上海长江隧道连接通道水平冻结法施工
国内隧道及地铁事故分析及思考
隧道及地铁事故分析与思考1.上海地铁4号线黄浦江段区间隧道联络通道透水被淹事故事故造成直接损失9.8亿，黄浦江西岸三栋高层楼房倒坍，防洪提严重损坏，为国内建筑史上经济损失最大事故。
造成整段隧道及相邻车站报废，后修复重建。
事故发生经过：江底隧道联络通道采用水平冻结矿山法开挖，在距离开挖井0.8米与另条隧道贯通时，在7层承压水中发生涌水事故，堵漏无效被水淹没。
冻结法经过专家论证，专业设计专业施工队自施工。
事故发生原因分析：（1）客观原因联络通道设在7层承压水层中，地层水压力很高，透水性很强，富水量较大。
（2）没按设计方案施工，冻结管数量不够，擅自改变方案。
（3）测温孔、观测孔数量检测不符合要求，冻结强度、温度不够仍继续开挖施工。
（4）开挖涌水堵漏措施不当，堵塞无效。
（5）管理及应急预案落实不够。
（6）冻结开挖期间外部停电，备用发电机不能工作，冷冻效果达不到要求。
事故启示：（1）给设计提醒，当初隧道线路设计上提或下埋深避开在7层承压水层是否可避免此次事故，我们可以思考，但不是主要原因。
（2）冻结设计是否还需完善？（3）施工管理和指挥存在严重缺陷，若处理得当或许可减少损失。
（4）不按设计施工方案施工或检测不合格继续施工，是事故直接原因祸因。
（5）备用应急发电机措施不当。
2.杭州地铁基坑坍塌事故事故经过：据报道杭州一号线香湖路车站，车站基坑坍塌，地铁改线，损失巨大，人员伤亡严重，社会影响较为恶劣严重。
原因分析：（1）基坑围护、挖土、支撑、降水及结构施工管理混乱无序，是主要原因。
（2）监测数据多次报警，超限不引起重视处理，且监测数据修改不真实，存在虚假问题。
（3）挖土无序、支撑不及时，底板大面积基坑长时间暴露，底板结构长时间不封闭，最终导致坍塌事故。
（4）降水及周围路面超载也存在问题。
事故启示：（1）据悉合同文件、设计文件对基坑加固、降水工作内容及范围界定存在一定模糊，各方理解不一，施工单位没有签认费用不去实施加固措施，在今后的工作中可以考虑去把文件完善。
冷冻法施工作业指导书
武汉长江隧道工程冷冻法施工作业指导书编制：审核：批准：中铁隧道股份有限公司武汉长江隧道工程项目经理部二零零六年七月一、编制依据《地下铁道工程施工及验收规范·GB50299-1999》；《盾构法隧道工程施工及验收规范· DGJ08-233-1999》；《地下防水工程施工及验收规范· GBJ208-83》；《煤矿井巷工程施工及验收规范·GBJ213-90》；本工程投标文件。
二、编制目的规范操作程序，指导现场施工。
三、适用范围武汉长江隧道盾构隧道联络通道冷冻施工。
四、作业概述该工法是在地层中按预定间隔埋设冻结管（Φ100mm的管径），冷却液在冻结管上循环，则管周围地层中的孔隙水以管为中心生成年轮形状冻土。
邻近的冻土柱连接在一起，形成止水墙。
本工程用冷冻机把盐水溶液冷却到-20～-40℃，由循环泵送至冻结管冷却地层，盐水吸收地层的内热后，温度上升，经由盐水冷却泵，返回冷却机降温后，再次进入冷却管，如此反复循环。
五、人员机械配置人员配置表机械设备配置表六、部门职责1、工程部：①、负责冻结帷幕设计计算、冻结孔布置及制冷设计；②、冻结施工过程现场监督，冻结效果检查。
2、设物部：①、负责冷冻设备的维修、保养；②、保证电力持续、足量供应。
3、操作班组：①、严格按照冷冻设计布孔、埋管；②、钻机、冷冻机械操作。
七、作业流程作业流程见下图。
施工准备7.1.1在隧道内敷设一条120mm2动力电缆，用于冻结钻孔施工及隧道内冻结作业流程图系统安装供电。
7.1.2利用隧道内清水、排污管道，用于冻结孔打钻和冻结站运转的供水和排污。
7.1.3在旁通道施工工作面两端砌高约0.5m的泥浆挡墙，以免冻结孔钻进时泥浆四溢影响隧道内环境整洁。
7.1.4用厚4～6cm的木板在旁通道处铺设冻结施工场地，按不同位置的冻结孔钻进要求，用φ″钢管搭建冻结孔施工脚手架。
冻结孔定位与管片开孔根据冷冻设计计划的基准点，按冻结孔施工图进行冻结孔孔位放线，提请注意的是：孔位布置首先要依据管片配筋图和钢管片加强筋的位置，在避开主筋的前提下可适当调整，一般不应大于100mm。
上海长江隧道工程设备系统简介
上海长江隧道工程设备系统上海市隧道工程轨道交通设计研究院上海长江隧道工程设备系统简介1. 工程概况长江隧道是崇明越江通道工程中穿越长江南港的工程，全长8955m，其中盾构法隧道长度7471m，衬砌外径15m，内径13.7m，工程范围内设浦东和长兴岛两座工作井。
江中圆隧道上层按双向六车道高速公路标准设计，隧道内设计车速80km/h。
下层正中为预留的轨道交通空间。
隧道浦东、长兴岛暗埋段峒口内分别设置两座雨水泵房，在江中圆隧道上下行线之间设8条连接通道、最低点设江中泵房。
整个崇明越江通道工程设一处管理中心，管理中心位于北港桥梁工程范围内，负责隧道和桥梁的运营管理。
2. 设备系统设计工作内容2.1 通风、排烟设计1．设计标准、参数：隧道内火灾释热量：50MW；火灾位置：考虑同时只发生一处火灾。
2．公路通风系统设计：采用纵向通风结合重点排烟的通风模式；每管隧道内悬挂26组射流风机，每3台一组，两端风井设置若干台大型轴流排风（烟）机；排烟道下部设置大规格排烟风口；隧道内拟采用细水雾喷淋降温。
3．轨道交通通风系统设计：正常工况下在两座工作井内上、下行线各设置1座活塞通风井。
依靠列车行驶活塞风对其自然通风，将余热排至峒外。
阻塞工况和火灾工况下采用事故风机与射流风机组合通风方式，通风井间暂按一列车火灾的工况设计。
2.2 给排水、消防设计1．废水排水系统：隧道内消防废水、冲洗废水、结构渗漏水等由设在最低点的江中废水泵房（公轨分置）收集，并经浦东长兴岛工作井内的废水泵房接力后，分级提升排出隧道。
2．雨水排水系统：在隧道两端峒口各设一座雨水泵房拦截雨水并排出隧道。
雨水量按上海地区暴雨强度公式计算，隧道敞开段部分雨水量按暴雨重现期三十年一遇设计。
3．消防系统：灭火器及消火栓；泡沫-水喷雾联用系统；地面水消防系统。
在每条隧道内单侧每隔50m设置一组消火栓箱，全线共设消火栓箱350组。
在每条隧道的暗埋段及盾构段内设置泡沫水喷雾联用系统，以25米为一个区间，在车道侧墙上方设置近、远程喷头，共设650组；消防时二组喷头同时作用，前期喷泡沫灭火，后期喷雾防止复燃。
(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。
复杂地层内地铁联络通道冻结施工冻胀控制研究
由表 ２ 可知 ， 在相同外部条件下 ， 淤泥质粉质粘土的抗压强度与抗拉强度均小于其他土层 ， ⑧： 分别为 ３ ６ ａ ２ ａ基于安全考虑 ， ３ ６ ａ ２３ ａ ． 和 －ＭＰ ， ５ ＭＰ ３ 将 ． 和 －ＭＰ 分别作为冻土体抗压强度和抗拉强度设计值 ， ５ ＭＰ
３ 冻胀对 冻结效 果影响的数值分析
３１ 三维计算模型及参数选取 ． ｔ 建立三维有限元模型（ 如图２ 图３ ～ 所示）在对称界面约束其法向位移 ， ， 模型总尺寸为２ ２ ｍｘ０ ５ ｍ￣ ０ ５ ｍ， 采用空 间８ 节点六面体单元进行离散 ， 共计划分 １４１１ ０ ５ 个单元 。冻土体温度设定为一 ０ 不同土层的弹 ｌ ℃，
性模量和泊松比等计算参数采用冻土特性和强度测试结果 ， 对于主隧道管片结构 ， 选取 Ｃ ０ ５ 钢筋混凝土参 数， 而对于联络通道结构 ， 按联络通道设计取值 ， 如表 ３ 所示 。河床 以上静水压力以附加面荷载施加 ， 承压 水头也 以附加面荷载作用在承压含水层顶板和底板界面处 。
图 ２ 有 限元模 型总体 图
表 １ 联络通道周 边土层 物理 力学 性质
Ｔａ ． Ｐｈ ｓｃ ｌ ｎ ｃ ａ ｉ ａ ｒ ｐ ｒ ｅ ｆ ｏ ｌ ｒ ｕ ｄ ｃ ｎ ｅ ｔ ｉｌ ｂ１ ｙ ｉ ａ ｄ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｏ ｅ ｔ ｓ ｉ ａ ｏ ｎ ｏ ｎ ｃ ｅ ａ ｓｅ ａ ｐ ｉ ｏ ｓ ｄ
Ｖ １ ２ ＮＯ ０ ｂ．８ ．６
Ｄ ｅ ．２０ｌ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｃ． １
上海长江隧道工程盾构施工技术
上海长江隧道工程盾构施工技术上海长江隧道工程盾构施工技术摘要：位于长江口的上海长江隧道工程，其盾构直径和一次连续掘进距离均为世界之最。
结合该隧道工程超大直径、超长距离盾构掘进，研究探讨了施工中的关键技术、技术难点与风险并提出了相应的对策，以确保如期、优质安全地建成长江隧道工程。
关键词：隧道盾构泥水方案1工程概况上海长江隧桥工程是连接上海市区和崇明的高速公路通道，是我国沿海大通道的重要组成部分。
长江隧桥工程总长25.5 km，采用隧道形式穿越长江南港后，连接浦东和长兴岛；采用桥梁形式跨越长江北港后，连接长兴岛至崇明岛，见图1。
上海长江隧道工程南起浦东五号沟，北至长兴岛新开港，该工程设计线路总长8955.26 m，江中为盾构法双线隧道，上行线圆隧道段长7471.65 m，下行线圆隧道段长7469.36 m。
每条圆隧道内道路为3车道，共6车道，设计时速为80 km/h，见图2。
江中圆隧道施工采用Φ15.43 m泥水平衡盾构掘进机，一次连续掘进完成。
江中圆隧道外径15000 mm，内径13700mm，最大坡度为2.90A，最小平面曲率半径为4000m，江底最浅覆土约14.0 m，最深覆土约29.0m。
两条隧道内最低点共设4座江中泵房，在两条隧道之间设有8条连接通道。
工程沿线地质条件复杂，隧道穿越主要土层为③1、③2层粉性土、④1、④2、⑤1-1、⑤1-2层粘性土和(孰层粉性土、⑦1-1⑦1-2层砂性土，部分地段遇⑤1-t层灰色粘质粉土透镜体。
工程沿线浅部土层中的潜水，与江水有密切水力联系，基本上与江水相沟通；埋藏于⑦层、⑨层中的承压水直接相通，水量丰富，承压水水头标高在0.00 m左右睇⑤2层中分布有微承压水，与⑦层中承压水有一定的水力联系。
工程沿线地层有浅层气存在，主要分布于④层淤泥质粘土层中下部，以弥散状分布，量少、气压低。
在工程范围内还存在冲刷槽，冲刷槽深度为6~7 m，呈"V"字形，在冲刷槽坡侧上有滑塌体存在。
冻结法对环境的影响及对策 (1)
除湿机
、盐水的环境污染
氯化钙溶液对环境的破坏
在冻结完成后，部分施工单位进行挖坑渗排的方法处理。 剩余的10%固体氯化钙因在长达一年的冻结施工期内包装风化， 加之运距较远，产品本身成本低，也多不进行回运，而是采取就 地掩埋的方法。
处理方案
5、结论
通过研究以上几点问题，将冻结法对环境的不利影响 在现有技术水平下，经济合理地降到最小。促进人工冻结 法的进一步推广，保证我国矿产资源的安全高效开采
防护用品
配备足够数量、安 全可用的防护用品， 并进行定期检查养 护 。
人员管理
加强人员培训和管理， 提高人员的专业性和 安全意识。
在上述三个不同时期有针对性的开展安全教育，保证所有人 员都能熟练正确使用防毒面具，掌握氨中毒的急救措施。同时尽 量避免氟利昂的泄漏。
3、外排水汽的环境污染
外排水汽危害
冻结法对环境的影响及对策
制作人：莫东旭 班级：采矿1102 学号：20111940 指导教师：张希巍
汇报提纲
• • • • • 1、背景 2、制冷剂的环境污染 3、外排水汽的环境污染 4、盐水的环境污染 5、结论
1、背景
自1955年从波兰引进冻结法凿井技术并在开滦煤矿首次应用成功。 50多年来，应用冻结法施工取得了很大成果。同时，伴随国内生态意 识的逐步提高，人们对冻结法产生的环境问题也逐步重视起来。
空气湿度过大，会刺激人体的松果腺体分泌激素，致使体内 甲状腺素及肾上腺素的浓度相对降低，细胞活性降低，造成人萎 靡不振，而且容易患呕吐、恶心、便秘、食欲不振、烦躁、疲倦、 头晕、偏头痛、脑血栓等病症。
川南某煤矿水汽泄漏安全演戏
3、外排水汽的环境污染
防护措施
针对冷凝器外排 水汽造成的空气湿度局 部过高，可通过尽量避 免将冷凝器设置于上风 位置，在冷凝器与人口 聚居区之间架设挡雾墙； 或购买除湿机降低空气 湿度。
管线铺设——气动夯管法施工水平冻结孔技术
管线铺设——气动夯管法施工水平冻结孔技术
气动夯管技术是现代非开挖铺设管线技术的一个分支，适用于排水、自来水、电力、通信、油气等管道穿越公路、铁路、建筑物和小型河流的非开挖铺设。
它是一种特别适合当前我国非开挖地下管线施工领域的简单、经济、有效的施工技术。
特别是当水平冻结孔所处地层为砂性土、淤泥质黏土、粉质黏土、粉土等松软、含水量大且承压大的土层时（如上海地区），利用夯管法施工技术在保证施工冻结孔少出泥、控制施工对地层的扰动以及施工安全等方面有明显的优越性。
2002 年以来，采用气动夯管技术，替代传统的钻进法，进行水平冻结孔施工，先后完成了上海地铁明珠二期杨树浦路—浦东大道区间隧道联络通道及泵站（黄浦江底）、上体馆站穿越段、上体馆站—宜山路站区间泵站、成山路—高清路区间联络通道及泵站、天津土城及下瓦房联络通道及泵站等工程，取得了良好的效果。
1 工艺原理气动夯管法施工水平冻结孔, 即利用空压机驱动气动夯管锤沿导轨（设计路线）将冻结管直接夯进土层中。
在冻结管夯进的过程中，一边挤压土体，一边克服地层与管体的摩擦力，使冻结管不断进入土层，直至设计深度。
该方法所使用的主要设备是夯管锤。
它是一台低频、大冲击功的气动冲击器，借由压缩空气驱动,将要铺设的钢管沿设计路线夯入地层。
在冻结管夯进时，其受力分析如图 1 所示。
图1 中，P 为冻结管受到的冲击力；F 为冻结管管端阻力；f 为冻结管与土层接触面之间的摩擦力；N为土体对冻结管反作用力；。
冻结法在市政交通工程中的应用
• 旁通道施工与盾构推进或铺轨等施工交叉作业； • 土体中含有聚氨脂等保温隔热材料； • 用其他方法扰动过的地层，如气压沉井等。
五、冻胀与融沉
5.1冻胀与融沉的影响因素 ➢冻胀
W28 W27
N2
Z14
W26
Z5 W9
N5
N1
T8 N9
W25 Z13
W10 W11
Z6 Z7
N6 N7
W12
W13
T3
W14
Z8 W15
W16
Z9 W17
N8
T7
W24 Z12
W23
Z11 W22
Z10 W21
T2
W20 W19 W18
⑤1-2
⑥ ⑦1 ⑦2
⑦1、 ⑦2
三、盾构进出洞冻结工程
3.3盾构进出洞冻结工程的基本原则
书 山
谢谢
学 海
有
无
路
涯
勤
苦
为
作
径
舟
地层融沉注浆孔。
➢ 联络通道及泵站 • 设置泄压孔 • 低温快速冻结 • 预埋注浆管
五、冻胀与融沉
5.3融沉注浆技术要求
➢融沉注浆应配合测温孔测温及隧道变形监测进行。 ➢融沉补偿注浆材料以水泥－水玻璃双液浆为主，单液水泥浆为 辅。注浆压力不大于0.5MPa，注浆范围为整个冻结区。 ➢当一天隧道沉降大于0.5mm，或累计隧道沉降大于3.0mm时，应 进行融沉补偿注浆；当地层隆起达到3.0mm时应暂停注浆。 ➢冻结壁已全部融化，且未注浆的情况下实测地层沉降持续一个 月每半月不大于0.5mm，方可停止融沉补偿注浆。
盾构隧道长联络通道冻结法施工技术与应用
doi: 10.3969/j.issn.1673-6478.2024.01.044盾构隧道长联络通道冻结法施工技术与应用郭 伟（中国水利水电第七工程局有限公司，四川 成都 610213）摘要：本文以郑州市轨道交通8号线五龙口站—同乐站区间隧道3#联络通道冻结工程为背景，详细总结了长距离联络通道施工关键技术，包括冻结加固方案、冻结施工技术要点、施工风险及应对措施等，并通过现场施工情况及实测数据进行了验证。
针对长距离联络通道的冻结施工，采用双侧搭接布置冻结管、实时压力监测并打设泄压孔、解冻期及时跟进补浆、必要情况下施作钢拱架等措施，可以有效降低长距离联络通道冻结施工中的风险。
在本工程冻结施工期间，实测地表冻胀位移及管片竖向隆起位移均小于6mm ，解冻后融沉量小于10mm ，联络通道初期支护竖向位移小于2.1mm ，验证了本工程施工技术的可靠性，可以为类似的长联络通道冻结开挖工程提供参考。
关键词：轨道交通；施工技术；技术总结；长距离联络通道；冻结法；盾构隧道 中图分类号：U455.4文献标识码：A文章编号：1673-6478（2024）01-0215-07Construction Technology and Application of Freezing Method for Long ConnectingPassage of Shield TunnelGUO Wei(Sinohydro Bureau 7 Co., Ltd., Chengdu Sichuan 610213, China)Abstract: Based on the freezing project of 3# contact channel of Wulongkou Station to Tongle Station of Zhengzhou Rail Transit Line 8, this paper summarizes the key technologies of long-distance contact channel construction in detail, including freezing reinforcement scheme, key points of freezing construction technology, construction risk and countermeasures, and verifies them through on-site construction and measured data. For the freezing construction of long-distance contact channel, measures such as arranging freezing pipes on both sides, monitoring pressure in real time and setting pressure relief holes, timely follow-up grouting during thawing period, and applying steel arches if necessary can effectively reduce the risk in the freezing construction of long-distance contact channel. During the freezing construction of this project, the measured surface frost heave displacement and the vertical uplift displacement of the segment are less than 6mm, the thawing settlement after thawing is less than 10mm, and the vertical displacement of the initial support of the contact channel is less than 2.1mm, which verifies the reliability of the construction technology of this project and can provide reference for similar long contact channel freezing excavation projects.Key words : rail transit; construction technique; technical summary; long-distance connecting aisle; freezing method; shield tunnel 0 引言双线隧道之间考虑到隧道连通、消防、集排水的收稿日期：2023-11-23作者简介：郭伟（1978- ），男，广东深圳人，高级工程师，从事地铁施工及管理工作。
联络通道冻结法(冷冻法)施工方案-
目录1、方案编制依据及编制原则 (1)1.1、方案编制依据 (1)1.2、编制原则 (1)2、工程概况 (1)2.1、概述 (1)2.2、联络通道其周边环境情况 (2)3、工程地质及水文地质条件 (2)3.1工程地质 (2)3.2水文条件 (2)4、联络通道施工部署 (3)4.1、施工现场准备 (3)4.2、人力资源资配备 (4)4.3、设备与材料供应计划 (4)4.4、联络通道施工进度计划 (6)5 联络通道施工 (9)5.1、联络通道施工工艺流程 (9)5.2、施工准备 (9)5.3、通道冷冻法加固施工 (9)5.4、联络通道开挖及结构施工 (19)6 收尾工作 (37)6.1、解冻 (37)6.2、融沉控制及注浆 (37)6.3、注浆孔封堵 (39)7、监测监控设计 (40)7.1、施工监测项目、方法及数量 (40)7.2、监测点布设 (40)7.3、监测报警值 (41)8、安全保证措施 (42)8.1、安全生产目标 (42)8.2、安全保障机构及安全管理体系 (42)8.3、暗挖法施工安全防范措施 (42)8.4、用电安全防范措施 (43)8.5、土石方吊运安全防范措施 (43)8.6、停水、停电预防措施 (44)8.7、预应力支架出现异常情况时的保证措施 (44)8.8、其他安全措施 (44)9、质量保证措施 (46)9.1、质量方针 (46)9.2、质量目标 (46)9.3、质量管理体系 (46)9.4、关键技术环节的质量保证措施 (46)10、文明施工、环保等保证措施 (48)10.1、文明施工、环境保护目标 (48)10.2、文明施工保证体系 (48)10.3、建立健全工地文明施工管理制度 (48)10.5、环境保护工作的内容及指标要求 (49)10.6、消防、保卫、健康保证体系 (50)11、通道施工应急预案 (51)11.1、编制依据 (51)11.2、编制目的 (51)11.3、应急预案组织机构与管理职责 (51)11.4、应急救援物资 (52)11.5、应急情况快速反应的工作程序 (52)11.6、冷冻法联络通道施工常见事故及预防、应急措施 (53)11.7、联络通道施工过程中其他预防措施 (54)XX地铁XX号线土建工程XX标【XX站～XX城站】区间联络通道冷冻法专项安全施工方案1、方案编制依据及编制原则1.1、方案编制依据1.1.1《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999；1.1.2《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002；1.1.3《地下工程防水技术规范》GB50108-2001；1.1.4《市政地下工程施工及验收规范》DGJ08-236-1999；1.1.5《区间联络通道（泵房）设计图》；1.1.6《盾构土建工程实施性施工组织设计》；1.1.7《区间联络通道岩土工程勘察报告》地质勘察院；1.1.8关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知建质[2009]87号。
联络通道冻结法冷冻法施工方案
目录1、方案编制依据及编制原则..............................................1.1、方案编制依据.................................................1.2、编制原则.....................................................2、工程概况............................................................2.1、概述.........................................................2.2、联络通道其周边环境情况 .......................................3、工程地质及水文地质条件..............................................3.1工程地质.......................................................3.2水文条件 ......................................................4、联络通道施工部署....................................................4.1、施工现场准备.................................................4.2、人力资源资配备...............................................4.3、设备与材料供应计划 ...........................................4.4、联络通道施工进度计划 .........................................5 联络通道施工.........................................................5.1、联络通道施工工艺流程 .........................................5.2、施工准备.....................................................5.3、通道冷冻法加固施工 ...........................................5.4、联络通道开挖及结构施工 .......................................6 收尾工作............................................................6.1、解冻.........................................................6.2、融沉控制及注浆...............................................6.3、注浆孔封堵...................................................7、监测监控设计........................................................7.1、施工监测项目、方法及数量 .....................................7.2、监测点布设...................................................7.3、监测报警值...................................................8、安全保证措施........................................................8.1、安全生产目标.................................................8.2、安全保障机构及安全管理体系 ...................................8.3、暗挖法施工安全防范措施 .......................................8.4、用电安全防范措施 .............................................8.5、土石方吊运安全防范措施 .......................................8.6、停水、停电预防措施 ...........................................8.7、预应力支架出现异常情况时的保证措施............................8.8、其他安全措施.................................................9、质量保证措施........................................................9.1、质量方针.....................................................9.2、质量目标.....................................................9.3、质量管理体系.................................................9.4、关键技术环节的质量保证措施 ...................................10、文明施工、环保等保证措施 ...........................................10.1、文明施工、环境保护目标 ......................................10.2、文明施工保证体系 ............................................10.3、建立健全工地文明施工管理制度 ................................10.5、环境保护工作的内容及指标要求 ................................10.6、消防、保卫、健康保证体系 ....................................11、通道施工应急预案...................................................11.1、编制依据....................................................11.2、编制目的....................................................11.3、应急预案组织机构与管理职责 ..................................11.4、应急救援物资................................................11.5、应急情况快速反应的工作程序 ..................................11.6、冷冻法联络通道施工常见事故及预防、应急措施...................11.7、联络通道施工过程中其他预防措施 ..............................XX地铁XX号线土建工程XX标【XX站～XX城站】区间联络通道冷冻法专项安全施工方案1、方案编制依据及编制原则1.1、方案编制依据1.2、编制原则1.2.1确保优质工程的原则确立对质量终身负责的观念，完善质保体系，严格过程控制，精益求精，确保优质工程。
上海长江隧道工程施工关键技术简介资料
一、工程简介
二
四
3
一
3
三
3
五
工程简介
主要汇报内容
3
七
六
工程大事记
工程特点
新技术和新材料的使用
结语
工程质量情况
工程关键技术
长江隧道具备的“大、长、深” 三个特点
盾构机一次性连续掘进距离达到7.5km,中间不设检修井，创造出新的世界纪录。
超大直径盾构进出洞技术
采用了水中进洞方法避免进洞过程中水土流失造成地表塌陷
超大直径盾构进出洞技术
室内模型试验
φ1800泥水模拟实验按φ15.43m泥水盾构相似比模拟，其泥水处理系统按实际工程泥水处理原理设计，可以准确、便捷的全面控制盾构掘进过程的操作。
φ1800试验台1
高重度、高稠度、抗剪型、抗液化的单液同步浆研制
大直径隧道抗浮技术
同步注浆浆液的技术要求
必须具有良好的流动性和填充性能 浆液在注入后，能在较短时间内达到土体强度
土体
大直径隧道抗浮技术
模型隧道上浮试验研究
配比拌制的浆液前期具有较好的流动性，在3天后能够达到土体强度，使管片所受浆液浮力的长度仅为脱出盾尾后15环左右。
泥水处理技术
在上海地区采用滚动筛和漩流器相结合的三级处理模式 最大限度的利用循环浆，减少废浆排放量
泥水处理技术
江中长距离测量技术研究
提出长隧道洞内、洞外控制网的创新方案
导向系统
江中长距离测量技术研究
采用陀螺仪加测导线方位，进一步确保了测量精度
江中长距离测量技术研究
进洞前进行垂直顶升，确保进洞万无一失
联络通道冷冻法施工工艺工法(后附图片)
联络通道冷冻法施工工艺工法1前言1.1工艺工法概况人类首次成功地使用人工制冷临时加固土体是在1862年英国威尔士的建筑基础施工中，在我国煤炭建设中的应用也有整整40年的历史了。
而在其它岩土工程中的应用则刚刚起步。
1994年在上海地铁1#线旁通道施工采用了冷冻加固施工，利用人工制冷技术,使地层中的水变冰,把天然土变成冻土,增加其强度和稳定性,隔绝地下水与地下结构的联系,以便在冻结壁的保护下进行施工的一种特殊施工方法。
目前这项地层加固特殊技术被广泛地应用到世界许多国家的隧道、地铁、基坑、矿井、市政及其他岩土工程建设中，成为岩土工程尤其是地下工程施工的重要方法之一，在我国已经广泛应用于矿井深井加固、地铁联络通道及盾构进出洞端头加固、深基坑冻结帷幕墙等施工领域，应用前景十分广阔。
1.2工艺原理通过热量交换原理，将冷媒输送至冷冻管道，通过管道内的循环将土体中的热量带出，使土体中水分温度不断降低结冰，范围不断扩大，使施工区域外围土体冻结，形成强度高，封闭性好的冻结帷幕。
冷冻法加固地层的原理,是利用人工制冷的方法，将低温冷媒送入地层，把要开挖体周围的地层冻结成封闭的连续冻土帷幕，以抵抗外侧水土压力，并隔绝地下水与开挖面之间的联系，然后在这封闭的连续冻土帷幕的保护下，进行开挖和做永久支护的一种地层特殊加固方法。
制冷是由三大循环系统来完成的，分别为氟里昂循环系统、冷媒循环系统和冷却水循环系统。
进入地层的冷媒通过进、回管路与地层相连，通过冻结管与地层进行热交换，将冷量传递给周围地层，将地热通过冻结孔由低温冷媒传循环系统传给氟里昂循环系统，再由氟里昂循环系统传给冷却水循环系统，最后由冷却水循环系统排入大气。
随着低温冷媒在地层中的不断循环，地层中的水逐渐结冰，形成以冻结管为中心的冻土圆柱，冻土圆柱不断扩展，最后相邻的冻结圆柱连为一体并形成具有一定厚度和强度的冻土帷幕。
2工艺工法特点2.1封水性有自由水(一般情况下含水率应大于10%,否则要采取增加土层湿度的辅助工法)就能冻结成冻土,形成冻土壁。
长江隧桥总体概况
长江隧桥设施简介一、总体概况上海长江隧道工程与上海长江大桥工程合称为上海长江隧桥工程，此工程是国家重点项目,是交通部确定的国家重点公路中上海至西安的重要组成部分，总投资126亿元。
该工程采用“南隧北桥”方案，南起浦东五号沟，以隧道形式穿越长江口南港水域到达长兴岛后，以桥梁形式跨越长江口北港水域北止于崇明县的陈家镇，全长25.53km，整个工程于2009年10月31日全面建成通车。
（一）隧道部分隧道工程全长8.95km，其中穿越水域部分7.5km。
东线隧道长7471.65m，西线隧道长7469.36m。
最深埋深将达到55m，平均约40m。
1、隧道直径与隧管隧道整体断面设计为上下两层的双管双向六车道隧道，两单管间净距约为16m，由两台直径为15.43m泥水加气平衡盾构从浦东侧工作井由南向北一次掘进至长兴岛。
隧道单管外径为15m，内径为13.7m，采用通用环片错缝拼装，管片厚度650mm，环宽2000mm，混凝土强度C60级，混凝土抗渗等级为S12，每环10块管片构成。
2、圆隧道隧道圆隧道分为上下两层，上层隧道为排烟通道和高速公路车道层，排烟通道专供紧急情况下的排烟使用，烟道板采用现浇+预制结合方案，即标准段采用预制方案，风阀和风机等位置采用现浇方案。
预制烟道板的横向跨度为9600mm，厚度为250mm，纵向宽度为1200mm，预制板缝和变形缝间嵌填防火密封胶。
考虑烟道板防火防爆裂需要，混凝土掺入分散状聚丙烯纤维。
车道层，净宽12.75m，净高为5.2m。
下层隧道为轨道交通预留通道和管线廊。
预留的轨道交通空间,净高4.15m，净宽3.70m。
并在侧面设置了电缆通道及人员疏散通道。
电缆通道内设有隧道专用电缆桥架和22万伏电缆的预留位。
东线隧道和西线隧道间每隔830m左右设置一条连接通道，共设8条连接通道，标准段设计内径2.74m，外径3.34m，钢筋混凝土厚度600mm。
连接通道工程采用水平冻结法加固地层，矿山暗挖法施工。
上海某旁通道冻结法施工险情分析与修复方案
险情发生后的抢险
采取措施：填砂
Sand Piping
Connecting passage
Tunnel Broken point
险情发生后的抢险
采取措施： 2. 注浆——在沉降区域内进行双液注浆，以填充流砂所
产生的空隙。总计注浆面积6000~7000平方米，注浆 量2万方左右。
2.1 冻结法施工特点
多年来国内外施工的实践经验证明冻结法施工有以下优点： 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。
注浆区域
险情发生后的抢险
采取措施： 3. 在隧道中打塞子——在距离险情发生点160米的浦西
段隧道内通过钻孔至隧道内浇注混凝土，以形成塞子， 阻止泥砂涌入已建成隧道。
险情发生后的抢险
采取措施：在隧道中打塞子
South Pudong Road Station
Total length 2001m
Nanpu Bridge Station
修复方案
2. 改线搭桥方法。在现有的受损区间中增加两工作井 （连续墙、钻孔、沉井），再通过盾构推进隧道。充 分利用已有可用区间并采用盾构使其线路连通，原有 车站均基本不受影响。如可行，最为理想。
4号线董家渡修复工程关键技术
地铁4号线董家渡修复工程关键技术
隧道联络通道冻结法施工及验收规范
隧道联络通道冻结法施工及验收规范（征求意见稿）2018年10月8日前言本规范是根据《国家能源局综合司关于印发2017年能源领域行业标准制（修）订计划及英文版翻译出版计划的通知》（国能综通科技〔2017〕52号）的要求，由中煤第五建设有限公司会同有关单位组成编制组编制而成。
编制过程中，遵照国家基本建设的有关方针和政策，认真总结了近年来经实践证明有效和成熟的科技成果和技术工艺，以多种形式征求了全国市政工程系统有关方面专家和单位的意见，经反复研究，多次修改，最后经审查定稿。
本规范共分10章和3个附录等，包括总则、术语、基础资料、施工准备、冻结及相关设计、冻结施工、开挖与支护、监测与监控、验收、安全与绿色施工等。
本规范由国家能源局负责管理和对强制性条文的解释，由中国煤炭建设协会负责日常管理，由中煤第五建设有限公司负责具体条款内容的解释。
在本规范执行工程中，如有新的建议或意见，请将意见寄送中煤第五建设有限公司（地址：江苏省徐州市淮海西路241号，邮政编码：221006 邮箱：cc5c@ ），以供今后修订时参考。
本规范主编制、参编单位、参加单位、主要起草人和主要审查人：主编单位：中煤第五建设有限公司中煤隧道工程有限公司河南能源化工建设集团有限公司参编单位：主要起草人：主要审查人：目次1 总则 (1)2 术语 (2)3 基本规定 (6)4 施工准备 (7)4.1一般规定 (7)4.2基础资料 (8)4.3现场准备 (9)5 冻结及相关设计 (10)5.1一般规定 (10)5.2冻结壁设计 (12)5.3冻结孔设计 (16)5.4初衬设计 (18)5.5预应力支架设计 (18)5.6防护门设计 (19)5.7保温设计 (19)5.8冷冻站设计 (20)5.9供电系统 (25)6 冻结施工 (27)6.1一般规定 (27)6.3冻结管安装 (30)6.4供液管安装 (31)6.5冷冻站安装 (32)6.6冷冻站运转 (33)6.7冻结壁检测与判定 (34)6.8冷冻站停冻与拆除 (37)7 开挖与支护 (37)7.1一般规定 (37)7.2 预应力支架及防护门安设 (37)7.3开挖准备及试挖 (38)7.4开挖 (39)7.5初衬施工 (41)7.6防水施工 (43)7.7永久结构施工 (44)7.8冻结孔充填与封堵 (45)7.9充填与融沉注浆 (46)8 监测与监控 (48)8.1一般规定 (48)8.3监控要求 (49)9 验收 (52)9.1一般规定 (52)9.2初期支护验收 (52)9.3防水层验收 (53)9.4永久结构、成品验收 (53)10 安全与绿色施工 (54)10.1安全 (54)10.2绿色施工 (54)附录A 钻孔施工原始记录表 (56)附录B 钻孔打压原始记录表 (57)附录C 冷冻站运转记录表 (58)本规范用词说明 (59)引用标准名录 (60)条文说明 (61)Contents1 general rule (1)2 terms (2)3 basic provisions .................................................... . 64 construction preparation ............................................. .7 4.1 General rule ....................................................... .7 4.2 basic data......................................................... .84.3 site preparation................................................... .95 freezing and related design (10)5.1 general rule (10)5.2 freezing wall design (12)5.3 freezing hole design (16)5.4 primary lining design (18)5.5 design of prestressed support (18)5.6 protection door design (19)5.7 insulation design (19)5.8 freezing station design (20)5.9 power supply system (25)6 freezing construction (27)6.1 general rule (27)6.2 freezing hole construction (27)6.3 freezing pipe installation (30)6.4 installation of liquid supply pipe (31)6.5 freezing station installation (32)6.6 refrigerating station running (33)6.7 freezing wall detection and determination (34)6.8 freezing and dismantling of refrigerating station (36)7 excavation and support (37)7.1 general rule (37)7.2 prestressed support and protective door (37)7.3 excavation preparation and trial excavation (38)7.4 excavation (39)7.5 lining construction (40)7.6 waterproof construction (42)7.7 permanent structure construction (43)7.8 freezing hole filling and plugging (45)7.9 filling and thawing grouting (45)8 monitoring and monitoring (48)8.1 general rule (48)8.2 monitoring content (48)8.3 monitoring requirements (48)9 acceptance (52)9.1 general rule (52)9.2 initial support check (52)9.3 waterproof layer acceptance (53)9.4 permanent structure, finished product acceptance (53)10 safety and green construction (54)10.1 safety (54)10.2 green construction (54)Appendix A borehole construction record (56)Appendix B drill down original record (57)Appendix C operation chart of refrigerating station (58)The specification specifies (59)Quotation standard list (60)Clause (61)1总则1.0.1 为加强隧道联络通道冻结法施工管理，统一隧道冻结法施工技术及质量验收标准，确保施工过程的工程安全，环境安全和工程质量制定本规范。
地铁盾构联络通道冷冻法
三、冻结方案设计
3.1工程概况
东方马城站～金银湖站2#联络通道工程 Ⅱ号联络通道的开挖长度为8.905m(包括左右线两侧开口 环的厚度），宽度为3.9m,高度为4.05m.在距左右线各1.61m 的位置各安装一道防火门，防火门的高度为2.1m，宽度为 1.6m。Ⅱ号联络通道下穿 金银湖、侧穿银桥桥桩。 Ⅱ号联络通道以已贯通的盾 东金2#联络 通道位置 构隧道为作业面采用矿山 法施工、采用冻结法加固。
开孔实际操作图
4.4 钻孔偏斜和终孔控制
• 1.钻孔的偏斜应控制在1%以内，在确保冻土帷幕厚 度的情况下，单排孔相邻终孔间距不得大于1.2m， 集水井部位群孔相邻终孔间距不得大于1.6m，冻结 孔成孔最大允许偏斜150mm ，否则应补孔。 • 2.冻结孔钻进深度应不小于设计深度，不参与制冷循 环的长度不大于150mm。
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。
法作为联络通道和盾构进出洞加固的重要施工方法。
•现在地铁施工联络通道采用冻结法施工的城市很多， 其联络通道结构大同小异。有些地区在施工经验及 专家意见下，对冻结孔布孔方式、数量和结构方面 作了很好的优化。
•现冻结法施工的联络通道采用“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，使旁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 进行旁通道及泵房的开挖构筑施工，地层冻结和开 挖构筑施工均在区间隧道内进行。
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图 2 连接通道冻土 帷幕剖面图
图 3 连接通道冻土 帷幕平面图
3 . 2 冻结孔设计 冻结孔布置分内、 外两排孔 , 采取两侧打孔的方 式 , 孔长度均以碰到对侧管片为准。内排孔共布置 22 个 , 外排孔共 布置 18 个 , 同时布 置卸压孔 4 个 ( 每侧各 2个 ) 、 测温孔 7 个 ( 上行线 5 个 , 下行线 2 个 ) (见图 4)。通道外围冻结壁敷设 5 排采用 无缝钢管的冷冻排管。 冻结管用 45
108 ∃ 8 mm 低碳无缝钢管。冻结管
图 4 连接通道冻结孔及测温孔布置平面图
耐压不低于 0 . 8 MP a , 并且不低于冻结工作面盐水 压力 的 1 . 5 倍。冻 结 孔内 排 孔最 大 允许 间 距为 1500 mm, 外排孔最大允许间距为 1900 mm。
设计尺寸 , 最后开挖两端喇叭口。开挖步距为 0 . 6 4 连接通道开挖支护施工 4 . 1 土体开挖 冻土帷幕满足设计要求后, 即可打开钢管片上 的封门和进行土体开挖等工作。为确保施工安全 , 开挖时先从一侧喇叭口导硐 , 然后开挖通道部分到 ∀地下工程与隧道 # 2009年第 1 期 m或 0 . 8 m。 4 . 2 临时支护 采用两次支护方式 : 第一次支护 ( 临时支护 ) 采 用型钢支架加木背板; 第二次支护 ( 永久支护 ) 采用 钢筋混凝土。 ! 21 !
图 1 连接通道结 构示意图
2 工程地质条件 长江隧道 连接通道施工范围内的土层主要有 、 2、 3、 3 t 等, 1、 3 层为软 黏性土。它们 具有高含水量、 高压缩性、 高灵敏度、 低强度, 以及在
1
容易对工程造成不可估量的损失。 3 冻结施工设计参数 3 . 1 冻结帷幕设计 冻土厚度在通道正常段取 2. 5 m, 喇叭口处取 2 . 2 m。 开挖区外围冻结孔布置圈上冻结壁与隧道管片 交界面处平均温度低于 - 8 , 其它部位设计冻结壁 平均温度低于 - 13 。 图 2 和图 3 分别为连接通道设计冻土帷幕剖面 图和平面图。 ∀地下工程与隧道 # 2009 年第 1 期
1月 3日 1 时 30 分正式开挖 , 1 月 10 日通道挖通 , 1 月 25 日结构施工完成。下行线于 2008年 2 月 3 日 停止冻结 , 上行线于 2月 6 日停止冻结。 2008 年 2 月 24 日开始对 1 号连接通道上行线 的 N7 、 N11 、 N13 、 N 17进行强制解冻, 2 月 29 日起开 始对下行线的 W 8 、 W 10 、 W 12 孔进行强制解冻。在 强制解冻的同时对通道底部进行了融沉注浆 , 4 月 3 日停止强制解冻。 7 . 1 测温孔温度变化情况 1 号连 接通道共布置 7 个测温 孔, 其中 C1 和 C2 为近水平孔 , C3~ C7均为斜孔 ( 见图 5 、 图 6) 。
7 . 2 土体开挖状况 1 号连接通道自 2008 年 1 月 3 日 1 时 30 分正 式开挖, 至 1月 10日通道挖通。从开挖面实测情况 来看 , 冻土帷幕发展比较均匀 , 开挖范围内的土体稳 定性较好 , 未冻土的直径在 1. 5~ 2 . 2 m 左右, 冻结 壁最大累计变形有 8 mm, 从 支架收敛监测 结果来 看, 临时支架没有变形。 7 . 3 强制解冻和融沉注浆 1 号连接通道于 2008 年 2 月 24 日开始对上行 线的 N 7 、 N11 、 N 13 、 N17 进行强制解冻 , 2008年 2 月 29 日起开始对下行线的 W 8 、 W 10 、 W 12 孔进行强制 解冻。盐水温度在 60 ~ 70 。在强制解 冻的同 时, 采用有限元软件于 3 月 6 日对温度场进行了预 测, 认为 3 月 25 日通道底部能够解冻完成。 4 月 3 日, 再次进行了有限元计算 , 经分析 , 认为通道底部 已经基本解冻完成。经 4 月 3 日旁通道例会研究决 定, 停止了 1号连接通道的强制解冻工作。 8 结语 1号连接通道冻结法施工的顺利完成 , 为长江隧 道后续连接通道的设计和施工提供了宝贵的经验。 经过合理设计、 精心施工 , 并配合信息化施工监测, 目 前, 长江隧道 8 条连接通道已全部成功的完成了施 工。
刘建航 . 地铁一号 线工程 [M ] . 上 海 : 上 海科学 技术出 版社 , 1998. ( 收 稿日期 : 2009- 01- 23)
图 7 冻土帷幕计算截面示意图
( 上接第 15页 ) 30 mm 以内 ; 隧道轴线基本控制在 ∋ 50mm 以内 , 盾 构姿态稳定 , 管片拼装质量良好, 渗漏水极少 ; 隧道 内的沉降变化也基本稳定 , 累计变量在 2 mm 左右 , 西线隧道推 进对东线隧道的 影响位移在 1 mm 以 内 ; 隧道内通风状况良好, 含氧量基本维持在 20 . 7 % V o1 , 硫化氢及甲烷含量为 0 ; 备品备件管理工作充 分到位 , 为盾构日常及时维修与保养提供了保障; 隧 道内的消防器材及防毒面具等均放置到位等。上述 成果与控制措施不仅在技术上为隧道继续推进提供
图 5 上、 下行线测温孔布置立面图
图 6 上、 下行线测温孔布置三维图
根据测温孔温度变化情况, 选择图 7 所示下行 线喇叭口 A 截面、 下行线喇叭口与通道连接处 B 截 面、 通道中部 C 截面、 上行线喇叭口与通道连接处 D 截面、 上行线喇叭口 E 截面等五个特征截面 , 计算 其冻结壁厚度和平均温度。 经计算, 2007 年 12 月 25 日各特征截面的冻结 壁厚度和平均温度见表 1 。联络通道受力安全系数 见表 2。
5 控制冻胀和融沉的措施 5 . 1 控制冻胀的措施 为减小土层冻胀对隧道的不利影响, 施工中采 取了以下防治措施。 ( 1) 布 置卸压孔 以降低 冻胀压 力和孔 隙水压 力。在两侧隧道冻土帷幕内非冻结区位置各布置 2 个卸压孔, 根据压力表显示数据即时泄压。 ( 2) 低温快速冻结。土层冻结的速 度越快, 冻 土的冻胀率越小 , 解冻时融沉量也小。 ( 3) 为减小土体冻胀对隧 道的影响, 并防止连 接通道处钢管片被拉开时对隧道造成破坏 , 在连接 通道与隧道连接处设置一个 % 口 &字形隧道管片支 撑。 5 . 2 控制融沉的措施 为减小融沉 , 采取了强制解冻和跟踪注浆措施。 在临时支护层施工时, 用水泥砂浆充填木背板与开 挖荒径之间隙; 在结构层施工结束后 , 利用隧道管片 注浆孔和预埋的注浆管进行注浆, 以防融沉。 6 连接通道冻结法施工主要的技术创新 6 . 1 冻结孔布置方式 目前, 地铁隧道连接通道冻土帷幕大多布置成 直墙拱式, 冻土帷幕在 拐角处容易产 生应力集中。 另外, 由于直墙拱式冻土墙的侧壁均采用单排冻结 孔冻结, 冻结管头部 30c m 左右的钻头部分无法进 行盐水循环 , 容易形成盐水循环的盲区, 从而大大影 响喇叭口位置的冻结效果。 长江隧道连接通道采用双排孔冻结, 冻结孔布 置成圆形, 而且内外圈冻结孔分别从隧道两侧打钻。 由此形成的冻结壁受力性能较好, 内、 外圈冻结管在 对侧所形成的盲区可以互相弥补。另外, 采用双排 孔冻结具有冻结时间短、 冻结壁强度高等优势。 6 . 2 % 口 &字形支撑 国内首次 在连接通道与隧道连接处设置一个 % 口 &字形隧道管片支撑, 这样既能够有效地防止土 体冻胀及通道开挖对隧道管片的不利影响 , 又不妨 碍隧道内的交通通行。 7 1 号连接通道施工情况 长江隧道 1 号连接通道自 2007年 9 月 11 日开 工 , 上行线自 11 月 6日开机冻结 , 下行线自 11 月 10 日开机冻结。 2008年 1月 2 日钢管片被全部拉开 , ! 22 !
表 1 特征截面冻结壁厚度和平均温度表 截面 有效厚度 /mm 平均温度 / A 2230 - 11 . 8 B 2000 - 14. 2 C 2660 - 14. 6 D 2190 - 14. 3 E 2200 - 11. 8
∀地下工程与隧道 # 2009 年第 1 期
表 2 联络通道安全系数表 位置 中间通道 安全系数 喇叭口 5. 16 无拉应力 6. 86 项目 抗压 3. 56 弯折 50 抗剪 4. 62
外力作用下易发生触变和流变等特性, 故在一定的 动力作用下 , 土层的土体结构极易被破坏 , 使土体强 度降低。因此, 在连接通道施工时应确保土体有足 够的冻结强度。而 2、 3t层为粉性土层 , 其透水性 强 , 如冻结强度不足以抵抗周围未冻结土层中微承 压水水头压力, 则易发生突发性的涌水、 涌砂事故 , ! 20 !
了可靠的参考 , 并为隧道的质量和安全提供了可靠 的保障, 还可为日后类似工程的建设提 , 陈国强 , 彭铭 . 钱江特 大隧道盾 构推进 段施工 风险评估 [ J]. 地下空间与工程学报 , 2007, ( 3). 白云 , 汤 竞 , 毛建 民 . 风险 管理 在上 海轨 道交 通 10 号 线工程中的应用 [ J]. 隧道建设 , 2007( 8). ( 收 稿日期 : 2009- 01- 20)
参 [ 1] 考 文 献
经计算 , 冻结壁在喇叭口和通道处都没有达到 设计冻结壁厚度 ( 通道处 2 . 7 m, 喇叭口处 2 . 5 m )。 设计单位 考 虑到 原 先设 计 的冻 结 壁安 全 系 数为 5 . 19 , 实际计算结 果很难达到。而 ∀上海市工程建 设规范连接通道冻结 法技术规程 #规定: 抗压强度 安全系数不小于 2. 0 , 弯折不小于 3 . 0 , 抗剪不小于 2 . 0 。将上述五个截面冻结壁厚度以及平均温度进 行验证并结合目前的测温资料分析, 实际计算的安 全系数远远大于技术规程要求。因此, 在此冻结壁 厚度和平均温度下开挖是安全的。 经设计和施工多方论证, 一致认为 1 号连接通 道已经具备了开挖条件, 可以进行开挖工作。
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