最新0隧道冻结法技术大全

1、0隧道冻结法技术大全精品资料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六、冻结法凿井技术仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2精品资料-、水平冻结施工技术.水平冻结设计设计原则与关键技术设计原则在水平冻结加固后，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。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。满足环境保护及施工供水、供电能力要求。进行系统的施工监测，实现信息化施工。关键技术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

2、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。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。冻胀融沉的控制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400mmj的钢筋混凝土墙密闭开挖工作面，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢3精品资料并回头将断面径向

3、扩大1.31.4m,长4m的隧道断面，作为第二段隧道冻结施工作业面。具冻结段划分见图2-13-2-1。施工顺序为：明挖段工作井施工一第一段隧道冻结孔钻进一积极冻结一冻结维护 及第一段隧道掘进及初衬施工一扩大段施工一第一段隧道地基强制化冻、注浆和施工 内衬一第二段隧道冻结孔钻进一积极冻结一第二段隧道掘进和初衬施工一第二段隧道 地基强制化冻、注浆和施工内衬一停止冻结及进行其它冻结孔注浆一冻结设备拆除。冻土帷幕设计设计基础资料取土的平均容重为19kN/甫，变形模量为6MPa泊才&比0.395。取冻土（平均温度- 10 C）的变形模量150MPa泊才&比0.3,设计抗折强度为1.8MPa（上海地区淤泥

4、质粘土 的极限抗折强度试验值为2.83MPa）单轴抗压强度5MPa取地面超载为67kPa （约 为土层承载力的2/3） o隧道覆土厚度按11m考虑。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-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+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仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢4I !1精品资料1泰？ s盘I普重

5、5回5W 鬓董藐蒙普辟量蒜一易二 OSI*SIE 0空盘褰*II.图分划段结冻图 2-13-2-2仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢5精品资料冻土帷幕结构图财：L国中所献域魂料利开孔住跳冻土雕触版前2,赳他就触度犍上就区类碗层东,工蚓躲并材生轴域计就飙息3糊靴娘米计画.仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢6精品资料计算最大应力及安全系数项目抗拉（抗折）抗压计算值0.466Mpa1.32MPa1.41MPa位置底拱内缘中部底拱外缘中部底拱与左侧墙交接处内缘强度指标1.85.05.0安全系数3.833.783.54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，

6、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 300600mm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55mffi 37m 孔内根据地层情况布置58个

7、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30ml孔 口安装1泄压阀和2MPaE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35do开挖时的冻结壁有 效厚度为1.4m。具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，掘进时冻土进入隧仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢7精品资料道开挖断面很少

8、，这样，既有利于初衬喷射混凝土施工，又可增加冻土帷幕有效厚度，保证扩大断面在扩大后其冻土帷幕厚度大于1.4m。冻结技术参数图 2-13-2-3仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢8精品资料第一段冻结孔布置图1,耦长荆板L档孔触梆IH股.3,林孔魏林钻蚩向外脑为L%L瓶也置馥不好1崛：飘牖循最林瓯就联通制腱加，伽5、*腿止钻头，料甥普进.人构物MQEtet羹皤加工短蔻插并用手工精.储管林LIL7、档孔初般笠仙裔雕群X东精管中后和JTMPl9.或刈阳L二八布置在期国免最大的招为东期1中同内励西心其亲度和5L瓜 她也一个,布置由木玷有总明内期1.5碟近隧道中心溅也妇斓深加油允许解 翱1轧ik

9、 *nwm（）.图 2-13-2-4仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢9精品资料第二段冻结孔布置图相；1,东林以36%L样孔廉力棒飘匕K东翻耦林雌，跳脑和.Q鼠4,开雕量能不大利岫由L偏耽许制剂网；糕眼孔槌同瞅L枷S,耦建止驮，制糟霍帏丸, 东尊肋加i韩仙工超踽接，并舸工补漏 找管牲度知*加,.魂飘整股熟口富联配t. #fdH7ML Wa.9、HMS，布懿飒履量烦怖酶剧中*其秋那池应整却压孔一久才一在冻片布置园内题.51第tn置中心重心其孔深和%允减辟加东1L棚靶烧米计血.一肝肺睇的东岩孔图 2-13-2-5仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢10精品资料hei (It；3H

10、l1 Hit111m kcal/h检查设备铭牌和说明书1备盐水泵流量197 m3/h（盐水）检查设备铭牌和说明书能冷却水泉总流里 300m/h检查设备铭牌和说明书力供电能力398kw由甲方提供底座找平水平仪找平用水平仪找平2冷主机联轴器找正中心度误差&小0.075mm,轴线偏斜0 0.03 0用千分表量测仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢33精品资料冻 机 安 装管路连接按设备要求按产品说明书连接、调试电气连接按设备要求按产品说明书接线、调试试漏高压和低压系统试漏压力 分别为 1.8MPa 和 1.2MPa, 稳压时间为18h用抽氟机打压真空试验5.332kPa保持24h回升00.66

11、7kPa用抽氟机抽真空3盐 水 系 统 安 装盐水泵底座找平水平仪找平用水平仪找平盐水泉联轴器找 正中心度误差&小0.1mm,间隙 0.3mm用千分表量测泵主轴密封滴油1020滴/min试运转盐水管路安装一按冻结系统设计图按图检查盐水管路试漏打压0.8MPa稳定10min用手动打压泵打压4清 水 系 统 安 装清水泵底座找平水平仪找平用水平仪找平清水泵联轴器找 正中心度误差&小0.1mm,间隙 kcal/h检查设备铭牌和说明书1备盐水泵流量197 m3/h（盐水）检查设备铭牌和说明书能冷却水泉总流里 300m/h检查设备铭牌和说明书力供电能力398kw由甲方提供底座找平水平仪找平用水平仪找平2

12、冷主机联轴器找正中心度误差&小0.075mm,轴线偏斜0 0.03 0用千分表量测仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢34精品资料冻 机 安 装管路连接按设备要求按产品说明书连接、调试电气连接按设备要求按产品说明书接线、调试试漏高压和低压系统试漏压力 分别为 1.8MPa 和 1.2MPa, 稳压时间为18h用抽氟机打压真空试验5.332kPa保持24h回升00.667kPa用抽氟机抽真空3盐 水 系 统 安 装盐水泵底座找平水平仪找平用水平仪找平盐水泉联轴器找 正中心度误差&小0.1mm,间隙 0.3mm用千分表量测泵主轴密封滴油1020滴/min试运转盐水管路安装按冻结系统设计图按

13、图检查盐水管路试漏打压0.8MPa稳定10min用手动打压泵打压4清 水 系 统 安 装清水泵底座找平水平仪找平用水平仪找平清水泵联轴器找 正中心度误差&小0.1mm,间隙 0.3mm用千分表量测泵主轴密封滴油1020滴/min试运转清水管路安装按冻结系统设计图按图检查清水管路试漏打压0.3MPa稳定10min用手动打压泵打压5电气系统耐压试验低压系统耐压1000v用摇表试压6盐水浓度盐水比重为1.261.265用比重计量测冻结系统运转与冻土帷幕形成质量检验冻结系统运转正常是冻土帷幕按设计形成的前提条件。冻结系统运转是否正常和冻土帷幕是否按设计形成，直接影响冻结和隧道掘砌施工的安全和速度。表

14、2-13-8-4所列为冻结系统运转与冻土帷幕壁形成质量指标与检验方法。冻结系统运转与冻土帷幕壁形成质量检验方法序 号检测内容设计要求检验方法1冻结制冷系统运转制冷系统运转正常， 系统状态参数符合设 备要求检测去、回路盐水温度、流量和 冷却水温度，检查冷冻机上的控 制仪表读数。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢35精品资料2盐水温度设计最低盐水温度-26-30,开冻7天达 到-20 C用精度为0.3 C的精密温度计检 测去路干管盐水温度3冻土帷幕交圈时间30d观测冻结圈内卸压孔压力明显增 力口；根据测温孔温度计算4冻土帷幕达到设计 厚度时间达到冻土帷幕设计厚 度时间为35d根据测温孔测温

15、数据确定。5冻结管工作状态冻结管无断裂和堵塞通过监测盐水箱液面与冻结器回 液软营枳霜检查冻结管是否漏盐 水。8.冻结法施工技术措施当通过监控量测，发现地面建筑物达到警戒值时，可对建筑物基础进行加周。在隧道开挖期间，如发现冻结壁异常和强度不够应及时采用液氮冻结措施补 强。进行地下水流速测定，如地下水流速大于 0.5m/d时，可同时采用压注施工 法，减少地下水流速。加强现场监测，包括盐水温度、流量，冻结过程中冻土壁温度及成长状态，开 挖期冻土壁的变形，地面冻胀和融沉。注意冻结膨胀和解冻后收缩对临近建筑物的影响，为减少冻胀影响可设减压 孔，为避免解冻后地基的收缩沉降，采用地基加固注浆。解冻过程中不能

16、忽视监测。解冻后出现冻胀线以上的下沉土质，可在解冻的同时进行压注以防止地层出现 空洞。如出现地面建筑物沉降，可用注浆加固建筑物地基。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢36精品资料在钻孔时加强钻进孔的测斜，以保证钻孔的精度，注意：开孔孔位偏差20mm孔位不得内移。注意做好隧道衬砌施工与冻结施工两者的密切配合。注意低温系统的隔热、防潮，正常情况下，冷量损失不得超过冷冻站工作能 力的20%压风入洞前，在洞口附近设置压风过滤干燥式压风冷凝分离等干燥器，把风 中的水蒸汽吸出，并在风动工具内加入酒精，防止风动工具冻结。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢37精品资料二、冻结法基坑围护型式

17、及其应用【摘要】随着人工冻结法技术的日趋成熟，目前人工冻结法已广泛的用于地铁联络通道的设计及施工中，但 是冻结法作为一种基坑围护形式的设计及施工实践还很少。本文系统地介绍了大统路地道改建段基坑采用冻结法基 坑围护型式设计及施工的具体情况，通过对冻结设计、冻结施工、开挖施工及采取的相应措施等进行总结分析，得 出一系列有价值的数据，表明在大统路地道基坑中采用冻结法作为围护结构型式的设计是合理的，对类似工程的设 计施工有一定的指导意义。【关键词】 人工冻结法；冻土墙；基坑围护；数值模拟随着地层人工技术的日趋成熟，人工冻结法广泛的应用于地铁上下行线联络通道的施工，并取得了良好的 效果。但是目前人工冻结

18、法还很少应用在基坑工程围护设计中。本文中的大统路地道改建段基坑围护就采用冻结法 围护型式，按照重力式围护结构的设计方法，结合施工实践，本文得出了人工冻结法按照重力式挡墙设计的有益结 论，同时也得到了人工冻结法施工的相关经验参数。1工程概况原大统路地道下穿国铁与轻轨3、4号共线立交，现为了将 3、4号线共线运营改为两线独立运营，拟对紧靠轻轨立交桥的部分大统路地道敞开段进行改建，由原来的U字形敞开结构改为箱形暗埋地道。拟改建的敞开段地道与地铁 3号线轻轨立交桥斜交约 60 。地道净宽约23m,净深约5. 2 m ,地道结构侧 墙与底板厚度均为 0. 9m。改建范围为 K0 +360m 至K0 +3

19、85m，总长度约25m。由于地道改建时需凿除原结构底 板，而地道底板以下地层为含水砂层，地下水位较高，因此，需要对改建地道周围进行适当的围护，以避免原地道 底板凿除后发生坑底流砂、管涌和坑壁地层严重变形甚至坍塌，从而引起附近国铁和轻轨立交沉降的安全事故。2冻结法设计方案1工程难点(1)所处地层为砂质粉土，地层条件复杂。从地表填土以下至约深16m均为砂质粉土，其稳定性差，施工时很容易发生基坑严重变形甚至涌砂。(2)施工区域紧邻国铁与轻轨立交，对环境影响控制要求高。(3)施工区周围地下管线复杂。在施工区附近有较多地下管线，其中地道东侧中3500合流污水管距 离地道边线约4. 15. 3m ,该污水

20、管不能搬迁，给地道改建施工带来了较大风险。经过多种方案的比较，本工程最终对该暗埋地道改建段采用人工冻结法基坑围护设计施工。2 . 2冻结法基坑围护方案设计针对该工程的特点，采用冻结法基坑围护和振冲注浆法进行坑底加固的总体设计施工方案，其设计要点是(1)采用冻土墙进行基坑围护，冻土墙插入深16m以下隔水的1粘土层，以杜绝坑底泛砂与管 涌。(2)对原地道底板以下地层进行振冲注浆加固，以提高地基承载力与稳定性，防止凿除原地道底板时两侧 冻土挡墙发生水平滑移或倾覆，并对防止坑内施工灌注桩时发生钻孔坍塌也有一定作用。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢38精品资料帽*KlifiR危川田F.里；r

21、si-图1大筑路地道基坑围护平面图(3)根据基坑开挖宽度较大、深度较浅 (开挖深度6m)的特点，地道两侧冻土墙设计按照重力式挡土墙设 计，免去基坑内支撑。(4)原盲沟排水管路需改建为沿敞开段地道侧墙敷设。设计冻土墙将排水施工区包围其中，以便在地道改 建过程中利用冻土墙围护进行排水管路施工。(5)预计冻土墙向外的水平冻胀位移为20mm ,如果冻土墙直接与合流污水管接触，有可能因地层冻胀损伤合流污水管，因此，设计中要求冻土墙距离合流污水管不小于0. 5m ,并且在合流污水管上设置水平位移测点，一旦合流污水管水平位移超限(10mm),通过在冻土墙与合流污水管之间钻孔泄压的方法，使合流污水管的水平位

22、移控制在允许范围之内。2 . 3冻结法基坑冻结参数设计(1)冻结围护范围与冻土墙深度确定。冻结围护范围为沿新建暗挖段结构和排水施工区外边界。围护区成 顶角约56。的平行四边形状，沿地道中心线净长度约25m ,垂直于地道中心线的净宽度约 27. 2m。围护冻土墙总深度(从地面算起)为20m,插入深部1粘土层约4m,插入比接近3。7001000 1000Y/运 _=_-血08冻结管曲)冻土壁1 J I.oSOC2000(2)冻结孔布置与冻土墙厚度。通道两端：采用单排冻结孔冻结，孔间距 0. 8m ,按积极冻结时间 40d计算，冻土圆柱扩展半径不小于 1m,冻土墙厚度约为2m。通道两侧：采用内排竖直

23、深孔、外排倾斜浅孔的双排孔冻仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢39精品资料结，其中内排垂直冻结孔深度 20m ,孔间距0. 8m;外排倾斜冻结孔深度12m,孔间距1.2m。内外排孔地面处间 距为0. 7m。按积极冻结40d预计，深度12m以下冻土墙厚度约为 2m,深度12m以上冻土墙下厚上薄，下部最大厚 度为4m ,顶部最小厚度为 2. 7m。(3)冻土墙平均温度与冻土强度指标。预计冻土墙的平均温度不高于-10C,冻土的抗压、抗剪和抗折强度分别可达到3. 6、1.5和1.8MPa。(4)泄压孔布置。在地道东侧墙冻土墙外边界布置泄压孔。泄压孔深度初步确定为10m,以接近合流污水管底深度为

24、宜，泄压孔间距初步确定为1.2m o2 . 4主要冻结施工设计参数主要冻结施工设计参数为：冻结孔最大偏斜量 100mm;冻结管采用 中108 X低碳钢无缝钢管；两侧墙垂 直冻结孔(两排)个数为76/50个，对应深度为20/12m;端侧冻结孔个数为80个，深度为16m;测温孔布置8 个,深度1620m;泄压孔孔径 中190,深度8m,布置24个；最低盐水温度为 2830C积极冻结时间 40d 。3冻结法基坑围护施工工艺要点(1)冻结孔施工：钻孔采用优质泥浆作洗井液，防止钻孔坍塌；冻结管采用内衬管对焊连接；对冻结管进行打压试漏。冻结管试漏压力不低于1.0MPa;冻结孔采用经纬仪灯光侧斜。当冻结孔成

25、孔间距大于设计要求时打补孔；开孔前必须摸清需保留的地下管线位置，避免被钻进损坏。(2)冻结系统安装：设1个冷冻站。装备 YSLG16F型冷冻结机组(或同等制冷量冷冻机)5套：冷冻机 与盐水箱和盐水箱与冻结器之间采用独立的盐水循环系统；每组冻结器均安装盐水控制阀门，并检测每组冻结器的盐水温度与盐水流量；在盐水箱中安装液位计和盐水漏失报警器；在地道侧墙内侧面敷设橡塑泡沫板保温。(3)积极冻结与维护冻结：开冻后巡回检查冻结器结霜，如发现结霜不均匀或有融化的情况，采取调节 控制阀门和放空等措施解决冻结器盐水流量不均匀的问题；积极冻结一周后盐水温度降至-18 C以下，开挖时盐水温度降到设计最低盐水温度要

26、求 ；根据冻结壁温度监测并结合有限元数值模拟预测冻结壁的发展趋势。如冻结 壁发展速度不能满足设计要求，采取延长积极冻结时间和增加冻结供冷等补救措施；控制冻土壁均匀、对称发展。每天检测周围地层沉降，一旦发现有明显沉降，通过调整冻结冷量或打泄压孔释放冻胀变形；实测冻土壁厚度和平均温度达到设计要求，水文孔水位稳定上升，即可进行地道底板凿除施工；在地道底板凿除与新结构施工期间进行围护冻结，维护冻结盐水温度不高于-28C;在积极冻结时，要停止冻结区内的排水管路过水，并尽量避免地层疏水；实测冻土墙厚度达到设计要求后转入围护冻结并进行基坑开挖；一旦实测合流污水管水平位移达到警戒值，在合流污水管与冻土墙之间钻

27、进泄压孔。泄压孔用直径190mm的三叶钻头钻进，通过在钻孔内循环清水排土，释放水平冻胀力，使冻土扩展与冻胀得到抑制。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢40精品资料图3通道端单摞冻绪管分布图4通道双扑冻结管分布(4)停冻时间、封孔与融沉注浆。完成暗埋地道结构施工后即可停止冻结。停冻后用水泥砂浆充填冻结孔。在地层解冻过程中进行融沉注浆。融沉注浆技术要点如下：注浆过程应遵循多点、少量、多次、均匀的循序渐进原则，并应根据实测地层沉降情况调整融沉注浆参数；注浆材料以水泥-水玻璃双液浆为主，单液水泥浆为辅。水泥 水玻璃双液浆配比为：水泥和水玻璃的溶液体积比1 ： 1 ,其中水泥浆水灰比为 0. 8

28、 o采用B35B40水玻璃，加12倍体积水稀释；最大注浆压力为0. 2MPa;注浆速度范围为2040L / min;自下而上分段注 浆，注浆段高0. 20. 33m ,段内注浆量5070L。总注浆量为冻土体积的 1520%;当一天地面沉降大于 1. 0mm,或累计地面沉降大于 3. 0mm时，应进行跟踪注浆；当地面或地道隆起达到 3. 0mm时应暂停注浆。(5)施工效果。地道两端采用单排冻结孔冻结。通道两侧采用内排深孔、外排浅孔双排孔冻结。开挖过程 中，由冻结施工引起合流污水管竖向位移为下降约6mm,水平位移为向坑内约 2. 5mm ,处于安全合理的范围。4结语按照设计方案施工，基坑在冻结 4

29、0d后开挖，开挖过程中没有出现较大的弯曲和变形，保证了开挖安全进 行；对周边建筑物的沉降监测结果表明周边建筑物的沉降符合要求，没有产生较大的不均匀沉降，说明封孔与融沉 注浆的设计是成功的；对高含水量的不稳定软弱地层的地下工程，采用冻结法基坑围护形式，可以有效地起到加固 和防水作用。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢41精品资料由于本工程周边环境复杂，变形控制要求高，基坑形状不规则，并且本工程属于大统路地道改扩建工程后期工程的一部分，通过提前冻结，可充分节约施工总工期，避免了冻结过程延长工期的缺点。参考文献1河海大学，江苏宁沪高速公路股份有限公司.交通土建软土地基工程手册M.北京：人民交

30、通出版社，2001 . TOC o 1-5 h z 2杨平.平面冻土墙变形计算的理论分析 J.阜新矿业学院学报，1997,16( 2) : 499503 .3杨平，张维敏.平面冻土墙在风道基坑施工中应用J.岩土工程界，2002, 5( 8) : 4748.4张晶，杨更社.深基坑围护中冻土墙变形的解析计算J.长安大学学报，2002,22( 2) : 1441 .5东兆星，崔广心.深基坑支护中冻土墙力学特性研究综述J.岩土力学，2002,23( 5) : 622626 .6董金梅.人工冻结支护结构模型分析J.天津市城市建设学院学报，2010,7( 1) : 5355.仅供学习与交流，如有侵权请联系

31、网站删除谢谢42精品资料三、冻结法施工工法3.1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线田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。3.2特点冻结法适用于各类地层尤其适合在城市地下管线

32、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%勺任何含水、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。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢43精品资料使用范围冻结法适用于各类地层，主要

33、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。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。工艺流程冻结法施工工艺流程图4we谢谢44东在R系统B分仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除结构施精品资料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

34、结孔施工、冻结管安装、冻结站 安装、冻结过程检测的质量。1、冻结孔施工开孔间距误差控制在土 20mmJ。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。准确丈量钻杆尺寸，控制钻进深度。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、冻结管试漏与安装选if（|）63X4mm缝钢管，在断管中下套管，恢复盐水循环。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

35、 . 05MPa再延 长15分钟压力不降为合格，否就近重新钻孔下管。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按1.5倍制冷系数选配制冷设备。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 问，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。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢45精品资料管路用法兰连接，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

36、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。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50mnB的聚苯乙烯泡沫塑料板保温。机组充氟和冷冻机加油按照设备使用说明书的要求进行。首先进行制冷系统的 检漏和氮气冲洗，在确保系统无渗漏后，再充氟加油。设备安装完毕后进行调试和试运转。在试运转时，要随时调节压力、温度等各 状态参数，使机组在有关工艺规程和设备要求的技术参数条件下运行。4、积极冻结阶段在冻结试运转过程中，定时检测盐水温度、盐水流量和冻土帷幕扩展情况，必要 时调整冻结系统运行参数。冻结系统运转正常后进入积极冻结。积极冻结，就是充分利用设备的

37、全部能力，尽快加速冻土发展，在设计时间内把盐水温度降到设计温度。旁通道积极冻结盐水温度一般控制在-25-28 C之间。积极冻结的时间主要由设备能力、土质、环境等决定的，上海地区旁通道施工积极冻结时间基本在35天左右。5、维护冻结阶段在积极冻结过程中，要根据实测温度数据判断冻土帷幕是否交圈和达到设计厚度，测温判断冻土帷幕交圈并达到设计厚度后再进行探孔试挖，确认冻土帷幕内土层 无流动水后（饱和水除外）再进行正式开挖。正式开挖后，根据冻土帷幕的稳定性， 提高盐水温度，从而进入维护冻结阶段。维护冻结，就是通过对冻结系统运行参数的调整，提高或保持盐水温度，降低或停止冻土的继续发展，维持结构施工的要求。旁

38、通道维持冻结盐水温度一般控制在-22-25 C之间。维护冻结时间由结构施工的时间决定。6、工程监测工程监测的目的仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢46精品资料工程量测作为该工法的一项重要施工内容。其目的就是根据量测结果，掌握地层及隧道的变形量及变形规律，以指导施工。由于旁通道施工位于地下十多米处，为防止施工时对地面周边建筑、地下管线、民用及公共设施带来不良影响，甚至严重破坏。对施工过程必须有完善的监测。工程监测的内容工程监测贯穿整个施工过程，其主要监测内容为：地表沉降监测，隧道变形监 视，通道收敛变形监测，冻土压力监测。冻结孔施工监测内容为：冻结管钻进深度；冻结管偏斜率；冻结耐压度；供

39、 液管铺设长度。冻结系统监测内容为：冻结孔去回路温度；冷却循环水进出水温度；盐水泵 工作压力；冷冻机吸排气温度；制冷系统冷凝压力；冷冻机吸排气压力；制冷系统汽 化压力。冻结帷幕监测内容为：冻结壁温度场；冻结壁与隧道胶结；开挖后冻结壁暴 露时间内冻结壁表面位移；开挖后冻结壁表面温度周围环境和隧道土体进行变行监测内容为：地表沉降监测；隧道的沉降位移监测；隧道的水平及垂直方向的收敛变形监测；地面建筑物沉降监测。机具设备1、冻结法施工旁通道所用设备见表1表1旁通道冻结施工主要机械设备表号设备名称规格、型号数量额定功率力 匕匕1螺杆冷冻机组JYSGF300II2台110KW87500KCal/h2盐水泵IS125-100-2002台45KW200n3/h3冷却水泵IS125-100-415KW3120m/h仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢47精品资料200C台4冷却塔NBL-504台15m3/h5钻机MK-501台6电焊机BS-402台7抽氟机1台说明：以上1-4项冻结设备均备用一台2、冻结法施工旁通道所用量测设备见表2表2旁通道冻结施工主要量测设备表序号设备名称规格、型号数量备注1经纬仪J21台2测温仪GDM81,51台测量冻土温度3精密水准仪1台4打压机20MPa1台冻结器打压试