冻结法最终版ppt课件.pptx

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1、人工地层冻结法技术BREADPPTDESIGN班级：地质1204班组员：田嵩山高炎林魏大川吕波主讲：王少华前言目前，地层加固的方法有多种，不论何种方式，目的是提高地层的强度和稳定性，以及隔水性能，从而形成一个支护系统。人工冻结的应用和研究是以天然冻结条件下冻土的物理力学性质研究为基础，并随着人工冻结凿井逐步发展起来的。人工地层冻结法(简称:冻结法)作为岩土工程(包括地下工程)建设中一种建造临时隔水支护的有效特殊方法，在国外的应用已有100多年的历史，在我国煤炭建设中的应用也有整整40年的历史了。而在其它岩土工程中的应用则刚刚起步。一方面是岩土界对这一特殊方法还比较陌生，另

2、一方面冻结法的成本，应用条件及随之而生的问题，也有影响。目前在以下几个方面应用较多：1、特殊地层凿井2、地铁工程土层加固3、隧道工程土体加固4、桥梁桩基工程5、特殊地段工程事故处理目录01人工地层冻结法技术概述02冻结法加固地层的原理03冻结法技术设计计算04冻结法施工几个技术问题1什么是人工地层冻结法？2冻结法有哪些优缺点？3适用范围及发展状况如何？一、人工地层冻结法概述75%人工地层冻结法的定义冻结法是利用人工制冷技术，将待开挖的土体中的水冻结为冰并与土体胶结在一起，形成满足一定要求的冻土体，用以抵抗土压力，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

3、的保护下进行隧道、立井和地下工程的开挖与衬砌的一种特殊岩土施工方法。优缺点？1.需要较大功率的电源4.易引起地层胀起和沉陷，对建筑物有一定影响。5.冻土墙厚度和强度可以控制2.几乎不受地层条件限制1.可有效隔绝地下水冻结法的优点冻结法的缺点3.施工灵活4.对地层无污染6.事故处理及工程抢险速度快。2.夏季冻土墙易化3.地下水流速度过快时难于冻结75%冻结法的适用范围（1）冻结松散不稳定的冲积层和裂隙发育的含水岩层。（2）淤泥、松软泥岩.（3）饱和含水和水头特别高的地层。（4）对于土中含水率非常小或地下水流速相当大的处所不适用。75%冻结法的发展状况人工冻结技术的应用始18

4、86年瑞典24m长人行隧道建设工程。在此后的一个多世纪里，人工冻结技术在许多国家的煤矿、隧道、地铁、建筑基础、工程抢险和环境保护等领域中得到不断应用和发展，并且成为许多工程唯一可选的方法。1、冻结法加固地层的原理它是利用人工制冷的方法，将低温冷媒送入地层，把要开挖体周围的地层冻结成封闭的连续冻土墙。在抵抗地压、并隔绝地下水和开挖体之间的联系。然后在这封闭的连续冻土墙的保护下，进行开挖和做永久支护。Clickheretoaddyourtext.Clickheretoaddyourtext.A加固原理BC二、冻结法加固地层的原理及方式DEFG具体方法冻结系统围护工艺流程适用的

5、地基条件施工技术现场监测原理示意图冻结壁形式冻结的方式加固地基原理冻结管并联和串联冻结原理示意图直接式冻结法间接式冻结法常用冻结壁的形式2、加固地层的具体方法通过冻结管同周围地层发生热交换而形成冻土柱。控制冻结管与地层产生热交换的长度，就可控制冻土柱的长度，若干管子排列在一起，控制冻土墙的高度或范围。另一方面，由于冻土墙的强度取决于其平均温度，而平均温度又取决于冷媒的温度及流量，从而可通过控制冷媒的温度或流量，来控制冻土墙的强度，以及发展范围。因而，可随时根据工程进展和结构要求来改变冷媒温度和流量，以达到所需冻土墙的强度。3、冻结法的冻结系统在开挖之前，用人工制冷的方法，

6、将开挖空间周围含水地层冻结成一个封闭的不透水帐幕一冻结壁，用以抵抗地压、水压，隔绝地下水；而后，在其保护下进行挖砌施工。大体上由三个主要的循环系统构成。盐水循环氨循环冷却水循环制冷三大循环系统三大系统构成热泵，其功能是将地层中的热量通过压缩机排到大气中去。010203设计室内试验现场勘探①力学设计。通过计算确定冻土墙的厚度和深度；②热工设计。通过计算确定冻结管的数量、布局；冻土墙的交圈时间、冷冻机组的装机容量及配置。.①土的物理性质试验②土的力学性质③土的水理热学性质试验包括含水层层位；粘土层分布、层厚；气象及地温资料；土层含盐量和PH值；现场附近的地下埋设物冻结法围护的

7、工艺流程阶段一积极冻结期阶段二维护冻结期冻结法施工的三个阶段阶段三解冻(恢复)期冻结站安装01冻结法施工四大工序冻结管施工.02地层冻结03地下工程掘进施工04冻结法施工阶段及各阶段的作业内容冻结法施工按进度顺序可分为四个阶段：（1）准备期指进行冻结管、输液管、监测设备和冷冻机械安装平行作业的时间（2）积极冻结期指从低温盐水在冻结管内循环、地基土冻结开始至冻结壁达到设计厚度和强度的时间（3）维护冻结期指挖掘、砌筑时间，在此期间内只需保持冻土墙不升温即可。（4）解冻期指完成工程项目所需时间。各阶段的作业内容如下表冻结法施工应注意