(冷冻法施工)解析
冻结法施工技术
冻结法施工技术冻结法施工技术，即是利用人工制冷的方法把土壤中的水冻结成冰形成冻土帷幕，用人工冻土帷幕结构体来抵抗水土压力，以保证人工开挖工作顺利进行.作为一种成熟的施工方法,冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设和煤矿建设中，已有100多年的历史,我国采用冻结法施工技术至今也已有40多年的历史，主要用于煤矿井筒开挖施工,其中冻结最大深度达435m,冻结表土层最大厚度达375m.经过多年来国内外施工的实践经验证明冻结法施工有以下特点：1可有效隔绝地下水，其抗渗透性能是其它任何方法不能相比的，对于含水量大于10％的任何含水、松散,不稳定地层均可采用冻结法施工技术；2冻土帷幕的形状和强度可视施工现场条件，地质条件灵活布置和调整，冻土强度可达5-10Mpa，能有效提高工效；3冻结法施工对周围环境无污染，无异物进入土壤,噪音小,冻结结束后，冻土墙融化，不影响建筑物周围地下结构；4冻结施工用于桩基施工或其它工艺平行作业，能有效缩短施工工期。
人工冻结法在南京地铁张府园车站的应用摘要：南京地铁一期工程张府园车站南隧道盾构法施工时,洞门两侧出现大量流砂，附近区域的沉降量较大,为了确保地下管线和地面交通的正常使用和安全运行,在南京首次实施了地下工程的人工冻结法施工。
本文论述了冻结法在该工程中的冻结设计、施工工艺及对周围环境影响等问题和实际取得的效果。
关键词：冻结法，地铁，盾构引言我国冻结法现已成为成熟的凿井施工技术，但在城市岩土工程中的应用还不多。
冻结技术可在地面城市地下工程中的应用范围包括：盾构隧道盾构进墙、深层搅拌桩以及压密注浆对土体进行加固,在凿除洞门钢筋混凝土时发现洞门中心处东、西两侧有流砂涌入,迅速采用双液注浆堵水,过了两天又在有大量流砂涌入,对周围环境产生较大的影响，其中端头井东侧的沉降量增大，东部20 平方米区域下陷1.5 m 左右（图1)。
在这种情况下施工单位及时出洞土体加固、盾构隧道地下或海底对接时土体加采取措施，以保证施工以及周围环境的安全。
冻结法施工工法
冻结法施工工法冻结法施工工法是一种在土壤或地下水中适用的特殊工法，通过使用低温冻结土壤，以达到固结土壤、提高土壤强度的目的。
该工法被广泛应用于地铁隧道、地下工程以及水利工程等领域。
一、工法原理及步骤冻结法施工工法的原理是通过将导热性能较好的冷媒注入到土层中进行冷冻，降低土壤温度，使土壤中的水分形成冰，进而形成冻结固结的效果。
以下是冻结法施工工法的基本步骤：1. 前期准备工作：包括确定施工区域、进行地质勘探、设计冻结井孔等。
根据具体工程的要求，确定冻结井孔的深度和间距，并进行相应的测量放线工作。
2. 预冷：在施工区域进行预冷，通过降低区域温度，使土壤开始结冰。
预冷可以使用喷淋水或者其他降温设备。
3. 钻井：根据设计要求，在施工区域进行钻井，并安装冻结井孔。
冻结井孔的数量和位置应严格按照设计要求进行设置。
4. 注冷液：将冷媒通过冻结井孔注入土体中，并控制注入速度和密度。
冷媒冷却土壤中的水分，使其凝结为冰。
在注入过程中，需要利用监测设备进行实时监控，确保施工的效果和质量。
5. 冻结维持：在冷却液注入完成后，需要维持一定的冷却时间，以保证土壤完全冻结。
同时，需要对温度进行监控，确保土壤的冷冻效果。
6. 结冰固化：待土壤冷冻完全固化后，可以进行下一步的施工工作。
在这个阶段，冰固体将充当支撑结构的作用，可以避免土壤下陷或发生坍塌。
7. 结束施工：当施工工作完成后，需要进行冰体融化处理。
根据具体情况，可以使用加热水或者其他加热设备加快融冰过程。
融冰后，土体恢复正常状态，可以进行后续的工程施工。
二、冻结法施工工法的优点1. 提高土体强度：冻结法施工工法可以将土壤中的水分冻结成冰，使原本松散的土体变得坚实。
这有助于提高土壤的强度和稳定性，保证施工过程中的安全性。
2. 控制水位与土层状况：通过冻结法施工工法，可以有效地控制水位，避免地下水渗透到施工区域。
这对于地铁隧道、水利工程等需要在地下进行施工的项目尤为重要。
3. 提高施工效率：与传统的地下施工工法相比，冻结法施工工法能够提高施工效率。
冷冻法施工重难点
（1）联络通道处水文、地质条件差，对施工方法、施工的安全等起决定作用；
（2）冻结法施工时，冻结孔在富水土层的施工，要解决好漏水、涌砂问题，防止水土流失比较困难；
（3）冻结系统的安装、测试、正常运行及施工中的维护、冻结层的监测等是一个连贯、积极、细心的工作，要科学、顺利的实施，对各岗位工作人员的专业技能、职业素质要求较高。
对策：
（1）采用冻结法进行联络通道洞内水平加固土体，在施工前需要进行冻结施工设计，主要包含冻结帷幕的设计（断面、荷载及冻土厚度的考虑、强度和安全系数的校验、冻结孔的布置）、冻结设计（冻结参数的设计、制冷量和冷冻机的选用、冻结系统辅助设备的配备、管路的选用及布设）；根据以往冻结法的施工经验，积极冻结期盐水温度一般为－25℃～－30℃，维护冻结期温度为－22℃～－28℃；冻结帷幕发展速度以25mm/d，冻结帷幕交圈时间为24天，达到设计厚度时间为40天等等，对于诸如上述冻结参数的选择必须以以往施工实例经验为依据，并遵循本工程特定的地质环境而确定，以确保安全施工；
（2）冻结孔施工时，首先采用干式钻进，当钻进不进尺时进行注水钻进，同时打开小阀门，观察出水、出砂情况，利用阀门的开关控制出浆量，保证地面安全不出现沉降；
（3）冻结管在长度和偏斜合格后再进行打压试漏，并控制适当的压力与试漏时间，确保压力符合要求；
（4）冷冻系统的安装、测试、运行配备专业作业人员，确保不因冷冻系统出现问题发生事故；
（5）根据施工具体情况，调整冻结系统运行参数，根据实测温度数据判断冻土帷幕是否交圈和达到设计厚度，合格后再开探孔判断水文情况、试挖，进而正式开挖；
（6）开挖时作好监测工作，包括冻结系统监测、冻土帷幕监测、地表和隧道变形监测等工作，及时反馈，制定措施。
浅谈冷冻法地铁联络通道施工风险及技术措施
浅谈冷冻法地铁联络通道施工风险及技术措施本文主要介绍了冷冻法的概念、应用和工法的优劣，结合项目介绍了冷冻法施工地铁联络通道的施工顺序、施工风险和采取的主要技术措施。
标签：冷冻法;地铁联络通道;风险及技术措施一、冷冻法的概念及优缺点1、冷冻法的概念冷冻法是利用人工制冷技术，使地层中的水结冰，将松散含水岩土变成冻土，增加其强度和稳定性，隔绝地下水，以便在冷凍壁的保护下，进行地下工程掘砌作业。
它是土层的物理加固方法，是一种临时加固技术。
2、冷冻法的应用1862年，英国首次在南威尔士的建筑基坑中使用了冷冻法。
1955年，我国首次在开滦使用盐水冷冻法凿井获得成功;80年代，冷冻法逐渐由矿山工程向城市各类工程推广应用，尤其是2000年以来，冷冻法在上海等城市地铁联络通道施工中大规模应用。
本文结合沈阳地铁二号线某盾构区间联络通道施工实际情况为例，就冷冻法在地铁区间联络通道中的施工风险和主要技术措施作一简要介绍。
3、冷冻法的优缺点冷冻法的优点：a、安全可靠性好，冷冻土体强度高，可有效的隔绝地下水;b、适应面广，适用于任何含一定水量的松散岩土层，在复杂地层如软土、流砂、高水压等地层也可使用;c、灵活性好，可人为控制冷冻体的形状和扩展范围;d、在地下施工，不占用地面土地;e、污染性小，对周围环境基本无污染;f、经济上合理。
冷冻法的缺点：a、会发生冻胀和融沉;b、对土体的加固是临时的，不能长期作用。
二、冷冻法施工联络通道的施工顺序冷冻法施工联络通道可分为冷冻孔施工、冷冻施工和开挖构筑施工三个主要部分，其主要施工顺序为施工准备→冷冻孔施工、冷冻站安装→冷冻器系统安装、检测系统安装→冷冻运转→隧道支撑、探孔试挖、开钢管片→开挖、临时支护→结构层及防水层施工→壁后注浆→冷冻管处理、冷冻站系统拆除→土层注浆充填。
三、施工风险分析和主要技术措施1、冷冻孔施工风险分析及主要技术措施（1）冷冻孔施工风险分析a、钻孔时孔口处易出现涌水涌砂现象，使水土流失过多，造成对土层的扰动，使钻孔质量下降。
冷冻法施工解析
地铁施工技术交流材料冷冻法联络通道施工技术及风险控制措施一、冻结法的基本原理与特点采用冻结法对地层土体进行加固，是指利用人工制冷技术,使地层中的水结冰,把天然岩土变成冻土,增加其强度和稳定性,隔绝地下水与地下工程的联系,以便在冻结壁的保护下进行地下工程掘砌施工的特殊施工技术。
其实质是利用人工制冷临时改变岩土性质以固结地层。
1、岩土冻结实质岩土冻结性质的改变，即将含水地层（松散土层或裂隙岩层）冷却至结冰温度下，使土中孔隙水或岩石裂隙水变成冰，岩土的性质发生重要变化，形成一种新的工程材料——“冻土”。
2、冻土结构特点而冻土结构具有较高的强度和绝对的封水性。
3、冻土结构功能冻土结构的承载功能和封水的不承载功能。
4、制冷方法其制冷技术方法，通常使用制冷设备，利用物质由液态变为气态,即气化过程的吸热现象来完成的。
4.1、有两种类型：⑴、冷媒剂(盐水)吸热：氨 (-33.4℃)；干冰(-78.5℃)；⑵、直接气化吸热：液氮(-195.8℃)；干冰(-78.5℃)4.2、冻结系统常有两种类型：⑴、封闭系统（盐水冻结）；⑵、开放系统（液氮冻结）5、冻结法的适应性冻结法加固与其它加固方法相比，其适应性更强，能够适应粘土、粉土、砂层以及砾石、卵石等任何地层。
6、冻结法的特点6.1、冻土帷幕的变化性：⑴、冻土范围可变；⑵、冻土温度可变；⑶、冻土强度可变（强度是温度的函数）6.2、冻土帷幕的连续性：水在负温下结冰的必然性；6.3、冻土帷幕的可知性：通过温度测试可判断冻结范围、冻土强度7、冻结法施工的优点7.1、安全性好：⑴、冻土强度较高；⑵、冻土连续性可靠、封水性好7.2、适用性强：⑴、适用于几乎所有具有一定含水量的松散地层（包括岩石）；⑵、复杂地质条件可行（流砂、大深度、高水压）7.3、灵活性高：⑴、冻土帷幕性状（范围、形状、温度、强度）可控8、冻结法施工缺点由于冻结法所形成的冻土帷幕其范围、温度、强度具有变化性，其冻结范围、强度随温度的变化而变化，如果供冷不足或外部热源可导致冻土帷幕性能（范围、强度）退化，安全性能降低，施工风险增大。
冷冻法施工方案
冷冻法施工方案一、项目背景本项目位于我国北方某城市，由于地质条件复杂，地下管线众多，传统的施工方法难以顺利进行。
为了确保工程质量和进度，我们决定采用冷冻法施工。
二、冷冻法原理冷冻法施工，顾名思义，就是利用低温将土壤冻结，从而形成稳定的冻土层，达到加固地基、减少地面沉降的目的。
具体原理如下：1.通过制冷设备将制冷剂输送到土壤中，使土壤温度降低，水分结冰；2.冻结后的土壤体积膨胀，形成冻土层；3.冻土层具有较高的强度和稳定性，可以承受较大的荷载；4.施工过程中，利用冻土层的稳定性进行挖掘、降水等作业。
三、施工步骤1.施工前期准备（1）了解工程地质情况，确定冷冻法的适用性；（2）选择合适的制冷设备和技术参数；（3）编制施工方案，明确施工流程和质量要求；（4）办理相关手续，确保施工合法合规。
2.施工过程（1）布置制冷设备，将制冷剂输送到土壤中；（2）监测土壤温度和冻结情况，调整制冷参数；（3）待冻土层形成后，进行挖掘、降水等作业；（4）施工过程中，加强监测，确保冻土层的稳定性；（5）施工完成后，及时拆除制冷设备，恢复场地。
3.施工后期处理（1）对冻土层进行解冻，恢复土壤原状；（2）对施工场地进行清理，恢复环境；四、质量控制1.施工过程中，严格执行施工方案，确保施工质量；2.加强监测，及时发现并处理问题；3.对施工人员进行培训，提高施工技能和安全意识；4.定期对制冷设备进行维护，确保设备正常运行；5.严格按照验收标准，对施工成果进行验收。
五、安全与环保1.施工过程中，严格遵守安全生产法规，确保人员安全；2.采用环保型制冷剂，减少对环境的影响；3.施工场地设置警示标志，防止非施工人员进入；4.施工结束后，及时清理现场，减少对环境的影响。
1.冷冻法施工适用于地质条件复杂、地下管线众多的工程；2.严格施工方案，确保施工质量；3.加强监测，及时发现并处理问题；4.提高施工人员技能和安全意识；5.注重环保，减少对环境的影响。
冻结法施工
压缩机选型 根据实际制冷量的要求，确定低压缩机的台数： N1=Vh/vh 式中 N1—低压缩机台数，台； vh— 一台低压缩机的理论容积，m3/s，查技术特征表； Vh—冻结一个井筒时，要求的压缩机理论容积，m3/s。按下式 计算。 Vh=(Q0v1)/(q0λ) 式中 v1—压缩机入口的比容，m3/kg； λ—输气系数，可按N.N列菲公式计算； q0—单位理论制冷量，kJ/kg。 高压机台数可按高低压机的理论容积比求出，最后再验算电 动机功率。
(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。
三、冻结法凿井原理
立井冻结凿井是利用传统的氨循环制冷技术来完成的 。它是在井筒开挖之前，用人工制冷的方法，将井筒周围 含水地层冻结成一个封闭的不透水的帷幕------冻结壁， 用以抵抗地压，水压，隔绝地下水与井筒之间的联系。而 后，在其保护下进行挖砌施工。 三大循环系统：盐水循环、氨循环和冷却水循环。制 冷三大循环构成热泵，其功能是将地层中的热量通过压缩 机排到大气中去。
氟里昂 饱和碳氢化合物的氟、氯、溴衍生物的总称。目前 使用的主要是甲烷和乙烷的衍生物。 优点：无毒，无味，无燃烧与爆炸危险，对金属腐 蚀很小，热化学稳定性较好，绝热指数小，压缩机排 气温度低，分子量大，适用于离心式压缩机。蒸发温 度低（-40~-80℃之间） 缺点：价格昂贵,易漏且不宜发现. 氟里昂R12与水 或氧混合与明火接触可分解出光气（COCl2）。其性能 是放热系数低，单位容积制冷量小，比重大，流动性 差。 适用于中小型制冷机，低温装置及其他特殊要求的 制冷装置。
地铁项目联络通道冷冻法施工论述
地铁项目联络通道冷冻法施工论述摘要：本文主要对地铁项目中采用冷冻法施工的运用和发展，对冷冻法施工的设计、施工工艺及设备的论述关键词：地铁工程冷冻法0 引言冻结法是一种特殊的施工方法,是在修建地下时,使用人工制冷手段暂时加固地层并阻绝地下水的进入含水地层时所采用的方法。
本文介绍地铁联络通采用冻结法施工,取得相关技术参数及经验。
1 工程概况此地铁项目区间设置两个联络通道，其中1#联络通道及泵站中心处隧道中心线间距13.000m，联络通道所在位置的轨面高程左约+54.018m（右线为+54.017m），2#联络通道处隧道中心线间距13.750m，联络通道所在位置的轨面高程左约+56.334m（右线为+56.392m）。
2施工准备2.1技术准备在正式施工前必须做好充分的准备工作，施工现场先进行自检，合格后报监理单位审批通过后方可正式开工。
1.结合国家现行规范、标准，理解业主对工程的要求。
2.根据现场提供的基准坐标、高程资料及设计图纸，进行现场中心轴线的测量放样和复核。
3.根据设计要求和施工现场情况编制施工方案和进度计划。
4.制定各种技术措施，组织进行“三级”技术交底。
2.2现场准备1、现场供、排水系统①从盾构施工用水接驳口接一路供水路至联络通道位置，供钻孔和冻结施工用，水管规格2寸，供水能力不小于10m3/h。
②现场排水经沉淀后排出到指定的地方，严禁将泥浆排放在市政排水系统内。
2.临时供电系统①现场的供电能力不小于350kw。
供电系统可以采用10KV高压电直接供到联络通道位置。
②施工配电按照三级配电，两级保护布置。
由现场配电室接电缆敷设到地面总配电箱总配电箱至各分配电箱，再由各分配电箱至各开关箱和用电设备。
③沿墙敷设的电缆可靠固定。
电缆穿过施工道路时，采用埋地或架空铺设。
3.施工工艺技术3.1冻结加固设计3.1.1设计要求1.冻结施工严格按照设计要求执行。
2.设计的主要内容：冻结帷幕、冻结孔、测温孔、管片保温、盐水温度、积极冻结时间，隧道钢支架、应急门及冻胀与融沉控制等。
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地铁施工技术交流材料冷冻法联络通道施工技术及风险控制措施一、冻结法的基本原理与特点采用冻结法对地层土体进行加固，是指利用人工制冷技术,使地层中的水结冰,把天然岩土变成冻土,增加其强度和稳定性,隔绝地下水与地下工程的联系,以便在冻结壁的保护下进行地下工程掘砌施工的特殊施工技术。
其实质是利用人工制冷临时改变岩土性质以固结地层。
1、岩土冻结实质岩土冻结性质的改变，即将含水地层（松散土层或裂隙岩层）冷却至结冰温度下，使土中孔隙水或岩石裂隙水变成冰，岩土的性质发生重要变化，形成一种新的工程材料——“冻土”。
2、冻土结构特点而冻土结构具有较高的强度和绝对的封水性。
3、冻土结构功能冻土结构的承载功能和封水的不承载功能。
4、制冷方法其制冷技术方法，通常使用制冷设备，利用物质由液态变为气态,即气化过程的吸热现象来完成的。
4.1、有两种类型：⑴、冷媒剂(盐水)吸热：氨 (-33.4℃)；干冰(-78.5℃)；⑵、直接气化吸热：液氮(-195.8℃)；干冰(-78.5℃)4.2、冻结系统常有两种类型：⑴、封闭系统（盐水冻结）；⑵、开放系统（液氮冻结）5、冻结法的适应性冻结法加固与其它加固方法相比，其适应性更强，能够适应粘土、粉土、砂层以及砾石、卵石等任何地层。
6、冻结法的特点6.1、冻土帷幕的变化性：⑴、冻土范围可变；⑵、冻土温度可变；⑶、冻土强度可变（强度是温度的函数）6.2、冻土帷幕的连续性：水在负温下结冰的必然性；6.3、冻土帷幕的可知性：通过温度测试可判断冻结范围、冻土强度7、冻结法施工的优点7.1、安全性好：⑴、冻土强度较高；⑵、冻土连续性可靠、封水性好7.2、适用性强：⑴、适用于几乎所有具有一定含水量的松散地层（包括岩石）；⑵、复杂地质条件可行（流砂、大深度、高水压）7.3、灵活性高：⑴、冻土帷幕性状（范围、形状、温度、强度）可控8、冻结法施工缺点由于冻结法所形成的冻土帷幕其范围、温度、强度具有变化性，其冻结范围、强度随温度的变化而变化，如果供冷不足或外部热源可导致冻土帷幕性能（范围、强度）退化，安全性能降低，施工风险增大。
众所周知，上海地铁4号线联络通道施工时，其冻结帷幕失效，发生重大工程风险事故，给国家造成严重的经济损失。
8.1、冻胀融沉：⑴、对环境有一定的影响，严重时具有一定的破坏力；⑵、融沉控制不当可导致结构差异沉降和长期沉降；8.2、风险性：⑴、供冷不足或外部热源可导致冻土帷幕性能退化（范围、强度）；⑵、流水作用下冻土可快速消融8.3、局限性：⑴、地下水流速影响冻结效果；⑵、地层含盐影响冻结效果；⑶、含气地层可影响冻结效果9、冻结法的应用通过冻结法加固所形成的冻土帷幕，其形状、范围、温度、强度完全可以受控，且通过温度测试可判断冻结范围、冻土强度。
因此，人工冻结地层加固方法被广泛用于需要进行地层加固和封水（冻土帷幕）要求工程施工领域。
特别是随着我国城市地铁轨道交通的发展，软土隧道盾构的进出洞、联络通道等风险性较高的工程项目，常采用冻结法加固 进行施工。
9.1、土木工程和岩土工程如：⑴、矿山凿井：竖井、斜井；⑵、隧道施工：隧道掘进；盾构、顶管进出洞、联络通道；⑶、隧道扩建；⑷、基坑工程；⑸、穿越；⑹、地下对接；⑺、事故处理；⑻、管线工程；⑼、基础加固；⑽、边坡加固9.2、土工试验：原状土取样二、冻结法的理论与工程问题1、热力学性质1.1、主要参数：比热、热传导系数、潜热、结冰温度等；1.2、最主要影响因素：含水量1.3、特点：冻土与未冻土的热力学参数有明显区别2、物理力学性质2.1、强度：⑴、单轴抗压；同等条件下，冻土强度是温度的函数：n －随土性变化的参数， 砂性土n →0.5黏性土n →1；a ,b －与冻土的孔隙度、含水量相关的系数。
在相同温度下，含水量对冻土极限强度影响很大。
在非饱和时，强度随含水量增长；过饱和时，强度随含水量降低。
其中，未冻水含量对冻土强度影响也很显著。
未冻水含量越高，强度越低。
⑵、抗拉、抗剪强度；冻土抗拉强度规律与抗压强度相同。
强度随着温度的降低增长，同时取决于土的成分、含水量等因素。
数值上，抗拉强度比抗压强度低2~6倍3、热传导与温度场：3.1、导热形态：a 、冻结管冻结过程是非稳态导热问题；b 、冻结后期，热交换趋于平衡，可近似看作稳态导热问题；c 、温度场分析时一般看作稳态导热问题 nbt a +＝σ3.2冻结发展动态过程：单排冻结管冻结过程三阶段：单管冻结、管间影响冻结和管间冻土相接后冻结 a 、单管冻结：管间独立冻结，冻土呈圆柱状发展；b 、管间影响冻结：管间相互影响，冻土在冻结管之间（轴向）发展快，两侧慢，冻土呈椭圆柱形；c 、管间冻土相接后冻结：冻土相接（“交圈”）后，形成波浪形冻土墙，但凹陷部位（界面）发展快，凸出部位（主面）发展慢，凹陷部位将很快填满，冻土墙两侧呈直线形。
之后冻土直墙继续向两侧发展。
3.3、温度场与平均温度现在国内计算冻土的平均温度的公式：其中：tcp ＝冻土平均温度 ℃tp ＝盐水温度S ＝孔间距，δ＝冻土厚度，t ＝开挖面温度，4、冻胀与融沉4.1、冻胀机理⑴、冻胀可分为原位冻胀和分凝冻胀。
孔隙水原位冻结体积增大9%（原位冻胀），外来迁移水分则体积增大1.09%（分凝冻胀）。
所以开放系统饱水土中的分凝冻胀是构成土体冻胀的主要分量。
原位冻胀量非常小，土体冻胀量主要取决于水分迁移通量。
因此，冻胀量的主要影响因素是冻土的导湿系数和土水势梯度。
土水势梯度由重力势、压力势、渗压势、温度势、电力势和磁力势梯度中的某一项或几项之和组成。
而影响这些量的外观因素可表现为：a 、内因：土的粒径、组织构造、透水系数、盐分浓度等；b 、外因：约束应力、冻结速度、冻结历时、孔隙水压等。
总之，冻胀是一个非常复杂的问题。
p cp t S S t t 25,0466,0266,0875,0352,0135,13+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=δδ⑵、土壤的冻胀敏感性土的粒径是影响冻胀敏感性的一个重要因素，颗粒越小冻胀性越强。
砂性土冻胀不敏感，黏性土冻胀敏感。
⑶、冻结参数对冻胀量的影响a、冻结速度：在一定范围内，冻胀量与冻结速度成正比。
b、冻结历时：冻结时间越长，冻胀冻胀量越大。
c、冻结温度：冻结温度越低，冻胀冻胀量越大。
⑷、衡量冻胀的主要指标是冻胀率。
a、冻胀率指冻土单向冻结方向上的尺寸与冻结前的比值。
b、一般按冻胀率大小来划分土壤冻胀等级。
4.2、冻胀力是冻胀受到约束时产生的力。
由于约束条件的差异，冻胀力数值的可比性很差。
标准试验可测试冻胀力，但主要用于不同土壤之间的比较，工程实际意义不大。
工程上关心的冻胀力是因冻胀结构上受到的力，这个力不是单纯的冻胀力，因此也称“冻结压力”。
由于不同工程的差异性，实测冻胀力之值离散性很明显。
因此，准确估计结构上受到的冻结压力是非常困难的。
⑴、封闭式冻土帷幕的冻结过程中，交圈前几乎不显现冻胀力，开始交圈时冻胀力开始显现，在冻土帷幕形成闭合体后，冻胀力急剧增长几乎达到最大值。
后续的冻结过程中，冻胀力变化不明显，有的略有增长，有的略有降低4.3、融沉机理冻土融化后产生融沉，它由融化沉降和压缩沉降两部分组成。
⑴、冻土融化时，冰变成水体积缩小产生融化沉降。
融化区域排水固结，导致土体压缩沉降。
融化沉降量与压力无关，压缩沉降与压力成正比。
⑵、工程上用融沉系数As来描述融化沉降，用压缩系数Ar来描述压缩沉降。
通常，融沉量大于冻胀量。
⑶、与冻胀类似，融沉的影响因素有：a、内因：土的热学、物理、力学性质等。
b、外因：温度、温度梯度、压力等。
4.4、冻土融沉性，可用融沉率表示。
工程上融沉量的估算可以简单地用融沉率与冻土高度的乘积来计算。
4.5 冻胀抑制措施抑制冻胀的措施主要有：⑴、间歇冻结法：降低冻结速度，减小水分迁移⑵、快速冻结法：足够高的冻结速度使得大量水分迁移来不及，无法形成大量冰晶体⑶、减小冻胀力的措施主要有：a、避免采用封闭式冻土帷幕；b、限制冻结范围；c、卸压孔；d、冻胀释放管4.6、冻胀、融沉综合控制措施融沉与冻胀密切相关。
通常，控制冻胀就间接控制了融沉。
冻胀融沉综合控制措施主要有：⑴、强制解冻，跟踪注浆。
尽快固结土体，避免长期沉降⑵、先注浆，后冻结。
降低土壤透水系数，阻止水分迁移；加强土体强度，减小压缩沉降。
⑶、预注CMC。
增加土体黏性，降低透水系数，阻碍水分迁移。
5、人工冻土解冻人工冻土的解冻有三种情况：中断或终止冻结时的自然解冻；盐水泄漏导致的解冻；强制解冻。
5.1、自然解冻自然解冻速度与冻土量、冻土温度、环境温度及周围供热量相关。
停止冻结后，每日解冻量与原先冻结时间成反比。
冻结时间越长，解冻速度越低。
一般情况下，冻土厚度1米以上时，中断1~2天的冻结，冻土帷幕解冻厚度基本上可以忽略不计，可以认为是安全的。
但是，必须注意，如果有较大流速的地下水作用时，解冻速度会加速。
5.2、盐水泄漏解冻盐水泄漏解冻是盐水扩散引起的，解冻厚度主要与冻土温度相关，当然与时间也有关。
当冻土帷幕足够厚，盐水包不与外界沟通时，盐水温度被保持低温，对冻土帷幕功能影响不大。
例如，当冻土温度保持-20℃时，在泄漏后2个月内不采取任何措施的情况下，冻土帷幕解冻厚度才6cm，其安全性不必担心。
但是，必须注意，在砂性冻土中，盐水扩散快，解冻速度会加速。
此外，如果盐水泄漏发生在早期，冻土温度不够低，冻土厚度不够大，盐水易与外界沟通，会带来安全威胁。
5.3、强制解冻强制解冻是指通过冻结管循环热盐水进行的积极解冻，其解冻速度主要与盐水温度相关，当然与冻土温度、环境温度也有关。
自然解冻与强制解冻效果的比较：冻土厚度1.8m，强制解冻和自然解冻共同作用需要70，而单纯自然解冻则需要约6倍的时间。
日本鹿岛试验：冻土半径1.5米（厚度3m）。
自然解冻需要200-300天，用60℃热水循环需要约60天，如用温度90℃，解冻时间减半（60天减到30天)。
三、冻结法联络通道施工重大风险源控制措施1、从结构内向外钻孔在冻结孔施工过程中，针对可能出现的水土涌入情况，我们采取二次开孔，同时安装孔口防喷装置（BOP）措施，从结构内向结构外钻孔。
1.1开孔经过精确测量确定孔位后，在孔位处管片上开直径为130mm，深度约250-300mm （管片厚度为350 mm）的小孔，以不钻穿管片为宜。
取出岩芯，打入加工好的φ127mm 孔口管，并用钢筋焊接（至少有4个固定点）固定在管片上，然后安装球阀和孔口密封装置（如下图所示）。
用Φ89×8mm冻结管作钻杆，冻结管之间采用套管丝扣连接，将接头螺纹紧固后再用手工电弧焊焊接，应确保冻结管的同心度和焊接强度，做好这些工作后，开始进行二次开孔。
孔口器膨胀螺栓大球阀连接杆钻杆密封装置旁通球阀隧道管片冻结孔开孔密封装置示意图1.2钻进防水土涌入控制刚开始钻进时采用轻压缓慢钻进，通过密封装置（即密封盒）控制钻进时的出泥量，防止水土涌入。