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1、总第101期西部探矿工程seriesNo.1012004年第10期WEST-CHINAEXPLORATIONENGINEERINGOct.2004文章编号:1004—5716(2004)10—0099—04中图分类号:U45514文献标识码:B·隧道工程·冻结法在深圳地铁暗挖隧道中的运用赵林(中铁十五局集团四公司,山西侯马043000)摘要:冻结技术在深圳地铁一期工程中首次运用,并遇到了常规方法难以克服的问题。通过冻结法工艺实施过程中遇到的问题及处理措施的总结,为类似的工程提供参考。关键词:暗挖隧道;冻结止水帷幕;应用深圳地铁一期工程4A标段为老街
2、至大剧院区间东段,位于解冻结法是在需要开挖施工的区域外围均匀布置冻结管,运放路下,自东向西先后穿越广深铁路高架桥、人民桥、布吉河、电影大用冷冻机组使冷媒在冻结管中不间断循环,降低冻结管周围地厦地下连续墙,全长260m,地下各种管线密布,除1号竖井为明挖施下水温度而形成由骨架、冰和未冻土组成的冻柱,随着温度的降工外,其余为暗挖施工,隧道结构形式为单洞双层重叠结构。低,冻柱逐渐增大,直到相邻的冻结体互相咬合而成为冻结壁,将竖井以东SK2+013～SK2+056段处于布吉河旧河道,地下区域内地下水与外界完全隔开而形成止水帷幕。根据工程实际水丰富,水位变幅
3、2m左右,水温26℃,流向整体为自北向南。隧需要,可分为垂直冻结和水平冻结。冻结法最初是作为煤矿井筒道拱部开挖轮廓线内位于砾砂卵石层中,通过同位素示踪法测临时施工措施,随着工艺的不断完善,逐渐运用于地下水丰富的定,地下水渗透流速达60m/d。该层结构松散,自承力极差,为Ⅳ地铁施工领域,4A标段是深圳地铁首次采用。类围岩,极易产生突水、涌砂、坍塌冒顶、侧壁失稳等现象。为了1.1冻土的组成确保上部跨越的三条广深铁路高架桥的正常运营,经专家论证,冻土由三部分组成:骨架、冰和未冻水。决定采用垂直冻结止水帷幕作为临时施工措施。骨架:矿物颗粒是冻土多相和多成分
4、体系的主体,颗粒大小1冻结法原理和形状直接影响冻土的性质,矿物成分对冻土的形成过程和性隙组合的特点差异以及矿物在不同风化程度下的特性差异都可雷州半岛位于潮湿多雨气候带,玄武岩残积土的软化除可受使玄武岩残积土出现多变的性质。到意外渗水破坏外,尚有施工期间大气降雨影响;一些地段残积雷州半岛玄武岩残积土中铁镁矿物含量高(土色红中带褐土层上覆有冲积、坡积等含重力水的土层,这些土层被开挖后如黑,当地俗称“红土”),而硅铝矿物含量低,风化速度相对较快,地逢地下水丰水时期亦可向基坑渗流集中形成一定数量的积水,使表少见岩石露头,风化土层深厚;土的粘附力相对较弱,土
5、体具有玄武岩残积土的工程性质恶化。一定的假塑性,遇水土粒比较容易分离。2玄武岩残积土的工程对策正因为雷州半岛玄武岩残积土具有较大的孔隙性(甚至有原(1)工程勘察对策:除原位载荷试验以外,以现行勘察规范岩的火山气通道保留)和一定的假塑性,使得其抵抗渗透水破坏允许采用的物理力学指标查算雷州半岛玄武岩残积土的承载力的能力较低。如徐闻县城东大道桥址玄武岩残积土在勘察钻孔都有较大的困难;以理论公式计算其承载力又因土的力学指标离的岩芯上表现为可塑偏硬塑状态,基坑开挖后适逢旁侧人工渠渗散度大、标准值明显偏低而欠理想。因此,在该地区开展工程勘漏而积水达数厘米深,积
6、水两天后基坑底部土层已高度软化,软察应重视触探试验工作,同时应以标准贯入试验作为原位测试的化层厚度达0.5～0.8m,踩踏表面0.2～0.5m已有软塑淤泥质主要方法;对于标准贯入试验,宜以修正后击数按花岗岩残积土粘土的反应,反复踩踏可呈浆状物;基坑侧壁受水短暂浸过的部承载力查值表查算承载力。位用手指可插入数厘米深。该桥址地基土在软化前后的力学指(2)地基对策:当以玄武岩残积层作为持力层时,应严格避标见表2。开降雨天气施工基坑,以免地基受到积水软化破坏;玄武岩残积土在物理力学方面都较容易受到扰动破坏,故基础施工前基坑底表2桥址地基土软化前后力学指标部
7、应预留0.3～0.5m厚的土层暂不剥除,待基础施工时再以人取样样品粘聚力平均内摩擦角平承载力建工开挖的方法剥除;为防止建筑物落成后地基土受到地表渗水的基本性状阶段数量值(kPa)均值(°)议值(kPa)破坏,一方面应适当加大基础埋深;另一方面在回填室外地坪时,软化前可塑偏硬塑9组2524150基础边缘宜以隔水性较好的一般粘性土或素混凝土回填;对已经软化后软塑偏流塑2组1421100受到渗透水破坏的地基土,如软化层不厚,则可考虑以块石混碎注:软化后的承载力建议值据钎探估计。石碾压入软化层中,如徐闻县城东大道桥址以该法处理受软化的地基土即收到良好的效果
8、。Oct.2004西部探矿工程100No.10质都有很大的影响。而冻结孔的偏斜率要求≤3‰,按孔深25m考虑,冻结孔间距确
