地铁联络通道地层冻结法施工技术冻结帷幕

地层冻结法在地铁

联络通道施工中应用

1冻结法概述人工冻结的应用和研究是以天然冻结条件下冻土的物理力学性质研究为基础，随着人工冻结凿井逐步发展起来的。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、立井和地下工程的开挖与衬砌施工技术。其实质是利用人工制冷技术临时改变岩土的状态以固结地层。

1862年，英国首次在南威尔士的建筑基坑中使用了冻结法；1880年，德国工程师F．H．Poetch在国际上首次提出并获得人工冻结法专利；1962年，日本从开始在岩土工程中应用人工地层冻结技术，随后

20年中约施工了250个冻结工程；20世纪70～80年代，前苏联应用冻结法施工城市地铁、矿井和其它工业建筑的大型工程达200余项。1冻结法概述20世纪中叶，波兰、德国、法国、加拿大等国家相继开展了人工冻结技术的应用研究；近年来，美国、日本、南韩等国正在研究将人工冻结技术用于核废料处理工程中；1955年，我国首次在开滦林西风井使用盐水冻结法凿井并获得成功；80年代，随着我国地下工程的增多，逐渐由矿山工程，向城市各类工程推广应用，完成了北京、XX地铁的多项隧道水平冻结工程，尤其2000年以来，冻结法在XX得到大规模应用。迄今为止，各国冻结井最大深度分别为：英国930m，美国915m，波兰860m，加拿大634m，比利时638m，前苏联620m，德国531m，法国550m，中国702m。1冻结法概述冻结法的优点:1安全可靠性好,可有效的隔绝地下水；2适应面广。适用于任何含一定水量的松散岩土层，在复杂水文地质如软土、含水不稳定土层、流砂、高水压及高地压地层条件下冻结技术有效、可行；3灵活性好。可以人为地控制冻结体的形状和扩展范围，必要时可以绕过地下障碍物进行冻结；4可控性较好。冻结加固土体均匀、完整；5污染性小。“绿色”施工方法，符合环境岩土工程发展趋势；6经济上合理。冻结法的缺点:1冻胀和融沉；2对土体加固为临时性质，不能长期起作用。2冻结赌原理盐点水砌循颈环歪-庄-义-衫-奋-缓-赏盐乏水爆吸骗收芬地砌层似热奶量蜡，彻在铲盐划水壳箱斧内利将察热级量饱传键递慌给测蒸焰发收器耀中赚的闲液鸦氨气；氨驻循睬环俩-没-便-揭-见-肤-浇液煤氨缘瑞变轮为腰饱拢和烧蒸启气叠氨宪，阶再序被泼氨辛压艘缩来机秩压走缩愤成鞭过题热及蒸幼气腾进故入孔冷灭凝垫器殃冷绞却很，乓高缝压租液顿氨最从员冷撤凝废器士经贿贮港氨哥器蓬，锯经催节扑流先阀嫁流何入陶蒸间发馒器介液线氨帝在棒蒸墨发痰器湖中呆气巡寿化蛮吸顷收气周币围侍盐践水教的创热燥量读；冷却址水循弓环-陶--论--蔑--用-冷棉却水判在冷孕却水碰泵，鉴冷凝捧器和壶管路以中的掘循环译叫冷着却水高循环调。将图地热简和压洪缩机阅产生针的热馅量传刻递给降大气师。2冻结绳原理氨贵（喉氟押利全昂质）改－壮盐薄水蒸冻混结发系苍统宪原彩理障图3技誉术告指虎标制冷汁温度茫：叫-1赏0赤℃派～-扒35住℃土困层刚：喉任何匪含水耕地层地下码水流国速：υ≤5．7﹡1帅0-优5m斤/巩s冷涌量饭估辣算践：制冷古效率阁：3时0%~患5桨0肺%冻土扁速度容：2c惕m梦/喷d4工秋程峰概奴况XX市XX线焦成茧山局路替站借～昂杨春思拘站赠区棵间坟隧绩道腔，填采佣用屠盾辽构发法窝施薪工闲，介衬稳砌底采俯用库预辩制事钢刚筋魔混驴凝秆土竖管诸片慕，另通片缝具拼对装蜜。桌管皆片星内触径修：55追00初mm；求管些片阀外题径生：62掉00杰mm；管枝片厚睬度：35途0m膛m；管协片宽秃度：12搏00光mm；管拒片混夸凝土跨强度C5葛5；搏隧加道捏底妈板宽埋跨深蜜约14的.9～2尼1阶.胖6拼m，哭底萄板铸标挥高富约浩为-1泽0.啄2～-涝1流6府.亚4倦m。联局络通喊道所场在位捷置较拼浅，郑联络蹲通道腐施工仅涉及着土层损主要哲为淤蜻泥质学粘土样和粉拣土，章且有伍微承饺压水快，工矩程风筛险较袋大，希确定猜采用球“隧停道内碌钻孔纠，冻妄结临宁时加亏固土请体，块矿山机法暗肚挖构化筑”阅的施渗工方后案，烫即：售在隧具道内胀利用氏水平缸孔和樱部分状傾斜钉孔冻探结加垦固地哭层，圆使联应络通剩道及骨集水叮井外蒜围土飘体冻堪结，继形成芝强度焦高，蒙封闭准性好捐的冻璃土帷辅幕，没然后担根据亩“新乎奥法泡”的肯基本逢原理提，在砖冻土茅中采抛用矿吴山法脖进行挤联络债通道参及泵留站的侵开挖府构筑肢施工泽，地剖层冻安结和羊开挖菜构筑懒施工骨均在洒区间溪隧道秒内进惜行。4工斩程阳概茧况联障络卸通包道迈处傻上抢、修下羊行宅盾转构虹中晴心惯间熄距钢为12吸.8军0m，捕上龄行纪线痒隧垫道仅中垃心酬标具高串－1刺3以.披7年1揪2垂m，下嘱行线贿隧道念中心吐标高乒－1向3涉.它7懒3嚼8犁m，耻联雾络形通松道烫对漆应污地狸面卫标芦高榜为4捏.春1聚7忌m。喇叭脂口开狐挖尺谎寸为腐：1.阶45闪8m稳(长)×铲4.壶40眠m(宽)×毕4.劲84伟4m罪(高)通筹道忍开数挖掏尺景寸姐为昏：5年.枪1屠3梳(长)×栋3.请30娃m(宽)杆×寒4臣.特2脑4册4神m虹(高)集顽水递井膝开裹挖呢尺扛寸业为消：4遍.晚8逗0屡m症(长)×秋3.缎30榨m(宽)×往4.生20得m(高)防销火雅门磁尺咬寸邪为1慢.乖4统0繁m慨×廉2卧.屡0纪5叨m。衬砌方采用隶二次界衬砌卡方式贼，所爸有临战时支骡护层符厚度净均为20恒0m坑m；绣结痒构献层撞为40颠0m换m厚扫的维现撇浇古钢仿筋仪混阶凝那土剂，夸通使道银底厅板涉结眠构砌层果为10打00汗mm厚的升现浇锁钢筋眯混凝撕土。匀临时信支护该层和俩结构阻层之偶间安双装防摔水层4工喷程担概穿况图1联络沿通道丸结构香剖面折示意上图5冻烘结钳帷疫幕膝计捞算根据泥地质畏资料姑，联馒络通炒道底崇板埋六深1翁8索.仅5辅7辉2恒m，冻志结帷娘幕中刑心的我埋深哀为18摸.5喘72乏m+克0.刮8m搂=1饿9.庙37竭2m。召按者静化止族土项压拨力基计斜算沫旁垫通宴道阔的福上醋部某荷原载愉和栗侧辛向闯荷沟载进（鸡如炊图2所篇示证）涉。桌设吩冻渔土竿帷贡幕乒厚剃度井为1.撒6m，通平道开滚挖轮房诚廓高递为4.气24牺m，茶宽3.思20证m，计匀算该劣结构博内部盖的弯批矩和古轴力炸，进延而求湖得截葡面内构的压欲应力笔、拉尖应力孟的剪屑应力将。图2冻演土依帷辜幕璃受诊力惭简钞图5冻结苹帷幕万计算表中最的安北全系蚁数K是法由羡冻贝土趁强息度体与飘其扎相袖应版的夹冻婆土玻结羡构泻相末关郊位卧置迎的情应缎力驰比沫值含。粘由溉于迎联净络茂通东道叨断出面滨的味土蓬层偏以扫粉蔑砂芳土恼为扩主枯，食故妨冻摊土复强辱度芬以奸冻勒土桐平预均梯温物度如为-1端0℃时的锻粉土纷强度饱为准桃，σ压=颜4蠢.必0滩M俱p拒a距,等σ拉=2谁.0自Mp崇a,见σ剪=1私.7延Mp谦a。偷从抖数弊据礼可昨见窃，袄各半截头面孔的痛压勺应暑力梦安莫全区系芒数K劲>2斧.1零9，鲁拉草应汪力漫安梅全定系喝数K贡>耍1耐.夸9送4，伯剪化应召力茶安弓全完系耗数K馒>3胀.6罗4，舞安抗全筋储间备隐较逆大拍。6冻结柱孔布拆置根卸据祖冻鸡结妙帷糕幕叉设凉计蛾及相联掉络蒸通帽道摩的辉结跨构岩，煮冻税结六孔还按王上有仰飘、真近争水港平毙、饲下乓俯目三议种铸角胳度兵布签置递。日冻哲结立孔她数5驾5个指。橡冻散结句孔币的徒布刊置虫详杜见嚷下请图殖。图3冻递结筛孔摘布摄置童展轻开沟图6冻服结户孔展布尊置7制冷蒜设计伴计算冻居结愁需佩冷话量栗由分下比式掠计假算辽：；式中:辅H孩—冻结宝总长喇度；d—冻结立管直原径；K醒—冻狠结当管权散银热事系妖数糕。将仅上血述坟参壶数他代酸入山公础式住得边：Q=功1.教3.椅π.径d.购H.生K陡=5执81脖69微K宅ca动l/昂h=束67垦.6劝KW桥/h根据构冷量较计算钞，选脊用YS更KF兆21缓2.获5型考螺鱼杆乘机象组2台里套已，而单异台律设扫计之工肝况进制箩冷阻量4绍4艘.蛾2魂K妄W，机廉组外忙型尺并寸：免长×宽×高=忠4慌×畜1府.嫂8挣×坛2叛.称0堂m，腰电安机橡功文率57苍.2截kw。冻结犹管选洗用Φ低9村5爹×援8倒m悄m军,徒2笑0世#低碳郑无缝川钢管,丝露扣软连柜接,单勿根涂长艘度1彼m或1.趣5m利,总现长钓度宗约65磁0m。锋测喝温接管益选嫂用Φ攀3巧2怀×狱3缘瑞m坑m笼,卧2父0致#低碳山无缝接钢管义。供凭液管绞选用″钢柳管聋，牢采脑用渗焊吐接喷连缴接8冻蜻结争施借工绸技摊术驱要剂点在恰该夹地拥层枣冻末结序工元程稿中贪，栋由房诚于底其弦特孔殊绘施净工姑条尸件让与耽要千求丽，缺需份采简取找特达别锈工仅艺养与介技走术钱措色施占，费以节控伍制鸟冻杏结似孔躲钻基进茄，铺地厕层棍冻世胀刘和形融社沉燥等娱对细隧直道陈的炼影仰响南，骗根团据抄国酷内蓝外性最纤新确研吩究激成夕果若和龟施慕工愚经学验刑，祝提况出昆以语下姐冻世结脑施湾工克技为术恼措庆施窗：（1）在铁已贯络通的嘴隧道跪钻冻今结孔鄙，根快据联聚络通呜道的绳结构揪采用产上仰门、近缸水平旺和下理俯三稻种成页孔角掀度。（2）茶由辜于喝冻丈土奖抗管拉衫强早度们低供，剩因旁此成除树设俯计搬中椅尽土量侦降特低纳冻散土虾帷拾幕纲所垂承结受胞的听拉倍应赏力圈外营，厘主揭要绕做趴好数冻斤结瘦和组开畅挖涨的员配辫合榨工犹作潮，眯要哀求床及义时幼封宪闭按薄陶弱妙的呼冻梢结岂壁季，缝并痰根临据壶开饥挖增后娱冻职结书帷斧幕毁变嘱形项情充况橡及老时杆调药整狗开匆挖辱构喉筑减工奇艺辜。（3）倍为抵减脚小听土盖层奶冻仙胀疫，蜻隧读道龄上子下灿对拣称临布痕置腥冻锄结遗孔会，跌在唐适址当牌部榴位绩设停泄柱压智孔惕，港并仿采留用翻小嫂开般孔溉距蜻，取低胃温模盐倘水共，稻大问流援量谱以超加欺快柿冻衡结暗速彼度叫。（4）在扬冻舟土谋帷舟幕涉关梁键殖部绿位骆，猜多甜布烧置炉测害温浪孔沾，宅监烧测松冻眉土姨帷利幕袄的贺形逐成辅过贿程殊和饿形希成答状督况纸。9通逃道漂开冶挖请与抱构芹筑园施辱工根背据融工掘程晓结惜构牺特击点幻玉，断联提络屯通东道造开定挖蝇掘打进延采民取程分如区度公谁层捆方信式惜进缘瑞行蜓，辣其坝施省工止顺昏序搞如柏图4所赌示茂。斜在芝开馒挖上过榆程惧中谎，魂采队用来短旅段沿短就砌降技言术既，摆每澡开呀挖0双.酒3帜~荣0颠.墨5驼m，摄进湿行艺临纯时帐支逐护旺，亡在都金但属爷棚滋与跟冻伏土简间堵辅冒以而木胡背狱板般作飘支砌护衰。店在1、2、3三费个关区轻间躁开炎挖铁完凉成划后裁，服先比在烧金驶属闷架巩上流喷奖射C酿2选0素混哄凝土15膏0m斧m，真中少间表为健防万水蚕层乓，叮内荡层剖为C