地铁隧道冻结法施工融沉控制方案及实施
地铁富水软土地层冻结法联络通道施工方案及质量控制
地铁富水软土地层冻结法联络通道施工方案及质量控制1.冻结法联络通道方案概述联络通道开挖施工前，必须对其周围土体进行加固。
冻结法加固土体是一种技术可靠、安全经济的施工方法。
冻结法是利用人工制冷技术，将待开挖地下空间周围的土体中的水冻结为冰并与土体胶结在一起，形成一个按设计轮廓的冻土墙或密闭的冻土体，用以抵抗土体压力、隔绝地下水，并在冻土墙的保护下，进行地下工程的施工。
“隧道内钻孔，冻结临时加固土体，矿山法暗挖构筑”在隧道内利用水平孔和倾斜孔冻结加固地层，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，然后在冻土中采用矿山法进行联络通道的开挖构筑施工。
2.适用范围适用土层：粘性土、粉土及砂性土层中。
④1粉质粘土、④2a粘质粉土夹粉质粘土、⑤1粉质粘土层、⑤3粉质粘土层、⑥2粉质粘土夹粘质粉土层、⑦2a层砂质粉土、⑦2层粉砂、⑦4a层粘质粉土夹粉质粘土、⑦4层粉砂及⑨层粉砂中。
3.作业内容本工艺主要作业内容为：管片壁后预注浆、钻孔平台搭设、定位开孔、钻孔施工、冻结管检测、冻结施工、管路连接、管路及管片保温、测温系统安装、预应力支架系统安装、安全门打压试验及探孔施工、材料加工及堆放、正式开挖、钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑施工、充填及融沉注浆施工、冻结孔及注浆孔封堵。
4.质量标准及检验方法《煤矿井巷工程质量验收规范》（GB50213-2010）；《煤矿井巷工程施工规范》（GB50511-2010）；《旁通道冻结法技术规程》（DG/TJ08－902－2006）；《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999（2003））版；《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）；《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB50086-2015）；《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）；《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911-2013）；《钢结构设计规范》（GB50017-2017）；《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2015年版）；住房城乡建设部办公厅关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知（建办质〔2018〕31号）《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》（建设部第37号令）住房城乡建设部关于印发城市城道交通建设工程质量安全事故应急预案管理办法的通知等文件；城市轨道交通工程质量安全检查指南。
杭州地铁某合同段盾构冻结法施工方案
杭州地铁X号线工程XX桥站盾构进出洞水平冻结加固施工方案设计编制：审核：审定：XX公司XX分公司二○一○年九月目录一、编制总说明 (2)1.1、施组方案的选择依据和设计规范、技术标准 (2)1.2、冻结设计原则 (2)1.3、工程概况 (2)二、冻结方案与冻结参数 (3)2.1.冻结方案的确定 (3)三、施工工序及工期安排 (9)3.1施工工序 (9)3.2预计工期（单个洞门） (10)3.3、具体工期安排（单个进出洞加固计划表见附表） (11)四、劳动组织、配套计划 (11)4.1施工平面布置 (11)4.2劳动力配备计划 (11)4.3 设备与材料供应计划 (12)五、盾构进出洞 (14)5.1冻结效果的监测及完成的参数指标 (14)5.2盾构进出洞流程 (15)六、拔管 (15)6．1冻结管拔管 (15)6．2注意事项 (17)七、破壁及盾构穿越冻结区的保证措施 (18)八、冻胀与融沉控制措施 (18)8.1、冻胀对周围环境的影响及控制 (18)8.2、融沉控制和环境保护措施 (19)8.3、其他控制技术措施 (20)8.4、冻结保温措施： (20)8.5环境设施保护措施 (20)九、监测 (21)9.1监测内容 (21)9.2 温度传感器布置监测说明 (21)9.3 地面管线沉降监测 (22)十、确保工程质量的主要技术要求与措施 (22)10.1、盾构穿越冻结区保证措施 (22)10.2、冻结工程质量的主要措施 (22)10.3、冻结孔施工方面的具体要求及措施 (22)10.4、确保冷冻站正常运转的安全技术措施 (22)十一、安全质量技术措施及质量管理体系 (24)11.1质量保证体系 (24)11.2抓好前期施工准备工作搞好工艺协调 (26)11.3认真做好工程技术质量管理的基础工作 (26)11.4施工安全保障措施 (26)11.5周边环境及公共设施保护措施 (28)十二、应急预备方案 (28)一、编制总说明1.1、施组方案的选择依据和设计规范、技术标准（1）《煤矿井巷工程施工及验收规范》（GBJ213-90）。
地铁隧道联络通道工程地层冻结法施工技术
地铁隧道联络通道工程地层冻结法施工技术发布时间：2023-02-01T03:27:42.754Z 来源：《工程管理前沿》2022年第18期作者：张松[导读] 目前，我国的地铁工程已经进入了加速阶段，许多线路正在施工，一些大的工程正在进行，张松中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司江苏省无锡市 214000摘要：目前，我国的地铁工程已经进入了加速阶段，许多线路正在施工，一些大的工程正在进行，已经有30多个城市已经建成。
跨线隧道施工是地铁隧道建设中的一个关键环节，也是一个危险累积期。
合理的冻结方案对确保项目的安全运行至关重要，通过实际应用，证明了冻结法是一种有效、安全可靠的方法。
传统的跨槽孔冻结技术在设计、施工方面较为成熟，但在特殊环境、承压含水层、特殊环境等条件下，仍然存在一些技术问题。
因此，本文就地铁隧道联络通道工程地层冻结法施工技术展开了详细的论述。
关键词：地铁隧道；联络通道；冻结法1.冻结法施工技术的原理冻结技术在地层加固中得到了广泛的应用。
以人工制冷技术为主，建立了低温管路系统。
利用低温制冷剂的循环系统，将制冷能力持续传输至地表，从而将土壤含水量降至零点以下，从而实现冻结。
在此基础上，通过冰的黏结作用，将土壤固化为不渗透的整体结构，从而提高土壤的强度、稳定性和不渗透性，从而在地下排水中起到防护的作用，并能有效地抵御岩土的压力，保证施工和支护的安全。
按照制冷方式的不同，冷冻方式可以分为两种：循环制冷和直接制冷。
循环制冷系统的核心理念是：以氨、氟利昂为制冷剂，以盐水为制冷剂。
这种方法具有成本低廉、应用范围广等特点。
低温液态氮及其他有关物质是直接制冷的制冷剂。
利用水泵装置，将低温流体经冷却管道送入地层，冻结地层。
鉴于循环制冷方式和直接制冷方式的特性，本工程选择了循环制冷方式。
2.冻结加固方案的设计要点 (1)根据现场条件，横穿隧道应按水平或斜向设置，并在各孔内设置有孔板。
针对钻机施工中，泥浆水易于涌出，在钻孔入口处设有专用的封堵装置。
地铁联络通道冻结法施工技术
地铁联络通道冻结法施工技术第一篇：地铁联络通道冻结法施工技术联络通道冻结法施工技术摘要:结合上海地区地铁所处地层的特点,对联络通道的冻结施工作了详细的分析。
对水平冻结工艺、冻结施工、冻土开挖、冻胀融沉等几方面提出了有参考价值的施工参数及控制措施。
最后对施工的一些安全问题提出建议。
关键词:轨道交通;联络通道;冻结法;施工上海市地铁区间隧道所处地层常常遇到松软含水地层,稳定性差,因此,在联络通道土体开挖前,必须对周围土体进行加固。
用冻结法加固土体具有强度高、封水性好、安全可靠等优点,特别适用此类工程。
由于传统的垂直钻进冻结孔在城市中施工缺乏打钻空间,故以采用水平冻结[1,2]为宜。
1、联络通道施工联络通道及泵站常设在地铁区间隧道的最低点。
其由与上、下行线正交的水平通道和通道中部的集水井组成。
通道为直墙圆弧拱结构,集水井为矩形结构。
在冻结法施工过程中[3],通常用“隧道内钻孔,冻结临时加固土体,矿山法暗挖构筑”的施工方案,即:在隧道内利用水平孔和倾斜孔冻结加固地层,使联络通道及泵站外围土体冻结,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及泵站的开挖构筑施工。
地层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行。
2、水平冻结工艺 2.1冻结帷幕设计冻土帷幕厚度设计,通常根据类似工程施工经验和设计试算,然后采用有限元对冻土帷幕受力与变形进行验算,直到满足要求。
2.2冻结孔的设置根据冻结帷幕设计及联络通道的结构,冻结孔按上仰、近水平、下俯3种角度布置在联络通道和泵站的四周,在通道下部布置2排冻结孔,加强通道冻结效果,把泵站和通道分为2个独立的冻结区域。
通常冻结孔的布置根据管片配筋情况和钢管片加强筋位置,在避开主筋的前提下可适当调整。
2.3制冷设计 1)确定冻结参数。
(1)设计盐水温度为-25～-30℃。
(2)冻结孔单组流量≥3 m3/h。
(3)冻结孔应避开管片接缝、螺栓、主筋和钢管片肋板,开孔位置误差≤100 mm。
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
地铁隧道联络通道工程地层冻结法施工技术
地铁隧道联络通道工程地层冻结法施工技术摘要：随着土地资源的不断减少和人口数量的不断增加，地下空间的开发已成为必然趋势，土木工程行业的地位越来越高。
然而，随着地下空间的发展，出现了一些问题，尤其是围岩等级低、复杂水文地质条件下的地下空间开发尤为突出。
为了适应这些复杂的地下环境，地铁设计和施工人员经过充分的研究和试验，提出了冻结法施工方法。
由于冻结法施工适用于地下水的各种地基加固排水，不易出现薄弱点，因此已广泛应用于地铁等地下空间的开挖。
关键词：结构冻结法；施工技术；地铁隧道明挖；应用引言地铁如今已是城市轨道交通的重要组成部分，为方便人民出行和缓解城市拥堵做出了巨大的贡献，而在两单线区间隧道之间建立联络通道则是保障地铁运营安全、减少行驶过程中突发状况所造成的生命财产损失的关键措施。
由于联络通道的修建都在隧道结构完成之后进行，其施工难度大，并且一旦出现不良状况，不仅会影响联络通道结构本身，也可能对已经完成的隧道产生较大的不良影响。
因此，在联络通道的施工中必须选择恰当的加固方法和施工工艺。
目前，人工冻结法是修建联络通道常采用的施工方法，该方法环保且对周围地层影响小，尤其在一些富水软土地层中十分适用。
1施工方案在拟建联络通道施工区域的外围地层，钻出若干个水平和倾斜状态的冻结孔，在冻结孔内设置冻结管，通过冷冻系统对该联络通道外围的地层进行冻结加固，构成严密且强度较高的冻结帷幕（冻结墙），以此有效提高施工区域外围土体强度、稳定性和封水性能。
在冻结帷幕内侧采用矿山法组织土方开挖，并完成联络通道和泵房主体工程的施工任务。
2地铁隧道联络通道工程地层冻结法施工技术2.1冻结孔的布置参数为了确保圆砾层在联络通道开挖过程中的稳定，经过严谨的设计计算并且借鉴了以往冻结法的施工经验，采取从通道左右两端布置冻结孔的方法，一共布置57个冻结孔，其中左线冻结孔46个，右线冻结孔16个（包含4个加强孔），外加2个穿透孔打设在通道中部。
冷冻法在轨道交通中施工技术与措施
冷冻法在轨道交通中施工技术与措施摘要：伴着城市交通压力的增大和施工技术的持续发展，以地铁为代表的城市地下轨道交通建设在中国正逐步进步。
到目前为止，地铁已经成为一个国家的现代象征。
但是，这种地下轨道交通设施的建设和普通地面轨道地铁不一样，既需要良好的施工条件，而且需要良好的施工质量和施工工艺。
所以，在完成施工规划的同时，做好相关的施工质量控制工作是很有意义的。
关键词：冷冻法；轨道交通；施工技术；措施；一、盾构水中进洞施工原理利用盾构水中进洞利用到达井内外水土压力平衡可控制渗透的机理,主动将盾构到达井用水土回填,防止或控制在盾构到达过程中地下水土从开放的动圈口涌出。
采用冻结法对冻结墙均匀性好的土体进行加固，冻结墙与石窟墙紧密结合，具有较高的强度和良好的密封性能。
其安全可靠的好处非常适合工程地质条件下的土体加固。
对于地点、深度无要求，对环境有好处，对周边环境影响小。
因此，它适合于城市地下建设，特别是在繁忙的城区。
盾构施工技术的特别之处一般是确认盾构施工到洞口时不受水土侵蚀，周边建筑物和道路不受水土侵蚀，造成大面积沉降。
冻结法结合水隧洞施工，充分保证了盾构掘进的安全，冻结法保证了隧道门拆除后隧道末端的水、土不流失。
进入隧道的水保证盾构到达工作井后，隧道周围的水土不流失，地表沉降在控制范围内。
液氮冻结，当防护罩到达工作井后，在土壤和水的清洗过程中出现沙漏漏水等危险情况时，迅速冻结孔门，使水和土壤渗漏，保证施工安全。
二、轨道交通施工工艺1.钻孔施工冻结孔。
施工工序为:定位开孔、孔板管安装→孔板密封装置安装→钻孔→测量→压力试验。
钻探设备:采用dzj500-1000型冻结注浆钻机，tbw850/50型泥浆泵。
倾斜仪采用6型陀螺定向倾斜仪。
钻头Ф190毫米Ф108钻杆。
1)孔位偏差:钻孔位置与设计孔位偏差不大于25mm;钻孔斜度:钻孔深度38.6m，斜度不超过3‰;设备安装:钻机安装应稳定、水平、钻杆、孔位置应在同一铅垂线上。
地铁隧道水平冻结工程地层冻胀融沉的预测方法及工程应用
地铁隧道水平冻结工程地层冻胀融沉的预测方法及工程应用地铁隧道人工冻结法施工期地层的冻胀融沉现象会对工程周边环境产生不良影响,轻则延长工程工期和提高工程造价,重则危及施工安全和造成重大的经济损失。
在地铁隧道冻结工程设计阶段,应根据具体工程性质,采用合理方法对可能引起的地层冻胀融沉效应进行预测,以便于实际施工过程中采取适宜的冻结实施方案和相应的冻胀融沉预防措施,将冻结法应用的成本和风险降到最低。
有鉴于此,本文采用理论分析、数值模拟和模型试验相结合的研究手段,对地铁隧道水平冻结工程地层冻胀融沉的预测方法进行了系统研究,并应用于实际工程,对地层的冻胀融沉规律进行深入分析。
其主要研究内容及成果如下：(1)提出在地铁隧道水平冻结期,冻结壁交圈前的温度场由单管冻结理论近似求解,冻结壁交圈后的温度场则由平板冻结理论近似求解。
基于单管冻结理论、平板冻结理论和土体冻胀率计算公式,考虑冻结壁的形成过程,采用随机介质理论,建立了地铁隧道水平冻结施工期地表冻胀的历时预测模型。
(2)提出冻结壁自然解冻条件下的温度场由平板解冻理论近似求解,冻结壁强制解冻条件下的温度场则由单管解冻理论近似求解。
基于平板解冻理论、单管解冻理论和一维情况下已融土层的稳定融沉量计算公式,分别考虑冻结壁的自然和强制解冻过程,采用随机介质理论,建立了地铁隧道水平冻结施工期地表融沉的历时预测模型。
(3)综合考虑地层温度、地表对流等各类初始和边界条件及土体的冻融相变潜热过程,建立了隧道冻结工程冻融瞬态温度场的数学模型,并定义冻土的冻胀率和融沉率为瞬时体应变,考虑冻土的正交各向异性变形特征,基于ABAQUS有限元软件的二次开发技术,编制土体冻融变形的用户子程序,进而提出了地铁隧道水平冻结施工期地层冻胀融沉的弹塑性热力耦合数值模拟预测方法。
(4)将所提出的冻胀融沉随机介质理论预测方法和热力耦合数值模拟预测方法,应用于圆形隧道全断面水平冻结工程和浅埋大断面隧道水平冻结工程中,获得了地层冻结温度场、冻胀位移场、解冻温度场以及融沉位移场等分布规律,并与现场实测结果相比较,验证了预测方法的实用性和可靠性。
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第6卷 第2期 地下空间与工程学报V o.l6 2010年4月 Ch i nese Journa l o f U nderg round Space and Eng ineer i ng A pr.2010地铁隧道冻结法施工融沉控制方案及实施*曹红林(中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉 430063)摘 要:人工冻结法开始逐步被应用于城市地下工程的开挖和支护以来,以其对各种地层的适应性强,对环境影响小等特点,较其他地基处理工法显示了较大的优势,但冻结引起的土体冻胀融沉对环境产生了负面影响,制约了冻结法在对环境要求高的地方的应用。
为了减缓融沉对环境造成的影响,一般工程中采用注浆补偿的方法,在冻结后开始解冻时配合注浆来控制冻土的融化沉降。
作者结合具体工程实例介绍了冻结法施工融沉控制方案及实施要点,给出了融沉注浆的施工工艺的原则和主要施工参数,该工程实践对以后类似工程的实施具有一定的指导和参考价值。
关键词:地铁隧道;冻结法施工;注浆;融沉控制中图分类号:TU472.9 文献标识码:A 文章编号:1673-0836(2010)02-0387-04Thaw i ng Settle m ent Control of Subway TunnelConstructi on by Artificial Ground Freezi ngCao H ong li n g(Ch i an R ail way S i yuan Survey an d D esign G roup Co.,L t d.,W uhan430063,China) Ab stract:A rtific i a l freezi ng me t hod is w i dely used i n t he c i v il underground excava ti on and suppo rti ng pro jects t hese years,it i s super i or to othe r g round treat m ent me t hods because it i s we ll suit for a l m ost a ll k i nds of l ayers and has l ess i m pac t on env iron m en t.H owever,t he frost heave and tha w i ng settle m en t exert bad i nfl uence on surround i ngs so tha t th i s me t hod is no t adopted i n pro j ects w here t here i s h i gh environment pro tecti on requ irem ent.In order to reduce the infl uence of t ha w i ng settl em ent on environm ent,the m ethod o f grouti ng and compensati on w hen thaw i ng is adopt i n gene ra l pro jects.T his text comb i nes a concrete eng i nee ri ng exa m ple tha t t he m easures and sche m es of t haw i ng se ttle m ent contro l are i ntroduced,and puts f o r w ard techno l og ical pr i nciples of tha w subsidence and its m ai n constructi on param eters,prov idi ng hi gher gu i dance and va l uable reference for si m ilar pro j ects i m p l em entation henceforth。
K ey w ords:underg round ra il w ay tunne;l construction by artificial ground freezi ng;grouting;thaw ing settle m en t contro l1 引言人工冻结法是利用人工制冷技术,使地层中的水冻结,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隧道、竖井和地下工程的开挖与衬砌施工的特殊施工技术。
我国于1955年首次在开滦林西风井使用盐溶液冻结法凿井并获成功,之后便在全国推广使用。
我国冻结法的应用已有50年的成熟经验,已建成400余项冻结立井工程,总延米*收稿日期:2009 11 24(修改稿)作者简介:作者简介:曹红林(1972-),男,安徽泾县人,硕士,工程师,主要从事隧道及地下工程方面的设计工作。
E ma i:l tsych@l163.co m超过67km。
从20世纪80年代中期开始,随着我国地下工程的增多,冻结维护技术逐渐从矿山推广到各类市政工程的应用中,完成了如北京和上海的一些隧道水平冻结工程。
发挥了该工法的优势和特点,取得了良好效果。
同时,随着城市地铁建设的兴起,人工冻结技术已开始逐步被应用于地铁隧道施工中,在北京、广州、上海和南京等地的地下铁道建设过程中,已经分别采用了垂直孔冻结技术和水平孔冻结技术,并取得良好的效果。
然而,人工冻结法在作为一种有效的临时加固措施的同时,也存在着一些缺点:(1)冻结引起地层胀起,融化时引起地层沉陷;(2)地下水含盐量过高及地下水流速度过快,难以冻结;(3)需要较大功率的电源;(4)工期较长,造价相对较高等,其中特别是冻土在融化时排水固结引起的融沉,会对环境带来较大危害。
本文以广州地铁施工中的一典型工程为例,介绍了冻结法融沉控制的工艺及实施过程。
2 工程概况及地质情况广州市轨道交通三号线天河客运站折返线及风道位于广州市天河区广汕公路。
折返线斜穿广汕公路和沙河立交桥,风道在折返线北端。
附近有新天河商贸城和天河汽车客运站。
由于该区段道路两侧地下管线较多;其次,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,因此考虑采用暗挖法施工。
折返线设计起始里程为SK0+102.60,终点里程支SK0+250. 40,长为147.8m。
折返北端暗挖风道长23.68m。
除公路外地面多为建筑商铺。
折返线段隧道顶面距离地表最小约为8m,最大开挖跨度约为13.4 m,断面形式为马蹄形,隧道临时支护为厚350的C20网喷混凝土,内衬为C30厚450mm的S8模筑钢筋混凝土。
折返线隧道拱部围岩主要为:<3-2>冲积-洪积砂层、<4-1>粉质粘土层、<5H-1>花岗岩残积砂质粘性土层,边墙及底部围岩主要为< 5H-2>花岗岩残积砂质粘性土层、砂层密实度较差,富水性较强,稳定性差。
花岗岩风化残积土因含砂量较多,遇水和扰动易软化崩解,水浸泡易发生崩解和流砂,甚至塌方。
砂层为饱水层,透水性强,渗透系数为15m/d,花岗岩风化残积土层<5H -1>、<5H-2>和全风化岩<6H>,饱水性较好,为弱透水层。
综合评价地质条件很差。
根据以往工程经验,在这样的地层中采用矿山法及常规辅助工法修建隧道,施工难度大,进度缓慢且工程投资难以控制,借鉴国内其他地区水平冻结的施工经验,经多方研究确定,折返线暗挖隧道采用水平冻结法预加固围岩及止水辅助施工,见图1所示。
图1 暗挖隧道冻结孔口布置图F ig.1 Sectiona l v ie w o f freezi ng ho les o fm i ned t unne l然而在折返线初期支护完毕后,冷冻站停机,外围冻结帷幕开始自然解冻将产生融沉,会引起地面及隧道沉降,危及到地面建筑物和管线的安全,为此,需要进行融沉的控制。
3 融沉控制总体方案根据以往冻土解冻的经验,结合本工程的特点,采用自然解冻措施,在自然解冻的同时及时对冻土进行跟踪注浆,见图2所示。
注浆的主要措施是根据在自然解冻期间监测反馈的信息进行地层跟踪注浆压密加固土体,具体方法为:图2 暗挖隧道注浆孔布置剖面图F i g.2 Secti onal v i ew of grouti ng ho l es of m ined tunne l388地下空间与工程学报 第6卷(1)隧道地面融沉控制采用地面注浆的方式进行,对于非车行道部分,考虑从地面打管注浆,打管时避开地下管线的位置,对于车行道部分,由于冻结冻胀胀幅度过长,广汕路路面及地下管线均进行修复,为此,融沉的治理工作安排在路面及管线恢复施工期间利用占道范围进行分期地面注浆;(2)隧道仰拱部位融沉控制采取衬砌中的预埋注浆管进行跟踪注浆,位置是在初期支护及冻土之间埋设注浆管,深度进入冻土10c m,以补偿融沉,为了保证及时均匀的填充冻土融化所产生的空隙,采用分层注浆,即由于浆液扩散面积有限,当隧道结构内预埋的注浆孔一次性注满时,随冻土解冻过程用钢筋或电钻穿透注浆层,在此注浆层外围进行再次注浆。
依次类推,直至将融化的冻土填充完毕,控制好融沉现象;(3)通过隧道衬砌中的预埋的注浆管进行冻结帷幕外围深层跟踪注浆,位置是在初期支护及冻土之间埋设注浆管,深度进入冻土10c m,隧道结构层施工结束后,利用J-200金刚石钻机在结构层预埋的注浆管中施工深层注浆孔,深层注浆孔孔深至冻结帷幕外围,然后从冻结帷幕外围进行注浆,填充、改良土体,防止冻结帷幕外围土体随着冻土融化产生的空隙而下沉。
4 施工技术措施4.1 注浆管的布设结合本工程隧道内注浆管布置重点为隧道的的仰拱部位。
4.1.1 在隧道施工初期支护、结构层时预埋注浆管。
(1)在隧道底部两端各0.5m起分28个断面预埋注浆管,每个断面宽度为5m,每个断面预埋4个注浆管。
共112个注浆管;(2) 区和 区两个断面注浆管采用梅花式错开布置;(3)结构层施工结束后,利用J-200型钻机在已预埋好注浆管中施工深层注浆孔,穿透冻结帷幕;4.1.2 预埋注浆管结构(1)注浆管选用6.66c m的镀锌管,顶端接带螺纹的外管箍,并用内丝堵封闭,管长按照结构施工调整;(2)距注浆管端部250mm处设置一道止水钢板,增加防水效果。
见图3所示。
图3 镀锌管和止水钢板示意图F i g.3 Sketch o f galvan i zed tube and steel water stop str i p4.1.3 注浆管固定浇筑混凝土前将其焊接在临时支护的主钢筋上,注浆管外口离模板约3c m,管口另一端进入冻土10c m。