XX站盾构出洞冻结施工方案
XX站盾构始发端头垂直冻结施工方案分解
XX站盾构始发端头冻结加固施工方案目录1概况 ................................................................................................................. - 1 -1.1工程概况 ................................................................................................ - 1 -1.2工程地质条件 ........................................................................................ - 1 -1.3水文地质条件 ........................................................................................ - 1 -1.4管线分布 ................................................................................................ - 1 -1.5始发端头加固概况 ................................................................................ - 1 -2始发端头冻结加固体设计 ............................................................................. - 3 -2.1设计依据 .......................................................................................... - 3 -2.2冻结设计的原则 .................................................................................... - 3 -2.3冻结设计的基本参数 ............................................................................ - 4 -3施工方案 ......................................................................................................... - 9 -3.1钻孔施工 ................................................................................................ - 9 -3.2冻结制冷系统安装 ................................................................................ - 9 -3.3积极冻结与停止冻结 .......................................................................... - 12 -3.4配电系统 .............................................................................................. - 13 -3.5凿洞门、强制解冻和盾构始发 .......................................................... - 15 -4冻结系统的监测 ........................................................................................... - 16 -4.1监测目的 .............................................................................................. - 16 -4.2监测内容 .............................................................................................. - 16 -4.3监测方法 .............................................................................................. - 17 -5施工进度计划 ............................................................................................... - 17 -IXX站盾构始发端头冻结加固施工方案6应急预案 ....................................................................................................... - 18 -6.1拔断冻结管 .......................................................................................... - 18 -6.2盾构始发地层沉降、塌陷 .................................................................. - 18 -6.3冻结管盐水漏失 .................................................................................. - 19 -7质量记录清单 ............................................................................................... - 19 -XX站盾构始发端头冻结加固施工方案1概况1.1 工程概况XX市轨道交通2号线一期工程XX站～风井区间隧道采用盾构法施工，左右线盾构均从XX站始发，至风井始发。
地铁工程盾构出洞盐水冻结方案
地铁工程盾构出洞盐水冻结方案****建设公司****年**月1．工程概况**站～**路站区间为杭州地铁1号线工程穿越钱塘江全地下区间，里程范围为K5+880.3～K8+835.859，区间左线长为2.946km,区间右线总长为2.956km。
本区间隧道始于**站（**大道～**路路口），沿**路向西北方向前行，过**路、**路、**支路，至**风井进洞，随后盾构机**风井出洞继续向西北推进，过**路，穿越**江堤和**江，过江后穿越北岸江堤和**路，再推进至江北风井进洞，盾构机在江北风井出洞后继续向西北沿**路推进至**路站进洞，整条隧道完成。
江南风井位于**路～**路路口，江北风井位于**路～**路路口，区间隧道采用2台盾构机先后从**站始发，穿越江南、江北风井后抵达**路站。
**站盾构始发区域先期已进行了深层搅拌桩和夹心旋喷施工。
由于一些不可预见性问题，右线隧道出洞开样孔中，其中有出现出水出砂现象，鉴于工期等现场的其他工况条件，为确保盾构出洞的安全，现拟采取盐水冻结法进行封水堵漏加固土体的措施，在进行破洞门割除钢筋，进行盾构推出洞。
拟冻结加固深度为19.25m。
2．施工方案及工艺根据资料提供，左线隧道盾构先进行出洞推进，待盾构推进50环后，再进行右线隧道盾构出洞推进；左线隧道盾构出洞采用液氮冻结处理加固土体，右线隧道推进工期比较宽余，拟采用盐水冻结加固处理盾构出洞口的土体的方案。
根据上述施工条件结合我公司多年冻结施工经验，拟采用盐水螺杆机组垂直局部冻结方案；还根据其它施工情况和施工工期的安排，采用盐水机组冻结方案能满足工期和封水加固的要求。
为保证盾构顺利出洞，并确保安全施工的情况下，设计盐水冻结方案进行盾构出洞段的封水加固。
3.冻结封水处理方案设计3.1冻结帷幕设计设计在盾构出洞段加固土体前打设两排垂直冻结孔的方案，将盾构出洞段搅拌加固和高压旋喷加固的漏水通道冻结封闭。
根据出洞段的水文地质资料，及我公司多年施工经验，设计板块的冻土墙平均温度为-10℃，该土层冻土各参数取值为抗压强度σ压=3.5Mpa ,抗拉强度σ拉=2Mpa，抗剪强度τ剪=1.6Mpa 。
地铁车站盾构始发洞门冻结加固施工工法(2)
地铁车站盾构始发洞门冻结加固施工工法地铁车站盾构始发洞门冻结加固施工工法一、前言地铁施工中的盾构始发洞门是连接地下隧道和地表的关键节点，其稳定性对地铁运营和施工安全至关重要。
为了提高始发洞门的稳定性和施工质量，采用冻结技术对洞门进行加固已被广泛应用。
本文将详细介绍地铁车站盾构始发洞门冻结加固施工工法的特点、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例，以期为实际工程提供指导和参考。
二、工法特点地铁车站盾构始发洞门冻结加固施工工法具有以下特点：1. 构造简单：通过钢筋、钢管和冻土的组合构造，形成稳定的洞门结构。
2. 施工效率高：采用盾构机施工，可实现连续、高效的施工。
3. 抗冻性强：经过冻结处理的洞门具有良好的抗冻性，能够在严寒环境下保持稳定。
4. 耐久性好：冻结加固后的洞门具有较长的使用寿命，能够满足地铁运营的需求。
三、适应范围地铁车站盾构始发洞门冻结加固施工工法适用于各类地质条件和施工环境，能够有效保障洞门的稳定性和施工安全，广泛应用于地铁建设中。
四、工艺原理地铁车站盾构始发洞门冻结加固施工工法基于以下工艺原理：1. 冻结原理：通过注入冷却液体制冷剂，利用冷热交换原理将洞门周围土体冻结成冻土，从而形成一个稳定的洞门结构。
2. 耐久性原理：通过钢筋和钢管的组合构造，增加洞门的强度和稳定性，提高其耐久性。
五、施工工艺地铁车站盾构始发洞门冻结加固施工工法主要包括以下施工阶段：1. 洞门准备：清理施工区域，进行预处理，包括洞门划线和预埋钢筋等。
2. 冻结设备安装：安装冷却液体制冷剂注入系统和温度监测系统。
3. 冻结注入：将冷却液体制冷剂注入系统注入洞门周围土体，进行冻结处理。
4. 钢筋和钢管安装：根据设计要求，安装钢筋和钢管，形成洞门结构。
5. 混凝土灌注：在洞门内部进行混凝土灌注，增加洞门的强度和稳定性。
6. 检验与验收：对施工工艺和质量进行检验，确保施工过程和结果符合要求。
9#天津站盾构进洞冻结方案汇报
2.2盾构进洞技术要点
根据以往地铁隧道盾构进洞工程施工的经验，提出以下技术要点： （ （1）为了减少后期的冻胀融沉量，钻孔施工前，先水平注浆改 良土体。 （2）所有冻结孔、测温孔、注浆孔在施工时需要有可靠的孔口 防喷装置,确保施工安全及减少地层水土流失。 （3）盾构接收设计冻结壁采用水平冻结形成,冻结壁在盾构接 收方向呈杯子形.有效厚度为:沿盾构接收纵向方向盾构机的外侧为 1.2m(冻结壁杯壁厚度);连续墙处冻结壁厚度为3.0m(冻结壁杯底厚 度).杯壁冻结壁设计平均温度小于-10℃;杯底冻结壁设计平均温度 小于-12℃。 （4）为保证盾构接收的安全、可靠，盾构推进至槽壁之前时， 开始冻结孔的施工及积极冻结。通过检测确认冻结帷幕达到设计强 度、厚度，并与槽壁完全胶结后，进行槽壁破除，盾构接收施工。 （5）必要时利用J200型金刚石钻头在接收口附近管片开注浆孔， 进行融沉注浆。 （6）利用管片上预留的注浆孔进行跟踪注浆（接收区域的管片 增加注浆孔），减少融沉。 （7）利用卸压孔进行融沉注浆。 （8）采用间歇式冻结方式控制冻胀融沉。
土层 编号 ①1
岩土名称
土层 厚度(m) 3.5
岩性描述 杂色、灰黄色、灰褐色，稍湿～饱和，松散～ 密实，由砖头、碎石、白灰渣、石子、粘性土 等组成 不均匀，可塑，含氧化铁 不均匀，流塑，含腐殖质，土质不均匀，具层 理 不均匀，流塑，土质不均匀，夹粉土薄层 均匀，可塑，顶部含泥炭 不均匀，可塑，含氧化铁
图2-3 冻结加固冻土帷幕计算模型图
图2-4 网格划分图
图2-5 冻土帷幕外表形状图
图 2-6 冻土帷幕网格划分图
2.4.3加固体计算结果
2.4.3.1计算结果 冻土帷幕加固体剪应力、主应力云图见图 2-7 ～图2-11 及表2-1。拉应力为正，压应力为负。
盾构法冻结施工安全技术规定范文
盾构法冻结施工安全技术规定范文盾构法冻结施工是一种在地下隧道施工中常用的技术方法，它通过将地面周围的土壤冻结成冻土来稳固地下结构，保证施工安全。
在盾构法冻结施工中，必须严格按照安全技术规定进行操作，以避免事故的发生。
下面是一份盾构法冻结施工安全技术规定的范文，详细介绍了在施工过程中需要注意的事项和操作要求。
【第一章总则】一、为了保证盾构法冻结施工的安全和顺利进行，特制定本技术规定。
二、本技术规定适用于盾构法冻结施工的各个阶段。
三、本技术规定的内容包括施工前准备、冻结施工过程中的安全措施和施工结束后的验收等。
【第二章施工前准备】一、施工前必须对冻结区进行详细的勘测和分析，确定地质条件和冻结区域范围。
二、在冻结区设置安全警示标志，禁止闲杂人员靠近，并设置专人负责警戒。
三、在施工前必须组织专业人员进行安全培训，熟悉冻结施工的工艺流程和安全操作规程。
四、施工前必须检查冻结设备和工具的完好情况，确保能够正常工作。
【第三章冻结施工过程中的安全措施】一、冻结施工过程中必须设置专门的施工区域，禁止非施工人员进入。
二、冻结施工过程中必须进行冻结区的监测，及时发现冻结质量问题并采取相应措施。
三、冻结施工过程中必须定期进行冻结设备的检查和维护，确保设备的正常运行。
四、冻结施工过程中必须设置消防器材，确保万一发生火灾等事故能够及时进行灭火。
五、在冻结施工过程中必须设置通风设备，保证施工人员的生命安全。
【第四章施工结束后的验收】一、施工结束后必须进行安全验收，确保冻结工程的安全合格。
二、安全验收包括冻结质量的检查和冻结区的恢复情况。
三、在安全验收中如发现冻结质量不合格或存在安全隐患，必须采取相应措施进行处理。
【第五章处理事故和责任追究】一、任何发生的事故必须立即停工，并通知相关部门进行处理。
二、对于事故的处理应根据具体情况进行，确保人员的生命安全和财产安全。
三、对于违反安全规定的责任人，应依法进行相应的责任追究，严肃处理。
XXX站盾构出洞冻结施工方案
X X X站盾构出洞地层冻结加固施工方案XXXX有限公司2001年9月一、工程概况上海地铁明珠线XXX站区间隧道用盾构法施工。
盾构出洞口直径φ。
在盾构出洞洞口中心标高为。
盾构工作井采用厚混凝土地下连续墙及厚钢筋混凝土内衬支护，其平面尺寸为长,宽。
工作井附近自然地坪标高约为+。
为了避免在安装盾构机时泥砂和地下水从出洞口涌入工作井内，拟对盾构出洞口附近的地层进行冻结加固。
即：在盾构出洞方向沿工作井地连墙外侧布置冻结孔，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，封闭性好的冻土墙，然后在冻土墙的保护下打开盾构出洞口和安装盾构机。
冻结法加固地层的主要施工顺序为：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检测系统──冻结运转──探孔检验──打开盾构出洞口和盾构出洞安装──停止冻结，拔冻结管──盾构推进。
本工程的内容包括左线和右线隧道盾构出洞口的地层冻结加固施工。
按地层资料，盾构出洞口位置主要为淤泥质粉质粘土，局部夹有薄层粉砂。
土层的含水量大，达%，稳定性差，暴露扰动时易产生液化流动，在隧道出洞时必需对附近地层进行加固处理。
局部可能有粉砂层，要求地层加固体有好的隔水性能，尤其是加固体与连续墙之间不应存在间隙，这也是地层加固的难点所在。
二、冻土墙设计设计要点根据本工程特点与过去类似工程的施工经验，对盾构出洞冻结加固施工方案设计的主要问题作以下分析。
1、关于冻土墙强度设计方法。
冻土墙强度设计采用日本和我国的建筑结构静力计算公式，冻土墙按周遍固定圆板考虑。
冻土的强度取值，参考上海和日本类似土层的试验结果和设计取值，原则上考虑较大的安全储备。
2、盾构出洞口冻土墙与地连墙间的密封问题。
由于地连墙混凝土的导热性好，冻土墙与地连墙之间不易冻结，所以要求冻结管尽量靠近地连墙，在地面打钻空间受地连墙导墙限制的情况下，靠近地连墙的冻结孔可以适当向地连墙倾斜钻进。
同时，为确保地连墙附近的土层冻结，拟采取紧挨地连墙布置两排冻结孔的加强冻结措施。
盾构区间隧道联络通道冷冻法加固施工方案
一、施工方案选择结合联络通道处的工程地质及其它施工条件，确定采用隧道内水平冻结加固土体后开挖构筑内衬结构的施工方法，即：在隧道内利用水平冻结法加固地层，使联络通道外围土体冻结，形成强度高、封闭性好的冻土帷幕，然后根据“新奥法”的基本原理，在冻土中采用矿山法进行联络通道的开挖构筑施工。
图1联络通道兼泵房冻结加固施工范围图二、施工组织安排（1）联络通道及泵房采用冻结法施工，由于地质情况的复杂性和不可预测性，再加上施工的高风险性，近年来在联络通道及泵房施工时发生安全事故的案例不少，严重者会导致整个隧道的损坏，带来重大财产损失，其重要性不言而喻，必须引起高度重视和警觉。
（2）本联络通道及泵房冻结方案设计及施工均由具有相关专业资质的单位完成，应对专业分包单位加强管理，严格按有关程序组织施工，冻结方案及开挖方案应经专家评审。
（3）开挖施工应加强人员组织，达到快速、安全，开挖、初期支护、衬砌等相关工序密切配合，防止由于施工速度太慢导致冻结融化，导致事故的发生。
施工队由项目经理部统一管理，下设5个班组：钻孔班、制冷班、开挖构筑班、运输班、监测班，为保证施工安全及进度，联络通道及泵房施工采用三班八小时工作制。
对于特殊工种，进行专业培训考核，持证上岗。
（4）结合地质条件及季节性特点等综合因素选择性能优良的设备，设备性能和数量应满足有关要求，关键设备现场留有备用。
（5）冻结施工前，对隧道进行加固，钢管片上安装可靠的防护门。
（6）冻结施工在左线或右线贯通，左线或右线已通过联络通道及泵房的位置后即可组织施工。
经探孔确认冻土帷幕已交圈并达到设计厚度后，达到规定要求相关参数，开挖条件经四方组织进行条件验收后方可开始施工。
（7）衬砌完成后，可采取强制解冻的措施，及时进行融沉注浆，避免对周边环境造成影响。
（8）加强应急管理，制定详细的切实可行的应急处置程序、应急预案，针对施工中可能出现的各种险情制定详细的应对措施。
配备应急抢险队伍，准备充足的应急抢险设备、物资，并定期组织演练。
盾构出洞冻结法加固施工技术
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盾构进 出洞土体的加 固方法 有降 水法 、 注浆 法、 深层 搅
４ ２ 和④层灰色淤泥质粘土 （ ．ｍ） 层底标高 一１ ．０ ） ２ ７ ｍ 。盾构
下方为⑤１ 层灰 色粘 土。 ～１
２ 方案设计 及计算
盾构进 出洞地层加 固方案 ， 按冻结孔 方向不同可分 为垂
直冻结和水平冻结方案 两类 。根据地质条件 ， 冻土帷幕 的结
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地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法(2)
地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法一、前言随着城市建设的不断发展壮大，地铁成为了现代城市交通运输的重要组成部分。
地铁的建设离不开隧道施工，而盾构法是地铁隧道施工中被广泛采用的方法之一。
然而，部分地区的土层条件复杂，存在着水沙流失、地裂缝等问题，给盾构施工带来了很大的困难。
为应对这些问题，地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法应运而生。
二、工法特点地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法是利用低温冻结土层，在冷冻作用下保证施工安全进行的一种方法。
其主要特点包括：1. 在地铁隧道盾构施工过程中，通过在洞口周围地层注入冷却剂，使地下土层迅速冷却并形成冻结带，形成有效的施工隔离带，提高盾构施工安全性；2. 冰冻法施工不仅能限制地下水的渗流，从而避免地下水撤托引起的地表下沉和地裂缝，还能稳定周围土层，减少沉降；3. 通过低温冻结技术扩大施工面积，提高施工效率，减少工期；4. 适用于高风险地层和复杂地质条件下的盾构隧道施工。
三、适应范围地铁盾构隧道冰冻法进洞施工工法适用于以下情况：1. 土层含水量较高，地下水位较深的区域；2. 土层中存在裂隙、沉降等问题；3. 施工地层较软且容易流失、塌陷的地区；4. 施工地层存在高风险岩溶、高风险断层等问题。
四、工艺原理1. 连续冷冻技术：通过在盾构施工前进行连续冷冻处理，将盾构进洞面的土层冻结成一定厚度的冻结带，形成临时的施工隔离带，确保盾构施工的安全进行。
2. 导管排列技术：在进洞面外设置多个导冷管，将低温冷却剂注入土层中，实现对土层的冷冻处理。
3. 温度监测技术：通过设置温度传感器，实时监测冻结带厚度和温度变化，以确保冷冻效果。
五、施工工艺1. 前期准备：确定施工地点和施工方案，组织施工人员和设备。
2. 冻结设计：根据地质情况制定冷冻设计方案，确定冷冻带的厚度和温度要求。
3. 冻结施工：按照冷冻设计方案，将低温冷却剂注入土层中，形成冻结带。
4. 盾构进洞：在土层冻结达到要求后，开始盾构进洞施工。
盾构进出洞施工冰冻法地基加固施工工艺
盾构进出洞施工冰冻法地基加固施工工艺摘要：冰冻法地基加固是通过临时改变土层特性使之变成具有一定强度与隔水作用的冻土，在冻土帷幕的保护下进行盾构进出洞施工的工艺。
主要由冷却水循环系统（设备降温）和盐水循环系统（交换地热）组成。
其冰冻的基本原理是：在地面上打设一定数目的冻结孔并下放冻结管，利用冷冻机组将一定配比的盐水溶液降温，然后通过盐水泵将低温盐水送入冻结管内，流动的低温盐水将地热带出地面，再经过冷冻机组进入冻结管内，如此不断循环进行热交换便会形成以冻结管为中心的冻土圆柱，冻土圆柱不断扩展直至与相邻冻结圆柱搭接，最终受冻土体就成为具有一定强度和厚度的冻土墙或冻土帷幕，达到土体加固的目的。
引言：青草沙工程长江原水过江管工作井2#盾构出洞施工中，出洞段隧道轴线距地面33m，况且地处长兴岛，地下水较为丰富，经勘测承压水头较高，若采用常规地基加固方法流砂现象发生的概率较大。
最终综合多方因素决定出洞段地基加固采用冰冻法地基加固，冻土墙的设计厚度为4.40m，冻结深度为24.50~42.50m，宽度为14.4m，积极冻结45天后，最终顺利出洞。
本文将介绍青草沙工程原水过江管工作井2#盾构西线出洞施工冰冻法地基加固的施工流程（具体的设计参数不做详细介绍）。
关键词：设备冻结孔施工测温孔施工一、设备准备（1）钻孔设备XY-4型钻机2台；经纬仪；φ160mm金刚钻机；BW-200/50型泥浆泵2台。
2、冷冻与冷却设备YSLGF231M1型低温盐水机组2套，TBSJ050.1型低温盐水机组2套，IS125-100-200盐水循环泵2台，盐水箱一个（容积3.4m3），R22冷冻剂，氯化钙；IS150-125-315冷却水循环泵2台（1台备用），DBNL3-100型冷却塔2台。
（2）管路设备盐水干管和集、配液管均选用φ219×7mm钢管，集、配液管与羊角连接选用耐压不小于1MPa的2寸夹布胶管。
二、冻结孔与测温孔的施工一般情况下第一排冻结孔距外井壁的距离为300~400mm，但是本工程中由于受500mm厚导墙的影响，将第一排冻结孔的距离定为800mm，并保持1%的倾斜度，这样在洞圈范围内第一排冻结孔距井壁的距离为340~500mm，基本满足常规要求。
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X X X站盾构出洞地层冻结加固施工方案XXXX2001年9月一、工程概况地铁明珠线XXX站区间隧道用盾构法施工。
盾构出洞口直径φ6.7m。
在盾构出洞洞口中心标高为-9.817m。
盾构工作井采用0.8m厚混凝土地下连续墙及0.6m厚钢筋混凝土衬支护，其平面尺寸为长26.6m,宽14.8m。
工作井附近自然地坪标高约为+2.60m。
为了避免在安装盾构机时泥砂和地下水从出洞口涌入工作井，拟对盾构出洞口附近的地层进行冻结加固。
即：在盾构出洞方向沿工作井地连墙外侧布置冻结孔，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，封闭性好的冻土墙，然后在冻土墙的保护下打开盾构出洞口和安装盾构机。
冻结法加固地层的主要施工顺序为：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检测系统──冻结运转──探孔检验──打开盾构出洞口和盾构出洞安装──停止冻结，拔冻结管──盾构推进。
本工程的容包括左线和右线隧道盾构出洞口的地层冻结加固施工。
按地层资料，盾构出洞口位置主要为淤泥质粉质粘土，局部夹有薄层粉砂。
土层的含水量大，达52.3%，稳定性差，暴露扰动时易产生液化流动，在隧道出洞时必需对附近地层进行加固处理。
局部可能有粉砂层，要求地层加固体有好的隔水性能，尤其是加固体与连续墙之间不应存在间隙，这也是地层加固的难点所在。
二、冻土墙设计2.1 设计要点根据本工程特点与过去类似工程的施工经验，对盾构出洞冻结加固施工方案设计的主要问题作以下分析。
1、关于冻土墙强度设计方法。
冻土墙强度设计采用日本和我国的建筑结构静力计算公式，冻土墙按周遍固定圆板考虑。
冻土的强度取值，参考和日本类似土层的试验结果和设计取值，原则上考虑较大的安全储备。
2、盾构出洞口冻土墙与地连墙间的密封问题。
由于地连墙混凝土的导热性好，冻土墙与地连墙之间不易冻结，所以要求冻结管尽量靠近地连墙，在地面打钻空间受地连墙导墙限制的情况下，靠近地连墙的冻结孔可以适当向地连墙倾斜钻进。
同时，为确保地连墙附近的土层冻结，拟采取紧挨地连墙布置两排冻结孔的加强冻结措施。
盾构出洞口周遍冻土墙与地连墙应搭接，根据家渡220kV电缆顶管出洞冻结施工经验，搭接宽度取1m即可。
3、冻土墙对地连墙的作用力问题。
根据平衡关系，冻土墙与地连墙的水平作用力不会大于土层的被动土压力。
根据永冻土地区的大量现场量测与试验，冻土作用于建筑物的法向冻胀力一般不会大于0.2MPa。
在家渡220kV电缆顶管出洞冻结工程中，没有发现冻结施工对工作井有明显不利作用。
在该该工程中，考虑对冻结施工时的工作井衬砌变形进行跟踪监测。
4、冻结引起的地表隆起、沉降对附近建筑物的影响问题。
根据一、二号地铁和煤矿冻结施工监测，冻土墙的地表冻胀隆起一般不大于40mm,如地表不补充水份，地表隆起量还要小得多。
地层融沉一般比冻胀隆起要小，个别情况可比冻胀隆起量大20%，所以，冻土墙化冻后，地表基本能恢复到原位。
在家渡220kV电缆顶管出洞冻结工程中，冻土墙附近地面混凝土没有发现有变形、开裂情况，也说明冻胀和融沉对附近地面建筑的影响不会大。
2.2 冻土墙形式采用在盾构出洞口周围土层中布置垂直冻结孔（或小角度倾斜冻结孔）冻结的方法，在洞口外侧形成一道与工作井地连墙紧贴的冻土墙，其作用是抵抗土层侧压力的作用，防止泥砂和地下水进入隧道出洞口，确保盾构出洞安装顺利进行。
参见图1。
2.3 荷载计算冻土墙外侧受土层侧压力作用。
取上覆土层的平均容重为γ=18.5kN/m 3，摩擦角 φ=9.5°,粘结力C =13kPa ，超载q n =20kPa 。
按洞口下缘埋深H=15.767m 计算得冻土墙所受最大主动土压力为:P s =0.205 MPa 。
2.4 冻土墙厚度按受均布法向荷载的圆板计算冻土墙的承载能力。
1、按日本设计公式计算日本关于加固体厚度h 的计算公式为φ2/1]2[σkBPD h = 图1 冻土墙的结构形式 计算得冻土墙厚度为1.28m 。
(计算参数及结果参见表1)。
表1 按日本计算公式的参数取值与计算结果2、按我国建筑结构静力计算公式验算圆板中心所受的最大弯曲应力计算公式为26)3(16)2/(hD P Max μσ+= 计算得冻土墙厚度为1.30。
(计算参数及结果参见表2)。
表2 按建筑结构静力计算公式的参数取值与计算结果3、冻土墙的抗剪验算沿工作井开洞口周边冻土墙承受的剪力最大，为hPD Max 4=τ 取冻土墙厚度为1.5m ，计算得剪应力为0.229MPa ，安全系数为6.55,满足设计要求，(计算参数与计算结果见表3)。
表3 剪切强度验算表根据上述计算，最后设计冻土墙的最小厚度为1.5m 。
2.5 冻土墙深度与宽度根据地铁联络通道冻结施工经验，冻土墙与盾构出洞口四周的工作井地连墙搭接宽度有1m 就足够了，所以，设计取冻土墙宽度为8.7m 。
考虑盾构出洞口下方水土压力较大，适当加大冻土墙与地连墙的搭接宽度，冻结深度取19m 。
另外，为了减小土层冻胀对地表管线及工作井的不利影响，采取局部冻结方式，局部冻结围为深5m ～19m 。
2.5 冻结孔布置与冻土墙形成预计冻结孔布置和冻土墙形成预计见附图一。
隧道盾构出洞口布置冻结孔和35个。
设计取冻结孔允许偏斜率为5‰。
冻结孔开孔间距为800mm，冻结孔成孔最大控制间距为1200mm,工作井周边的冻结孔与工作井井壁的最大控制间距为350mm。
冻土墙的扩展速度取25mm/d。
设计冻结28天后开始破盾构出洞口，此时，估计冻土墙厚度可达2m，宽度达10m，均能满足上述设计计算要求。
三、冻结施工工艺设计3.1 主要施工工艺参数1、盾构出洞口冻结施工建一个冻结站，按计划盾构出洞口的冻结时间为1个月。
2、设计最低盐水温度为-26～-30℃，并要求冻结7天盐水温度达到-20℃。
3、冻土墙平均温度不高于-9℃。
打开隧道出洞口时冻土墙与工作井地连墙交界面附近温度低于-5℃。
4、冻结孔单孔盐水流量为7～10 m3/h，总流量为98～140 m3/h。
5、冻结管外径为108mm。
6、冻结28天打开盾构出洞预留口。
拔除冻结管5天。
7、冻结需冷量：一个盾构出洞口的冻结管总长度为653m，冻结管散热系数取300kcalh-1m-2，冷量损耗取20%，得冻结总需冷量为：Q =0.108×3.1416×653×300×1.15=76400 kcal/h7、每个洞口设测温孔4个,深度19m。
在冻土墙侧扩展边缘布设地层位移观测孔１个，在冻结过程中监测位移变化。
冻结施工工序见附图二。
3.2 冻结孔施工3.2.1 冻结管、测温管和供液管规格冻结管选用的ф108×5mm低碳无缝钢管，单根管材长度以4～6m为宜，采用管箍连接。
管箍用ф121×5.5mm低碳无缝钢管加工,管箍长度为180mm。
供液管用ф48×4mm钢管，冻结器羊角均用1.5"钢管加工。
3.2.2 打钻设备选型选用XY-1B型钻机2台，每台电机功率为11 kw。
土层用ф150mm的三翼刮刀钻头钻进，导墙钢筋混凝土翻边用ф160mm金刚石取芯钻头钻进。
钻孔用经纬仪灯光测斜。
选用BW-200/50泥浆泵2台，流量为200 l/min，每台电机功率为14.5kw。
3.2.3 冻结孔质量要求根据施工基准点，按冻结孔施工图布置冻结孔。
孔位偏差不应大于50mm。
深5m以上冻结孔孔径不小于150mm，深5m以下冻结孔孔径不小于130mm。
冻结孔钻进深度应确保冻结管能下到设计深度。
钻孔的偏斜率控制在5‰以。
成孔最大间距不大于1.2m。
工作井井壁周边的冻结孔距井壁不大于0.35m。
冻结管和测温管耐压不低于1MPa。
3.2.4 冻结孔钻进与冻结器安装1、按冻结孔设计位置固定钻机，可用Φ160mm取芯钻开孔，正常钻进时用三叶钻头。
2、为了保证钻孔精度，开孔段钻进是关键。
钻进前5m钻孔时，要反复校核钻杆垂直度，调整钻机位置，并采用减压钻进。
3、冻结管下入钻孔前要先配管，焊接时，焊缝要饱满，保证冻结管有足够强度，以免拔管时冻结管断裂。
下好冻结管后，用测斜仪测斜，并复测冻结孔深度。
冻结管长度和偏斜合格后进行打压试漏。
冻结孔试漏压力控制在0.8～1.2MPa之间，稳定30分钟压力无变化者为试压合格。
4、冻结管安装完毕后,用木塞等堵住管口，以免异物掉进冻结管。
5、在冻结管下入供液管，供液管底端连接0.3m高的支架。
然后安装去、回路羊角和冻结管端盖。
6、测温孔施工方法和要求与冻结孔相同。
在下好的测温管灌满比重1.26～1.265的盐水。
3.3 冻结制冷系统安装3.3.1 冻结制冷设备选型与管路设计1、选用YSLGF300型冷冻机组一套，当盐水温度为-26℃，冷却水温度26℃时，其最大制冷量为 86000kcal/h。
冷冻机组电机总功率为103 kw。
2、选用200S42A盐水循环泵一台，流量198m3/h，扬程43m，电机功率37kw。
3、选用IS125-100-250J冷却水循环泵1台，流量100 m3/h，扬程20m，电机总功率11kw； DBNL3-50型冷却塔2台，电机功率4kw。
4、设盐水箱一个，容积4m3。
5、盐水干管和集配液管均选用ф159×7mm无缝钢管，集、配液管与羊角连接选用1.5"高压胶管。
6、冷却水管用5”焊管,在冷冻机进出水管上安装温度计。
7、在去、回路盐水管路上安装压力表、温度传感器和控制阀门。
在盐水管出口安装流量计。
8、在配液圈与冻结器之间安装阀门，以便控制冻结器盐水流量。
9、冻结器连接采用串并联方式，每组串联冻结器数为3个。
10、冻结施工冷却水用量为15m3/h，最大总用电量约155kw。
参见附图三。
11、其它(1)冷冻机油：选用N46冷冻机油。
(2)制冷剂：选用R22制冷剂。
(3)冷媒剂：用氯化钙溶液作为冷冻循环盐水。
盐水比重为1.260～1.265。
3.3.2 冻结站布置与设备安装站设备主要包括配电柜、冷冻机组、盐水箱、盐水泵、清水泵、冷却塔及清水池等。
冻结站布置主要设备布置见附图三。
设备安装按设备使用说明书的要求进行。
3.3.3 管路连接、保温与测试仪表安装盐水和冷却水管路铺在地面管架上，法兰连接。
温度计、压力表和流量计安装要按有关规进行。
盐水管路经试漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保温，保温层厚度为50mm，保温层的外面用塑料薄膜包扎。
集配液圈与冻结管的连接用耐压1MPa的高压胶管。
冷冻机组的蒸发器及低温管路用软质泡沫塑料保温材料保温，盐水箱和盐水干管用50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料保温。
3.3.4 溶解氯化钙和机组充氟加油先在盐水箱注入约1/4的清水，然后开泵循环并逐步加入固体氯化钙，直至盐水浓度达到设计要求。