岩土特殊施工岩土特殊施工.docx

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1、《岩土特殊施工》复习总结名词解释（15分）填空（20分）简答（25分）论述（30分）计算（10分）第一章冻结法主要内容1.冻结法的定义、实质。天然岩土经人工制冷形成人工冻土，改变岩性，岩土强度由弱变强，形成承载/隔水的冻土墙（结构），然后在冻土墙的保护下进行施工。2.冻结法的特点和适用条件优点：绝对不透水；冻土墙的形状、尺寸和强度在一定范围内可调；形状、尺寸和深度基本不受限制；适应复杂的地质和水文地质条件；经济合理；污染性小；灵活性好。缺点：冻胀和融沉；对土体加固为临时性质，不能长期起作用。适用条件：

2、通常，当地下水含盐量不大，且地下水流速较小时，均可采用冻结法。3.冻结压力、结冰潜热、制冷工质概念冻结压力：因介质冻结、体积膨胀而作用于井帮或井壁上的压力。结冰潜热：指在温度保持不变的情况下,单位质量的物质从液态转变到固态时所释放出的热量。制冷工质：也叫制冷剂，在制冷机系统中起循环变化的物质，用于实现制冷的目的。如：氨，氟里昂、溴化锂4.冻结法凿井原理。冻结法凿井是利用传统的氨循环制冷技术完成的。它是在井筒开挖之前，用人工制冷的方法，将井筒周围含水地层冻结成一个封闭的不透水的帷幕—----冻结壁，用以

3、抵抗地压，水压，隔绝地下水与井筒之间的联系，而后，在其保护下进行掘砌施工。5.冻结法的三大循环系统、各系统的功能；一级压缩制冷（氨循环）原理组成图及各过程氨的变化情况。三大循环系统：氨循环、冷却水循环、盐水循环氨循环：在制冷过程中起主导作用。液氨变为饱和蒸气氨，再被氨压缩机压缩成过热蒸气进入冷凝器冷却，高压液氨从冷凝器经贮氨器，经节流阀流入蒸发器液氨在蒸发器中气化吸收周围盐水的热量；冷却水循环：在制冷过程中的作用是将压缩机排出的过热蒸汽冷却成液态氨，以便进入蒸发器中重新蒸发。盐水循环：在制冷过程中起着

4、冷量（或热量）传递作用。盐水吸收地层热量，在盐水箱内将热量传递给蒸发器中的液氨；制冷三大循环构成热泵，其功能是将地层中的热量通过压缩机排到大气中。压缩机：将饱和蒸汽氨(1)等熵压缩为高温高压的过热蒸汽氨(2)；冷凝器：将过热蒸汽氨(2)等压冷却为高压常温液态氨(3)；节流阀：将高压常温液态氨(3)等焓转变为低压液态氨(4)；蒸发器：将低压液态氨(4)等压蒸发为饱和蒸汽氨(1)。6.冻结井筒掘进施工的特点。答：冻结井筒较普通掘进简单，井内无淋水、涌水，不需要井筒排水设备。由于冻结壁起着临时支护作用，一般

5、也无需临时支护。挖掘工具如装载机具用风镐、风铲、抓岩机或冻土挖掘机等。在低温环境下挖掘冻土相当艰苦。为了防止风动机具冻死，在地面需安装除湿设备，压风在入井之前应先除去其中的水分，否则，风动机具因冻堵气压无法正常工作，掘进速度将大大降低。需安装机械通风设备。一般情况下，人工掘进时，采用自然通风。7.冻结井筒施工过程。冻结站安装钻孔施工井筒冻结井筒掘砌首先在井筒周围打一定数量的冻结孔，孔内安装冻结器，冻结器由带有底锥的冻结管和底部开口的供液管所组成。冷冻站的低温盐水（－30℃左右）经去路盐水干管、配液圈到

6、供液管底部，沿冻结管和供液管之间的环形空间上升到集液圈、回路盐水干管至冷冻站的盐水箱，形成盐水循环。低温盐水在冻结管中沿环形空间流动时，吸收其周围岩层的热量，使周围岩层冻结，逐渐扩展连成封闭的冻结圆筒（冻结壁）。随着盐水循环的进行，冻结壁厚度逐渐增大，直到达到设计厚度和强度为止（积极冻结）。然后进行井筒的开挖和衬砌。在掘砌期间进行维护冻结（消极冻结），直至井筒永久结构完成停止冻结。8冻结法施工中水位观察孔和测温孔布置方式和作用。水文观察孔布置：位置：距井心1m左右，以不影响掘进时井筒测量；数量：1~3

7、个；深度：穿过所以含水层，但不应大于冻结深度或偏出井筒；结构：1~3层，可实现单管多报导；注意：防止含水层窜水影响交圈水位观察孔作用：当冻结圆柱交圈后，井筒周围便形成一个封闭的冻结圆筒，由于水变成冰后体积膨胀作用，使水位观察孔内水位上升，以致溢出地面。水位观察孔溢水是冻结圆柱交圈的重要标志。测温孔布置数量：2~5个；位置：内缘、外缘，两圈之间；深度：穿过冻土发展较慢地层，如粘土层；测温管径：一般108mm作用：确定冻结壁厚度和平均温度；9.影响掘进段高的因素、以及各因素与掘进段高关系。影响因素：地压越

8、大，段高越小（一般来说，地压随井筒深度增加而增大，而段高却应随之增加而减小。）；当深度相同时，塑性岩土较非塑性岩土压力大，段高也相应减小；井筒掘进直径、冻结壁厚度及其形状（对称程度）等，均对段高选取有影响；掘进速度。掘进速度反映了片帮暴露时间的长短，冻土是流变体，当地压不变时，变形随暴露时间增加而增大。因此，掘进速度快时段高可大一些，反之，段高应小一些。冻结壁内的平均温度。冻结壁内的平均温度越低，冻土强度就越大，冻结壁的承载能力也就越大，段高相应地可大一