饱和粉砂地层中地铁车站交叉穿越冻结法施工技术(正式版)

合集下载

冻结法在地铁车站地墙接缝加固中的应用

冻结法在地铁车站地墙接缝加固中的应用

冻结法在地铁车站地墙接缝加固中的应用地铁车站在地墙接縫加固的施工对于地铁整个建设的安全性非常重要,目前在施工中采用的主要方法是冻结法,本文针对施工中的施工特点以及冻结法的施工工艺进行了详细的分析,供相关的技术人员和管理人员参考。

标签:冻结法;地铁车站;接缝加固一、前言地铁车站在地墙施工的过程中,常常的会使用冻结法进行加固,目的是保证地铁车站的安全性,无疑采冷冻法有诸多的好处,但是在施工的过程中也需要注意很多问题,本文针对该问题进行了详细的分析。

二、井壁受到复杂外力作用由于粘土层的物理性质为遇水膨胀,受冻膨胀,暴露时间愈长膨胀体积愈大,冻结状态下强度不如砂层高,但蠕变变形大,使得粘土层段外壁受的压力增长快,数值大。

此外,砂层和粘土层交接处是应力和压力突变区,井壁受力最为不利。

当井筒施工由砂层进入到粘土层中时,井壁就会受到剪切、弯曲及径向压力等复杂外力的作用,使井壁容易产生破坏。

1.冻结时间短,井帮温度不均匀:井筒掘进到130m时,仅冻结100天,同时由于辅助孔的影响,局部井帮温度过低,致使井帮四周粘土层冻结壁蠕变变形能力不一致,使得外壁所受荷载不均匀,造成井壁容易破坏。

2.供冷量不足,冻土融化:由于井帮温度不同,而混凝土入模温度及硬化过程中产生的水化热是均匀一致的,因此使井帮冻土融化范围产生差异;由于冻结冷量不足,仅能维持冻结壁自身平衡和缓慢扩展,不能满足井帮融化土再次冻结所需的冷量,造成井壁不同位置所承受由融土自重产生的压力不同,在井壁薄弱部位出现裂纹或裂隙。

3.掘进速度过快,掘进段高大:井筒掘进速度过快,导致冻结时间过短,冻结跟不上掘进的需要。

另外,掘进段高也偏大,段高为4m。

而较大的掘进段高只有在冻结壁状态良好,井帮温度较低的情况下才适应。

三、冻结孔布置及制冷设计1.冻结孔的布置:根据冻结帷幕设计及旁通道的结构,冻结孔按上仰、近水平、下俯三种角度布置在旁通道和泵站的四周;在通道下部布置一排冻结孔,加强通道冻结效果,把泵站和通道分为两个独立的冻结区域,按施工图纸布置冻结孔。

地铁隧道水平冻结法施工技术

地铁隧道水平冻结法施工技术

层中采用矿山法及常规辅助工法修筑隧道 ,施工难度大 , 安全性差 ,施工缓慢且工程投资较难控 制 。由于广汕 公路 是 连接广 州与 汕头 、增 城之 间 的重 要交通 干道 ,交 通繁忙 ,不 能封 路施 工 ,且 道路两侧地下管线纵横交错 ,数 目繁多 ,为避免明挖所带来的交通疏解和管线迁改困难 ,通过借 鉴广州、上海等地下水平冻结法施工经验 ,选定 “ 暗挖矿 山法” 为基本工法 ,选定 “ 水平冻结
( 内约 2 m / ,向外 约 1mm d ( 圈后 ) 向 0md 2 / 交 ,相邻 两 冻 结 孔 之 间 为 2 m / ) 以及 冷 冻 场 温 度 5md 梯 度规 律等 ,通 过 以下公 式 求得 的 :
预加 固围岩 ” 作 为主 要辅助 施 工措 施 ,综合 起来 称 “ 平 冻结 法加 固围 岩 ,浅 埋 暗 挖 法开 挖 和 水
衬砌 ” 施工 。 2 总体 技术 方 案
根 据 隧道 围岩各 土层 富水性 强 、饱水 性好 的特点 ,设计 通过水平 冻结 ,将 隧道 开挖 轮廓线 以
外 20 .m厚度 的土层冻结为不透水且有一定强度的冻土帷幕 , 使其在隧道开挖过程中起到止水和 临时支护的作用。冻土帷幕达到设计厚度及强度后 ,开始隧道开挖 ,隧道开挖采用交叉 中隔壁法
(R C D法 )分 6部 进行 ,初期 支护遵 循强支 护 的原 则 ,考虑 承受全部 围岩压 力 ,采 用 钢拱 架挂 网 喷射 混凝 土 ,与 开挖 同步 。隧道 全断 面开挖支 护完成 后 ,停止冻结 ,冻 土帷幕 自然 解冻 ,其 承载
的围岩压力逐步释放 ,并转 由初期支护承受。在冻土帷幕融穿 , 初期支护承载全部围岩压力并基
图 1 设计冻土帷幕 断面示意 图

富水粉砂地层盾构穿越城市快速环路施工技术

富水粉砂地层盾构穿越城市快速环路施工技术

北京地铁某标段工程包括2站2区间,区间线路整体呈东西走向,区间总长度近5 km,采用盾构法施工,在区间盾构始发后需垂直下穿东五环城市主干道路。

穿越地层主要区间隧道涉及穿越粉砂粉土、粉砂、粉砂夹粉土层及粉质粘土层,以上地层承压含水层分布连续,水头高5~6 m。

隧道衬砌环采用外径6 000 mm、内径5 400 mm、厚300 mm、宽1 000 mm 的预制钢筋混凝土管片衬砌。

北京东五环路为南北走向,道路编号S50,穿越位置段原为高速公路,现道路等级为城市快速路。

三上三下六车道,两侧设应急车道,路面宽35 m。

路基结构为填方路基,穿越区域路基高约2 m。

盾构区间垂直下穿东五环路基,区间拱顶距路面约8.5 m。

1、施工难点盾构隧道下穿环路段为粉砂地层,刀盘刀具极易磨损,且在水动力条件和盾构推进作用下自稳能力较差,易产生管涌、流砂现象,对盾构的选型和施工过程中地层稳定的控制要求十分严格。

既有环路上交通繁忙,必须严格控制盾构施工参数,确保道路变形沉降满足要求。

环路及周边市政管线错综复杂,盾构穿越施工时须降低重叠风险源带来的风险。

2、穿越前的技术措施2.1 盾构机选型盾构机选型需遵循技术先进、安全可靠、环保经济等原则,根据工程地质特点和穿越风险源控制要求,需具备防喷涌、耐磨及土体改良的能力。

在螺旋机出口设2道液压闸门和一道手动闸门防止喷涌,确保在紧急情况下能将地下水阻挡在盾构外;采用3道盾尾刷,施工前用高质量盾尾油脂满嵌盾尾刷,保证盾尾密封效果;配置加泥加水系统,对土仓、螺旋机进行土体改良;配置施维英注浆泵泵送“厚浆”浆液,可进行4点注浆;配备高精度测量导向系统。

通过专家论证,最终选择加泥式土压平衡盾构机进行掘进施工。

2.2 对环路进行工前检测、设置试验段施工前对道路及周围建(构)筑物、管线进行调查、摸底及评估,并做好现状鉴定及留证。

专业机构工前检测结果显示,东五环路及匝道路面下方0~5 m范围内未发现空洞及不密实区域。

高渗透性富水砂层地铁隧道冻结施工工法

高渗透性富水砂层地铁隧道冻结施工工法

高渗透性富水砂层地铁隧道冻结施工工法一、前言地铁隧道建设是交通基础设施中不可或缺的一部分。

在地质条件复杂的地区,隧道施工面临各种挑战,其中之一就是地下水的控制。

高渗透性富水砂层地域的隧道施工中,冻结法已成为一种行之有效的工法。

二、工法特点在地铁隧道工程中,采用高渗透性富水砂层地域的隧道冻结法具有以下几个特点:一是隧道工程施工中,通过冻结法可以有效地控制地下水的渗流,达到施工安全控制和进度安排的目的;二是采用冻结法施工工艺,对地质结构的毁坏较小,可保持地层的完整性;三是该方法施工过程中对环境污染较小,移除施工指令后,土壤可以按照原样回填;四是该方法的施工速度较快,隧道走向长度可达0.5km-1km/月,对提高施工效率有显著的作用。

三、适应范围高渗透性富水砂层地铁隧道冻结施工工法适用于以下条件:当地下水位高于地面时,卤岩、粘土或砾石等土质中含有大量的水或淤泥层,需在淤泥层和壳层交界面上施工的场合,高渗透性富水砂层地域隧道冻结施工工法常为首选。

四、工艺原理高渗透性富水砂层隧道冻结施工工法,其关键在于施工前需要对隧道基底地层情况进行充分的调查和分析。

在施工前,必须对施工区域周边地层的水流、水压、土层厚度、土壤种类、水质等进行详细的调查及分析。

冻结施工是借助深层注冻钢筋将土壤结冻,形成一定的冻结范围,并使被冻结的地基板块形成一个较高的强度桩筏板,来提高隧道的周围支护。

施工分为桩-plunge(桩注)和板冻-freezing(注板)两部分。

其施工步骤如下:1、进洞:洞口结构加固、插钢管,切断原工地压水管线,并将隧道区域内的杂物、泥土等清除净。

2、桩-plunge阶段:在发现冻结固化后,对隧道进行松动、加固处理。

3、板冻-freezing阶段:根据隧道轮廓和平面布置,对隧道周围不断注冻,直至实现目标。

五、施工工艺高渗透性富水砂层地铁隧道冻结施工工法需要详细制定施工图纸和施工方案,按照不同的阶段分别展开具体的施工工作。

地铁冷冻法施工工法

地铁冷冻法施工工法

地铁冷冻法施工工法中铁十二局集团有限公司一、前言广州地铁二号线过清泉街断裂带位于连新路下、隧道上方应元路口交通繁忙,地面周边环境极其复杂。

而且隧道的地质构造与地层岩性变化复杂,清泉街断裂带与地铁斜交,稳定性差,导水性强,施工难度高,风险大.我们在施工中成功运用全断面隧道长距离水平冷冻法施工技术,很好的解决了这一技术难题,不仅完成了国内最长冻结长度的隧道冷冻法施工,同时也取得了一定的技术经济效益和社会效益。

我们将施工实践加以总结形成本工法。

二、工法特点1、冻结加固体强度高,可以做到不漏水,洞内施工环境较好。

2、施工安全,隧道进洞开挖后,进展较快。

3、不受地表场地及深度限制,且不污染环境,对周边环境影响较小,适合城市地下建设,特别是繁华市区内工程建设.三、适用范围本工法适用于对通过断层破碎带、流砂层、淤泥层等易坍塌且富含水隧道的地层加固.四、施工工艺(一)工艺原理冷冻法加固土体,矿山法开挖构筑的基本原理是:在隧道周围布置水平冻结孔,并在冻结孔中循环低温盐水,使冻结孔附近的含水地层结冰,形成强度高,封闭性好的冻结壁(冻结帷幕),然后在冻结壁的保护下运用矿山法进行隧道开挖与构筑施工。

水平地层冻结加固和开挖构筑的主要施工顺序为:施工准备-—- 冻结孔施工,同时安装冻结制冷系统--- 安装冻结盐水系统和监测系统-——积极冻结———试挖———隧道掘进与临时支护,维护冻结———永久支护———停止冻结。

其关键工序是冻结孔施工和冻结过程的监测与控制(见图1)。

图1 冻结施工程序(二)施工方法1、施工准备(1)用风机房基坑作冻结施工工作井。

风机房基坑尺寸应满足冻结孔布置和打钻的需要。

(2)工作井内设上、下人的扶梯.用2#钢管搭建脚手架,并铺设5cm厚的木板作为冻结孔施工平台.施工平台上搭建雨蓬。

施工平台搭建要考虑隧道掘进施工的要求。

(3)冻结施工用电直接由工地变电站供给。

变电站与动力设备的开关柜之间用电缆连接。

(4)在工作井下与地面之间敷设供、排水管各一道,并在工作井内设流量不小于30m3/h的排水用潜水泵一台。

富水砂层联络通道冻结法施工

富水砂层联络通道冻结法施工

富水砂层联络通道冻结法施工摘要:地铁隧道施工过程中,相邻隧道之间出于排水防火等需要会用到联络通道施工,它本质上和地铁隧道施工无甚大的不同,当遇到含水量大,地下水位高的砂层土时,冻结法施工可以发挥其得天独厚的技术优势,本文概括论述了地铁隧道冻结法施工的原理,对这种技术方法的前世今生做了一些解释,就目前我国类似工程建设中对这种方法的使用情况进行了总结和分析,并结合具体案例详细介绍了冻结法施工的技术运用和注意事项,以及需要采取的控制措施,供有关部门和施工单位从业人员在实际工作中作为参考资料加以使用。

关键词:富水砂层;联络通道;冻结法施工引言:富水砂层地铁隧道联络通道盾构掘进施工,是整体工程的的一个技术难点,由于此时的沙砾层含水量,含泥量都比较高,而且作业地段的地下水位是一个高水平状态,需要通过冻结法把流动性质的砂层和水体冻结,成为固态的具备较好可操作性的地层,为盾构掘进作业创造有利条件,这种技术方法独特,技术先进,优势明显,具有较好的推广和应用价值,技术人员应加强学习,充分理解其作用原理,在实践中发展进步,保障地铁隧道施工圆满成功。

1冻结法原理在进行地铁建设的时候,冻结法是非常常见的一种施工方法,相关单位会利用冻结管的循环能量,让水凝结成冰,把天然岩土演变成冻土,这样可以很好的提高土体的稳定性以及强度,让土体有更好的施工条件。

冻结法可以用在富水地层,能很好的隔绝地下水带来的影响,也可以让施工顺利推进,为后续工作内容的向前奠定基础。

从实际应用来看,冻结法起源于英国,早在1862年,就已经有工程师使用到冻结法来加固土壤。

在1880年,有德国工程师在国际上介绍了冻结法。

1883年,冻结法成功用在阿尔巴里德煤矿里。

随着时间的推移,相关技术人员越来越了解冻结法,也让冻结法的应用越来越广泛,无论是隧道、基坑还是矿井,都可以用到冻结法。

2冻结法施工在地铁隧道中的应用现状19世纪90年代,有瑞典工程师在建造24米长人行隧道的过程中使用到了人工冻结法。

地铁工程建设中高流速富水砂层联络通道冷冻法施工工艺

地铁工程建设中高流速富水砂层联络通道冷冻法施工工艺

地铁工程建设中高流速富水砂层联络通道冷冻法施工工艺摘要:近年来,我国的轨道交通行业有了很大进展,城市的地铁工程建设越来越多。

在地铁工程建设中,富水砂层地质条件下联络通道开挖、构筑及融沉注浆过程中,按照短开挖、强支护、快封闭、勤测量、及时注浆的原则并采取严格的过程控制和预防措施,化解了不良地质条件带来的施工风险,保证了联络通道顺利安全完成。

本文首先对冻结法施工技术概述,其次探讨富水砂层冷冻法施工技术,为以后类似工程提供了理论依据。

关键词:冷冻法;联络通道;富水砂层;施工技术引言“冻结法”作为联络通道开挖过程的辅助地层加固的一种工法,在广州、上海、天津、杭州等富水性强的流沙层和淤泥地层等松散含水复杂地层条件下已多次成功应用。

根据现场工况,结合水文、地质条件,采用冷冻法进行联络通道的加固。

1冻结法施工技术概述根据NB/T10222—2019《隧道联络通道冻结法施工及验收规范》释义,冻结法是在地下构筑物施做前,对构筑物周边含水地层人工主动冻结,形成拥有临时承载和隔水效果的冻结帷幕,然后在帷幕的保护下组织构筑物掘砌施工的一种方法。

其原理是将存水地层(松散土层或裂隙岩层)冷却至零度以下,使地层中的水冻结成冰,岩土物理性质发生重塑,地层被冷冻加固后形成一种具有较高的强度和绝对封水性“冻结整体结构”即冻结壁,其具有安全性好、适用性强、灵活性高的特点。

2冷冻法联络通道施工工艺2.1冻结孔施工联络通道冻结壁是由利用冻结孔内的低温载冷剂经过热传导不断地将周围地层的水转变成冰,冻结壁的结构是由冻结孔的布设形式决定的。

所以钻孔质量的好坏直接关系到冻结壁的形成,尤其是对高流速富水性强的砂层,冷量会随着地层中的流动不断流失,因此冻结孔施工质量的好坏决定了冻结法联络通道施工的成败。

冻结孔的钻孔施工工艺:定位、开孔—孔口管安装—孔口装置安装—钻孔—测量—封闭孔底部—打压试验。

(1)开孔及孔口管安装:冻结孔的孔位是根据冻结设计图纸利用经纬仪来对孔的位置进行确定,根据孔的位置在混凝土管片或钢管片上来开孔。

富水砂层中地铁联络通道冻结法施工监理控制要点

富水砂层中地铁联络通道冻结法施工监理控制要点

富水砂层中地铁联络通道冻结法施工监理控制要点作者:刘文东李海洋张开时双敏来源:《消费导刊》2019年第11期摘要:基于郑州地铁4号线盾构区间联络通道监理工作实践,针对富水砂层地基中联络通道冻结法施工的监理控制要点进行了探讨,介绍了监理在施工全过程的严格管控内容。

关键词:地铁联络通道冻结法控制要点一、引言地铁联络通道是用于连接同一区间上下行两个行车隧道的通道或门洞,在列车于区间遇火灾等灾害、事故停运时可供乘客由事故隧道向无事故隧道安全疏散,一般采用直墙圆拱结构,在通道中间局部下沉设置泵房和集水井,兼起排水作用。

目前冻结法开挖是联络通道最常用的施工方法,由于冻结过程的隐蔽性和冻结壁质量判定的间接性,施工过程控制不当造成的事故时有发生,一直是地铁施工过程中风险监控的重点。

本文以郑州郑东新区富水砂质地层为背景,结合郑州轨道交通地铁4号线鑫融路站~龙湖中环路站区间联络通道工程实例,对富水性砂层地基中冻结法施工的监理控制进行了有效总结,以期对相关技术工作提供有益参考。

二、工程概况郑州地铁4号线鑫融路站~龙湖中环路站区间,位于郑州市区东部龙湖地区,沿如意东路东侧南北走向,北起鑫融路,南至龙湖中环路。

区间设计为单向坡,在区间中部设置了一个联络通道,里程为左DKl6+000.102(右DKl6+000.000),线间距为12.43m,通道净宽3m,最大埋深约15.8m,所处地层主要位于②34D细砂、②41粉砂和②51细砂土层中,地下水为潜水,埋深约8.2m。

该处左线上方有雨污水、天然气等管道,周边无控制性建构筑物,道路东侧为一处建筑施工基坑。

图1鑫融路站~龙湖中环路站区间联络通道结构剖面联络通道主体结构为直墙拱形钢筋混凝土结构,结构主要为水平通道部分,通道开挖尺寸为6.23m(长)×4.4m(宽)×4.45m(高),采用二次衬砌方式,初期支护层厚度为300mm,格栅钢架+钢筋网+喷射混凝土支护,二次支护为400mm厚的现浇钢筋混凝土。

  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)。

文件编号:TP-AR-L9165In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.(示范文本)编订:_______________审核:_______________单位:_______________饱和粉砂地层中地铁车站交叉穿越冻结法施工技术(正式版)饱和粉砂地层中地铁车站交叉穿越冻结法施工技术(正式版)使用注意:该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。

材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。

1、穿越段工程概况上海地铁明珠线上体场车站穿越原地铁一号线上体馆站段(以下简称穿越段)由上行线隧道和下行线隧道组成,隧道断面尺寸6.16m×6.38m(高×宽),长22.6m.穿越段与地铁一号线斜交成79°,方向为由东向西。

穿越段东端与明珠线上体场站相连,西端为明珠线区间隧道盾构工作井。

穿越段附近地面绝对标高+4.19m.穿越段结构顶面标高为-10.08m,紧贴地铁一号线车站底板。

穿越段结构底面标高为-15.82m.穿越段所处地层主要为饱和灰色淤泥质粘土和砂质粉土,地下水位与地面接近。

穿越段施工采用冻结法加固地层,矿山法开挖的方案。

穿越段工程施工难度及风险均较大,主要原因一是穿越段上方为地铁车站和城市干道立交桥,周边有多幢住宅和重要公共建筑;二是穿越段结构紧贴地铁一号线车站底板,同时开挖范围内有近4m厚的超细粉砂地层,且地下水水压较高;三是穿越段需穿透两道厚0.8m的原地铁一号线车站结构围护地下连续墙,开挖跨度较大。

2、冻结施工方案设计由于穿越段开挖范围内有近4m厚的超细粉砂层,且地下水水压较高,施工时很容易发生水砂突出灾难性事故。

尤其是穿越段上方紧挨原地铁车站,要求施工引起的原地铁车站结构沉降要控制在毫米级以内,对施工方案选择提出了很高的要求。

根据以往施工经验,目前在隧道工程施工中经常采用的降水、注浆、管棚以及顶管等工法在该工程中都难以实施,或存在极大的风险,因而必须寻找一种新的施工方法,以彻底解决堵水、加固和有效控制周围地层及建筑物变形的难题。

地层冻结法是用人工制冷的方法使含水地层冻结,形成冻土,从而提高地层稳定性和止水性的地层加固方法,适用于饱和砂土、淤泥等各种复杂地层加固。

地层冻结法技术可靠,对施工条件要求宽,国际工程界认为它是在其他地层加固方法难以应用时的最终解决方案。

尽管地层冻结法有很多优点,但根据分析,在穿越段工程中应用该项技术还存在一些技术难题。

首先是地层冻结时会产生冻胀变形,最大冻胀量可以达到冻土体积的7%以上,而冻土解冻时又会发生收缩融沉,且收缩量可以超过冻胀量,从而使周围地层出现明显隆起和沉降现象,引起周围建筑物移位或产生变形破坏。

其次是穿越段工程冻结边界条件极为复杂,冻结区与地铁一号线车站底板、围护地下连续墙等易散热物体直接接触,使得接触面处特别容易出现冻结薄弱区,从而影响冻结维护结构的强度与封水性。

第三是在拟开挖隧道周围施工冻结钻孔和安装冻结管难度较大,钻孔时容易发生水砂突出事故。

下行线隧道与上行线隧道均采用“田”字形断面的冻结壁形式,冻结设计参数见附表。

冻结系统设计最低盐水温度为-28~-30℃,维护冻结盐水温度为-20℃,单孔盐水流量为5~7m3/h.每条隧道计算需冷量为470MJ/h,实际装机制冷量为700MJ/h。

3、冻结施工关键技术3.1水平冻结孔施工技术(1)采用二次开孔工艺,以防钻透地下连续墙时大量出泥出水。

一次开孔采用金刚石取心钻在地下连续墙上钻进300mm深左右,不钻透连续墙。

一次开孔钻进完毕,下入孔口管并安装阀门,接着进行二次开孔钻进,直至钻透连续墙。

连续墙钻透后,立即退出开孔钻头,关闭阀门。

(2)用夯管法下冻结管,夯管和钻进时安装类似轴封的孔口止水装置。

对于需要穿透对侧地下连续墙的冻结孔,则先用夯管法下套管(套管下至对侧连续墙墙面),然后用钻机在套管中钻透对侧连续墙,再用夯管法下入冻结管。

钻进对侧地下连续墙时,钻头部位安装逆止阀和岩心管。

(3)下完冻结管后,对冻结管与孔口管及套管间的间隙和孔口附近地层进行注浆充填。

(4)下泄压管(滤水管)时,在泄压管内装满三合土,以防夯进泄压管时出水,影响施工。

(5)确保冻结孔定位准确。

冻结管夯进时,预设朝隧道外结构面法向的外偏角为0.5~1°,以防冻结孔太靠近开挖面,影响冻结壁有效厚度。

3.2地层冻胀和融沉控制技术(1)在冻结壁内未冻土中设泄压孔,通过放水、排泥来减小冻结壁内的水土压力和消散作用在地铁一号线上体馆站底板上的冻结附加力。

泄压孔采用Φ140mm以上的钻孔。

泄压孔滤管不包纱网,以便在冻胀引起地层压缩时,可从泄压孔泄水或排除部分土体。

施中可根据车站结构及地层变形监测结果和泄压孔中的水压变化情况进行泄压。

(2)在地铁一号线上体馆站底板附近增设冻结孔和加热孔各1个,加热孔兼作测温孔。

根据工程监测结果,合理调整冻结孔的供冷量。

在特殊情况下,还可通过在加热孔中循环热水来迅速提高冻结壁温度,使冻结壁软化,从而减小冻胀力。

在采取上述措施的同时,还注意控制好上体馆站底板附近冻结孔的盐水流量,使车站底板下边的温度处在-5~-10℃之间,实现了在保证冻土强度的情况下,尽量减小车站底板温度应力的目的。

(3)合理安排冻结顺序,减小冻胀引起的地层变形。

根据不同位置冻结壁受力分布情况以及不同位置地层的冻胀和强度特性变化,分5步进行冻结。

其中一号线上体馆站底板下第2、第3个冻结孔晚开冻7d,以便形成缓冻层,减小冻胀力。

(4)在积极冻结过程中,待地铁一号线车站底板隆起接近警戒值时,立即减少车站底板下1~2m范围内冻结孔的供冷量,使冻土温度升高,利用高温冻土在荷载作用下容易蠕变和应力松弛显著的特点,迅速减小冻结壁作用在车站底板上的冻胀力,从而达到减小车站底板隆起量的目的。

(5)在靠近上体馆车站底板附近冻结壁墙界面上水平布置冻胀变形释放孔。

根据车站底板变形监测情况,必要时可拔出冻胀释放孔内的钢管,使土体内的冻胀力得到释放。

(6)对冻结过程中车站结构的变形或受力变化情况进行监测,分析冻结施工对车站结构的最终影响,为调整冻结施工参数提供依据。

通过调整盐水流量和盐水温度来控制冻结壁厚度,使其保持在设计值左右。

(7)由于冻结壁解冻时有少量收缩,从而使地层产生融沉,可能给上部一号线上体馆站带来不良影响。

为此,施工时在隧道衬砌上预留注浆管,在冻结壁化冻过程中进行注浆,以补偿地层融沉。

(8)停冻后采取强制化冻措施,以尽快化冻,恢复穿越段附近地层的水土压力,减小地铁一号线车站底板沉降,缩短融沉补偿注浆工期。

4、冻结壁质量保证措施(1)冻结壁边界保温。

穿越段顶部和东西两侧均为原地铁车站混凝土结构,属易散热体。

为了保证冻结壁质量,施工中对这3侧混凝土结构暴露面采用现场喷涂聚胺脂泡沫层的方法保温,收到了较好效果。

(2)在冻结壁两端处的地铁一号线车站地下连续墙表面敷设冷冻排管,以加强冻结壁与连续墙交界面处的冻结。

(3)控制冻结孔与地铁一号线车站底板间的距离。

由于混凝土散热比土层要容易得多,会严重影响车站底板和地下连续墙附近土层的冻结速度和冻土强度,进而影响冻结壁的整体稳定性和封水性。

为此,设计要求位于地铁一号线车站底板下的冻结孔要尽量靠近底板布置,并在车站底板下挨近底板布置两个冻结孔,确保车站底板下的冻结壁厚度与温度达到设计要求。

(4)为了确保冻结壁与对侧地下连续墙之间没有影响安全的薄弱环节,穿越段外围冻结壁侧墙和底板的主冻结孔必须穿透对侧地下连续墙,同时冻结管进入对侧地下连续墙内不得小于400mm。

(5)加强冻结过程中的检测和控制。

通过检测和控制各冻结孔的盐水流量和盐水温度,使冻结壁快速均匀发展。

在穿越段开挖过程中,通过对冻结壁暴露面和支护层的温度、变形以及地铁一号线上体馆站结构变形等的监测,判断冻结壁质量是否满足设计要求,冻结施工是否会对地铁一号线上体馆站的正常运行和穿越段开挖造成不良影响,并根据具体情况,及时调整冻结时间、冻结盐水温度和盐水流量,确保开挖施工安全顺利。

5、结语(1)穿越段冻结施工中提出的“田”字形冻结壁设计,夯管法与钻进法相结合的冻结孔施工技术,控温冻结与间歇冻结相结合的冻胀控制技术,以及冻结壁界面处加强冻结措施,符合工程特点,地层加固效果好,为穿越段安全顺利施工创造了良好条件,同时确保了穿越段上方地铁一号线车站结构稳定及地铁运营安全。

(2)采用夯管法结合钻进法的冻结孔施工技术,解决了在流砂地层中施工冻结孔时(尤其是穿透对侧地下连续墙时)容易发生水砂突出的问题;并且施工工艺简单,效率较高,施工质量完全能满足冻结施工安全的需要。

(3)实测显示,冻胀引起的地铁一号线车站底板隆起主要发生在冻结壁交圈期间;车站底板冻胀隆起总量在3mm以内,与预计值接近,未超过规定值。

这表明控温冻结和间歇冻结等抑制冻胀的措施对控制地层冻胀隆起具有明显的作用。

(4)施工中合理布置冻结孔,同时采取在冻结壁易散热界面上喷涂聚胺脂泡沫层和敷设冷冻排管等保温与加强冻结措施,使冻结壁与老结构之间基本不存在冻结薄弱区,对保证施工安全具有重要意义。

(5)隧道开挖时,开挖区地层已基本冻实,开挖面稳定,冻结壁具有足够的承载力,可保证施工安全。

开挖时实测的冻结壁变形量不超过2mm,初期支护承受的压力也不大。

(6)下行线隧道停冻后的监测表明,由于冻结壁解冻时采取尽快化冻,恢复水土压力和融沉补偿注浆等措施,地层冻融引起的地铁一号线车站底板基本上未发生沉降。

此处输入对应的公司或组织名字Enter The Corresponding Company Or Organization Name Here。

相关文档
最新文档