冻站所需制冷能力按式（5.4.1-2）计算：两站共用一个。Q二mQ（5.4.1-2）zg式中：Qz需要制冷能力,kJ/h；m冷量损失系数

43、，可取m=1.21.5冷冻机选择应满足下列规定：1制冷剂循环系统的冷凝温度应比冷却水循环系统的出水温度高3C5C。2制冷剂循环系统的蒸发温度应比设计最低盐水温度低5C7Co冷冻机的型号与数量应根据计算工况制冷能力、制冷剂循环系统的冷凝温度、蒸发温度实际工况制冷量与标准制冷量之间的换算系数确定。选定冷冻机实际工况的总制冷能力不得小于计算制冷能力，并应考虑备用机。地层冻结盐水应符合下列规定：地层冻结用盐水（冷媒剂）宜采用氯化钙水溶液。2氯化钙水溶液的凝固点应低于设计盐水温度8C10C，比重宜小于1.27千克/升。盐水中可掺加氢氧化钠或重铬酸钠以减轻盐水对金属的腐蚀。氯化钙水溶液应充满循环系统中所有

44、的容器和管路。氯化钙用量可按下式计算确定：G=1.2g（V1+V2+V3）（5.4.3）p式中：G氯化钙用量,kg；g单位盐水体积固体氯化钙含量,kg/m3；P固体氯化钙纯度；V1冻结器内盐水体积，m3；V2干管及集、配集液圈内盐水体积，m3；V3蒸发器和盐水箱内盐水体积，m3。盐水管路设计应符合下列规定：按盐水流速计算供液管、干管和配、集液管管径。盐水在冻结器环形空间的流速宜为0.1m/s0.3m/s，在供液管中的流速宜为0.6m/s1.5m/s，在干管及配、集液管中的流速宜为1.5m/s2.0m/s。盐水干管及配、集液管可选用普通低碳钢无缝钢管，管壁厚度不宜小于4.5mm或其它满足使用要求

45、的新型材料。供液管可选用钢管或聚乙烯增强塑料管，供液管接头必须有足够强度以防断裂。在盐水干管中宜安装软接头以减小温度应力和制冷设备运转引起的震动。盐水泵设计应符合下列规定：盐水循环总流量应按下式计算：W二QZ(5.8.5-1)AT-y-c式中：W盐水循环计算总流量，m3/h；QZ计算制冷能力，kJ/h；Y盐水密度，kg/m3；c盐水比热，kJ/kgC；T去回路盐水温差，C,一般取T=1C2C。盐水泵扬程应按下式计算：H=1.15(h+h+h+h)+h+h+h(5.8.5-2)c1234567式中：HC盐水泵计算扬程，m；hl盐水干管和集配液管中的压头损失，m；h2供液管中的压头损失，m；h3冻

46、结器环形空间的压头损失，m；h4盐水管路中弯头、三通、阀门等局部阻力，取值为(h1+h2+h3)的20%，m；h5盐水泵的压头损失，可取3m5m；h6封闭式循环系统中回路盐水管高出盐水泵的高度，宜取3m-5m；h7蒸发器内的盐水压头损失，m。其中h+h+h二九-竺2(5.8.5-3)123d2g九=0.迸4(紊流)(585-4)4Re九=64(层流)(585-5)Rer=助d丫(5.8.5-6)eVg式中：d盐水干管的直径，m；L盐水管的长度，m；g重力加速度，9.81m/s2；3盐水流速，m/s；九盐水流动阻力系数；Re雷诺数；|J盐水动力粘度系数，Pas；y盐水密度，kg/m3。盐水泵电动

47、机功率按下式确定：N=1.25WH丫(585-7)102x3600 xq耳12式中：W盐水循环计算总流量，m3/hHC盐水泵计算扬程，mn1盐水泵的效率，取0.75；n2电动机的效率，取0.85；y盐水密度，kg/m3)。应按盐水循环计算总流量、盐水泵扬程和电机功率选择水泵型号和台数，配备盐水泵在计算扬程下的总流量不得小于计算流量，并应设置满足设计能力的备用泵。冷却水设计应符合下列规定：高底差，冷却塔1冷冻站冷却水总循环量按下式计算：W0=W1+W2(5.8.6-1)式中：W0冷却水计算总循环量，m3/h；W1冷凝器冷却水用量，m3/h；W2冷冻机冷却水用量，m3/h。其中采用壳管式冷凝器时的

48、冷却水用水为：W二QZ(586-2)1000AT式中：Q冷凝器的总负荷，kJ/h,；zT冷凝器进出水温差，取4T=3C5C。采用蒸发式冷凝器时的冷却水用量和冷冻机的冷却水用量宜参照厂家提供参数确定。不安装冷却塔时的补充水量宜按下式计算：W二气“2-翠(5.8.6-3)t一t20式中：W3补充水量，m3h；t2冷凝器出水温度，C；t1冷凝器进水温度，C；to补充水温度，C。安装冷却塔时的补充水量宜按下式计算：(5.8.6-4)式中：W3补充水量，m3/h；W冷却塔循环水量，m3/h；错误！未找到引用源。一一冷却塔进出水温差，C；错误！未找到引用源。一一冷却塔的飞溅损失水量，m3/h，取(0.01

49、o.o2)W；错误！未找到引用源。其他排放水量，m3/h。宜采用不结垢的冷却水，水温宜低于28C。应按冷却水计算总循环量选择冷却水循环泵型号和台数，水泵扬程宜为1240m。冷冻站和冷却塔不在同一水平的要计算高差。并应设置满足设计能力的备用泵。低温容器及管路保温设计应符合下列规定：制冷剂循环系统的中压、低压容器和管路、盐水箱、盐水干管和配集液管等低温容器和管路必须保温。2保温层敷设宜使其外表面温度比环境露点温度高2C以上，保温层不宜产生凝结水，使冷量损失在允许范围内。保温层应采用阻燃型保温层。采用保温板材时，应采用专用胶水将保温板密贴在隧道管片上，板材之间不得有缝隙。低温容器、管路的保温层均应铺

50、设防潮层5同时应符合现行国家标准工业设备及管道绝热工程设计规范GB50264的有关规定。5.9供电5.9.1建筑施工现场临时用电工程专用的电源中性点直接接地的220/380V三相四线制低压电力系统，必须符合下列规定：采用三级配电系统；采用TN-S接零保护系统；采用二级漏电保护系统。5.9.2施工现场临时用电设备在5台及以上或设备总容量在50kW及以上者，应编制用电组织设计。施工现场临时用电组织设计应包括下列内容：现场勘测；确定电源进线、变电所或配电室、配电装置、用电设备位置及线路走向；进行负荷计算（负荷计算的依据是用电设备的容量、类别、分组、运行规律等，可采用需用系数法）；选择变压器；设计配电

51、系统：1）设计配电线路，选择导线或电缆；2）设计配电装置，选择电器；3）设计接地装置；4）绘制临时用电工程图纸，主要包括用电工程总平面图、配电装置布置图、配电系统接线图、接地装置设计图。设计防雷装置；确定防护措施；制定安全用电措施和电气防火措施。5.9.3在施工现场专用变压器的供电的TN-S接零保护系统中，电气设备的金属外壳必须与保护零线连接。保护零线应由工作接地线、配电室（总配电箱）电源侧零线或总漏电保护器电源侧零线处引出。当施工现场与外电线路共用同一供电系统时，电气设备的接地、接零保护应与原系统保持一致。不得一部分设备做保护接零，另一部分设备做保护接地采用TN系统做保护接零时，工作零线（N

52、线）必须通过总漏电保护器，保护零线（PE线）必由电源进线零线重复接地处或总漏电保护器电源侧零线处，引出形成局部TN-S接零保护系统。PE线所用材质与相线、工作零线（N线）相同时，其最小截面积应符合:相线芯线截面S16mm2时PE线最小截面为S，相线芯线截面16S35mm2时PE线最小截面为16mm2，相线芯线截面S35mm2时PE线最小截面为S/2。5.9.6电磁式断路器、漏电保护器的额定电流温度修正系数：环境温度30C时取1.0，环境温度40C时取0.94，环境温度50C时取0.9。冻结施工6.1一般规定6.1.1采用冻结法施工的联络通道，其开口位置两侧各10m管片与交接面应进行注浆加固，保

53、证管片与土体交接面的密实；有集水井的通道管片上宜预留排水口，并做好保护措施。孔口管的定位要符合设计参数要求。在冻结壁质量达到设计要求,且开挖准备工作验收合格的条件下方可转入开挖工序。土方开挖采用矿山法短段掘砌的方式,随挖随支，严格控制冻结壁温度升高和变形。施工中应对地表及其构筑物、管线、隧道及支护结构进行动态监测并及时反馈信息。6.2冻结孔施工钻机平台搭设应牢固平整，并有利于冻结孔成孔设备移位和固定。采用建筑钢管扣件搭设施工平台，应符合现行行业标准建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程JGJ130的规定，脚手架应与隧道或墙体在水平方向固定牢固。采用自制升降施工平台时，应进行承载力验算，并应设置防

54、止升降平台掉落的保险装置。冻结孔成孔方法可采用跟管钻进法、夯管法、顶管法等施工方法。在地层沉降控制要求高的地层中应采用钻进法时，宜实施保压钻进。6.2.3冻结孔开孔位置偏差应符合设计要求，并不宜大于100mm。冻结孔开孔间距误差不得大于150mm。冻结孔孔口应避开隧道管片接缝、螺栓孔并宜避开钢管片肋板、混凝土管片主筋。偏斜值、成孔间距及深度应符合设计要求。6.2.4在隧道管片上施工冻结孔时，应采取二次开孔工艺。即先安装孔口管和阀门后再开透隧道管片，孔口管安装应符合下列要求：1孑L口管宜采用低碳钢无缝钢管，孑L口管内径宜大于冻结管外径10mm20mm，管壁厚度宜为57mm。孔口管管端应加工长度不

55、小于200mm的鱼鳞扣；2在混凝土管片上安装孔口管时，应先用取芯钻钻进深250mm300mm（至少留50mm不打透管片）、直径大于孔口管管径2mm4mm的钻孔，鱼鳞扣缠上麻丝或者棉布条，插入深度不宜小于200mm，并用不少于3根直径不小于12mm的膨胀螺丝将孔口管与隧道管片固定牢靠，孔口管与管片之间不得渗漏。3在钢管片上，应采用焊接方法固定孔口管，焊缝高度不得小于孔口管管壁壁厚。当采用在钢管片格腔上覆盖钢板的方法固定孔口管时，覆盖用钢板厚度不得小于10mm，钢板焊接宜与管片内表面平齐，并应按设计要求填充钢格腔。在承压水地层中跟管钻进或夯（顶）进冻结管时，必须安装孔口防喷装置。冻结孔钻进用钻进法

56、施工冻结孔时，在黏土或淤泥等不透水地层中可采用清水钻进；在流砂或粉土层中应采用泥浆钻进，并根据地层情况调整泥浆成份、配比，防止钻孔塌孔影响钻进并引起地层沉降；在冻结孔施工时，排出土体体积大于冻结孔体积时，应立即用水泥浆或水泥水玻璃双液浆进行注浆补偿。注入量不应小于流出量的1.5倍；冻结孔施工结束后应采用水泥浆或水泥水玻璃双液浆封堵冻结管与孔口管之间的缝隙。冻结孔施工应满足下列要求：采用先下后上的冻结孔施工顺序。冻结孔施工方位应根据实际开孔误差调整，以减小冻结孔的最大偏斜值；如设计有透孔，先施工穿透联络通道两端隧道的透孔，验证隧道管片上预留洞门的相对位置、隧道线间距长度；当两预留洞门相对位置偏差

57、大于100mm时应修正冻结孔设计；冻结孔宜间隔施工，宜通过调整中间冻结孔的设计施工轨迹，减小冻结孔最大成孔间距，使冻结孔间距均匀；开孔孔位、方向和冻结孔后视点应准确布设，校验、控制冻结孔施工方向；施工第一个冻结孔时，应复核地质、水文情况，根据施工情况优化冻结孔施工工艺参数；应确保冻结管加工质量，先配管确认冻结管连接顺直后再用于施工；在开始钻进或下入冻结管时，应检查钻杆或冻结管的方位与倾角，确保孔口段冻结管方位满足设计要求；冻结孔的深度应符合设计要求，设计要求顶到对面管片的冻结孔必须打到对面管片。10对于深度较大的冻结孔，开孔段宜预设0.51的上仰角。透孔施工数量应满足开挖面对侧的冻结管、冷板制

58、冷量要求。透孔施工结束后首先测斜、测深，判断实际里程、线间距和设计的偏差并指导其他冻结孔的施工。冻结孔施工过程中应及时测斜。可采用经纬仪灯光测斜法或水平陀螺测斜仪等方法测斜。可采取在冻结孔成孔间距超限的两冻结孔中间增加布置冻结孔的方法使冻结孔成孔间距满足设计要求。冻结孔施工完成后应根据测斜数据绘制喇叭口、正常通道、对侧隧道与联络通道交界面、集水井等断面的冻结孔成孔偏斜图。钻机拆除应在全部冻结孔验收合格后进行。6.3冻结管安装冻结管材质和规格确定应符合设计要求，不得采用焊接钢管。当采用跟管钻进时，冻结管管壁厚度不宜小于8mm；采用夯管时，冻结管管壁厚度不宜小于6mm。冻结管接头可采用螺纹连接或内

59、管箍连接。冻结管接头强度不宜小于母管强度的60%。跟管钻进时冻结管连接宜采用螺纹直接连接或带丝扣的内管箍连接，并用焊接补强、密封坡口接头缝。夯管时冻结管宜采用不带丝扣的内管箍对焊接头。跟管钻进时冻结管最前端要安装单向阀。接头内管箍应与冻结管材的材质一致，管端应留坡口，选用焊条应与管材材质相匹配，焊缝应饱满且与管壁齐平。冻结管焊接后，应将焊缝冷却5min10min,再将冻结管下入地层。冻结管管材及连接应顺直，不得有明显弯曲。6.3.6冻结管下入地层深度不得小于设计深度，不宜大于设计深度0.5m。冻结管管口露出孔口管不宜小于100mm。冻结管内不得留有任何杂物。冻结管下入地层后必须进行试压。试验压

60、力应为冻结工作面盐水压力的1.5倍2倍，且不宜低于0.70MPa。经试压30min压力下降不应超过0.05MPa，再延续15min压力保持不变为合格。冻结管周围及冻结区域不得漏水漏泥，出现漏水漏泥时应采用注浆方法封堵。渗漏的冻结管处理应符合下列规定：试压不合格的冻结管必须进行处理达到密封要求后再使用。无法处理时应补孔；向下倾斜的冻结管出现渗漏时，可在漏管中下入小直径冻结管的方法进行处理，并在小直径冻结管外侧充满清水或泥浆。小直径冻结管应采用低碳无缝钢管，内径不宜小于57mm，管壁壁厚宜为3mm4mm,宜采用直接对焊连接。下套管的冻结孔数不得多于冻结孔总数的5%。小直径冻结管下放深度和耐压要求应