地鐵聯(lián)絡(luò)通道地層凍結(jié)法施工技術(shù)凍結(jié)帷幕

地層凍結(jié)法在地鐵

聯(lián)絡(luò)通道施工中應(yīng)用

1凍結(jié)法概述人工凍結(jié)的應(yīng)用和研究是以天然凍結(jié)條件下凍土的物理力學(xué)性質(zhì)研究為基礎(chǔ)，隨著人工凍結(jié)鑿井逐步發(fā)展起來(lái)的。凍結(jié)法是利用人工制冷技術(shù)，使地層中的水凍結(jié)，把天然巖土變成凍土，增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，隔絕地下水與地下工程的聯(lián)系，以便在凍結(jié)壁的保護(hù)下進(jìn)行隧道、立井和地下工程的開(kāi)挖與襯砌施工技術(shù)。其實(shí)質(zhì)是利用人工制冷技術(shù)臨時(shí)改變巖土的狀態(tài)以固結(jié)地層。

1862年，英國(guó)首次在南威爾士的建筑基坑中使用了凍結(jié)法；1880年，德國(guó)工程師F．H．Poetch在國(guó)際上首次提出并獲得人工凍結(jié)法專利；1962年，日本從開(kāi)始在巖土工程中應(yīng)用人工地層凍結(jié)技術(shù)，隨后

20年中約施工了250個(gè)凍結(jié)工程；20世紀(jì)70～80年代，前蘇聯(lián)應(yīng)用凍結(jié)法施工城市地鐵、礦井和其它工業(yè)建筑的大型工程達(dá)200余項(xiàng)。1凍結(jié)法概述20世紀(jì)中葉，波蘭、德國(guó)、法國(guó)、加拿大等國(guó)家相繼開(kāi)展了人工凍結(jié)技術(shù)的應(yīng)用研究；近年來(lái)，美國(guó)、日本、南韓等國(guó)正在研究將人工凍結(jié)技術(shù)用于核廢料處理工程中；1955年，我國(guó)首次在開(kāi)灤林西風(fēng)井使用鹽水凍結(jié)法鑿井并獲得成功；80年代，隨著我國(guó)地下工程的增多，逐漸由礦山工程，向城市各類工程推廣應(yīng)用，完成了北京、XX地鐵的多項(xiàng)隧道水平凍結(jié)工程，尤其2000年以來(lái)，凍結(jié)法在XX得到大規(guī)模應(yīng)用。迄今為止，各國(guó)凍結(jié)井最大深度分別為：英國(guó)930m，美國(guó)915m，波蘭860m，加拿大634m，比利時(shí)638m，前蘇聯(lián)620m，德國(guó)531m，法國(guó)550m，中國(guó)702m。1凍結(jié)法概述凍結(jié)法的優(yōu)點(diǎn):1安全可靠性好,可有效的隔絕地下水；2適應(yīng)面廣。適用于任何含一定水量的松散巖土層，在復(fù)雜水文地質(zhì)如軟土、含水不穩(wěn)定土層、流砂、高水壓及高地壓地層條件下凍結(jié)技術(shù)有效、可行；3靈活性好。可以人為地控制凍結(jié)體的形狀和擴(kuò)展范圍，必要時(shí)可以繞過(guò)地下障礙物進(jìn)行凍結(jié)；4可控性較好。凍結(jié)加固土體均勻、完整；5污染性小?！熬G色”施工方法，符合環(huán)境巖土工程發(fā)展趨勢(shì)；6經(jīng)濟(jì)上合理。凍結(jié)法的缺點(diǎn):1凍脹和融沉；2對(duì)土體加固為臨時(shí)性質(zhì)，不能長(zhǎng)期起作用。2凍結(jié)賭原理鹽點(diǎn)水砌循頸環(huán)歪-莊-義-衫-奮-緩-賞鹽乏水爆吸騙收芬地砌層似熱奶量蠟，徹在鏟鹽劃水殼箱斧內(nèi)利將察熱級(jí)量飽傳鍵遞慌給測(cè)蒸焰發(fā)收器耀中賺的閑液鴉氨氣；氨駐循睬環(huán)倆-沒(méi)-便-揭-見(jiàn)-膚-澆液煤氨緣瑞變輪為腰飽攏和燒蒸啟氣疊氨憲，階再序被潑氨辛壓艘縮來(lái)機(jī)秩壓走縮憤成鞭過(guò)題熱及蒸幼氣騰進(jìn)故入孔冷滅凝墊器殃冷絞卻很，乓高縫壓租液頓氨最從員冷撤凝廢器士經(jīng)賄貯港氨哥器蓬，鋸經(jīng)催節(jié)撲流先閥嫁流何入陶蒸間發(fā)饅器介液線氨帝在棒蒸墨發(fā)痰器湖中呆氣巡壽化蠻吸頃收氣周幣圍侍鹽踐水教的創(chuàng)熱燥量讀；冷卻址水循弓環(huán)-陶--論--蔑--用-冷棉卻水判在冷孕卻水碰泵，鑒冷凝捧器和壺管路以中的掘循環(huán)譯叫冷著卻水高循環(huán)調(diào)。將圖地?zé)岷?jiǎn)和壓洪縮機(jī)閱產(chǎn)生針的熱餡量傳刻遞給降大氣師。2凍結(jié)繩原理氨貴（喉氟押利全昂質(zhì)）改－壯鹽薄水蒸凍混結(jié)發(fā)系蒼統(tǒng)憲原彩理障圖3技譽(yù)術(shù)告指虎標(biāo)制冷汁溫度茫：叫-1賞0赤℃派～-扒35住℃土困層剛：喉任何匪含水耕地層地下碼水流國(guó)速：υ≤5．7﹡1帥0-優(yōu)5m斤/鞏s冷涌量飯估辣算踐：制冷古效率閣：3時(shí)0%~患5槳0肺%凍土扁速度容：2c惕m夢(mèng)/噴d4工秋程峰概奴況XX市XX線焦成繭山局路替站借～昂楊春思拘站贈(zèng)區(qū)棵間墳隧績(jī)道腔，填采傭用屠盾遼構(gòu)發(fā)法窩施薪工閑，介襯穩(wěn)砌底采俯用庫(kù)預(yù)辯制事鋼剛筋魔混驢凝稈土豎管諸片慕，另通片縫具拼對(duì)裝蜜。桌管皆片星內(nèi)觸徑修：55追00初mm；求管些片閥外題徑生：62掉00杰mm；管枝片厚睬度：35途0m膛m；管協(xié)片寬禿度：12搏00光mm；管拒片混夸凝土跨強(qiáng)度C5葛5；搏隧加道捏底媽板寬埋跨深蜜約14的.9～2尼1階.胖6拼m，哭底萄板鑄標(biāo)揮高富約浩為-1澤0.啄2～-澇1流6府.亞4倦m。聯(lián)局絡(luò)通喊道所場(chǎng)在位捷置較拼淺，鄭聯(lián)絡(luò)蹲通道腐施工僅涉及著土層損主要哲為淤蜻泥質(zhì)學(xué)粘土樣和粉揀土，章且有伍微承餃壓水快，工矩程風(fēng)篩險(xiǎn)較袋大，希確定猜采用球“隧停道內(nèi)碌鉆孔糾，凍妄結(jié)臨寧時(shí)加虧固土請(qǐng)?bào)w，塊礦山機(jī)法暗肚挖構(gòu)化筑”閱的施滲工方后案，燙即：售在隧具道內(nèi)脹利用氏水平缸孔和櫻部分狀傾斜釘孔凍探結(jié)加墾固地哭層，圓使聯(lián)應(yīng)絡(luò)通剩道及骨集水叮井外蒜圍土飄體凍堪結(jié)，繼形成芝強(qiáng)度焦高，蒙封閉準(zhǔn)性好捐的凍璃土帷輔幕，沒(méi)然后擔(dān)根據(jù)畝“新乎奧法泡”的肯基本逢原理提，在磚凍土茅中采拋用礦吳山法脖進(jìn)行擠聯(lián)絡(luò)債通道參及泵留站的侵開(kāi)挖府構(gòu)筑肢施工澤，地剖層凍安結(jié)和羊開(kāi)挖菜構(gòu)筑懶施工骨均在灑區(qū)間溪隧道秒內(nèi)進(jìn)惜行。4工斬程陽(yáng)概繭況聯(lián)障絡(luò)卸通包道邁處傻上搶、修下羊行宅盾轉(zhuǎn)構(gòu)虹中晴心慣間熄距鋼為12吸.8軍0m，捕上齡行紀(jì)線癢隧墊道僅中垃心酬標(biāo)具高串－1刺3以.披7年1揪2垂m，下囑行線賄隧道念中心吐標(biāo)高乒－1向3涉.它7懶3嚼8犁m，恥聯(lián)霧絡(luò)形通松道燙對(duì)漆應(yīng)污地貍面衛(wèi)標(biāo)蘆高榜為4捏.春1聚7忌m。喇叭脂口開(kāi)狐挖尺謊寸為腐：1.階45閃8m穩(wěn)(長(zhǎng))×鏟4.壺40眠m(寬)×畢4.勁84偉4m罪(高)通籌道忍開(kāi)數(shù)挖掏尺景寸姐為昏：5年.槍1屠3梳(長(zhǎng))×棟3.請(qǐng)30娃m(寬)桿×寒4臣.特2腦4冊(cè)4神m虹(高)集頑水遞井膝開(kāi)裹挖呢尺扛寸業(yè)為消：4遍.晚8逗0屢m癥(長(zhǎng))×秋3.緞30榨m(寬)×往4.生20得m(高)防銷火雅門(mén)磁尺咬寸邪為1慢.乖4統(tǒng)0繁m慨×廉2臥.屢0紀(jì)5叨m。襯砌方采用隸二次界襯砌卡方式賊，所爸有臨戰(zhàn)時(shí)支騾護(hù)層符厚度凈均為20恒0m坑m；繡結(jié)癢構(gòu)獻(xiàn)層撞為40顛0m換m厚掃的維現(xiàn)撇澆古鋼仿筋儀混階凝那土劑，夸通使道銀底廳板涉結(jié)眠構(gòu)砌層果為10打00汗mm厚的升現(xiàn)澆鎖鋼筋瞇混凝撕土。勻臨時(shí)信支護(hù)該層和倆結(jié)構(gòu)阻層之偶間安雙裝防摔水層4工噴程擔(dān)概穿況圖1聯(lián)絡(luò)沿通道丸結(jié)構(gòu)香剖面折示意上圖5凍烘結(jié)鉗帷疫幕膝計(jì)撈算根據(jù)泥地質(zhì)畏資料姑，聯(lián)饅絡(luò)通炒道底崇板埋六深1翁8索.僅5輔7輝2恒m，凍志結(jié)帷娘幕中刑心的我埋深哀為18摸.5喘72乏m+克0.刮8m摟=1餓9.廟37竭2m。召按者靜化止族土項(xiàng)壓撥力基計(jì)斜算沫旁墊通宴道闊的福上醋部某荷原載愉和栗側(cè)辛向闖荷溝載進(jìn)（雞如炊圖2所篇示證）涉。桌設(shè)吩凍漁土竿帷貢幕乒厚剃度井為1.撒6m，通平道開(kāi)滾挖輪房誠(chéng)廓高遞為4.氣24犧m，茶寬3.思20證m，計(jì)勻算該劣結(jié)構(gòu)博內(nèi)部蓋的彎批矩和古軸力炸，進(jìn)延而求湖得截葡面內(nèi)構(gòu)的壓欲應(yīng)力筆、拉尖應(yīng)力孟的剪屑應(yīng)力將。圖2凍演土依帷辜幕璃受診力慚簡(jiǎn)鈔圖5凍結(jié)蘋(píng)帷幕萬(wàn)計(jì)算表中最的安北全系蟻數(shù)K是法由羨凍貝土趁強(qiáng)息度體與飄其扎相袖應(yīng)版的夾凍婆土玻結(jié)羨構(gòu)瀉相末關(guān)郊位臥置迎的情應(yīng)緞力馳比沫值含。粘由溉于迎聯(lián)凈絡(luò)茂通東道叨斷出面濱的味土蓬層偏以掃粉蔑砂芳土惱為擴(kuò)主枯，食故妨凍攤土復(fù)強(qiáng)辱度芬以奸凍勒土桐平預(yù)均梯溫物度如為-1端0℃時(shí)的鍛粉土紛強(qiáng)度飽為準(zhǔn)桃，σ壓=顏4蠢.必0灘M俱p拒a距,等σ拉=2誰(shuí).0自Mp崇a,見(jiàn)σ剪=1私.7延Mp謙a。偷從抖數(shù)弊據(jù)禮可昨見(jiàn)竊，襖各半截頭面孔的痛壓勺應(yīng)暑力夢(mèng)安莫全區(qū)系芒數(shù)K勁>2斧.1零9，魯拉草應(yīng)汪力漫安梅全定系喝數(shù)K貢>耍1耐.夸9送4，伯剪化應(yīng)召力茶安弓全完系耗數(shù)K饅>3脹.6羅4，舞安抗全筋儲(chǔ)間備隱較逆大拍。6凍結(jié)柱孔布拆置根卸據(jù)祖凍雞結(jié)妙帷糕幕叉設(shè)涼計(jì)蛾及相聯(lián)掉絡(luò)蒸通帽道摩的輝結(jié)跨構(gòu)巖，煮凍稅結(jié)六孔還按王上有仰飄、真近爭(zhēng)水港平斃、飼下乓俯目三議種鑄角胳度兵布簽置遞。日凍哲結(jié)立孔她數(shù)5駕5個(gè)指。橡凍散結(jié)句孔幣的徒布刊置蟲(chóng)詳杜見(jiàn)嚷下請(qǐng)圖殖。圖3凍遞結(jié)篩孔摘布攝置童展輕開(kāi)溝圖6凍服結(jié)戶孔展布尊置7制冷蒜設(shè)計(jì)伴計(jì)算凍居結(jié)愁需佩冷話量栗由分下比式掠計(jì)假算遼：；式中:輔H孩—凍結(jié)寶總長(zhǎng)喇度；d—凍結(jié)立管直原徑；K醒—凍狠結(jié)當(dāng)管權(quán)散銀熱事系妖數(shù)糕。將僅上血述墳參壺?cái)?shù)他代酸入山公礎(chǔ)式住得邊：Q=功1.教3.椅π.徑d.購(gòu)H.生K陡=5執(zhí)81脖69微K宅ca動(dòng)l/昂h=束67墾.6勸KW橋/h根據(jù)構(gòu)冷量較計(jì)算鈔，選脊用YS更KF兆21緩2.獲5型考螺魚(yú)桿乘機(jī)象組2臺(tái)里套已，而單異臺(tái)律設(shè)掃計(jì)之工肝況進(jìn)制籮冷阻量4紹4艘.蛾2魂K妄W，機(jī)廉組外忙型尺并寸：免長(zhǎng)×寬×高=忠4慌×畜1府.嫂8掙×壇2叛.稱0堂m，腰電安機(jī)橡功文率57蒼.2截kw。凍結(jié)猶管選洗用Φ低9村5爹×援8倒m悄m軍,徒2笑0世#低碳鄭無(wú)縫川鋼管,絲露扣軟連柜接,單勿根涂長(zhǎng)艘度1彼m或1.趣5m利,總現(xiàn)長(zhǎng)釣度宗約65磁0m。鋒測(cè)喝溫接管益選嫂用Φ攀3巧2懷×獄3緣瑞m坑m籠,臥2父0致#低碳山無(wú)縫接鋼管義。供憑液管絞選用″鋼柳管聾，牢采腦用滲焊吐接噴連繳接8凍蜻結(jié)爭(zhēng)施借工綢技攤術(shù)驅(qū)要?jiǎng)c(diǎn)在恰該夾地?fù)韺訔梼瞿┙Y(jié)序工元程稿中貪，棟由房誠(chéng)于底其弦特孔殊繪施凈工姑條尸件讓與耽要千求麗，缺需份采簡(jiǎn)取找特達(dá)別銹工僅藝養(yǎng)與介技走術(shù)錢(qián)措色施占，費(fèi)以節(jié)控伍制鳥(niǎo)凍杏結(jié)似孔躲鉆基進(jìn)茄，鋪地廁層棍凍世脹劉和形融社沉燥等娛對(duì)細(xì)隧直道陳的煉影仰響南，騙根團(tuán)據(jù)抄國(guó)酷內(nèi)藍(lán)外性最纖新確研吩究激成夕果若和龜施慕工愚經(jīng)學(xué)驗(yàn)刑，祝提況出昆以語(yǔ)下姐凍世結(jié)腦施灣工克技為術(shù)惱措慶施窗：（1）在鐵已貫絡(luò)通的嘴隧道跪鉆凍今結(jié)孔鄙，根快據(jù)聯(lián)聚絡(luò)通嗚道的繩結(jié)構(gòu)揪采用產(chǎn)上仰門(mén)、近缸水平旺和下理俯三稻種成頁(yè)孔角掀度。（2）茶由辜于喝凍丈土獎(jiǎng)抗管拉衫強(qiáng)早度們低供，剩因旁此成除樹(shù)設(shè)俯計(jì)搬中椅盡土量偵降特低納凍散土蝦帷拾幕綱所垂承結(jié)受胞的聽(tīng)拉倍應(yīng)賞力圈外營(yíng)，厘主揭要繞做趴好數(shù)凍斤結(jié)瘦和組開(kāi)暢挖漲的員配辮合榨工猶作潮，瞇要哀求床及義時(shí)幼封憲閉按薄陶弱妙的呼凍梢結(jié)豈壁季，縫并痰根臨據(jù)壺開(kāi)饑挖增后娛凍職結(jié)書(shū)帷斧幕毀變囑形項(xiàng)情充況橡及老時(shí)桿調(diào)藥整狗開(kāi)匆挖辱構(gòu)喉筑減工奇藝辜。（3）倍為抵減腳小聽(tīng)土蓋層奶凍仙脹疫，蜻隧讀道齡上子下?tīng)N對(duì)揀稱臨布痕置腥凍鋤結(jié)遺孔會(huì)，跌在唐適址當(dāng)牌部榴位績(jī)?cè)O(shè)停泄柱壓智孔惕，港并仿采留用翻小嫂開(kāi)般孔溉距蜻，取低胃溫模鹽倘水共，稻大問(wèn)流援量譜以超加欺快柿凍衡結(jié)暗速彼度叫。（4）在揚(yáng)凍舟土謀帷舟幕涉關(guān)梁鍵殖部綠位駱，猜多甜布燒置爐測(cè)害溫浪孔沾，宅監(jiān)燒測(cè)松凍眉土姨帷利幕襖的賀形逐成輔過(guò)賄程殊和餓形希成答狀督?jīng)r紙。9通逃道漂開(kāi)冶挖請(qǐng)與抱構(gòu)芹筑園施辱工根背據(jù)融工掘程曉結(jié)惜構(gòu)犧特?fù)酎c(diǎn)幻玉，斷聯(lián)提絡(luò)屯通東道造開(kāi)定挖蠅掘打進(jìn)延采民取程分如區(qū)度公誰(shuí)層捆方信式惜進(jìn)緣瑞行蜓，辣其壩施省工止順昏序搞如柏圖4所賭示茂。斜在芝開(kāi)饅挖上過(guò)榆程懼中謊，魂采隊(duì)用來(lái)短旅段沿短就砌降技言術(shù)既，擺每澡開(kāi)呀挖0雙.酒3幟~榮0顛.墨5駝m，攝進(jìn)濕行藝臨純時(shí)帳支逐護(hù)旺，亡在都金但屬爺棚滋與跟凍伏土簡(jiǎn)間堵輔冒以而木胡背獄板般作飄支砌護(hù)衰。店在1、2、3三費(fèi)個(gè)關(guān)區(qū)輕間躁開(kāi)炎挖鐵完涼成劃后裁，服先比在燒金駛屬悶架鞏上流噴獎(jiǎng)射C釀2選0素混哄凝土15膏0m斧m，真中少間表為健防萬(wàn)水蠶層乓，叮內(nèi)蕩層剖為C