基岩段冻结技术的应用

合集下载

隧道施工中的冻结法与冻结技术

隧道施工中的冻结法与冻结技术

隧道施工中的冻结法与冻结技术隧道施工是现代城市建设中不可或缺的一环。

为确保施工过程中的安全和高效,各种施工方法和技术被不断探索和应用。

本文将重点介绍隧道施工中的冻结法与冻结技术。

冻结法是一种常见的施工方法,适用于软弱的土层、湿润的土壤或需要减少水流量的地下工程。

冻结法主要依靠冻结地层来形成临时支撑,确保施工区域不坍塌。

在隧道施工中,冻结法通常分为两种:直接冻结法和间接冻结法。

直接冻结法是将低温冷液注入到地下,通过地热传导使土壤温度迅速下降,形成冷冻带。

这种方法在施工过程中可以提供坚实的工作面,有效控制水流和土壤的塌方。

多年来,直接冻结法在各类隧道施工中被广泛应用,如地铁隧道、水利工程等。

间接冻结法则是通过为空气或低温液体进行冷却,而不将冷液直接注入地下。

间接冻结法的优点是可以减少对周围环境的影响,并且能够更好地控制冷却速度和范围。

然而,由于需要对冷却设备和管道进行布置,间接冻结法的成本相对较高。

除了冻结法外,冻结技术也在隧道施工中发挥重要作用。

冻结技术主要通过控制和利用地下水的冻结状态来实现隧道施工的稳定和安全。

其中,最常用的冻结技术包括冷却井冻结、屏幕冻结和管状冻结。

冷却井冻结是一种通过在施工区域周围钻探和排列冷却井,将冷却液注入地下,使邻近土层冷却并形成冻结带的技术。

这种技术适用于较深的施工区域,可以提供稳定的工作面和高效的施工环境。

屏幕冻结则是通过在土层中钻孔并注入冷却液,形成冷却屏障来控制水流。

屏幕冻结常用于需要临时封堵水源的地下工程,如地铁隧道和隧道底板。

管状冻结是一种将冷却液通过管道注入地下,形成管状冷冻体的技术。

管状冻结可以形成坚固的冷冻带,提供稳定的支撑和环境,适用于较大规模的隧道施工。

隧道施工中的冻结法和冻结技术在保障施工过程中的安全和高效方面发挥着重要作用。

通过冻结地层或控制水流,这些方法和技术能够提供稳定的工作面、减少地层塌方的风险,并有效控制水流和地下水位。

总之,隧道施工中的冻结法与冻结技术在现代城市建设中扮演着重要角色。

冻结法地层加固在隧道施工中的应用(项目经理)

冻结法地层加固在隧道施工中的应用(项目经理)

安全控制要点
施工案例
敢于创新,勇于奋斗
敢于创新,勇于奋斗
2
冻结法施工简介
敢于创新,勇于奋斗
认知冻结法
2.1 收集所需资料
施工简介
安全控制要点 施工案例
地质检 查孔地 质报告
人工冻 土物理 力学性 能试验 报告
构筑物 上下场 所地形 地貌特 征
构筑物 周围永 久、临 时设施 布置
构筑物 施工图
地区气 象资料
敢于创新,勇于奋斗
认知冻结法 施工简介
安全控制要点 施工案例
2.2 冻结壁设计
厚度
•冻结壁应按承载力要 求(设计提供)设计 冻结壁厚度。
内力计算
•冻结壁内力宜采用通 用结构力学计算方法 计算。冻结壁的力学 计算模型可按均质线 弹性体简化,其力学 特性参数宜取冻结壁 平均温度下的冻土力 学特性试验值。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
敢于创新,勇于奋斗
敢于创新,勇于奋斗
认知冻结法
1.2 冻结法适用条件及特点
施工简介 安全控制要点
施工案例
含水量大于10%的土层、 岩层。
适用 条件
盐水冻结地下水流速 ≤5m/昼夜,超低温冻结 地下水流速≤40m/昼夜。
地下水含盐量实验结冰点 满足冻结要求。
敢于创新,勇于奋斗
认知冻结法
1.2 冻结法适用条件及特点
供电要求:
1)一般情况不得停 电,停电必须提前 至少2小时以上通知, 冻结壁交圈前停电 时间超过3小时,对 冻结影响较大。
孔密集布置时,内部冻结孔成孔控制 间距可取边孔的1.2倍~1.5倍左右。 • 冻结孔深度要考虑从冻结孔孔口到冻 结壁设计边界的距离、不能循环盐水 的冻结管端部长度和冻结管端部冻结 削弱影响深度。

冻结基岩段爆破施工专项安全技术措施---(DOC)

冻结基岩段爆破施工专项安全技术措施---(DOC)

冻结基岩段爆破施工专项安全技术措施1. 背景随着隧道建设的不断发展和扩展,越来越多的冻结基岩段爆破施工被采用。

但是,这种施工方法存在着很多的安全隐患。

如果不合理的施工,容易造成巨大的人员伤亡和经济损失。

因此,需要采用有效的安全技术措施,以确保施工过程的安全。

2. 技术措施2.1. 防爆器材在冻结基岩段爆破施工过程中,防爆器材是必不可少的。

其中,软管和防护眼镜是必备的。

软管用于防止高温和爆炸粒子直接对人体造成损伤,防护眼镜则是防止粒子进入眼睛,造成伤害。

2.2. 施工区域隔离在施工的过程中,需要对施工区域进行隔离,以防止非工作人员进入施工现场造成危险。

同时,在爆破前,应确定好隔离区域,并通知周围居民注意安全。

2.3. 检测设备在进行冻结基岩段爆破施工前,应当对施工区域进行检测。

其中,需要检测的内容包括周围的建筑、自来水管道、电力线路等。

这些检测设备可以有效的避免在爆破时发生安全事故。

2.4. 安全作业指南在冻结基岩段爆破施工开始前,需要编写安全作业指南。

这个指南应该包括施工区域隔离、检测设备的设定、安装防爆器材等内容。

在施工现场,需要确保所有的工人都完全遵守这个指南。

2.5. 人员培训和技术考核在冻结基岩段爆破施工过程中,需要对参与施工的工人进行培训和技术考核。

培训内容包括防护器材的使用、安全作业指南、应急处理等。

在考核过程中,应当对工人的技术和安全意识进行考核。

3.在冻结基岩段爆破施工中,安全技术措施极为重要。

只有在采用了有效的安全技术措施的情况下,才能确保施工的安全。

在实际施工中,应当结合实际情况,因地制宜,不断的完善和改进措施,确保施工过程的安全。

深厚基岩段冻结孔施工技术

深厚基岩段冻结孔施工技术

井 筒 冻 结 段 的地 层特 征 主 要 是 以下 几
点。
() 1 风化 基 岩 裂 隙节 理 发 育 , 石 破碎 ; 岩 ( ) 于4 9 5 m ~5 . 9 2位 9 .6 1 7 m段 中粒 石 3 英砂 岩k 及5 6 0 m ~5 7 4 5 4 .2 5 .m段 的粗粒 砂 岩十分坚硬 ; ( ) 井 处 于永 城 腹 背 斜 西 翼 南 段 , 3矿 井
田南 、 、 界 均被 高 角 度 正 断 层 切 割 , 北 西 次

级 褶 皱 发 育 , 层 大 体 呈 NNE 的 单 斜 地 向
3 1 3优 化 钻 具 组 合 .. 由孔 底 至地 表 钻 具 组 合 为 : 头 ——螺 钻 杆钻 — 占 ——主 动 钻 杆 。 杆 3 1 4增加 测 斜 次 数 .. 正 常施 工 中 , 照 Ⅸ 范 》 求 , 按 规 要 每钻 进 2 m ~3 mN] 一 次 , 深 厚 基岩 段 钻 进 采 0 0 f 斜 在 用 了J -5 陀 螺 测 斜 仪 适 时 测 斜 , 密 DT 型 加 测点 , 握偏斜规律 。 掌 3 1 5钻 、 、 相 结 合 .. 测 纠 对 偏斜 率 达 到 或 接 近 2 的 层 段 , 钻 ‰ 少 勤 测 , 时 纠 偏 。 用 移 动 钻 塔 纠 斜 与 及 采 5 z 6 ×7 0 、 L 1 0×7 0 L 1 5 .型 5 Z 2 . 型螺 杆钻 和 J T-3 D K型 定 向 仪 相 结 合 的 方 法进 行 定 向 纠斜 。 3 2正 常钻进 施工 . 3. 1钻进 参 数 2. 根 据 不 同 岩 石 地 层调 整钻 压 、 速 、 钻 泥 浆循 环量等 。 体参数 为 : 具 钻压0 8 .T~1 0 .T, 转速7 ~15 / i , 7 2 转 m n 泵量 5 0 / 0 L mm; 泥浆 性 能: 泥浆 比 重 1 O ~1 0 g c 粘 度2 S .3 .5 / m , 0 ~ 2 S, 3 失水量 ≤1rl 0 n, 0n/3 mi 含砂 量<4 PH %, 值 8 , 体 率 ≥9 % , 用 螺 杆 钻具 时 , ~9 胶 7 使

冻结法施工在不稳定地层中的应用

冻结法施工在不稳定地层中的应用

冻结法施工在不稳定地层中的应用摘要:中煤第三建设(集团)有限责任公司作为一家跨行业、多元经营的大型建筑企业集团,具有矿山工程施工、总承包特级资质,以及隧道、铁路等专业承包资质,在处理具有自身显著的特点,本文主要论述中煤第三建设(集团)有限责任公司是如何具体在不稳定地层中使用的冻结法施工的。

关键词:冻结法;冻土墙;盾构Abstract:The third building in the coal (Group ) limited liability company as a cross-sector, diversified group of large construction industry, with mines, construction general contracting premium quality, as well as the tunnel, railway and other professional contracting qualification, in dealing with their own remarkable characteristics, this paper mainly discusses the third building in the coal (group ) limited liability company is how specific in Unstable Strata using freezing method construction.Key words:Freezing method; Frozen soil wall; Shield冻结法施工技术,在煤炭的开采中针对某些特殊地质具有较好的应用效果,就是利用人工采取低温制冷的方式,把不稳定层的水冻结成冰从而形成冰冻的帷幕,用人工冰冻屏障结构体来抵抗来自不稳定的地层中的水土压力,从而使人工开挖工作能够得以顺利进行。

井筒施工中冻结基岩段底部处理技术

井筒施工中冻结基岩段底部处理技术
化基 岩段 含水 层 , 是施工 中关 键 的环 节 , 以下就此 问 题 进行 探讨 。
含水量较大的矿区大都采取此法 , 如淮南矿业集 团
丁集 矿 井 、 能菏 泽煤 电公 司郭 屯 矿井等 。 鲁 3 冻结 段 底部 与注浆 段 上 部 交 错 一定 长 度 。 ) 是指把 注浆 段上 限 放 在 冻结 段 内 , 过 注 浆 在 风 化 通 含 水层 底部 形成 一 隔 水 岩 帽 , 断 了上 下 含 水 层 的 切 水力联 系 , 以阻隔 上部 的水通 过 裂隙进 入井 筒 , 用 一 般 情况 冻结 底部 与注 浆段 交 错长 度 为 l 5—2 0m便 可达 到预期 的效 果 。在 国投新 集能 源股 份有 限公 司
30 Co 2 0 al 4/ 0 6
维普资讯
员 素质 好 , 斜仪 器 性 能 良好 就能 造 出高 质 量 的钻 测
孑 , 则 , 孑 质 量 就很 难 保 证 , 至 出现 钻 孑 预计 L否 钻 L 甚 L 偏 斜 轨迹 与实 际有 很 大 偏 差 的可 能性 。再 者 , 测斜
维普资讯
实 用技 术
井 筒 施 互 中 游 苍 岩 缇 废 部 处 理 技 术
付 杰
( 枣庄矿 业集 团公 司 第五工程处 , 山东 枣庄 270 ) 7 1 1

要: 主要介绍在矿井建设 中风化基岩含水层 的危害 、 处理措 施 以及各种措 施 的特点及 实际效 果 , 各 在
井筒 开挖 前利 用浆 液封 填岩 层裂 隙 , 堵 过水通 道 , 封 在井 筒周 围形 成有 效 的隔水 帷幕 实体 是最 行之 有效 的措 施 , 能达 到一 劳永 逸 的效 果 。如 淮 南 矿业 集 团
丁集 矿 副井 表土 深度 为 5 4 m, 2 注浆 上 限为 5 5 m, 3

冻结法原理及应用资料

冻结法原理及应用资料

冻结法施工的原理图
去路
盐水泵
盐水箱
螺杆压缩机
清水泵
冷却塔
回路
闸阀
去路 回路
盐水系统
氟系统
清水系统
一、冻结法施工技术概况
3、国内外现状: 1)、国外:广泛应用于城市基坑施工、地下铁隧道、煤 矿井筒等工程领域;煤矿井筒冻结深度最大930米。 2)、国内:1955年从前苏联引进冻结法凿井技术,冻 结煤矿井筒约600多个,冻结冲积层最大厚度近600米, 冻结最大深度737米,冻结法凿井技术应用于城市市政 工程起始于上世纪90年代,至今冻结市政工程项目超过 200个,水平冻结最长140米。上世纪末冻结法凿井技术 进一步推广到交通、水利领域,使用冻结法凿井技术施 工桥墩基础、引水通道等。
4、冻土具有冻胀性和融沉性
四、冻土特性
抗压强度
无侧限抗压强度 MPa
30 0.7358T 1.0962
16
12
8
4
0
0
-5
-10
-15
-20
温度 ℃
图6 冻结细砂无侧限抗压强度与负温的关系
四、冻土特性
弹性模量
E50 1.1398T 2 41.301T 36.607
弹性模量 MPa
400
300
五、冻结法设计及施工组织
• 冻结壁厚度设计与强度检验 1)冻结壁应按承载力要求设计冻结壁厚度。 2)冻结壁内力宜采用通用结构力学计算方法计算。冻结壁的力学计算模
型可按均质线弹性体简化,其力学特性参数宜取冻结壁平均温度下 的冻土力学特性试验值。 3)冻结壁内力和变形计算可考虑设置有内支撑的工况,但必须对内支撑 的结构形式、承载力及其施工时序等有明确的设计。设内支撑时, 冻结壁的空帮时间不宜大于24小时。 4)冻结壁强度检验安全系数要满足有关规程要求。有特殊要求时验算冻 结壁的变形。

冻结法原理及其应用

冻结法原理及其应用
(1) 安全性好,可有效的隔绝地下水; (2) 适应面广,适用于任何含一定水量的松散岩土层,在复杂水文地质
(如软土、含水不稳定土层、流砂、高水压及高地压地层)条 件下冻结技术
有效、可行; (3) 灵活性好,可以人为地控制冻结体的形状和扩展范围,必要时可以 绕过地下障碍物进行冻结; (4) 可控性较好,冻结加固土体均匀、完整; (5) 经济上较合理。
1979年:美国,地下核电站基坑、直径40m、深6m基础 ➢ 80年代:苏联,城市地铁大厅35座、隧道35项,高l38.5m、重
27000吨大楼基坑开挖支护 ➢ 1962以来:日本,超过300个大型冻结工程,其中有通过河流、铁
路、公路和其它构筑物下的隧道工程、挡土墙工程、与盾构施工有 关的工程等 ➢ 20世纪中叶起:波兰、德国、法国、瑞士、比利时、意大利、奥地 利、挪威、西班牙、芬兰、澳大利亚、法国、荷兰、加拿大等
2 冻结系统种类
2.2热电制冷
热电制冷又称温差电效应、电子制冷等,它是建立在珀尔帖效应原理上的。 1834年珀尔贴发现当一块N型半导体(电子型)和一块P型半导体(空穴型)联成电偶时 ,在这个电路中接上一个直流电源,电偶上有电流通过时,就发生了能量转移,在一个接 头上吸收热量,而在另一个接头上放出热量。
蒸发器中产生的低压制冷剂蒸气在压缩机中被压缩到冷 凝压力,经冷却水、空气等介质冷却后变成液体,再经节流 阀膨胀到蒸发压力成为汽、液两相混合物,温度降到饱和温 度,在蒸发器中蒸发,吸收热量而制冷,汽化后的蒸气被压 缩机吸回,完成一个循环。
1 概述
我国情况 1955年,我国首次在开滦林西风井使用盐水冻结法凿井并获得 成功;至今已经冻结近1000个井筒. 70年代初,北京地铁冻结长90m,垂深28m
➢ 上世纪80年代,东海拉尔水泥厂的上料仓基坑; ➢ 1988年,凤台淮河大桥主桥墩基础工程 ➢ 1993年,上海地铁一号线1个泵站和3个隧道贯通道结合部 ➢ 1998年,北京地铁大北窑车站南隧道水平冻结施工,长45m ➢ 2000年以后,上海大量越江隧道和地铁工程使用冻结法.
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
应 用 技 术
C h i n a s c i e n c e a n d T e e h n o ! o g y R e v i e w
a l
基 岩 段 冻 结 技 术 的应 用
李 海 龙
( 临沂 会 宝岭铁 矿 有 限公 司 山东 临沂 2 7 7 7 0 0 )


1 ) D目 = D + 2×0. 5 5 X E
2 ) 按规范要求放炮距离: 上 ) 圈: ) 荒+ 2 × 1 . 2 得出圈径为9 . 9 m 4 、 井筒高峰期热负荷 。 公式 : Q r = x d f × 日0 × n r x Kf
计 算得 : 9 6 . 4 4×1 0 4 k c a l / h 。 5 、 冻结 站制 冷 能力 。 配备 冻 结站 实 际工 况 : 盐水 - 2 5 ~一 2 8 ℃, 蒸发 温度 一 2 9 ~一3 2 o c, 冷凝 温度3 O ℃。 设—个 冻结 站 , 结合本 单位情 况 , 选用 下列冷 冻机 : KA 2 0 C B Y 2 e HP L G 2 5 m2 5 0 2 e 冻结站实 际标准 制冷能力为3 8 0 x 1 0 4 1 o m l / h , 装机标冷量 富裕系数为 1 . 3 , 倍。
[ 摘 要] 风 凰 山铁 矿东 回风 井 因井 检 孔勘探 井 筒穿 过强 富水 岩 层 , 预 测开 挖 涌水量 极 大 , 所 以实 行 冻结法 施 工 , 其 中冻 结 基岩 段为 2 6 o m, 表 士 段为 1 0 m。 冻 结 单位 成功 的对 井筒 2 7 0 m以上段 进 行 了冻结 , 保 证井 筒实 现 了无水 掘 进 。 [ 关键词] 强 富水 岩 层 基 岩冻 结 冻结 壁 圈 径 中图 分类 号 : T D 2 6 5 . 4 文 献标识 码 : A 文章 编号 : l 0 0 9 — 9 l 4 X( 2 O 1 5 ) 2 3 — 0 2 0 9 -0 1
6 、 盐 水 系统设 计பைடு நூலகம்计 算公 式
盐水 循环 量 : ,=
盐 水 管 直 径 : d 。 √
7 、 C a C 1 2 用量 计算 。 盐水 系统 总 体积
: ,: 结管 + 水干管和集配液圈 十 水箱
2 0 1 . 7 5 m, 钻孔单位涌水量3 . 印5 L/S・ m, 为强富水潜水含水层。 地下水化学 类型为HC O 3 -C a 型水, 矿化度小于0 . 5 1 g/L 。 3 ) 石英砂岩含水层 : 分布在中上部, 该含水层 由石英砂岩与泥岩组成, 裂隙 较发育。 井检孔含水层埋深2 0 7 . 1 5 ~2 3 7 . 6 7 m, 井检孔单位涌水量0 . 8 8 9 L/ S・ m, 为中等富水承压水含水层。 地下水化学类型为HC 0 3 ・ S O 4 一c a 型水, 矿 化度 小 于0 . 6 3 g/L 。 根据分 析钻 孔 由于岩 性变化 及裂 隙 、 岩溶 发育 不均一 , 含水 层 的水文 地质 条件不同, 造成涌水量有所不相同, 含水层的补给条件及裂隙发育不均一是制 约水 量大 小 的主要 因素 , 其 中灰岩 段含 水层 为强 富水岩 层 , 预测 井筒 开挖 涌水 量高 达2 2 7 4 6 m? / d 依 据井检 孔水 文资 料 , 确 定冻结 深度 为石 英砂 岩含 水层 以
下1 0 m, 即2 7 0 n 1 。
G : : 一 衄
工程 项 目概况 凤 凰山铁 矿矿 区位于 苍山县 尚岩镇沟 西村与新 兴镇交 界 , 资 源储量 1 . 7 2 亿 t , 矿体 平 均 品位 T F e 3 0 . 8 6 %, m F e 1 8 . 9 6 %。 矿体 走 向长度 2 2 0 0 m, 赋存 标高一 4 1 6 m~- 1 4 9 6 m, 铁 矿 设计 能 力4 0 o 万 t / a 。 铁 矿设 计 主井 、 副井、 进风井、 西 回 风井 、 东 回风井 5 个 井筒 , 采 用主 、 副 井开 拓方 式 , 首采 标高 - 9 0 0 m水平 , 二 期 开 采-1 2 6 0 m以上矿 体 , 计划 采用 主 井接力 提升 、 副 井延 深 的方式 开采 , 其 中东 回 风井 设计 深度 8 8 9 m, 井筒 直径 5 . 5 m。 =.井 筒水 文 地质 条件 东 回风 井主 要 揭露 地层 依次 为 : 第 四系 冲洪积 砂 质粘 土 , 寒 武系 灰岩 、 页 岩、 石 英砂岩 、 土 门群 页岩 、 灰岩、 砂岩及 泰 山群 山草峪 组变 质岩系 。 除 土门群 砂 岩 和寒 武系灰岩 、 云斑灰岩 、 石英 砂岩 含水相对 较为 中等丰 富外 , 其余均 为含 水 微 弱地层 , 局 部位于 构造带 形成小 范围 中等富水 。 根据 井检 孔编录 , 钻 孔简易 水 文观 测等 水文地 质 资料 及地层 的岩性 特征 , 将 其划 分为 三个 含水 段 。 1 ) 朱砂 洞组上灰 岩含 水段 : 分布在 盖层上部 , 位于 薄层 第四系之 下 , 裂隙 较 发 育或 发育 , 含水层 埋深 l 0 . 3 2 -1 2 3 . 4 5 m, 钻 孔单位涌 水量 1 . 2 1 8 L/ S・ m, 为 强 富水潜水 含水层 。 地 下水化学 类型为HC O 3 - - C a g _  ̄k, 矿化度 小于0 . 5 3 g/ L 2 ) 朱 砂洞 组下灰岩 含水 段 : 含水段分 为余粮村 页岩 、 下 灰岩 , 位于朱 砂洞组 上 灰 岩之 下 , 裂 隙较 发育 或 发育 , 含 水层 埋 深 1 2 8 . 6 5 ~1 3 2 . 3 5 m和 1 4 0 . 4 5 ~
相关文档
最新文档