联络通道冻结法施工简介

1、联络通道 冻结法施工介绍1/33联络通道冻结法施工介绍 1联络通道冻结法施工介绍2 工 程 施 工 实 例3冻 结 法 介 绍目 录2/33冻结法介绍冻结法概述人工地层冻结法冻结法定义： 用人工制冷方法，将待开挖地下空间周围土体中水冻结为冰并与土体胶结在一起，形成一个按设计轮廓冻土墙或密闭冻土体，用以抵抗土体压力、隔绝地下水，并在冻土墙保护下，进行地下工程施工。3/33冻结法介绍冻结法概述冻土形成 为结构高承载力和密封防水冻土体，在土中对应位置布置和施工冻结孔安设冻结管，经过冻结管中循环低温冷媒剂将土体中热量带出，使地层降温并使土中水结为冰。 在冻结早期，冻土仅在紧靠冻结管周围形成冻土柱；随冻

2、结过程继续，冻土柱渐渐扩大并相互连接，在预计冻结时间后，冻土体到达设计厚度形成冻土。4/33冻结法介绍冻土性质主要方面一、冻土冻胀冻 胀：在低温(负温)条件下，因为土中原位水以及未冻区水分迁移到冻结区水结冰造成体积膨胀，引发土体膨胀现象原位冻胀：土中孔隙水原位冻结引发冻胀(孔隙体积9%)分凝冻胀：未冻区域水分向冻土区迁移、冻结所引发冻胀冻胀危害：破坏地下管线、建筑物基础，恶化环境，而且伴随冻土冻胀普通都有相当可观融化下沉。冻胀理论：真空抽吸、毛细水迁移以及薄膜水迁移等研究现实状况：缺乏水分迁移和冻胀机理完整理论解释5/33冻结法介绍冻土性质不利方面降低冻胀办法土中孔隙冰和土体冻胀产生和发展取决

3、于土性、外荷载、水和温度。工程条件一定，唯一可控原因温度边界温度：控制冻结速度、温度梯度；水分迁移方向、速度和迁移量，从而影响土中水相变速度、成冰位置和数量。地层初始温度是一定，因而冻胀控制关键：冻结温度6/33冻结法介绍冻土性质不利方面二、冻土融沉定义：冻土融化时，因为冰变成水体积减小产生土融化沉降，若同时在融化区域发生排水固结，则将引发土层压密沉降影响原因：温度、温度梯度、荷载以及土层物理、力学及热性质融化沉降量与外压力无关，压密沉降与正压力成正比。融沉系数描述冻土融化沉降，压缩系数来描述融土压密沉降。通常融沉要大于冻胀，有时融沉会变为突陷。融沉不均匀性及突陷往往会造成结构破坏。7/33冻

4、结法介绍冻土性质不利方面降低融沉办法 降低融化下沉：采取主井充填、跟踪注浆等各种方式经过对冻结过程控制，以及采取注浆充填、跟踪注浆等各种方式，将融沉控制在允许范围内。8/33联络通道冻结法施工介绍基本原理 联络通道冻结法施工基本原理为：在隧道内“水平孔冻结加固土体、矿山法开挖构筑结构”。 即：在隧道内利用水平孔和部分倾斜孔冻结加固地层，使旁通道及泵房外围土体冻结，形成强度高，封闭性好冻结帷幕。在冻土中采取矿山法进行旁通道及泵站开挖构筑施工，地层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行。9/33联络通道冻结法施工介绍联络通道结构形式单圆隧道联络通道（有泵房）结构型式10/33联络通道冻结法施工介绍联

5、络通道结构形式单圆隧道联络通道（无泵房）结构型式11/33联络通道冻结法施工介绍联络通道结构形式双圆隧道泵房结构型式12/33联络通道冻结法施工介绍联络通道结构形式双圆隧道结构型式13/33联络通道冻结法施工介绍惯用施工方法14/33联络通道冻结法施工介绍冻结帷幕设计冻土帷幕设计方法是采取常规结构力学方法进行结构计算（如有必要利用有限元分析进行验算）。将应力结果和冻土强度相比较,得出安全系数,结果列于下表 :厚度(m)1.61.82.0应力类型压拉压拉压拉应力值(Mpa)0.8670.4790.7060.3930.5870.328安全系数k3.924.384.825.345.796.40表中安

6、全系数K是由冻土强度与其对应应力比值。冻土强度，普通-10时粘土强度为，压=3.4Mpa, 拉=2.1Mpa。15/33联络通道冻结法施工介绍冻结帷幕设计 依据冻结帷幕设计及联络通道结构，冻结孔普通按上仰、近水平、下俯三种角度布置在联络通道和泵站周围。 冻结孔施工前，依据管片配筋情况和钢管片加强肋位置，适当调整冻结孔布置位置，以避开管片主筋和加强肋。 16/33联络通道冻结法施工介绍施工工艺流程钻孔施工冻结站拆除主动冻结冻结运转：维护冻结开挖、暂时支护解 冻施工准备开挖准备施工结束永久支护冻结孔封堵冻结站安装融沉注浆17/33联络通道冻结法施工介绍钻孔施工工艺流程冻结孔测量定位测斜钻孔准备钻孔

7、结束开孔、安装密封装置钻机安装找正正常钻进复测、检漏单孔完成纠偏18/33联络通道冻结法施工介绍钻孔施工工艺流程 19/33联络通道冻结法施工介绍冻结施工工艺流程冻结站基础施工冻结器安装冻结准备冻结结束冻结站安装试压、保温充氟、试运转主动冻结维护冻结冻结孔验收设备试压冷却水供给开挖与结构施工检 测20/33联络通道冻结法施工介绍冻结施工工艺流程21/33联络通道冻结法施工介绍开挖构筑工艺流程开管片扎钢筋施工准备整理、收尾通道土方开挖暂时支护喇叭口开挖喇叭口暂时支护喇叭口砼结构施作维护冻结通道结构施工壁后注浆、安防火门立喇叭口模板立通道口模板扎钢筋22/33联络通道冻结法施工介绍开挖构筑施工介绍

8、一、应急门设计和安装考虑到联络通道施工风险，为了确保施工期间，尤其是开管片前后隧道安全，预防突发事件发生，在通道开管片处加设应急门，当出现突发事件，关闭应急门，确保隧道安全。23/33联络通道冻结法施工介绍开挖构筑施工介绍24/33联络通道冻结法施工介绍开挖构筑施工介绍25/33联络通道冻结法施工介绍开挖构筑施工介绍一、构筑施工方法26/33联络通道冻结法施工介绍开挖构筑施工介绍防水层施工在支护层施工完以后，进行防水层施工，防水基面上不得有钢筋类尖锐物体超出防水基面，防水层材料必须符合设计要求，严格按图纸要求施工，先拱部后墙体。27/33联络通道冻结法施工介绍开挖构筑施工介绍钢筋工程 按设计和

9、规范要求，进行钢筋加工、绑扎和焊接，接茬处均应留足钢筋搭接长度，和钢管片焊接时，应丁字型焊接。每个节点均应捆绑，不充许漏绑，绑扎时挂线绑扎，确保钢筋保护层厚25mm，钢筋割截及焊接（截）头应防伤人，并用冷水降温后方可使用。28/33联络通道冻结法施工介绍开挖构筑施工介绍永久支护立模严格按线立模，误差控制在3mm以内，不能小于设计。浇筑砼次序：两端底板、侧墙、拱顶，混凝土采取抗渗商品砼，要有级配单、强试验汇报，抗渗试验汇报、合格证，砼经过井口运至工作面，人工入模。29/33联络通道冻结法施工介绍开挖构筑施工介绍分层浇筑，机械振捣，振厚控制在300mm左右，振捣时要确保工作时间，振点间距小于振捣器作用半径1.5倍，同时在模外轻敲轻打，使壁面浆液饱满，消除蜂窝麻面，连续