东明路站东端头井冰冻加固方案

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1、郑州市轨道交通1号线一期工程04合同段东明路站~民航路站区间隧道工程盾构始发冰冻加固方案上海隧道工程股份有限公司郑州市轨道交通1号线一期土建工程04合同段项经部2011年7月14目录1工程概况11.1工程内容11.2地质条件11.3编制依据12施工方案设计12.1设计要点12.2冻土墙形式22.3出洞冻结加固施工流程22.4冻土帷幕设计计算32.5冻结孔布置与冻土墙形成预计33冻结施工工艺设计33.1主要施工工艺参数33.2冻结孔施工43.4积极冻结与维护冻结63.5盾构出洞工序73.6融沉处理84施工进度及配套计划84.1施工进度计划84.2劳动力配备

2、计划84.3水、电供应计划84.4设备与材料供应计划95施工平面布置96冻结施工质量的检验与控制方法107安全、工期、质量技术措施与保证体系107.1工期保证措施107.2质量技术保证措施107.3安全与质量保证体系118应急预案128.1工程风险源与安全技术防范措施128.2成立应急组织机构128.3应急设备13141工程概况1.1工程内容本工程为郑州市轨道交通1号线一期土建工程04标区间隧道工程，包括紫荆山站～东明路站及东明路站～民航路站两个区间。本工程采用二台土压平衡盾构机（Ф6140铰接式土压平衡盾构机）推进。本工程盾构施工线路平面走向示意图如下

3、：工程筹划见下图：右线左线本工程为东明路站~民航路站区间左、右线盾构始发冰冻加固。盾构始发位置隧道中心标高左线75.695m、右线73.855m。地面标高94.000m，顶覆土为18.31m。盾构机外径Ф6140mm，隧道内经Ф5400mm。洞门直径Ф6620mm。1.2地质条件盾构出洞加固区主要涉及土层：2粉土层、3粉土层、4粉土14层、6粉质粘土层、6粉质粘土层、9-1粉土层、9-2淤泥质粉质粘土、14粉砂层、16粉砂层。加固区域南侧有2跟热力管，管径425mm，靠近金水路方向有1根高压电缆管（距离加固区2.99m）、和一根燃气管（距离加固区4.2m

4、），加固期间进行重点监测，确保管线安全。1.3编制依据本设计主要依据招标单位提供的工程勘察资料和图纸，并参考类似工程的施工经验。施工执行中华人民共和国相应技术规范和标准，主要包括：《地下铁道工程施工及验收规范GB50299-1999》《矿山井巷工程施工及验收规范GBJ213-90》2施工方案设计2.1设计要点根据本工程特点与过去类似工程的施工经验，对盾构出洞冻结加固施工方案设计的主要问题作以下分析。1、关于冻土墙强度设计方法。冻土墙强度设计采用日本和我国的建筑结构静力计算公式，冻土墙按周边固定圆板考虑。冻土的强度取值，参考国内和日本类似土层的试验结果和设

5、计取值，原则上考虑较大的安全储备。2、盾构出洞口冻土墙与地连墙间的密封问题。由于地连墙混凝土的导热性好，冻土墙与地连墙之间不易冻结，所以要求冻结管尽量靠近地连墙，在地面打钻空间受地连墙导墙限制的情况下，靠近地连墙的冻结孔可以适当向地连墙倾斜钻进。同时，为确保地连墙附近的土层冻结，拟采取紧挨地连墙布置3排冻结孔的加强冻结措施。盾构出洞口周边冻土墙与地连墙应搭接，根据已有类似工程施工经验，搭接宽度取1m即可，本工程为安全起见搭接宽度大于1m。3、洞圈拱部拔管后的恢复冻结问题。盾构推进范围内的竖向冻结管拔除后，将冻结管的标高提升到洞圈顶部，重新做好恢复冻结工作

6、，确保冻结加固体的的可靠性。4、冻土墙对地连墙的作用力问题。14根据平衡关系，冻土墙与地连墙的水平作用力不会大于土层的被动土压力。根据永冻土地区的大量现场量测与试验，冻土作用于建筑物的法向冻胀力一般不会大于0.2MPa。根据已有类似工程施工经验，没有发现冻结施工对工作井有明显不利作用。5、冻结引起的地表隆起和融沉处理。根据地铁和煤矿冻结施工监测，冻土墙内的地表冻胀隆起一般不大于20mm，地层融沉可采用从地面注浆和隧道内注浆相结合的方式来处理。隧道底部的冻土体可以利用隧道内管片上预留的注浆孔进行注浆，从而控制隧道的沉降。顶部和帮部也从隧道内进行分层跟踪注浆

7、处理。2.2冻土墙形式采用在盾构出洞口周围土层中布置垂直冻结孔的加固方法，在洞口外侧形成一道与工作井地连墙紧贴的冻土墙，其作用是抵抗土层侧压力的作用，防止泥砂和地下水进入隧道出洞口，确保盾构出洞安装顺利进行。2.3出洞冻结加固施工流程施工准备盐水管路连接竖直冻结孔钻进冻结站安装积极冻结冻结符合设计要求凿除洞门盾构顶进至洞圈安装洞圈密封板拔除冻结管盾构正常顶进融沉注浆撤场2.4冻土帷幕设计计算根据相应计算，为取得较大的安全系数最后设计冻土墙（圆板）的最小厚度14左、右线均为2.4m。2.5冻结孔布置与冻土墙形成预计对于每个隧道盾构出洞口布置竖直冻结孔36个

8、。冻结孔开孔间距为1000mm，冻结孔成孔最大控制间距为1300mm，冻土墙的扩