联络通道冻结法施工简介课件.ppt

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1、联络通道冻结法施工简介中煤特殊凿井（集团）有限责任公司上海分公司联络通道冻结法施工简介1联络通道冻结法施工简介2工程施工实例3冻结法介绍目录冻结法介绍冻结法概述人工地层冻结法冻结法定义：用人工制冷的方法，将待开挖地下空间周围的土体中的水冻结为冰并与土体胶结在一起，形成一个按设计轮廓的冻土墙或密闭的冻土体，用以抵抗土体压力、隔绝地下水，并在冻土墙的保护下，进行地下工程的施工。冻结法介绍冻结法概述——冻土的形成为构造高承载力和密封防水的冻土体，在土中相应位置布置和施工冻结孔——安设冻结管，通过冻结管中循环的低温冷媒剂将土体中的热量带出，使地层降温并使土中水结为冰。在冻结初期，冻土仅

2、在紧靠冻结管周围形成冻土柱；随冻结过程的继续，冻土柱渐渐扩大并相互连接，在预计的冻结时间后，冻土体达到设计厚度——形成冻土。冻结法介绍冻土性质主要方面一、冻土的冻胀冻胀：在低温(负温)条件下，由于土中的原位水以及未冻区的水分迁移到冻结区的水结冰造成体积膨胀，引起土体膨胀的现象原位冻胀：土中孔隙水原位冻结引起的冻胀(孔隙体积9%)分凝冻胀：未冻区域水分向冻土区迁移、冻结所引起的冻胀冻胀危害：破坏地下管线、建筑物基础，恶化环境，而且伴随冻土的冻胀一般均有相当可观的融化下沉。冻胀理论：真空抽吸、毛细水迁移以及薄膜水迁移等研究现状：缺乏水分迁移和冻胀机理完整的理论解释冻结法介绍冻土性质

3、不利方面减少冻胀的措施土中孔隙冰和土体冻胀的产生和发展取决于土性、外荷载、水和温度。工程条件一定，唯一可控因素——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。地层的初始温度是一定的，因而冻胀控制的关键：冻结温度冻结法介绍冻土性质不利方面二、冻土的融沉定义：冻土融化时，由于冰变成水体积减小产生土的融化沉降，若同时在融化区域发生排水固结，则将引起土层的压密沉降影响因素：温度、温度梯度、荷载以及土层的物理、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。融沉系数描述冻土的融化沉降，压缩系数来描述融土的压密沉降。

4、通常融沉要大于冻胀，有时融沉会变为突陷。融沉的不均匀性及突陷往往会导致结构的破坏。冻结法介绍冻土性质不利方面减少融沉的措施——减少融化下沉：采用主井充填、跟踪注浆等多种方式通过对冻结过程的控制，以及采用注浆充填、跟踪注浆等多种方式，将融沉控制在允许范围内。联络通道冻结法施工简介基本原理联络通道冻结法施工的基本原理为：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，封闭性好的冻结帷幕。在冻土中采用矿山法进行旁通道及泵站的开挖构筑施工，地层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行。联络通道冻结法

5、施工简介联络通道结构形式单圆隧道联络通道（有泵房）结构型式联络通道冻结法施工简介联络通道结构形式单圆隧道联络通道（无泵房）结构型式联络通道冻结法施工简介联络通道结构形式双圆隧道泵房结构型式联络通道冻结法施工简介联络通道结构形式双圆隧道结构型式联络通道冻结法施工简介常用施工方法联络通道冻结法施工简介冻结帷幕设计冻土帷幕设计方法是采用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）。将应力结果和冻土的强度相比较,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

6、数k3.924.384.825.345.796.40表中的安全系数K是由冻土强度与其相应的应力比值。冻土强度，一般-10℃时的粘土强度为，σ压=3.4Mpa,σ拉=2.1Mpa。联络通道冻结法施工简介冻结帷幕设计根据冻结帷幕设计及联络通道的结构，冻结孔一般按上仰、近水平、下俯三种角度布置在联络通道和泵站的周围。冻结孔施工前，根据管片配筋情况和钢管片加强肋的位置，适当调整冻结孔的布置位置，以避开管片的主筋和加强肋。联络通道冻结法施工简介施工工艺流程联络通道冻结法施工简介钻孔施工工艺流程联络通道冻结法施工简介钻孔施工工艺流程联络通道冻结法施工简介冻结施工工艺流程联络通道冻结法施工简

7、介冻结施工工艺流程联络通道冻结法施工简介开挖构筑工艺流程联络通道冻结法施工简介开挖构筑施工介绍一、应急门的设计和安装考虑到联络通道施工的风险，为了保证施工期间，特别是开管片前后的隧道安全，预防突发事件的发生，在通道开管片处加设应急门，当出现突发事件，关闭应急门，保证隧道的安全。联络通道冻结法施工简介开挖构筑施工介绍联络通道冻结法施工简介开挖构筑施工介绍联络通道冻结法施工简介开挖构筑施工介绍一、构筑施工方法联络通道冻结法施工简介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