地铁隧道联络通道及排水泵房冻结加固技术
南京地铁试验段联络通道及排水泵房冻结加固施工技术及分析
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１ 工 程概 况
双线地 铁 隧道 长 度 ＞１ｋ 时 ， 般 需 要 在上 、 ｍ 一 下行 隧道之 间设 置 联 络通 道 和 泵 站 ， 于意 外 事 故 用 时人 员疏散 和渗 漏 水 排 放 。地铁 联络 通 道 、 站 施 泵
关键词 ： 南京地铁 ； 隧道 ； 冻结法 ； 度 ； 温 冻胀 ； 旁通道
中图 分 类 号 ： ４５ ４ Ｕ ５ ． 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ：６２— ４ ８ ２０ ）９— ００—０ １７ ７２ （０ ８ ０ ０ ７ ６
Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｄ Ａｎ ｌ ｓ ｎ Ｆｒ ｅ ｉ ｇ Ｃｏ ｓ ｌ ａ ｉ ｎ Ｃｏ ｓ ｒ ｃ ｉ ｎ ｉ ｉ ｅ Ｃｈ ｎ ｅｓ ａ ｄ Ｐ ｍｐ ｎ ｔ ｔ ｎ ｏ ｈ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ａｙ ｉ ｏ ｅ ｚｎ ｎ ｏｉ ｔ ｎ ｔｕ ｔｏ ｎ Ｓ ｄ ａ ｎ ｌ ｎ ｕ ｓ ｄ ｏ ｉｇ Ｓａ ｏ ｆｔ ｅ ｉ
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地铁盾构区间联络通道冷冻法施工
地铁盾构区间联络通道冷冻法施工发表时间：2017-12-04T10:04:36.440Z 来源：《基层建设》2017年第24期作者：王航飞[导读] 摘要：地铁盾构法隧道施工时，联络通道可能会因为施工地质和地域气候的原因，采取不一样的加固方法。
在高温气候地区，联络通道常用地面旋喷桩加固。
而在地质松软地区，联络通道常用冷冻法加固。
冷冻法施工技术比传统加固技术更具优势，现被我国地铁区间联络通道施工广泛采用。
本文就此举例分析了地铁盾构区间联络通道的冷冻法施工，探讨了冷冻法施工的要点，为冷冻法在我国北方地区的使用积累经验。
北京市市政四建设工程有限责任公司北京 100176摘要：地铁盾构法隧道施工时，联络通道可能会因为施工地质和地域气候的原因，采取不一样的加固方法。
在高温气候地区，联络通道常用地面旋喷桩加固。
而在地质松软地区，联络通道常用冷冻法加固。
冷冻法施工技术比传统加固技术更具优势，现被我国地铁区间联络通道施工广泛采用。
本文就此举例分析了地铁盾构区间联络通道的冷冻法施工，探讨了冷冻法施工的要点，为冷冻法在我国北方地区的使用积累经验。
关键词：地铁盾构；区间联络通道；冷冻法施工1 导言地铁盾构区间联络通道暗挖施工的地基加固工程中，经常使用的方法有搅拌桩、旋喷桩、压力注浆等。
但是，在富水的粉细砂地层中，由于很难控制水泥浆的流失，采用上述的施工方法往往达不到预期的加固效果；联络通道一般都处在繁华街道的路面以下，地面交通繁忙，无法占用路面进行钻孔和桩体施工，因而，冷冻法就成了地基加固的较好选择。
2 冷冻法施工技术冷冻法施工工艺流程：施工准备→管片壁后注浆→钻冻结管孔→冻结管安装→冻结系统安装→监测系统安装→“积极冻结”→“维持冻结”→联络通道和废水泵房开挖、衬砌→解冻→拆除冻结系统。
2.1施工准备冻结法施工前应根据地质情况制定冻结法施工方案，在报请监理审批后实施。
冻结法施工必须由专业施工队伍来完成。
因此，应该选择有专业资质、信誉好、有类似工程施工经验的队伍完成这项任务。
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。
冻结加固技术在上海地铁联络通道施工中的应用
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冻 结 加 固技 术 在 上 海 地 铁 联 络 通 道 施 工 中 的 应 用
土体本身 自 稳时 ， 必须对施工区域土体进行加固， 才 能保证施工安全及减小对周 围环境的影响。 水平冻结法加 固土体是一种行之有效的方法 ，
在北京 、 海 、 州 等 城 市 地 铁 中都 成 功 得 到 了应 上 广 用 Ｊ 。上海 轨道 交 通 杨 浦 线 （ Ｍ８线 ） 阳 路 站 一 曲 虹 口足球 场 站 区间 隧道 联 络 通道 采 用 冻 结 法 施 工 ， 并 在整个 施工 过程 中对 土体 温度 和地 表变形 进行 了 跟踪 监测 。工 程 中采用 了预设 压力 释放 孔和 强制 解 冻 融沉注 浆等措 施 有效地 解决 了冻 结法 施工 中的冻 胀 融沉 问题 ， 整个 施 工期 间地 表变 形 控 制在 ９ ｍ 在 ｍ
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（ 下行 隧道 内布 置 ５ ２个 冻 结孑 ， 行线 布 置 ６个 冻 Ｌ上
结孑 ） Ｌ 。考虑到两侧对打 冻结 管的交接 ， 在上行线 冻结孔施工 时调 整方位 角 ０ ２ ， ． 。 以避开对侧 冻结 管。冻结孔施工前， 根据 管片配筋情况和钢管片加 强肋 的位置 ， 适当调整冻结孔的布置位置 ， 以避开管 片的主筋和加强肋 ， 冻结孔布置展开图及 冻结孔剖 面布置分别如图 ６７所示 。 、
地铁联络通道水平冻结加固施工工法(2)
地铁联络通道水平冻结加固施工工法地铁联络通道水平冻结加固施工工法一、前言地铁联络通道水平冻结加固施工工法是一种用于地铁施工中的加固技术，通过冻结土体来提高施工过程中的地基稳定性和施工效率。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、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。
二、工法特点地铁联络通道水平冻结加固施工工法具有以下几个特点：1. 地基加固效果好：通过冻结土体，提高了地基的抗边坡稳定和抗沉降能力，从而保证了地铁联络通道的稳定性。
2. 施工效率高：冻结土体后变得坚硬，可减少地基沉降和地下水位降低，从而提高施工效率。
3. 经济可行：与传统的加固方法相比，地铁联络通道水平冻结加固施工工法采用的机具设备和材料成本较低，施工周期较短，节省了大量的时间和金钱。
三、适应范围地铁联络通道水平冻结加固施工工法适用于各种地质条件和地铁建设项目中的联络通道。
特别适用于地下水丰富、土体湿度较高的地区，如江南地区。
四、工艺原理地铁联络通道水平冻结加固施工工法的工艺原理是通过施加低温制冷剂使土体达到冻结温度，形成冻结墙体，提高地基的稳定性。
具体步骤包括：1. 预冷处理：采用低温制冷剂预冷土体以达到冻结温度，包括主冷却井和辅助冷却井。
2. 冻结墙体施工：在土体冷冻区域内，采用常规钻探和灌浆方式构筑冻结墙体，形成粗空洞。
3. 注浆灌封：使用高强度水泥浆注浆灌封冻结墙体和周边土体，形成完整的冻结墙体。
4. 激冷处理：通过进一步降低温度使冻结土体温度进一步降低，提高地基的稳定性。
五、施工工艺1. 土体预处理：根据地质情况，预先进行土体处理和浇注灌浆。
2. 预冷处理：根据设计要求，在预冷处理区域进行低温制冷剂的注入和排空操作。
3. 冻结墙体施工：通过钻孔方式，在冷却井内注入制冷剂，使土体温度降到冻结温度。
4. 注浆灌封：在冻结墙体周边进行注浆灌封，确保冻结墙体的完整性。
5. 激冷处理：进一步降低温度，增加冻结墙体的稳定性。
地铁隧道盾构进出洞冻结加固的研究
地铁隧道盾构进出洞冻结加固的研究
随着城市化的发展，地铁交通在城市中的重要性不断增大。
为了确保地铁交通的安全
运行，地铁隧道的建设和维护变得至关重要。
地铁隧道盾构进出洞冻结加固技术是一种常
用的加固方法。
地铁隧道盾构进出洞冻结加固是在盾构机完成隧道掘进之后，利用冻结技术对周围土
层进行加固的过程。
这种技术主要是通过将低温液体注入钢管中，利用冷却效应使土层结冰，从而提高地层的强度和稳定性。
具体而言，地铁隧道盾构进出洞冻结加固主要包括以
下几个步骤：
需要在盾构进入隧道的位置钻孔，将冻结管安装在地层中。
冻结管一般由钢管和塑料
管组成，钢管起到支撑作用，塑料管用于输送冷却介质。
然后，通过冷却机组将冷却液注入冻结管中。
冷却液一般为低温液体，如液氮或液氧。
冷却液的注入温度和流量需要根据地层的特点和冷却效果来确定，一般需进行试验和调
整。
接下来，冷却液在冻结管中的流动方式可以根据具体情况而定。
有的情况下，可以采
用自然循环，即冷却液在冻结管中自然流动。
有的情况下，需要通过泵进行强制循环，即
通过泵将冷却液抽调出来，再回流到冻结管中。
在冷却液冷却地层一定时间后，地层会逐渐结冰。
冰层的形成可以在地层表面形成有
力的支撑，从而提高地层的强度和稳定性。
冻结液的温度也可以控制地层的变形和沉降，
进一步保证隧道的安全。
在隧道施工完全结束后，可以通过加热或其他方法来解冻冻结层，恢复地层的原状。
这一步骤需要非常谨慎，以免对地层造成不可逆的损害。
地铁联络通道水平冻结法施工技术
环球市场施工技术/-213-地铁联络通道水平冻结法施工技术1.张晓燕2.俞永贤1.中煤科工集团南京设计研究院有限公司 2.江苏新世纪江南环保股份有限公司摘要：冻结法是岩土工程施工中的一种辅助手段，目前我国很多城市都在进行大规模的地铁建设，冻结法作为软土地层加固的一种措施，已经得到广泛的应用并取得很好的效果。
地铁盾构区间联络通道暗挖施工的地基加固工程中，经常使用的方法有搅拌桩、旋喷桩、压力注浆等。
但是，在富水的粉细砂地层中，由于很难控制水泥浆的流失，采用上述的施工方法往往达不到预期的加固效果；联络通道一般都处在繁华街道的路面以下，地面交通繁忙，无法占用路面进行钻孔和桩体施工，因而，冷冻法就成了地基加固的较好选择。
关键词：地铁联络通道；水平冻结法；施工技术1冻结法优点1)地下水能有效隔绝，其抗渗透性能是别的所有方法不可以比较的，对于大于10%含水量的任何含水、松散，不稳定地层都能使用冻结法施工技术；2)冻土帷幕的形状与强度能视施工现场条件，灵活布置与调整地质条件，能达5MPa~10MPa 的冻土强度，工效可以有效提高；3)冻结法是一种环保型工法，不会污染四周环境，土壤没有异物进入，噪音小，完成冻结后，融化冻土墙，不影响建筑物四周地下构造；4)冻结施工用于桩基施工或别的工艺平行作业，施工工期可以有效地缩短。
2工程概况地铁区间隧道的联络通道是地铁中不可缺少的组成部分，某地铁某联络通道位于：上行线里程SK14+899.956，下行线里程XK14+903.065。
隧道内径5.5m，每块管片厚为350mm。
在拟构筑联络通道位置，地面标高+3.81m，上、下行线隧道的中心标高分别为－22.221m 和－22.217m，隧道中心距为11.036m。
联络通道正上方地面为道路，道路两侧有住宅小区。
周围市政管线较多，有埋深4.2m 的直径为1000mm 的混凝土雨水管，埋深0.9m 的直径为500mm 的铁上水管，埋深1.2m 的直径为300的铁煤气管。
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。
地铁联络通道远端制冷冻结 加固施工工法
地铁联络通道远端制冷冻结加固施工工法地铁联络通道远端制冷冻结加固施工工法一、前言地铁联络通道是连接不同地铁线路的重要通道，为确保其结构稳定和安全运营，需要进行冻结加固施工。
本文将介绍地铁联络通道远端制冷冻结加固施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点地铁联络通道远端制冷冻结加固施工工法具有以下特点：1. 通过冷冻技术实现地下土层的冻结，形成冻土体，增加地下土壤的稳定性。
2. 采用冷却剂循环系统，保持冻土体的稳定温度，确保联络通道的结构不受影响。
3. 施工工期相对较短，对地铁运营影响较小。
4. 施工成本较低，适用于不同规模的地铁联络通道。
三、适应范围地铁联络通道远端制冷冻结加固施工工法适用于各类地铁联络通道，包括新建和已建成的联络通道，以及不同地质条件下的施工需求。
四、工艺原理地铁联络通道远端制冷冻结加固施工工法基于以下工艺原理：1. 冷冻技术：通过在地下土层中注入冷却剂，形成冻土体。
冻土体能增加地下土壤的稳定性，保证施工过程中的安全性。
2. 冷却剂循环系统：通过冷却剂的循环，保持冻土体的稳定温度。
冷却剂循环系统需要具备稳定的制冷效果，以确保整个施工期间的冻土体稳定。
五、施工工艺1. 初期准备：对联络通道的远端区域进行现场勘察和土层分析，确定冻结加固方案。
2. 设计冷却剂循环系统：根据现场实际情况，设计冷却剂循环系统，并进行系统组装和调试。
3. 钻孔施工：在联络通道远端区域进行钻孔施工，将冷却剂注入地下土层。
4. 冻结加固施工：通过冷冻技术，形成冻土体，增加土层的稳定性。
5. 监测与调整：持续监测冻土体的温度和变形情况，根据监测结果进行系统调整和控制。
六、劳动组织地铁联络通道远端制冷冻结加固施工需要组织专业团队，包括工程师、技术人员和施工人员。
各个岗位的工作职责需要明确划分，确保施工过程的顺利进行。
七、机具设备1. 钻孔设备：用于在地下土层进行钻孔施工。
地铁联络通道冻结加固技术研究
地铁联络通道冻结加固技术研究摘要：联络通道是地铁施工中最重要、最困难的环节之一。
位于上下隧道通常与集水井和排水泵一起设置，建造难度大。
尤其是遇到软土层时，坍塌和透水的风险更大。
做好施工现场的土地加固处理是十分必要的。
近年来，冻结施工技术逐渐发展，是一种有效的加固方法。
关键词：地铁；联络通道；冻结加固技术前言人工冻结技术在地铁联络通道加固中得到越来越多的应用。
联络通道工程是地铁隧道中的一个重要组成部分，兼顾区间隧道的安全疏散和排水功能，同时联络通道施工也具有较高的安全风险。
目前国内主要地铁区间的联络通道多采用地层加固方法；如上海、杭州、南京、天津等多地均有较多应用，且安全可靠，具有无法取代的优越性。
1冻结法的应用1.1冻结法的由来人工冻结技术是在冻土帷幕的保护下进行岩土地下工程施工的一种特殊的施工方法，由德国工程师波茨舒获得技术专利，之后传播于许多国家发展使用，我国1955年首次使用冻结技术于煤矿井的施工中。
近二十年来，冻结法工艺被广泛应用于我国城市地铁工程施工中，我国也已经是世界上该工法使用最广泛的国家之一。
1.2基本原理冻结法施工是一种可靠的地基处理方式，在高强、隔水的冻结壁保护下得以进行开挖与支护。
其原理是输送低温盐水到施工土层中，通过热量交换循环使地下土层得以冻结支护。
冻结法能够适应比较复杂的工程水文地质条件，其形成的冻土壁形状不受加固场地的限制，冻结管布置也具有任意性；地下土层进行冻结后，其强度明显提高，形成的冻结壁不仅强度较高，更能起到对土层的支护作用以及可以隔绝地下水。
而进行冻结后的土层具有较高的复原性以及较小的扰动，不会对以后的施工产生影响。
1.3冻结法的施工工艺（1）冻结法现场施工时，先经历积极冻结阶段，该阶段冻结系统正常运行直至冻结帷幕达到设计要求；其次经历维护冻结阶段，该阶段持续供冷，以保证联络通道施工正常进行；最后为解冻恢复阶段，该阶段为在联络通道主体结构施工完成后，拔除冻结管，地层解冻恢复原始状态。
地铁盾构联络通道冷冻法
4.3 冻结孔施工顺序:
根据联络通道施工的孔位，采用由上向下的顺序进 行施工：即先施工穿透孔，根据穿透孔的偏差，进一步 调整有关的钻进参数，再按由上向下的顺序施工，这样 可防止因下层冻结孔的施工引起上部地层扰动，减小钻 孔施工时的事故发生率。
孔口密封装置示意图
孔口装置示意图
孔口管及密封装置照片
冻结壁交圈时间可按下式估算
3.4冻结帷幕设计
根据联络通道埋深及地层特性，按照冻土帷幕设计 有效厚度为2m，冻结帷幕平均温度为-10℃，相应的冻土 强度的设计指标为：单轴抗压4Mpa，抗折1.8Mpa，抗 剪1.5Mpa，进行三维数值分析。
3.5冻结孔、测温孔、卸压孔的布置
冻结孔采用在隧道两侧打孔的施工方案，按上仰、 近水平、下俯三种角度布置。开孔间距为0.5m～1.0m， 冻结孔数50个，右线50个，左线联络通道处沿冻结壁敷 设5排冷冻排管。 布置8个测温孔（左线6个，右线2个），深度2.5m， 一般定在终孔间距较大的位置。卸压孔布置4个，左右线 各2个，深度2.5m。（详见冻结孔布置平面图、立面图）。
4.2 冻结孔定位与管片开孔:
按冻结孔施工图进行冻结孔孔位放线，孔位布置首 先要依据管片配筋图和钢管片加强筋的位置，应避开管 片接缝、螺栓、主筋、止水条和钢管片肋板，误差一般 不应大于100mm，其中包括4个穿透孔。 • 1.在正式开孔前，利用隧道管片上的补浆孔钻Ф38mm 小孔径探孔，检查地层稳定性。 • 2.开孔选用J-200型金刚石钻机，配φ130mm金刚石取 芯钻头进行钻孔，深度约300mm，以不钻穿管片控制。 用钢楔楔断岩心、取出后，打入加工好的孔口管，并固 定，每个孔口管要至少有4个固定点固定在管片上。
压力测试实际图
五、冻结站安装
地铁盾构隧道冻结法联络通道施工技术
筋和钢管片肋板。
第二部分：钻孔施工
冻结管
第二部分 钻孔施工
2.冻结管选择
水平钻孔冻结管基本采用￠89*8低碳钢无缝钢管，跟管钻进时冻
结管连接宜采用螺纹接头并用焊接补强、密封接头缝，接头强度不宜小
于母管强度60％。
孔口管要 车鱼鳞扣
第二部分 钻孔施工
3.冻结管钻进
•
首先施工透孔以复核对侧隧
道预留口位置的偏差及钻孔施工
涨压的天数。 ③ 平均温度采用成冰公式计算得出。
第三部分 冻结施工
5.联络通道开挖前应达到的技术条件
项目
冻结帷幕厚度 冻结帷幕平均温度 盐水温度 盐水去、回路温差 卸压孔压力 开挖人员、设备和材料 应急物资 探孔 安全门 隧道内预应力支架 应急演练 远程监控 关键节点验收
数值
2.0m ≤-10℃ ≤-28℃ 2.0℃以内 增涨0.15～0.3MPa 全部充分准备到位 充分准备到位 无压力泥水流出 安装验收合格 安装验收合格 组织开挖应急演练 视频监控器和电话通讯正常 通过冻结效果和开挖条件验收
注浆密封 注浆密封
孔口管
密封装置
钻头 单向阀
高压水
注浆口
球阀
钻杆
第二部分 钻孔施工
4.钻孔质量技术要求
① 冻结孔钻进深度应不小于设计深度。钻头碰到隧道管片的，不参与 制冷循环的长度不大于150mm。
② 钻孔的偏斜应控制在150mm以内。
冻结孔类型
水平或倾斜冻结孔
冻结孔深度H(m)
≤10
10～30
30～60
质量，如大于100mm应按保证冻结
壁设计的厚度的原则对冻结孔布
置进行调整。
•
为防止钻孔时水砂涌出，钻
冻结法在郑州地铁联络通道加固中的应用
冻结法在郑州地铁联络通道加固中的应用由于郑州地铁农业东路站至七里河站和七里河站至新郑州站两个区间所处的地层比较复杂，施工风险较大，在施工中必须采取切实可靠的技术措施，以确保联络通道施工的安全并保证施工工期，结合以往地铁联络通道施工的经验，决定采用“隧道内水平冻结加固土体、隧道内矿山法开挖构筑”的全隧道内施工方法。
本文通过介绍冻结法的施工工艺，进一步探讨冻结法的施工难点，提出了相应的解决措施，为其它地铁施工提供重要的参考价值。
Key words：Zheng zhou subway；the freezing soil layer method；contacting passage；excavate tunnel with mining method0.引言冻结施工法[1，2]是指在构筑物（旁通道）掘砌之前，用人工制冷的方法，将构筑物周围含水松散不稳定的冲积层或岩层进行冻结，形成封闭的符合工程施工安全要求的起到临时保护作用的冻结壁（俗称冻土帷幕或冻土墙），然后在冻结壁的保护下进行构筑物挖掘砌工作的一种施工方法。
该工法在郑州地铁建设中，之前还未得到使用。
1.工程概况1.1工程简介此工程为郑州市城市轨道交通1号线04合同段，含农业东路站～七里河站和七里河站～新郑州站两个区间，隧道总长4100m，采用盾构法施工，如图1所示。
盾构机外径Ф6140mm，隧道内径Ф5400mm，管片环宽1.5m，厚度0.30m。
两区间各设有1座联络通道兼排水泵房。
农业东路站～七里河站区间隧道联络通道及泵站工程联络通道位置里程右线DK29+200.250、左线DK29+181.000，线间距13356mm，联络通道位置隧道中心标高右线69.649m、左线69.653m，联络通道处隧道中心埋深17.0 m。
七里河站～新郑州区间隧道联络通道及泵站工程联络通道位置里程右线DK30+453.490、左线DK30+460.694，线间距13544mm，联络通道位置隧道中心标高右线69.928m、左线69.916m，联络通道处隧道中心埋深17.9m。
洞门、联络通道及泵房加固方案
深圳地铁1号线续建工程4标段洞门、联络通道及泵房加固方案一、工程概况本标段主要包含桃园站～大新站区间，大新站～前海站区间两个盾构区间隧道。
目前两台海瑞克盾构机已从从前海站下井始发，右线已掘进30环。
大新站～前海站区间联络通道位于294环左右，为了不影响盾构掘进进度应尽早进行联络通道加固，和到达端洞门加固。
桃园站～大新站区间：区间设计起点里程为SK22+773.300、设计终点里程为SK23+585.812，右线盾构隧道长812.512m、左线盾构隧道长812.29m(短链0.222m),区间总长度为1624.802m。
区间线路为双线，线间距13.2米。
在DK23+206.83处设区间联络通道及排水泵房1座,采用矿山法施工。
大新站～前海站区间：区间设计起点里程为SK23+799.212、设计终点里程为SK24+794.600，区间右线长度为995.388m、左线长度为995.093m(短链0.295m)，区间总长度为1990.481m。
区间线路为双线，线间距13.2m。
本区间在SK24+353.353处设区间联络通道和废水泵房，采用矿山法施工。
两个联络通道及泵房均采用矿山法施工，复合式衬砌支护。
初期支护采用个栅格钢架及300mm后C20喷射混凝土；二次衬砌采用300mm后C30混凝土、S8模筑防水混凝土。
桃园站和大新站正在施工中，进度可观，都已具备端头加固的条件。
二、工程地质情况说明1、桃园站～大新站区间联络通道及泵房覆土约16米，所处地层为砾砂质粘性土，其上覆土从上至下依次为素填土（1.5米）、砂质粘性土（2米）、砾质粘性土（3.6米），砂质粘性土（10米）。
2、大新站～前海站区间联络通道及泵房覆土17米，所处地层为砾砂质粘性土，其上覆土从上至下依次为素填土（9.9米）、砂质粘性土（2米）、砾质粘性土（13.9米），基岩为全风化花岗岩。
两个联络通道的地质情况有一个共性，标准贯击数高，在地下水位低的情况下土的自立自稳性能比较好，但遇水便软化。
城市地铁隧道联络通道冻结法地层加固施工技术总结_secret
冻结法在地铁盾构隧道联络通道施工技术总结1工程概况杭州地铁九堡东站～乔司南站盾构区间隧道联络通道及泵站位于区间隧道中部，联络通道及泵站采取合并建造模式，距离联络通道上部地面正上方14m处有一居民房，联络通道上方无重要管线。
拟构筑联络通道所在位置的隧片为钢管片，隧道内径为φ5.5m，上、下行线隧道中心线距离15.46m。
联络通道结构见图1。
图1 联络通道结构示意图2工程地质及水文地质条件根据离联络通道最近的地质勘探孔提供的地质情况，联络通道所处地层上部和中部为③5砂质粉土、下部③6粉砂夹砂质粉土，见图1所示。
该土层具有高压缩性、低强度、灵敏度高、透水性强等特点，在动力作用下易产生流变现象。
在该地层内进行联络通道开挖构筑，须对土体进行稳妥、可靠的加固处理。
冻结法加固土体具有强度高，封水性好，安全可靠的优点，极适于本工程。
3施工工艺过程3.1施工方案选定根据上述联络通道施工条件，决定采用“隧道内水平冻结加固土体、隧道内矿山法开挖构筑”的全隧道内施工方案。
即：在隧道内利用水平孔和部分倾斜孔冻结加固地层，使联络通道及泵房外围土体冻结，形成强度高，封闭性好的冻结帷幕。
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。
3.2冻结法的施工工艺图2 冻结法施工流程图3.3冻结加固设计3.3.1冻结帷幕的加固范围联络通道冻结帷幕按冻结加固设计图的要求进行施工。
冻结壁平均温度设计为-10℃，相应的冻土强度的设计指标为：单轴抗压3.6Mpa，抗折1.8Mpa，抗剪1.6Mpa，无侧限抗压强度qu≥3.0Mpa，土体渗透系数k≤1×0-8cm/sec。
3.3.2 冻结孔、测温孔与卸压孔的布置3.3.2.1冻结孔布置从上、下行线隧道两侧打孔方式进行施工。
冻结孔按上仰、水平、下俯三种角度布置，共布置冻结孔78个，其中上行线64个，下行线14个。
设置穿透孔4个。
冻结孔的布置详见图3、图4。
联络通道冻结法地层加固设计总结
联络通道冻结法地层加固设计总结随着城市发展和基础设施建设的不断推进，地下空间的利用越来越广泛。
联络通道作为城市地下交通系统的重要组成部分，其安全性和稳定性显得格外重要。
为了加固地下通道的地层，提高其承载能力和稳定性，冻结法成为了一种有效的地层加固方法。
本文将对联络通道冻结法地层加固设计的总结进行介绍。
一、冻结法地层加固原理冻结法主要利用冻土力学原理和地质工程原理，在冻土层中形成冻结体，从而增加土体的强度和稳定性。
冻结体的形成可以使地下空间的围岩得到有效支撑，提高地下空间的稳定性。
在地铁隧道和联络通道等工程中，通过冻结法对地层进行加固，可以有效地提高地下结构的整体承载能力和稳定性。
1. 地质勘测与分析：首先需要对地下通道的地质情况进行仔细的勘测和分析，包括地层岩性、土层结构、地下水分布等。
通过地质勘测，可以有效地了解地下结构的情况，为冻结法地层加固设计提供依据。
2. 冻土力学计算：根据地质勘测数据，进行冻土力学计算，确定冻结体的厚度、温度和冻结时间等参数。
冻土力学计算是冻结体形成的关键，需要根据地下结构的情况进行合理的设计和计算。
3. 管道布置设计：根据地下通道的结构和布置，确定冻结管道的布置方案和数量。
冻结管道的布置需要考虑到冻结体的均匀性和完整性，以保证地下结构的整体稳定性。
4. 冻结体形成与监测：进行冻结体的形成过程，并对冻结体的形成过程进行实时监测。
通过监测数据，可以及时调整冻结参数，保证冻结体的稳定性和完整性。
5. 地下结构施工与监测：在冻结体形成后，进行地下结构的施工，并对地下结构的变形和稳定性进行监测。
通过监测数据，可以评估施工效果，确定是否需要进一步加固地下结构。
1. 冻结参数的确定：冻结体的形成需要合理设定冻结参数，包括冻结温度、冻结时间和冻结管道的布置等。
冻结参数的不合理设定会导致冻结体的不均匀性和不完整性，进而影响地下结构的稳定性。
3. 环境保护与安全施工：冻结法地层加固过程中，需要对地下水和地表环境进行有效保护，避免对周围环境造成污染和破坏。
地铁隧道盾构进出洞冻结加固的研究
地铁隧道盾构进出洞冻结加固的研究地铁隧道的建造需要进行盾构施工，而盾构机在施工的过程中需要穿过各种地质环境。
在地质环境不良的情况下，需要进行隧道洞口的冻结加固，以保证隧道建造的安全性和稳定性。
地铁隧道盾构进出洞冻结加固的研究是隧道工程领域的一个重要研究方向。
冻结加固技术是隧道盾构施工过程中常用的一种技术手段。
冻结加固的过程是将周围地层的水分冻结，形成一个冻结带，起到支护隧道洞口的作用。
冻结带一般在隧道洞口周围40-100米范围内进行形成。
隧道建造中的冻结加固技术是一项复杂的工程。
主要涉及到以下方面：冻结介质的选择、冻结参数的控制、冻结时间的控制、冻结效果的评估等。
常用的冻结介质有氯化钠溶液和乙二醇溶液。
氯化钠溶液在常温下易溶于水，溶解度大，冻结点较低，可以在-21℃下凝固。
而乙二醇的冻点更低，可以在-50℃以下凝固。
但是乙二醇的价格较高，处理难度较大。
针对不同的地层条件，选择适合的冻结介质是十分重要的。
在冻结加固的过程中，控制冻结参数是至关重要的。
冻结振幅、冻结时间和冻结温度是决定冻结效果的三个重要参数。
经实验表明，冻结振幅和时间之间呈正比例关系，即冻结时间越长，冻结带的厚度越大。
而冻结温度则与冻结影响的深度有关。
在实际应用中需要根据地层情况和需求进行权衡，确定相应的冻结参数。
冻结加固的时间也是需要控制的。
一般情况下，冻结加固的时间在一个月左右。
根据具体的工程要求和地层条件，时间也可有所增减。
需要注意的是，冻结时间过短容易导致冻结带不稳定，影响隧道洞口的支护效果；而冻结时间过长则增加了工期和成本。
对于冻结加固的效果需要进行评估。
一般情况下，主要从以下几个方面进行评估：冻结带的厚度、冻结带的均匀性、冻结带的完整性等。
评估结果将决定隧道工程的支护效果和后续的施工工作。
总之，地铁隧道盾构进出洞冻结加固的研究是隧道工程领域的一个重要研究方向。
冻结加固技术是一项复杂的工程，需要综合考虑不同地层条件和需求，选择合适的冻结介质和控制冻结参数，以保证隧道工程的安全性和稳定性。
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淤泥 质 粉 质 黏 土 １ ．２ ０９
９６ ．
８ ０
Ｏ１９～９１０ ．３ ．８ 不 透 水
粉土②
粉质黏土
１． ５６ ７
５ ．３ ０６
２． １ Ｏ
９４ ．
１０ ３ ８ ～ Ｏ ０ ０ ． ０ ９ ． ０ 微透水 ３ ８
２ ０ ０３ ４～０５ ２ ０ ．０ ．７ 不透水
的剪 应 力
南 京 地 铁 试 验 段 地 貌 隶 属 于 岗前 洪 积 层一 古 秦
淮 河 冲积 漫 滩 平 原 经 人 类 长 期 堆 填 ．除秦 淮 河 岸 边 场 地 外 。现 地 势 较 为 平 坦 。根 据 地 质 勘 察 报 告 ，
联 络通 道及 泵 房所 处 位 置 的土 层 为粉 土⑦ 层 、粉
为 ０６ ０７ｍ．冻 结孔 数 ５ ． ． ～ ８个 冻结 管 是在 下 行线 隧 道 中钻 进 施工 的
由于 隧道 处 于人 行 道 、机 动 车 道 下 ．为 了减 少 对 交通 的影 响 ．结合 工 程 地质 条 件及 其 他施 工 条 件 ， 确 定采 用 “ 道 内钻 孔 冻 结加 固 ．矿 山法 暗挖 构 筑 ” 隧
１计 算 联络 通道 、喇叭 口、泵 房 冻结 帷幕 厚度 。 ） （） １ 根据 地 质资 料 ，地 面标 高 为＋ ０５ｍ，隧道 中 １． 心埋 深 １ ．３ ，按 公式 ｐ １ Ｈ （ 中 ：Ｐ为土 的荷 ３１ ３ｒ ｎ ＝３ 式 载 ，ｋ ａ Ｐ ；Ｈ 为 土 的埋 深 。ｍ）计 算 联 络 通 道 的 上部 荷 载 和 侧 向荷 载 计 算 模 型采 用 矩形 刚架 （ 结孔 冻 布置按矩形布置 ） ，设 冻 土 帷 幕 厚 度 为 １ ． ｍ．通 道 ６ 开 挖 轮 廓 高 为 ４２ ． ｍ．宽 ３２ ４ ． ｍ．计 算 该 结 构 内部 ０ 的弯 矩 和 轴 力 ，进 而 求 得 截 面 内 的压 应 力 、拉 应 力
维普资讯
第 ３期 （ Βιβλιοθήκη １ ３期 ） 总 ３ ２ ８年 ６月 ００
中 盛暑 国子 靠
ＣＨＩ ＮＡ ＵＮＩ ＰＡＬ ＥＮＧＩ Ｍ ＣＩ ＮＥＥＲ１ ＮＧ
Ｎｏ３ （ ｅｉＩ ． ３） ． Ｓｒ １ ａ Ｎｏ ３
Ｊ ｎ ０ ８ ｕ ｅ２ ０
地铁 隧道联 络通道及 排水泵房 冻结 加 固技术
高 波
（ 京地 下铁 道 有 限 责 任 公 司 ，江 苏 南京 ２ ０ ０ ） 南 １０ ８
摘 要 ：介 绍 了 南京 地 铁 试 验 段 联 络 通 道 冻 结 法 施 工 过 程 。对 冻 结 管施 工 、冻 结 、开 挖 构 筑 各 阶 段 的 施 工 技 术 难 点 及 对
的 施 工 方 案 ．即 在 隧 道 内利用 水 平 孔 和 部分 倾 斜孑 Ｌ
３ 确定 的冻 结参 数见 表 ２ ）
冻 结加 固地 层 ．使联 络 通 道及 集水 井 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
策作 了分 析 ； Ｎｎ ｌ，对 施 工监 测数 据进 行 总 结 ，找 到 了冻 结 过 程 中 温 度 、地 面 变 形 、冻胀 压 力 等 的变 化 规 律 。 ，
关键 词 ：地 铁 隧 道 ；联 络 通 道 ；冻 结 法施 工 ；监 测
中 图分 类 号 ：ｕ ５ ．９ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：ｌ Ｏ — ６ ５ （ ０ ８ ３ ０ ５ — ３ ４ ５４ Ｏ ４ ４ ５ ２ ０ １０ — ０ ０ ０
层 。土层透水性差 ，是旁通道
冻 结施 工较 为有 利 的 土层 各 土层 的物 理 力 学 性 质
（ ） 络 通道 两 端 的 喇叭 口冻 结 帷幕 断 面 形 状 与 ２联
联 络 通 道 类 似 ．经 同样 设 计 步 骤 ．得 到 冻 土结 构 的
断 面 应 力 状 况 ．在 底 部 的 截 面 处 要 求 冻 土 厚 度 为
防水层 、４ ｍ厚 的钢 筋混 凝土 层组 成 ０ｅ
２ １ 冻 结 施 工 ．
南 京 地铁 试 验 段 （ 中华 门 站一三 山街 站 区 间 隧
道 ）在 里程 Ｋ ５＋４ ８ 上下行线 间设 置联络通 道及排 ３ 处 水泵房 ．隧道 中心埋深 １ ． ３ｍ ３１ ３
１１ 工 程 地 质 ．
质黏土②。 层 ，淤泥质 粉质黏土② 硼 层 ，粉砂 ② 出 ，粉土② 层
见表 １
表 １ 土 层 物 理 力 学 性 质 指标 土层名称 黏聚力 内摩擦角 承载力 渗透系数 渗透性
，Ｐ ． ｋａ ／。 ） （ ，Ｐ ／ Ｏ ｍ・一 ｋａ Ｘ １ ｅ ｓ
（ ） 房 集 水 井 为 矩 形 断 面 ，深 约 ３ ３泵 ． ｍ。 经 计 ４
算 ．需 要 的冻结 帷 幕厚 １ ． ｍ ８
１２ 施 工 方 案 ．
２ 根 据 冻 结 帷 幕 设 计 及 联 络 通 道 的结 构 ．冻 结 ） 孑 按 上 仰 、近 水 平 、下 俯 ３种 角度 布 置 。 开 孔 间 距 Ｌ
双 线 地 铁 隧 道 长 度 ＞１ｋ 时 ，一 般 需 要 在 上 、 ｍ 下 行 隧 道 之 间设 置联 络通 道 和 泵 站 ．用 于意 外 事 故
施 工均 在 区间 隧道 内进行
２ 联 络 通 道 及 泵 房 施 工
时人 员疏 散和 渗漏水 排 放
１ 工 程 概 况
联 络 通 道 及 排 水 泵 房 工 程 结 构 由 ２个 与 隧 道 （ 管 片 ）相 交 的 喇 叭 １ 钢 ： ３、通 道 及 集 水井 等 组 成 。联 络 通 道 结 构 由 ２ ｍ 厚 的喷 锚 混 凝 土 保 护 层 、Ｅ Ａ ０ｃ Ｖ