上海越江隧道盾构机出洞地层冻结加固技术
盾构始发端土体冷冻施工技术
盾构始发端土体冷冻施工技术摘要：盾构始发是盾构施工过程中关键环节，盾构始发的端土体的稳定性是不容忽视的问题。
盾构始发段为基岩孔隙裂隙水赋存于第三系胶结不良的砂岩、砂砾岩中，因粘土岩阻隔作用表现为多层含水层，该含水层水量较丰富，其补给、排泄均为地下径流。
始发期间经现场测量，始发段水头维持在23m左右，盾构始发过程中，可能会出现涌水、涌砂的危险情况。
为了进一步减少洞门破除过程的高风险，采用局部冻结工艺，预计形成2.0m厚的冻土墙，可以有效封水及对原有加固土体进一步的补强作用。
关键词：盾构；加固区；端土体；冷冻引言：盾构法施工工序分为：盾构始发，盾构掘进，盾构到达三方面，其中盾构始发和到达是这个施工工法中尤为重要的两个环节。
盾构机的正常始发就是能否进行后续工作的关键。
**工程采用复合式泥水盾构机进行河底部的穿越工作，下面针对**工程的特例对盾构始发，采用局部冻结法，有效保障盾构始发的情况，浅谈一下盾构始发过程中端土体冷冻法施工。
1、工程概述1・1**工程简介**工程主体工程由南北岸渠道，退水洞、进口建筑物、过河隧洞、出口建筑物及防护堤等部分组成。
过河隧洞采用泥水盾构法进行施工。
总长4250m，包括过河隧洞和** 隧洞段两部分组成，双洞并行布置，隧洞轴线间距为28m。
1.2地质情况河床及漫滩地下水为孔隙水和基岩孔隙裂隙水。
基岩孔隙裂隙水赋存于第三系胶结不良的砂岩、砂砾岩中，因粘土岩阻隔作用表现为多层含水层，该含水层水量较丰富，其补给、排泄均为地下径流。
现场进行测量降水井的正常水位为90m高程，盾构机的中心高程为67m，洞门中心的就是有23m的水头，相当是2.3bar多的压力。
1.3盾构端土体的加固及破除情况盾构始发的前方的加固情况如下：素混凝土墙80cm、高喷加固区11m及高喷加固区外3m处设置灰浆墙作挡水帷幕，自凝灰浆墙为圆环呈跑道形布置，墙厚80cm （见图1-1）。
盾构机始发要经过，竖井洞门处预埋钢环，80cm竖井内衬（在前期施工中已经破除），150cm地连墙，随后进入加固区。
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 。 、
盾构出洞冻结加固拱棚结构内力分析
Ｖ Ｉ３ ． ３Ｎｏ ４ ． Ｆｅ ． ２ ０ ｂ ０７
文章编号 ： ０ ． ２ （０７ ０ — ７ ．２ １ ９ ８ ５ ２０ ） ０ ６０ ０ ６ ４ ２
群 钉 连 接 件 在 桥 梁 工 程 中 的 应 用
廖 崇 庆
摘 要： 介绍 了 群钉连接件的国内外研究状况， 阐述了群钉连接件在桁架组合桥、 连续组合箱粱桥、 大跨度斜拉桥桥塔等 桥梁工程中的使用情况， 并总结 了 群钉连接件的优点， 以进一步推广群钉连接件的广泛应用。
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第 ３ 卷 第 ４期 ３ ２００７年 ２月
山 西 建 筑
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文章编号 ：０ ９ ８ ５ ２ ０ ）４０ ７ － １０ ． ２ ［０ ７ ０ ２ ５ ２ ６ ０
圈 １ 拱棚冻结壁结构 圈
板块之间为冻结拱棚， 其作用是保证盾构机进入正常推进前建立
压力泥浆系统 ， 进入 正常工况 。
通常在冻结方案设计中将冻结拱棚结构简化为在深度上受 不均匀压力作用的半圆拱， 文中将拱棚结构简化为单心固定无铰 拱 ， 进行 内力 验算 。 并
１ 工程简 介
的漏失 。
．
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为了使盾构推进顺利 ， 应避免在拱棚 区刀盘切割冻土， 冻土 拱棚的内径与刀盘外口保持 ０ ５Ｔ的环状非冻土带间隙。 ． Ｉ Ｉ
冻土拱棚 可以被视为在深 度上受均 匀压力作用 的门型拱 ， 设
圈 ３ 计算 内力图
计冻结壁厚度时将其简化为等厚度固定无铰拱（ 见图 ２ ， ０ ）ｄ ＝ｄ
熊 １ １８ ， ， ￣（９ ２ ） 男 中国矿业大学建筑工程学院硕士研究生 ， 江苏 徐 州 ２ １０ ２０ ８
盾构进出洞冻结加固技术
盾构进出洞冻结加固技术摘要：人工地层冻结法在1862年首次得到应用工程中，1993年被应用于地铁建设，上世纪60年代末首次应用于我国地铁建设。
冻结法在地铁建设中得到了越来越普遍的应用。
本文以昆明地铁冻结施工为案例介绍盾构进出洞施工中的冻结法加固设计及施工应用技术。
关键词：冻结法盾构加固进出洞1 引言在地铁盾构法施工中，盾构始发出洞及到达接收进洞施工风险大，且多造成了重大损失。
尤其在昆明高富水的软弱地层中，盾构安全进出洞是工程成败的主要、关键技术。
本文结合昆明地铁的工程实践，对人工地层冻结技术在盾构进出洞中的设计及应用进行探讨。
2 工程概况昆明地铁5号线六标包括河～广～怡两个盾构区间。
盾构施工采用2台盾构机从河尾村站先后始发，过广福路站后，二次始发到达怡心桥站。
两区间左线共有4个端头，广福路站的始发接收端头地基采用‘水泥系+冻结法’的加固。
2.1 工程地质洞门位置主要土层自上而下分述如下：（2）2-2层泥炭质土：黑色，软塑，以黏性土为主，含有腐烂的朽木及有臭味，干强度及韧性较好；具高压缩性、孔隙比大、含水率高等特征；各钻孔均揭露该层，呈层状分布，层厚1.20~5.60m，平均厚度3.43m；层面埋深3.80~11.90m；层面标高1876.26~1884.18m；承载力特征值fak=40kPa，岩土施工工程等级为Ⅰ级。
（2）5-3层粉砂：灰褐色，饱和，中密，成分以石英，长石为主，微胶结，级配一般，具中等压缩性；有2个钻孔揭露该层，呈透镜状分布，层厚2.00~2.40m，平均厚度2.20m；层面埋深10.20~11.80m，层面标高1876.15~1877.16m；承载力特征值fak=100kPa，岩土施工工程等级为Ⅰ级。
（2）3-3层粉质黏土：褐灰色、灰绿色，可塑，主要成份以黏粒为主，粉粒次之，具中等压缩性；有7个钻孔揭露该层，呈透镜状分布，层厚1.00~3.10m，平均厚度2.00m；层面埋深8.70~13.50m，层面标高1874.45~1879.24m；承载力特征值fak=100kPa，岩土施工工程等级为Ⅱ级。
盾构接收冻结加固施工方案
盾构接收冻结加固施工方案1.引言盾构施工是一种常用于地下隧道工程的先进施工技术，但在一些特殊工况下，隧道的地质条件较差，地下水位较高等，可能会出现隧道变形、渗漏等问题。
为了确保隧道的安全和可靠性，需要采取冻结加固等措施。
本文将介绍盾构接收冻结加固施工方案，以保证工程质量。
2.施工前准备在进行冻结加固施工前，需要进行如下准备工作：• 2.1 施工图设计：根据工程的实际情况，进行施工图设计，包括冻结井的位置、数量和尺寸，以及冻结管道的布置等。
• 2.2 材料和设备准备：准备好冻结材料，如液氮、冻结管、冻结剂和冷却设备等。
• 2.3 施工队伍组建：调配合适的施工队伍，包括冻结施工人员、施工管理人员和安全监督人员等。
3.施工过程盾构接收冻结加固的施工过程主要包括以下几个步骤：3.1 设置冻结井根据施工图设计，确定冻结井的位置和尺寸。
使用钻机在地面上进行钻孔，然后安装冻结管。
冻结管的数量和布置应符合设计要求。
3.2 注入冻结剂将冻结剂注入到冻结井中，通过冻结管道将冻结剂输送到地下隧道周围。
冻结剂的注入量和注入速度应根据地下隧道的尺寸和地质条件进行合理调整，以确保冻结效果。
3.3 控制冻结温度通过冻结剂和冷却设备，控制冻结井和地下隧道周围的温度。
温度的控制应根据地质条件和冻结需求进行调节，以确保冻结效果的达到要求。
3.4 监测隧道变形在冻结过程中，需要对隧道的变形进行实时监测。
可以使用测量仪器进行监测，如位移计、应变计等。
监测结果应及时记录和分析，以便根据情况进行调整和决策。
3.5 测定冻结时间根据隧道的尺寸、地下水位等条件，确定冻结的时间。
冻结时间过长可能会造成工程期延误，冻结时间过短则可能无法达到预期的加固效果。
4.施工安全措施在进行盾构接收冻结加固施工时，需要严格执行以下安全措施：• 4.1 安全防护设施：设置门禁、警示标志、防护栏杆等安全设施，确保施工现场的安全。
• 4.2 安全培训：对施工人员进行必要的安全培训，提高他们的安全意识和应急处置能力。
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。
地铁项目加固工程中冻结法施工关键技术的运用
地铁项目加固工程中冻结法施工关键技术的运用发布时间：2021-08-27T15:16:31.920Z 来源：《城镇建设》2021年4月10期作者：闫超[导读] 为满足城市化建设要求，对地下空间的合理利用成为现今社会关注的重点。
闫超上海中惯建设工程有限公司上海 201800摘要：为满足城市化建设要求，对地下空间的合理利用成为现今社会关注的重点。
冻结穿越工程作为地下空间开发的重要项目，其施工质量将直接影响地下空间的稳定性，并关乎地上结构质量。
所以合理应用冻结施工技术成为目前业内研究的重点。
本文就结合地铁项目加固工程，对冻结施工技术的应用展开详细的分析和说明。
关键词：地铁项目加固；冻结法；施工技术地铁工程项目是目前城市化建设中较为重要的组成部分，是城市交通行业进一步发展的关键。
地铁工程项目多以地下施工为主，对稳固性要求较高，所以在施工作业中需注重冻结穿越的质量把控，合理规划冻结孔位置、设计强度、厚度、冻结时间及推进冻结板块的长度等，根据这些参数数据科学规划施工方案，以推动施工作业的安全进行。
1.人工冻结技术的原理冻结法最初应用于金矿开采，起源于俄国，后凭借显著的优势流传到德国，开始应用于煤矿矿井建设。
随着冻结法使用越来越普遍，逐渐成为地下工程施工中不可或缺的地基加固技术。
现阶段，冻结法已经被广泛运用于地铁施工中，且实践应用越来越完善与成熟。
人工冻结技术又称之为人工制冷技术，是指使地表层液体在持续低温状态下快速凝固，形成固体，增强地基的强度、稳固性与抗水渗性，在提升地基可靠性的基础上，达到隔绝地基与地下渗水的目的。
可以说，人工冻结技术的应用，是地下工程施工有序开展的必要条件。
通常情况下，人工冻结技术以氨类物质作为主材料。
整个制冷系统主要由氨循环系统、盐水循环系统及冷却水循环系统三部分组成[1]。
制冷系统应用的主要目的是采用人工干预的措施，对岩土性质进行改良，增强地基基础的可靠性，以便在坚固护壁的支撑下，保障钻井等工序的有序开展。
盾构进出洞全方位风险控制冻结加固技术
证 明， 全方位风险控 制冻结加 固技 术在 复杂地 质条件 下盾 构进 出洞施工 中 ， 简单 易行 ， 安全 可靠 ， 值得 推广
盾构 进 出洞 全 方 位 风险 控制 冻结 加 固技 术
嵇 彭
（ 中煤第五建设有 限公 司上海分公司 ， 上海 ２ １０ ０ ９０）
［ 要］ 在含水复杂的地质条件下采用水平冻结法进行盾构进 出洞施工 ， 以通过延 长 （ 深 ） 平冻结外 摘 可 加 水 圈冻结深度 ， 使冻结加固体全方位包裹并超 过盾构 机本体 ， 利用外 圈冻结孔 的维护 冻结 ， 盾构推 进过程 中 将
分、 土颗粒的分散度 、 土中水的化学成分和外加载荷。
全方 位风 险控 制 冻结 加 固 ， 长 了盾 构 机 推进 延 过程 中形成 的微 小 水 流通 道 ， 构 机 在冻 土 中的 推 盾 进时 间较 长 。冻 结加 固体 包 裹 整个 盾 构 机 ， 外 圈 且 冻结 管在盾 构机 进 出 洞过 程 中一 直进 行 维 护 冻结 ， 为微小 空 隙 中的水相 变成 冰创造 了条 件 。只有 当维 护冻结 使该 微小 空 隙 中水 土 回冻成 冻 土 后 ， 土 与 冻 壳体才 能 紧密冻 着 ， 空 隙 中水 土 回冻正 是 全 方 位 而 风险 控制 冻结加 固所需 要 的 。为避免盾 构机 外壳 与 冻土 在过 低温度 下 紧 密冻 着 ， 在 盾 构进 出洞 过程 需 中 ， 壳体 温 度 进 行 实 时 监 测 （ 采用 工 业 红外 测 对 可 温仪 ） 使 温度不 低 于 一 ， ３℃ ， 备好 热发生 器 。 并 问题 ２ 的解决 现在 较为简 单 ， ） 用专 利 产 品长距 离水平钻孑 防喷接驳 器 （ Ｌ 专利 号 ：Ｌ０９０７ １６４ Ｚ ２０２２３３． ）
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。
盾构进出洞加固施工方案
盾构进出洞加固施工方案一、施工背景和目的：盾构机进出洞施工是指盾构机从洞口进入地下开挖，并最终从另一洞口运出的施工过程。
在盾构机进出洞的过程中，洞口周围地层会受到较大的影响，可能导致洞口附近地层的变形和不稳定。
因此，必须采取适当的加固措施，确保施工的安全和地下环境的稳定。
二、施工方法：1.地质勘探：在施工前，必须对盾构进出洞的地质条件进行详细的勘探和分析。
通过地质勘探，可以了解到地层的厚度、性质、稳定性等信息，为施工提供重要的依据。
2.加固设计：根据地质勘探结果，进行加固设计。
加固设计主要包括洞口锚杆加固、地下水排泄、地层加固等内容。
洞口锚杆加固可以增加洞口的稳定性，地下水排泄可以控制洞口附近地下水位，地层加固可以增加洞口周围地层的稳定性。
3.施工步骤：(1)洞口锚杆加固：首先，在洞口附近的地表上钻孔，并注入水泥浆体，形成锚固体。
然后，将锚杆插入钻孔中，并与锚固体连接。
通过这种方式，可以将洞口的力分散到周围的地层中，增加了洞口的稳定性。
(2)地下水排泄：为控制洞口附近地下水位，需要在洞口附近钻孔，并通过管道将地下水引导到其他地方。
这样可以降低洞口附近地下水位，减少地层的变形和不稳定。
(3)地层加固：地层加固是通过注入固化剂或者灌浆来增加地层的稳定性。
根据地质条件的不同，可以采用不同的地层加固方法。
常见的地层加固方法包括注浆加固、冻结法加固等。
三、安全措施：1.施工前进行施工方案论证，确保施工的安全和可行性。
2.施工过程中进行地下水位的实时监测，及时调整排水和加固的措施。
3.定期对施工现场进行安全检查，排除施工过程中可能存在的安全隐患。
4.严格执行施工操作规程，保证施工人员的安全。
四、项目实施进度：根据盾构进出洞加固施工的复杂性和地质条件的不同，施工周期可能会有所差异。
在制定施工计划时，应充分考虑施工时间，并合理安排各个施工步骤的顺序和时间。
同时，应在施工前制定详细的工程进度表，确保施工的按时完成。
冻结法技术在双层越江隧道工程联络通道施工中的应用
３２ 钻 孔 偏 斜 和 终 孔 间距 ．６ ．
３ 冻结 施 工
３１ 施 工 方法 ．
钻 孔的偏斜不宜大于 １ ，终 孔间距内排冻结孔不 得大 ％ 于 １ 外排冻结孔不得大于 １ ， ． ｍ， ２ ． ｍ 否则应补孔。 ４ ３２ 测温孔与卸压孔布置设计 ．７ ． 每个联络通道布置 １ 个测温孔 ， ２ 两端各布置 ６个 ， 目的 主要是测量冻结帷幕范围不同部位的温度发展状况 ， 以便综
砂 土层 ， 孔隙 比大 ， 承载 力低 ， 易压缩 ， 容 在动 力作 用下易流 变， 开挖后天然土体本身难以 自稳 ， 易发生水砂突 出。 以冻 所
结加 固施工设计 主要针对含承 压水 的⑦ 号层砂土来采 取切
实可靠 的技术措施 ， 以确保 ４条联络通道施工安全 。
型
霹
２ 冻结帷幕设计
【 要】 摘 上海复兴 东 路越 黄浦江隧道 为南北线双层 式，上下层共设置 ４ 条联 络通道 ，共 中 ３ 条位于不稳定 的⑦层微 承压水
砂性土层 中，为 了确保 安全，采 用冻结 法施 工。阐述 了冻结帷幕工 艺，以及 冻结加 固体内开挖 、支撑 、结 构、充填注浆施 工顺 序及 采取 的技 术措施 ，顺利 完成 了 ４条联络通道的施 工任务。
结 构 尺 寸 见 图 １ 图 ２ 、 。
图 ２ 联 络 通 道 剖 面
联络通道主要位 于⑦ ．砂 质粉土和⑦ 砂土 层中。浦西段 Ｊ
上层 、 下层联络通道均位 于⑦Ｈ砂 质粉土和⑦ Ｈ砂土层 中。
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其 中 ３条联络通 道均在⑦ 号层土中 ， ⑦号层土是含承压水 的
【 作者简介 】 亮（９ｏ ）男 ， 邵 １６－ ， 本科 ， 工程师。 系地址 ： 联 上海
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
Ｓ ａ ｇ ａ ， ｓａ ｘ ｍｐｅ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｉｔ ｄ ｃ ｅ ｒ ｉｆｒ ｅ ｎ ｒｇ ａ ，ｒｚ ｎ ｓ ｉ ｃ ｒ ｉ ｅ ｉｎ ｆ ｅ ｉｇ ｈ ｎ ｈ ｉａ ｅ ａ ｌ ， ｓ ａ ｅ ｒ ｕ ｅ ｔ ｅｎ ｏｃ ｍｅ ｔｐ ｏ ｒｍ ｆ ｅ ｏｌ ｕ ｔ ｎ ｄ ｓ ，ｒ ｚ ｎ ｈ ｎ ｏ ｓ ｈ ｏ ａ ｇ ｅ ｎ ｓ ｓ ｍ ｅ ｉ ｄ ｃ ｎ ｔ ｃｉｎ ｔｃ ｎ ｌｇ ｓａｒ ｆｒｎ ｅ ｆｒｔｅ ｄ ｉｎｎ ， ｏ ｓ ｕ ｔ ｎ ａ ｄ ｒ ｓａ ｃ ｒ ｍｉ ｒ ｙ ｔ ｄ ｇ ａ ｏ ｓｒ ｔ ｈ ｏ ｙ ａ ｅ ｅ ｃ ｏ ｅ ｇ ｉ ｃ ｎ ｔ ｃｉ ｅ ｒｈ ｆ ｌ ｅ ｓｎ ｎ ｕ ｏ ｅ ｏ ｅ ｈ ｓ ｇ ｒ ｏ ｎ ｅ ｏ ｉ ａ
常见的盾构进出洞土体加固技术
常见的盾构进出洞土体加固技术摘要：盾构进出洞施工时，洞口土体易流失和坍塌, 造成安全事故。
盾构始发和接收前应根据地质条件进行端头加固[1]，确保洞口暴露后正面土体的稳定。
当前常见的土体稳定技术有降水法、高压旋喷桩、深层搅拌桩及冻结法等。
关键字：盾构进出洞、土体加固技术、降水法、高压旋喷桩、冻结法引言：盾构的进出洞施工技术必须根据工程所处地层的土质、水文、环境条件和环境保护要求的等级而制定，如何科学、合理地运用各种不同的进出洞土体加固技术，使其符合各工程的特定工况条件要求，是一项值得研究、探讨的课题。
1、盾构进出洞施工中易发生的事故1.1洞门处土体涌入井内洞口封门拆除后，井外土体不能自立，井内洞圈的密封装置还不能阻挡洞外的土体，所以洞口外土体随之进入井内，造成地面沉陷，影响附近地下管线和地面建筑物的安全使用，如情况严重，则造成井下无法施工。
1.2洞口周圈涌泥水由于在出洞施工时会损坏洞口密封装置，盾构出洞后没有及时做好洞口防渗漏处理，因此在盾构未全部通过工作井洞圈或已经脱出洞圈时，井外泥水不断从洞圈与盾构之间的间隙涌入井内。
如不及时处理，将导致地面沉陷和洞口处已建设好的隧道产生过量沉降。
1.3盾构出工作井洞口时上抬或下沉盾构出工作井洞口后，就失去了基座的支撑，若在施工中对正面平衡压力值的设定和控制不当，则极易产生盾构的上抬或下沉，这将使刚建成的隧道偏离设计轴线，甚至无法正常施工。
进土部位和进土量控制不当，易使盾构上抬，于是地面也随之隆起；正面土体流失过量，超量出土，易使盾构产生下沉。
1.4管片不良现象盾构进出洞处管片易产生破碎、环面不平、环向旋转、内外张角严重、纵缝喇叭大等现象。
2、进出洞土体加固技术盾构进出洞时需采取土体稳定措施。
洞门外土体能稳定自立相当长一段时间后，可安全拆除封门。
但在施工时必须对加固处理后的土体实际性能作检测，确认其达到施工所规定的要求，方可拆洞口封门[2]。
当前常见的土体稳定技术有降水法、高压旋喷桩、深层搅拌桩及冻结法等。
旁通道冻结法技术规程完整
上海市工程建设规范旁通道冻结法技术规范Technical code for crosspassageFreezing methodDG/TJ08-902-2023J10851-2023主编单位：上海申通轨道交通研究征询有限公司批准部门：上海市建设和交通委员会施行日期：2023年10 月1日2023年上海1.总则1.0.1为了贯彻执行工程建设的方针，政策，推广应用在设计，施工中的各项行之有效的科研成果和经验，保证地铁建设工程冻结法施工质量，促进技术进步，做到经济合理，安全可靠，特指定本规程。
1.0.2 本规程合用于上海地铁建设中圆隧道旁通道应用盐水制冷系统的冻结法技术的工程勘察，地层冻结设计，冻结壁形成及其检测，冻结孔施工与冻结管质量，冷冻站制冷系统，掘砌及监控德望可以方面。
在设计及施工时，应严格执行本规程的规定。
1.0.3在旁通道地层冻结设计和掘砌施工中，应因地制宜，因时制宜，合理设计，精心施工，严格监控，。
在地层冻结设计时，应综合考虑工程特性，周边环境和工程地质条件及水位地质条件，选择合理的冻结壁结构和冻结工艺。
在旁通道掘砌施工中应做到地层冻结与掘砌的协调配合，保证施工安全。
1.0.4采用冻结法施工的盾构进出洞加固，建筑基坑维护，隧道地基土加固和其他隧道旁通道施工等工程，可根据工程的特性和工程地质及水文地质条件，参考应用本规程。
1.0.5采用冻结法施工的旁通道工程，除应符合本规程的规定外，还应符合国家和本市现行的有关标准，规范和规程。
2 术语2.0.1 冻结法 ground freezing method在施工地下构筑物之前，用人工制冷的方法，将构筑物周边含水地层进行冻结，形成具有临时承载和隔水作用并满足工程施工安全需要的冻结壁，然后在冻结壁的保护下进行构筑物掘砌作业的一种施工工法。
2.0.2 盐水制冷系统 brine refrigeration system以氯化钙等盐溶液为冷媒剂的间接制冷系统。
上海越江隧道盾构机出洞地层冻结加固技术
上海 西 藏南 路 越 江 隧道 总体 走 向为 浦 西 西 藏
本 场地 浅部 地下水 为 潜水类 型 。 给来 源 主要 补
Ａ ｓｒｃ： ｏ ｂｎｄｗｔ ｔ ｉｆ ｃｍ ｎ ｒ ｅｔｏ ｉｄｌｕｃ ｉ ｈ ｎｈｉｕ ｎｌｔｉｐｐｒ ａ ｌ ｉｔ ｄ ｃｓ ｂ ｔ ｔ ｍ ｉｅ ｉ ｅ ｅｎ ｒｅ ｅ ｔ ｏ ｃｆｒｈｅ ｎｈｎ ｉ Ｓ ａｇａ ｔｎ ｅ ｈｓ ａｅ ｉ ｙ ｎ ｏｕ ｅ ａ Ｃ ｈｈ ｒ ｏ ｐｊ ｓ ｌａ ｇｎ ， ｍ ｎ ｒ
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盛 延 伸
（ 中煤第一建设公 司特凿处 ， 河北 邯郸 ０ ６ ０ ） ５０ ３
摘 要 ： 合上 海越 江 隧道 盾 构机 出洞 地 层 冻 结加 固工 程 ， 绍 出洞 地 层 冻 结加 固技 术 与设 计 方 案 ． 结 介 阐述 冻 土墙
冻结技术在盾构工程中的应用浅析
冻结技术在盾构工程中的应用浅析引言随着我国城市地下建筑业的兴起，在市政工程中，煤炭行业冻结凿井法作为一种有效的处理松软地层的特殊技术，越来越显示出其优越性。
在北京、上海、广州等地的地铁建设中，冻结技术的应用已取得了很好的效果。
目前，天津市市政工程即将进入建设高峰期，冻结技术也已作为一种较成熟的施工工艺应用到现场施工中，主要工程有盾构进出洞及旁通道、泵站施工。
冻结法加固土体作为一种较成熟的工艺已经广泛应用与各类工程中，市场开发前景广阔，在进洞工程中，冻结法施工所形成的冻结帷幕具有均匀性好、强度高、隔水性好等优点，再结合洞圈钢板加焊盾尾刷、降水井等措施可有效地降低盾构进洞的风险。
由于冻结法施工工期较长，难度和风险较大，所以目前工程中使用的设计方法大多偏于保守，即加大冻结壁厚度或降低冻结温度，而且一般多采用短距离水平冻结加固土体实施盾构进洞工程，超长水平冻结技术应用较少，结合天津站站地质条件复杂，地面建筑物分布密集，地理位置极其重要及施工限制条件多的特点，首次尝试超长水平冻结并取得圆满成功。
该工程特点：（1）地质条件复杂，该进洞区域下部位于含承压水砂层中，水头压力达3.5bar，所处地层水中具有一定的含盐量，含盐量对冻结土层温度和强度都有一定影响。
（20盾构进洞是隧道施工过程中重大风险点，尤其该进洞工程处于天津站下方，距离进洞口位置旁侧约14米是京津城际列车，地面建筑分布密集。
1 工程概况天津市区至滨海新区快速轨道交通工程中山门西段工程天津站站～七经路站区间隧道左线和右线均从七经站出发，推进至天津站站，盾构直径φ6340mm，洞门直径φ6700mm，洞门中心标高-17.70米，自然地面标高+2.88米，盾构在天津站接收，洞口形状为圆形，洞口开口净直徑为6.7m。
加固区域上部土层厚度近18m，加固地层为⑤1灰色粉质粘土、⑥1粉质粘土、⑥2粉土、⑦1粉质粘土、⑦4粉砂。
2 方案设计根据冻结帷幕设计，冻结孔按近水平角度布置。
盾构进出洞地基加固
第一章盾构进、出洞地基加固方法概述一、盾构进、出洞地基加固土层描述盾构进、出洞地基加固是指天然地层土不能满足工程施工需要而必须采取工程措施加以改良的一种工程技术，其目的利用各种工艺方法对地基土进行加固，用以提高地基的抗剪切强度，降低地基的压缩性同，改善地基的透水特性，改善地基的动力特性和改善特殊土的不良地基特性以确保盾构过出洞的安全性，降低盾构隧道施工的风险。
上海地区与城市建设直接有关的是上部70m左右的土层，自上而下分为三个压缩层，其主要特点如下：表层人工填土下面，在不少地区有各种大、深度不同的暗浜，浜土大多是呈流塑状态的黑色淤泥，有臭味。
这种暗浜在市政地下工程与上部建筑施工前需认真勘测清楚并采用地基加固或其他方式来进行处理。
在大致20m深度范围内普通分布有层厚不同的淤泥质粘土层，这层土的塑性指数1p为20左右，液限W1＝40～50％，塑限W P=20~25%,r＝17～17.5KN/m3,孔隙比常大于1.3压缩系数a0.1～0.2在1MPa-1左右，不排水抗剪强度Su＝10～30KPa，灵敏度为3～5。
这层土的强度低、变形大，常造成工程的地基整体稳定性不够，产生过大的沉降或不均匀沉降上海地区的地基加固大都是针对这层土而进行的。
在大致35m深度范围内的淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土层中普遍夹有薄层粉砂或厚度不等的粉砂层，使上海地区土层的水平渗透系数比垂直向大二个数量级。
这个特点使其在暴露状态容易产生不同程度的流砂现象，也使得上海的粘性土层中进行井点降水成为可能。
其土层描述以及物理特征详见表1-01和表1-02。
上海地区土层描述二、地基加固方法选择的因素盾构进、出洞地基加固的核心是处理方法的正确选择与实施。
而对某一工程来讲，在选择处理方法时需要综合考虑各种影响因素，如地基土的类别、加固深度、周围环境条件、材料来源、施工工基、施工队伍技术素质与施工技术条件、设备状况和经济指标等。
对地基条件复杂、需要应用多种处理方法的重大项目还要详细调查施工区内地形及地质成因、地基成层状况、软弱土层厚度、不均匀性和分布范围、持力层位置及状况、地下水情况及地基土的物理和力学性质；施工中需考虑对场地及邻近建筑物可能产生的影响、占地大小、工期及用料等。
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。
冻结法在盾构隧道的应用
冻结法在盾构隧道中的应用翁家杰王朝晖摘要本文第一简要叙述丁冻结法的进展历史进程，举例分析丁冻结技术在国际盾构隧道工程中的应用情形，并对其大体理论及应用的若干技术问题迸行丁较为详细的论述。
一、冻结法的进展冻结法是利用人工制冷技术，使地层中的水结成冰，把天然岩土变成冻土，增加其强度和稳固性，以隔间地下水与地下工程的联系。
在冻结壁的保护下进行地下工程掘砌施工, 是一种有效的特殊施工技术。
19世纪60年代，冻结法第一应用于英国南威上的建筑基础工程。
1883年，徳国工程师波茨舒(F. H. Poetsch)在阿尔巴里得煤矿采用冻结法施工深103m的井筒，并取得专利：引发工程界的关注。
随着地下空间的慢慢开发利用，新工程的不断出现，增进了冻结技术的迅速进展。
近几年来，冻结法已进展成为一门较为成熟的特殊施工技术，被普遍应用于水利工程、地基基础工程：隧道工程和矿井建设等工程中。
目前世界各国应用冻结法凿井的最大深度见表1。
冻结法在我国起步较晚，但进展速度却专门快。
自1955年开滦矿区应用冻结法凿井以来，现已在12个省区推行，共施工360多个立井井简、斜井井筒和风道口等，冻结总长度约6万米。
冻结法已成为我国通过不稳固冲积层和裂隙含水层的主要施工方式，专门是自1675年以来，冻结工程量有较大的增加，年平均冻结长度达2300m。
本世纪60年代，液氮冻结法的出现为冻结法的进展历史揭开了新的一页。
由于炼钢工业和空分技术的进展，大量的制氧副产品氮气通过液化取得的液氮已被应用到实用的工业领域和国民经济部门。
液氮在常压下沸点为一195. 8°C,气化潜热为kg,氯的显热为1. 05J /(kg ・k)。
液氮对震动、热和电火花是稳固的，且没有侵蚀性。
其良好的理化性质使之成为一种比较理想的制冷工质。
和传统冻结法的氨循环、盐水循环、冷却水循、一环组成的复杂系统相较，液氮冻结系统简单，具有低温、快速和高强的特点° 1992年中煤特凿公司、上海隧道公司和中国矿业大学合作完成上海地铁1号线151井以北软上盾构隧道的贯通工程，实现了液氮冻结在我国的第一次工程应用。
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第５卷第２期２００８年４月Ｖｏｌ．５Ｎｏ．２Ａｐｒ．２００８现代交通技术ＭｏｄｅｒｎＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ上海地处长江入海口，地质构造为三角洲冲积淤泥地层，建筑物基础或地下构筑物多位于淤泥质软土地层中，其越江隧道、地铁隧道均采用盾构法施工。
盾构机由工作井出洞施工时，为防止洞门开启时洞口土体涌水、涌沙，造成地面沉降、地下管线受损及淹井事故，一般需对洞口附近土体进行加固。
地层冻结工法是２０世纪９０年代开始逐步引入市政工程领域的，由于其形成的冻土墙具有封水性好、强度高等优点，较多地应用加固盾构进、出洞周围土体。
本文结合上海西藏南路越江隧道工程，对国内首次应用地层冻结加固工法加固出洞口地层的加固技术进行介绍，以供类似工程参考。
１工程概况上海西藏南路越江隧道总体走向为浦西西藏南路接浦东滨州路———博文路，采用盾构法施工。
盾构机直径Φ１１．５８ｍ，长１１．２４５ｍ。
在盾构出洞处，洞口中心标高为－１０．６１３ｍ，工作井附近自然地坪标高约为＋３．８ｍ。
为了避免在盾构机出洞时扰动地层，造成涌水、出沙，拟对盾构出洞口附近的地层进行冻结加固。
浦东工作井（ＰＤ０）位于滨州路、连云港路以东８０ｍ处，平面尺寸３７．６ｍ×２１．６ｍ，开挖深度２３．２９８ｍ。
１．１工程地质条件拟建场区地势平坦，地面标高一般为３．６８～４．１５ｍ，高差０．５３ｍ。
根据地勘成果，本地基在６０ｍ深度范围内，按其成因类型、土层结构及其形状特征可分为７层，１１个亚层。
由于受古河道切割影响，⑥层暗绿色硬土缺失，⑤３灰色粉质粘土、⑤４灰绿色粉质粘土在过ＣＫ２１＋６５０处也缺失。
土层特点为高含水量和大孔隙比、高压缩性和低强度的软弱粘性土，具高灵敏度及弱渗透性。
拟建场地地基微承压含水层分布于⑤２砂质粘土层，其顶板埋深１６．５０～１７．９０ｍ，⑤２层水头埋深为４．５４ｍ，⑤２与⑦承压含水层连通。
１．２水文情况本场地浅部地下水为潜水类型，补给来源主要为大气降水与地表径流，水位动态为气象型。
根据工程地质勘察报告，测得地下水位为１．２０ｍ。
２地层冻结加固方案设计２．１出洞主要解决的技术问题在打开预留钢筋混凝土洞门时，应确保迎头稳定，防止涌砂、涌水发生。
出洞时，隧道端部应力复作者简介：盛延仲（１９６３－），男，高级工程师，主要从事冻结工程施工工作。
上海越江隧道盾构机出洞地层冻结加固技术盛延仲（中煤第一建设公司特凿处，河北邯郸０５６００３）摘要：结合上海越江隧道盾构机出洞地层冻结加固工程，介绍出洞地层冻结加固技术与设计方案，阐述冻土墙的计算选型及冻结加固的施工流程，为隧道施工中盾构出洞土体加固提供参考。
关键词：隧道工程；盾构；出洞；冻结加固中图分类号：Ｕ４５５．４５２文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２－９８８９（２００８）０２－００５６－０４ＦｒｅｅｚｉｎｇＲｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｆｏｒＳｈｉｅｌｄＬａｕｎｃｈｉｎｇＣｒｏｓｓｉｎｇ－ｒｉｖｅｒＴｕｎｎｅｉｎＳｈａｎｇｈａｉＳｈｅｎｇＹａｎｚｈｏｎｇ（ＳｐｅｃｉａｌＤｒｉｌｌｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｈｉｎａＣｏａｌＦｉｒｓｔＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｈａｎｄａｎ０５６００３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＣｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｐｒｏｊｅｃｔｆｏｒｓｈｉｅｌｄｌａｕｎｃｈｉｎｇｉｎＳｈａｎｇｈａｉｔｕｎｎｅｌ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｆｒｅｅｚｉｎｇｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｏｆｓｈｉｅｌｄｌａｕｎｃｈｉｎｇｓｈａｆｔ，ａｎａｌｙｓｅｓｔｈｅｃｈｏｓｅｎｏｆｆｒｏｚｅｎｇｒｏｕｎｄｗａｌｌａｎｄｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｆｒｏｚｅｎｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃｏｕｌｄｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｆｏｒｓｈｉｅｌｄｌａｕｎ－ｃｈｉｎｇｓｈａｆｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｕｎｎｅｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｓｈｉｅｌｄ；ｌａｕｎｃｈｉｎｇｓｈａｆｔ；ｇｒｏｕｎｄｆｒｅｅｚｉｎｇｍｅｔｈｏｄ第２期杂，易产生大的扰动和地层变位，地层冻结主要提高围岩土层强度和稳定性，确保盾构安全出洞。
２．２出洞冻结方案［１］采用在出洞口周围土层中布置垂直冻结孔冻结的方法，在洞口外侧形成一道与工作井井壁紧贴的冻土墙（如图１所示），其作用是抵抗土层侧压力的作用，防止泥砂和地下水进入盾构出洞口，确保盾构机顺利出洞推进。
图１冻土墙的结构形式该隧道盾构机出洞加固区分３段，第１段是洞门封口段，冻土厚度３．３ｍ。
第２段为出洞土层稳定段，为拱顶部加两侧墙冻结，长度为６．７ｍ，拱顶冻土厚度２．５ｍ，两侧墙冻土墙厚度１．５ｍ。
第３段为前冻墙段，冻土墙厚度１．２ｍ。
隧道纵向加固长度１１．２ｍ。
考虑到本次盾构直径较大，为了确保安全，冻土和地下连续墙保证２ｍ宽的搭接。
冻结孔布置参数见表１，垂直测温孔１２个，其中Ｔ７、Ｔ８为８ｍ；Ｔ１￣Ｔ４为１０．６ｍ；Ｔ９￣Ｔ１２为２３ｍ；Ｔ５、Ｔ６为２５ｍ。
垂直测温孔具体位置见图２。
设地面监测点９个，具体位置见图２。
２．３出洞冻土墙厚度校核［２］冻土墙按周边固定圆板考虑，按下式进行计算：ｈ＝ＫＤ／２・（ＢＰ／σ）１／２（１）式中：Ｋ为安全系数，取１．３；Ｄ为开直径，取１１．５８ｍ；Ｂ为载荷系数，取１．２；Ｐ为荷载，取０．２６９ＭＰａ；σ为冻土抗弯折强度，取１．８ＭＰａ。
计算可得冻土墙厚度为３．２ｍ，冻土墙外侧受土层侧压力作用，按静止侧压力系数计算，取土工资料提供的最大值０．６４；取上覆土层的平均容重为ｒ＝１８．５ｋＮ／ｍ３，超载ｑｎ＝３０ｋＰａ；按洞口下缘埋深Ｈ＝２０．０９ｍ计算得冻土墙所受最大静止土压力为ＰＳ＝０．２６９ＭＰａ。
表１冻结孔布置参数表图２冰冻加固布孔图排序排间距／ｍｍ孔间距／ｍｍ孔数／个深度／ｍＡ４００（距地连墙）１０００／１１３０３５２５．１Ｂ１２００１４００／１１３０３３２５．１Ｃ１２００１４００／１１３０３３２３．１Ｄ１２５０１２００／１３００２６Ｄ１、Ｄ２、Ｄ１２、Ｄ１３、Ｄ１４、Ｄ１５、Ｄ２５、Ｄ２６号孔为２３．６ｍ，其余为８．３ｍ。
Ｅ１２５０１２００／１３００２６Ｅ１、Ｅ２、Ｅ１２、Ｅ１３、Ｅ１４、Ｅ１５、Ｅ２５、Ｅ２６号孔为２３．６ｍ，其余为８．３ｍ。
Ｆ１２５０１２００／１３００２６Ｆ１、Ｆ２、Ｆ１２、Ｆ１３、Ｆ１４、Ｆ１５、Ｆ２５、Ｆ２６号孔为２３．６ｍ，其余为８．３ｍ。
Ｇ１２５０１２００／１３００２６Ｇ１、Ｇ２、Ｇ１２、Ｇ１３、Ｇ１４、Ｇ１５、Ｇ２５、Ｇ２６号孔为２３．６ｍ，其余为８．３ｍ。
Ｈ１２５０１２００／１３００２６Ｈ１、Ｈ２、Ｈ１２、Ｈ１３、Ｈ１４、Ｈ１５、Ｈ２５、Ｈ２６号孔为２３．６ｍ，其余为８．３ｍ。
Ｉ１２５０１２００／１６００２２２３．６Ｊ９００１２００／１４００２４２３．６合计２７７５２４５．７盛延仲：上海越江隧道盾构机出洞地层冻结加固技术５７・・现代交通技术２００８年根据上述计算并参考工艺要求，取冻土墙有效厚度３．３ｍ，冻土墙的抗剪验算可用下式计算。
τｍａｘ＝ＰＤ／４ｈ（２）式中：τｍａｘ为计算最大剪应力；Ｐ为荷载，取０．２６９ＭＰａ；Ｄ为开孔直径，取１１．５８ｍ；ｈ为冻土墙厚度，取３．３ｍ。
计算可得τｍａｘ＝０．２３６ＭＰａ２．４冻结参数东西线共用一个冻结站，安装ＪＺＫＦ２２０型螺杆冷冻机３台和ＪＺＫＦ２１６型螺杆冷冻机１台（作为备用机）。
冻结管选用Φ１０８×６ｍｍ低碳无缝钢管，设计最低盐水温度－２８～－３０℃，积极冻结期３５ｄ。
主要冻结施工参数见表２。
表２主要冻结施工参数３出洞地层冻结加固施工流程在盾构出洞方向，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。
冻结法加固盾构出洞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—开洞门和盾构机出洞安装—拔后墙冻结管并局部冻结—推进施工—拔前墙冻结管并充填—停止冻结。
施工流程如图３所示。
图３出洞地层冻结加固施工流程４地层冻结加固效果分析４．１冻结加固效果上海西藏南路越江隧道盾构出洞西线于２００７－０５－２８开始冻结，２００７－０６－２８开始破地连墙，积极冻结３０ｄ。
打开洞门时，显示出地层冻结加固土体良好的均质性、隔水性和强度高的特点，充分保证了盾构机顺利出洞。
由于盾构机自身一些原因，盾构推进于２００７－０７－３０推出加固区，西线停止冻结。
图４为盾构出洞地层冻结施工中４个测温孔在地表以下２０ｍ位置的降温曲线。
分析钻孔成孔及测温数据，其冻结３５ｄ以后已交圈。
经计算外侧冻土发展速度约２３ｍｍ／ｄ。
盾构出洞时冻土墙厚度近３．３２８ｍ，洞口两侧的冻结壁厚度大于２．２ｍ，冻土墙与地连墙胶接良好。
由Ｔ１、Ｔ５、Ｔ１２测温数据分析计算冻土墙平均温度应低于－１０℃，冻结加固达到预期效果。
东线出洞冻结于２００７－０２－０７开始，积极冻结３４ｄ后盾构推进，于２００７－１０－１２停止冻结，冻结效果良好，盾构机顺利出洞。
４．２局部冻结为减少地层冻结的冻胀对地表的影响，增加冻结工法在市区施工应用的广泛性，在西藏南路越江隧道盾构出洞冻结施工中，采用局部冻结措施，减参数名称参数值备注冻结深度／ｍ２５．１１．２２．５１．５３．３冻土墙平均温度／℃－１０从开始冻结到出洞／ｄ４０含拔管５ｄ冻结孔个数／个２７７冻结孔开孔间距／ｍｍ１０００￣１６００冻结孔成孔控制间距／ｍｍ１１００￣１７４０冻结孔与地连墙间距／ｍｍ≤４００第１排冻结孔冻结孔允许偏斜／‰３１２１０钻孔总长度／ｍ５４４６．１其中冻结孔５２４５．７ｍ，测温孔２００．４ｍ冻结需冷量２５．９４单线３１备用机用水量／（ｍ３・ｈ－１）４０新水补充冻土墙设计厚度／ｍ前墙拱顶两帮后墙测温孔／个垂直孔水平孔冷冻机／台ＪＺＫＦ２２０ＪＺＫＦ２１６设计最低盐水温度／℃－２８～－３０冻结７ｄ盐水温度达－１８℃单孔盐水流量／（ｍ３・ｈ－１）６～８冻结管规格／个６低碳钢无缝钢管（Φ１０８）５８・・第２期少低温盐水在地表以下０～５．８ｍ范围的冷量传递，使得该区域在一定的设计时间内成为未冻区，减缓下部冻结区域的土层冻胀对地表的影响。
图４各测温孔２０ｍ位置降温曲线图布置在局部冻结区域内的Ｔ１、Ｔ２、Ｔ７测温孔从上至下的３个观测位置在开冻时的２００７－０５－２９初始温度相差不大，在１８℃左右。
经过一段时间地层冻结后，至２００７－０６－２４，３ｍ位置的温度均比８ｍ位置的温度高约３℃，表明该区域的局部冻结措施起到了预期的效果，应能减缓冻胀对地表的影响。