岩土冻结法论文--浅谈冻结法在隧道施工中的应用

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1、中国矿业大学力学与建筑工程学院《岩土冻结法》课程论文成　绩评阅人日期中国矿业大学力学与建筑工程学院2014~2015学年度第一学期《岩土冻结法》课程报告学　　号02110334班　　级土木11-9班姓　　名霍九安力学与建筑工程学院教学管理办公室1中国矿业大学力学与建筑工程学院《岩土冻结法》课程论文浅谈冻结法在隧道施工中的应用（中国矿业大学力学与建筑工程学院矿建11-9班霍九安）摘要：简要介绍了冻结发法施工的原理，使用的范围，及其工艺原理流程以及上海地铁明珠线蓝村路站-浦东南路站区间隧道联络通道、泵站采用水平冻结加固情况下,隧道支护及结构施工过程,分析了隧道内施工旁通道对地表及隧道结

2、构产生的影响及解决措施,指出了冻结法施工技术在市政及地铁工程施工中的技术可行性。冻结法是利用人工制冷技术，使地层中的水结冰，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井筒或地下工程掘砌施工的特殊施工技术。关键词：冻结法；工艺流程；冻结施工；水平冻结；隧道支护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，已有多年的历史，主要用于煤矿井筒开挖施工。自1992年起，冻结法工艺被广泛应用于城市地铁工程施工中。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，浅谈本施工法。  其次，由于受城

3、市地面道路、建筑和地下管线的影响,在地铁隧道施工中,传统的明挖施工技术受到挑战,而隧道暗挖施工技术,因其很少占用地面施工场地、无环境污染、施工安全性高等优势,在北京、广州、上海等城市地铁施工中得到推广应用。2002年6月至11月上海地铁明珠线蓝村路站-浦东南路站区间隧道联络通道、泵站工程采用全断面水平冻结法加固、矿山法开挖支护施工顺利完成。1人工冻结法施工的基本原理及特点1.1基本原理   利用土体冻结后其强度、稳定性以及隔水能力大大优于天然土的性质。在岩土工程开挖之前，在开挖的工程周围，钻造钻孔（冻结孔），利用人工制冷技术，通过冻结孔对地层进行制冷，形成一个封闭的冻土结构，隔绝地

4、下水的联系，同时抗抵周围岩土的压力，确保工程开挖的安全。1.2特点冻结法适用于各类地层尤其适合在城市地下管线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%的任何含水、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

5、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。4中国矿业大学力学与建筑工程学院《岩土冻结法》课程论文2工艺原理及流程2.1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。  2.2工艺流程冻结工艺造孔冻：结孔：测温孔，水文孔，冻结：冻结温度控制，盐水流量控制，冻结壁发展监测，冻结温度场分析；冻井筒开挖：井帮温度控制，井筒掘进速度，掘进段高选取，

6、外层井壁要求；冻结信息化：技术冻结站信息化，冻结温度场信息化，井筒施工安全信息化。 冻结孔施工:(1)开孔间距误差控制在±20mm内。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；(2)准确丈量钻杆尺寸，控制钻进深度；(3)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。冻结管试漏与安装：(1)选择无缝钢管，在断管中下套管，恢复盐水循环；(2)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，经30分

7、钟观察，再延长15分钟压力不降为合格，否就近重新钻孔下管；(3)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；(4)冻结系统安装与调试，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；(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