地铁隧道工程中冻结法施工技术的应用
隧道施工中的冻结法与冻结技术
隧道施工中的冻结法与冻结技术隧道施工是现代城市建设中不可或缺的一环。
为确保施工过程中的安全和高效,各种施工方法和技术被不断探索和应用。
本文将重点介绍隧道施工中的冻结法与冻结技术。
冻结法是一种常见的施工方法,适用于软弱的土层、湿润的土壤或需要减少水流量的地下工程。
冻结法主要依靠冻结地层来形成临时支撑,确保施工区域不坍塌。
在隧道施工中,冻结法通常分为两种:直接冻结法和间接冻结法。
直接冻结法是将低温冷液注入到地下,通过地热传导使土壤温度迅速下降,形成冷冻带。
这种方法在施工过程中可以提供坚实的工作面,有效控制水流和土壤的塌方。
多年来,直接冻结法在各类隧道施工中被广泛应用,如地铁隧道、水利工程等。
间接冻结法则是通过为空气或低温液体进行冷却,而不将冷液直接注入地下。
间接冻结法的优点是可以减少对周围环境的影响,并且能够更好地控制冷却速度和范围。
然而,由于需要对冷却设备和管道进行布置,间接冻结法的成本相对较高。
除了冻结法外,冻结技术也在隧道施工中发挥重要作用。
冻结技术主要通过控制和利用地下水的冻结状态来实现隧道施工的稳定和安全。
其中,最常用的冻结技术包括冷却井冻结、屏幕冻结和管状冻结。
冷却井冻结是一种通过在施工区域周围钻探和排列冷却井,将冷却液注入地下,使邻近土层冷却并形成冻结带的技术。
这种技术适用于较深的施工区域,可以提供稳定的工作面和高效的施工环境。
屏幕冻结则是通过在土层中钻孔并注入冷却液,形成冷却屏障来控制水流。
屏幕冻结常用于需要临时封堵水源的地下工程,如地铁隧道和隧道底板。
管状冻结是一种将冷却液通过管道注入地下,形成管状冷冻体的技术。
管状冻结可以形成坚固的冷冻带,提供稳定的支撑和环境,适用于较大规模的隧道施工。
隧道施工中的冻结法和冻结技术在保障施工过程中的安全和高效方面发挥着重要作用。
通过冻结地层或控制水流,这些方法和技术能够提供稳定的工作面、减少地层塌方的风险,并有效控制水流和地下水位。
总之,隧道施工中的冻结法与冻结技术在现代城市建设中扮演着重要角色。
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。
地铁隧道工程中冻结技术应用分析
地铁隧道工程中冻结技术应用分析摘要:地铁隧道工程流砂地层中盾构进洞中采取了地层冻结技术,这区别与传统对流砂地质层的处理方法。
其主要的成功点就在于解决了洞门区域地层的封闭加固问题。
本文还对地铁隧道工程中地层冻结技术的最终效果进行了分析,指出了其可靠性和优点。
关键词:地铁隧道;地层冻结技术;应用分析冻结技术主要是指在隧道工程的施工过程中,采用了人工制冷的技术,将地层中所含的水从液态转化成固态,即将水冻结成为冰,以便增强其稳定性,从而实现工程与地下水之间的联系,从而以便于地下工程掘砌施工。
此项技术的实质就是通过人工制冷达到改变岩土性质的目的。
冻结壁仅仅是临时的支护结构,停止冻结以后,结构壁融化。
该项技术主要是利用了物质由液态转化成气态过程中的气化过程的吸热来实现的,其制冷的主要材料是氨。
一、冻结法施工工艺步骤地铁隧道工程的制冷技术主要包含有以下几个步骤。
首先是安装冻结站,冻结站主要的设备组成包含有冷凝机、节流阀、压缩机、蒸发器、盐水循环系统和中间冷却器等。
然后是冷结管的施工,这主要是钻冻结孔,将冷结站与不同冷洁孔中的冷结器相连接并形成一个系统。
接着是冻结,冻结壁会从冻结管向外扩张,最终实现冻结管周边的冻结柱最终连成一片的时候,地层的地表温度就会随着冻结时间的加长而越来越低,冻结壁的强度也会相应地加强,最终让地层的温度达到设计时所需要的温度的时候,该阶段就可以结束。
再者就是要对冻结壁进行维护,主要操作就是要不断地补充地层的冷量,最终实现地层温度的相对稳定。
最后一个步骤就是解冻,当永久结构和地层挖掘结束以后,将冷冻管拔出以后就可以实现解冻。
二、地铁隧道工程中冻结技术在工程中的应用某地铁隧道采用了土压平衡盾构,8.10米的盾构直径。
其盾构进洞的空门口的地质主要成分为砂性土,其主要的特点是含水量大,透水性和水压大。
在暴露扰动的情况下容易产生液化的现象,这就给工作立井进入隧道前的混凝土地下连续墙的构建带来了很大的困难。
冻结法在隧道工程中的应用与研究
冻结法在隧道工程中的应用与研究
摘要:结合实际工程,笔者分析了隧道旁通道及泵站工程的基本概况及地质条件,探讨了冻结孔布置及制冷设计以及冻结孔施工,可供相关技术人员参考。
关键词:冻结法、隧道、通道、泵站
1工程概况及地质条件
1.1工程概况
上海市轨道交通杨浦线(M8线)工程是上海市重点工程,西藏南路站~周家渡站(过江)区间隧道旁通道及泵站工程是其工程的一个重要组成部分。
该工程位于黄浦江下部,距江底约12米。
该旁通道及泵站采取合并建造模式,它既具有保证上、下行线隧道间联络和必要时乘客安全疏散的功能,又在地铁运营中起到集、排水作用。
旁通道所在位置为:下行线里程XK23+427.45,上行线里程SK23+423。
1.2工程地质及水文地质条件
根据上海市隧道公司提供的工程地质勘察报告,距旁通道位置较近的地勘孔是Q23G6地质钻孔,根据该孔的资料并参考附近的地勘孔的地质情况,对本工程地质及水文地质条件描述(见表1)。
表1各地层特征表
旁通道施工范围内土层主要为第⑤1-2灰色粘土、⑥1暗绿色粘土、⑦1-1草黄色粘质粉土。
该土层具有中压缩性、低强度、灵敏度高、透。
冻结法在沈阳地铁隧道中的应用
优先采用无泥浆钻进。 ( 4 ) 钻孔 过程 中 , 严 格控 制 水 土 流失 , 最 好 控制 在不大 于所 有冻 结管 占用体 积量 。
3 开挖 与构筑 施工
事故发生率 。依 据施工基准 点 , 按冻结 孔施 工图进行 冻结 ̄ L Z f L 位放 线 , 孔位布置 首先要依据 管 片配筋 图位
序见 图 2 。
在冻 结孔 中循 环低 温盐 水 , 使地 层 中 的水 冻结 成 冰 , 将天 然岩 土 变成人 工 冻 土 , 在 开 挖体 周 围形 成 封 闭
的连续冻土帷幕 , 使其弹性模量增大 , 进而增加冻土 帷幕的强度与稳定性 , 以抵抗土压和水压 , 并隔绝地 下水与开挖体之间的联系 , 然后在该封闭冻土 帷幕
3 . 1 开挖 冻结技 术指标 要 确 定 是否 可 以 打开 管 片进 行 开挖 , 还需 结 合
置, 在避开主筋 、 管缝、 螺栓前提下可适 当调整。开孔 时楔断岩心 , 打入 孔 口管 , 并 用 至少 3个 固定 点 固定
在隧道管 片上 , 然后安装孔 口密封装置 , 如图 4 。
关键词 : 冻结法 ; 地 铁 隧道 ; 矿 山 暗挖 法
中图分类号 : U 4 5 5
文献标识码 : B
文章编号 : 1 6 7 3— 6 0 5 2 ( 2 0 1 3 ) 0 3— 0 0 9 7— 0 3
城 市 地 铁 隧道 在 地 质 条 件 较 差 、 涌 水 量 较 大 的情况下 , 采 用 暗挖 法 施 工 , 隔水成 为一 大难题 。
保 护下 进行 开挖 与永 久支 护 的施工 。 沈 阳市 地铁 某盾 构 隧道设 置 一联 心标高分别为 2 3 . 2 5 0 m、 2 3 . 1 6 6 m, 地 面 标 高约 为 4 3 . 2 0 0 m, 联络 通 道 由与 隧道 管 片相 接 的 喇 叭 口水平 通道 构 成 。联 络 通道 所在 位置 的隧 道管
浅谈冻结法在地铁联络通道施工中的应用
浅谈冻结法在地铁联络通道施工中的应用《地铁设计规范》中联络通道是指连接同一线路区间上下行的两个行车隧道的通道或门洞,在列车于区间遇火灾等灾害、事故停运时,供乘客由事故隧道向无事故隧道安全疏散使用。
通道规模不大,但技术难度大、工序复杂,地层加固处理不当易造成地面沉陷、房屋坍塌甚至隧道失去使用功能。
通道施工以地层加固为主。
“隧道内钻进,(近)水平孔冻结加固土体”适用于含一定水量的松散土层,复杂水文地质如软土、含水不稳定土层、流砂、高水压及高地压条件下仍有效可行。
冻结法重点是控制冻结孔钻进、地层冻胀和融沉。
根据土壤污染风险等级,将耕地划分为3个类别,将无污染的耕地划为优先保护类,低风险和中度风险的耕地划为安全利用类,高风险和极高风险的耕地划为严格管控类。
稻田土壤重金属污染风险等级见表2。
根据现阶段Cd污染治理技术水平,以0.5为间隔划分农产品风险等级。
1 联络通道及冻结加固范围联络通道由与隧道钢管片相连的喇叭口、水平通道或泵站构成,长约14m。
水平通道为直墙圆弧拱结构,开挖轮廓高约5m,宽约4m;冻结加固范围为结构外2m。
2 施工顺序施工准备→冻结孔施工(同时冻结站安装:冻结制冷系统、盐水系统和监测系统)→管路连接、冻结系统调试→积极冻结→维护冻结→冻结管割除、结构充填注浆→自然解冻、融沉注浆。
基于智能手机的移动感知正成为近年来国内外的研究热点[3],利用移动通信网络与医疗信息网络融合技术,以及信息集成技术,将医疗服务系统进行整合,可以为患者提供更为便捷的医疗服务[4]。
针对高血压病程长、治愈率低、复发率高的问题,本文对基于Android平台的高血压监测预警系统进行设计研究,以期望用户能够及时了解自身血压、心率等身体信息,出现危险状况能够及时就医,在一定程度上提高患者生活质量。
3 冻结要求与孔位布置《福建省城市轨道交通工程联络通道冻结法技术规程》中冻结壁是指用制冷技术在构筑物周围地层所形成的具有一定厚度和强度的连续冻结岩土体。
冻结法在城市地铁施工中的应用
冻结法在城市地铁施工中的应用地铁是现代都市不可或缺的交通工具之一,它以其高速、大运量、准时、安全等优点,为市民提供了极大的便利。
然而,地铁施工的过程却是一项极为复杂和艰巨的任务,尤其是在城市中,需要面对各种地下管线、建筑物、道路等等复杂的地质和环境条件。
在这些条件下,冻结法应运而生,成为地铁施工中一种重要的技术手段。
冻结法,顾名思义,就是通过将地下水和其他液体冻结成冰,形成一层坚固的冰墙,以达到加固地基、防止地下水渗透、控制地面沉降等目的的一种技术。
冻结法在地铁施工中的应用,主要是用于隧道开挖、基坑支护、防止地下水涌入等方面。
1.效果显著。
冻结法可以迅速地将地下水和其他液体冻结成冰,形成一层坚固的冰墙,从而达到加固地基、防止地下水渗透、控制地面沉降等目的。
2.安全性高。
冻结法是一种非侵入性的施工方法,不会对周围的地下管线、建筑物等造成破坏,同时,冻结过程中,可以通过对冻结温度和速度的控制,有效地防止地面沉降等问题的发生。
3.适用范围广。
冻结法适用于各种地质和环境条件,无论是硬土、软土、砂土、岩石等地质,还是高地下水、建筑物密集、道路繁忙等地环境,都可以使用冻结法进行施工。
4.施工速度快。
冻结法的施工速度相对较快,可以在较短的时间内完成施工,从而加快了地铁建设的进度。
总的来说,冻结法在城市地铁施工中的应用,是一种安全、有效、快速的施工方法,虽然存在一些缺点和局限性,但是随着科技的发展和施工技术的提高,这些缺点和局限性将会逐渐得到解决。
因此,冻结法在地铁施工中的应用,将会越来越广泛。
冻结法在城市地铁施工中的应用地铁建设是一项复杂而艰巨的任务,尤其是在城市中,地质和环境条件的复杂性使得施工难度大大增加。
在这样的背景下,冻结法应运而生,成为地铁施工中一种重要的技术手段。
冻结法,简单来说,就是通过将地下水和其他液体冻结成冰,形成一层坚固的冰墙,以达到加固地基、防止地下水渗透、控制地面沉降等目的。
冻结法在地铁施工中的应用,效果显著。
冻结法在地铁盾构隧道联络通道的应用
截 面 l 2 3 4 5
在这 个工程 中 , 地下通 道的设 计通 道设计 净 宽为 2 . 5 m, 净高
为 2 . 7 5 m( 泵房处高 5 . 3 3 m) 。联 络 通 道 采 用 的都 是 二 次 支护 方 式 。初 期 支护 采 用 2 5 0 am 厚 C2 r 5喷 射 混 凝 土 . 二 次 衬 砌 采 用
弯矩 4 # M( k N・ m) 轴力4 # N( k N)
3 4 1 3 2 7
- 4 9 8 7 2 8
4 2 7 2 8
— 5 1 1 7 2 8
4 2 6 3 4 6
1 . 3 水文地质条件
5座 联 络 通 道 所 处地 层 主 要 为 处 地 层 主 要 为㈤ , 粉 土层 、
弯矩 2 # M( k N・ I n)
轴力2 # N( k N)
3 0 2
2 6 3
- 4 5 l
6 7 2
3 4
6 7 2
— 4 5 6
6 7 2
3 8 7
3 O 1
厚度 4 0 0 mm C 3 5模 筑 防水 混 凝 土 , 抗渗等级为 P 1 0 初 期 支护 与二 衬 之 间设 E V A防水层 , 冻 结 帷幕 设 计 厚 度 不 少于 1 . 8 m。
Hx 、 H s — — 联 络 通 道 上 部 冻 结 管及 下 部 冻结 管到 其 中心
线距 离 : ∈ — — 侧 压 力 系数 , 取 0 . 7:
1 . 2 结构 形 式
联 络通 道 及 泵 房 均 为 直 墙 圆拱 型 结 构 , 泵 房 为矩 形 结 构 。
地铁隧道联络通道工程中冻结法的具体应用
| 工程技术与应用 | Engineering Technology and Application ·80·2020年第18期地铁隧道联络通道工程中冻结法的具体应用杨晓东(中交路桥建设有限公司,北京 150096)摘 要:鉴于地铁联络通道为地铁建设领域的重点内容,文章围绕冻结法在其中的应用,首先阐述了冻结法的基本技术特点,明确了该施工工法所具有的优势,然后分析了冻结设备的安装及具体施工工艺流程,最后对冻结法应用期间的监测等相关工作进行了分析,希望可为类似工程提供参考。
关键词:地铁联络通道;冻结法;工艺流程;应用要点中图分类号:U231+.3 文献标志码:A 文章编号:2096-2789(2020)18-0080-02作者简介:杨晓东,男,高级工程师,本科,研究方向:路桥和地铁施工。
1 工程概况红旗大街规划红线80m ,现状道路宽42m ,区间起讫里程为DK22+656.179~DK23+285.989,总长629.810m 。
其沿线建设有联络通道(处于DK22+ 990.317),隧道中心埋深约17.5m ,为该区间的重难点施工内容。
1.1 联络通道工程地质根据地勘资料和钻探分析结果可知,建设场地的地层分布类型主要包含全新统人工堆积层(Q4ml )、上更新统哈尔滨组冲积洪积层(Q32hral+pl )、中更新统上荒山组湖积层(Q22hl )、中更新统下荒山组冲积层(Q21hal )、下更新统东深井组冰水堆积层(Q12dfgl )及白垩系嫩江组泥岩(砂岩)(K2n )。
以地层的成因及物理力学性质为基本判断依据,可将已探明的地层划分为6个大层,并进一步细分为多个亚层。
联络通道所处地层主要特征如下:(1)第6~3层中砂。
黄色,饱和,密实状态,分选较好,颗粒均匀,砂质纯,颗粒成分以石英、长石居多,局部夹黏性土薄层;顶层埋深12.40~18.90m ,平均层厚4.14m ,分布具有连续性。
冻结法在地铁车站地墙接缝加固中的应用
冻结法在地铁车站地墙接缝加固中的应用冻结法在地铁车站地墙接缝加固中的应用什么是冻结法?冻结法是一种常用于地下建筑工程中的加固方法,通过冷冻地下土壤中的水分,使其凝结成冻土,从而增强地基的稳定性和承载能力。
冻结法在地铁车站地墙接缝加固中的应用•冻结法的原理与优势冻结法通过控制土壤的温度和水分,将地下土壤冻结成冻土,形成一层较强的固结带,从而增加地基的强度和稳定性。
相比其他加固方法,冻结法具有以下优势:1.无需大规模地开挖,减少对周围环境的影响;2.施工过程可控,适用于复杂地质条件和狭小空间;3.对地下水位、土壤水分等要求较低,适用范围广。
•冻结法在地铁车站地墙接缝加固中的应用冻结法在地铁车站地墙接缝加固中具有广泛应用,如下所示:1.地铁车站地墙接缝的冻结加固地铁车站地墙接缝是地铁车站结构中容易发生渗水、松动和位移的部位。
通过冻结法,可以有效地加固地墙接缝,提高其稳定性和封水性能。
具体施工步骤如下:•第一步,确定施工范围和具体施工步骤;•第二步,进行现场勘察和地质调查,了解地质条件和水文情况;•第三步,设置冷却井和注冷管道,将冷冻剂注入地下土壤;•第四步,冻结地下土壤,形成冻结带;•第五步,填充加固材料,如注浆材料等,加固地墙接缝。
2.冻结法在地铁车站地基加固中的应用地铁车站的地基是地铁结构的承载基础,对地铁的运行安全至关重要。
通过冻结法对地铁车站地基进行加固,可提高地基的强度和稳定性。
具体施工步骤如下:•第一步,了解地基土的物理力学性质和水文情况;•第二步,设置冷却井和注冷管道,将冷冻剂注入地下土壤;•第三步,冻结地下土壤,形成冻结带;•第四步,注入加固材料,如灌肋桩等,加固地基。
•冻结法的注意事项在冻结法的施工过程中,需要注意以下事项:1.地质调查和勘察是施工前的重要环节,务必充分了解地质条件和水文情况;2.选择适合的冷冻剂和加固材料,确保施工效果稳定可靠;3.设计合理的冷却井和注冷管道布置,以保证冻结效果均匀;4.施工过程中要严格控制冷冻剂的注入量和温度,避免出现过度冻结或局部解冻现象;5.施工现场要严格按照相关安全规定操作,保证施工人员和周围环境的安全。
冻结法施工在地铁中的应用
③在冻结区薄弱段增打灌浆孔,从地面灌注水泥水玻璃双液浆,充填大量抽水 留下的地层孔隙,减小地下水流速。
④在 E 线冻结段最薄弱处(地下暗河入口处)增打加强冻结孔,使外界热水在 通过冻结壁时,首先得到降温,以利于冻土墙的快速形成。
⑤为掌握冻土发展情况,在 E 线增打水文孔和测温孔。
2.3.2 盐水循环系统
1、盐水干管和集、配液圈选用φ168×5mm 无缝钢管,两去两回共 4 路,每 4 个冻结孔串联成一组,盐水流量为 8m3/h,盐水比重选用 1.26。
总循环量:Wbr=300 m3/h。 2、盐水泵选用 10sh-9 型水泵 2 台,1 台备用(每台泵功率为 75kw,流量 Q=360 —612 m3/h)。 3、固体氯化钙用量 采用公式:G=1.2×gbr×v/p
2.3.1 冻结孔施工
冻结孔施工总长度为 4047m,施工总孔数 163 个,采用 13 台 XY-150 型钻机施 工。
1、孔深:为保证工程质量,每孔必须保证设计深度;
3
2、钻孔偏斜率:全孔偏斜应控制在 3‰之内;相邻两个钻孔终孔最大孔间距不 超过 850mm,如有超出则在两孔中间补一孔。目前国内采用的测斜有经纬仪灯光测斜 法和陀螺仪测斜法两种。本标段采用经纬仪灯光测斜法对冻结孔进行测斜。
2
-20℃。 2、冻结孔终孔间距 冻结孔终孔间距是影响冻结壁的形成平均时间和平均温度的重要因素。间距过
大,将延长冻结时间和消弱冻结壁的强度。 本设计相邻两孔的终孔间距不大于 850mm。 3、冻结壁平均温度 主要与盐水温度、孔距、壁厚、冻结管直径及地下水温度等因素有关。本设计
冻结壁平均温度取-8℃。 4、冻土强度 冻土属于流变体,其强度主要取决于颗粒组成、含水率、冻结壁平均温度、冻
冻结法在地铁盾构隧道联络通道施工中的应用
冻结法在地铁盾构隧道联络通道施工中的应用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丁区间隧道中部,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45.5ni,上、下行线隧道中心线距离15.46m o联络通道结构见图1。
图1联络通道结构不意图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粉砂火砂质粉土,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,极适丁本工程。
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-10C,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1X0-8cm/sec)k<冻结孔、测温孔与卸压孔的布置冻结孔布置从上、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。
图3:冻结孔立面透视图4:冻结孔平面布置3. 3. 2. 2测温孔布置测温孔共布置8个,上行线4个,下行线4个,深度为2 6m,主要是测量冻结帷幕范围不同部位的温度发展状况,以便综合采用相应控制措施,确保施工的安全。
人工冻结技术在地铁施工中的应用
人工冻结技术在地铁施工中的应用人工冻结是一种先进的地层加固方法,具有较强的封水性能,且地层可复原性好、绕障性强、施工方便,适用于各种地层条件。
近年来,随着我国地铁建设规模的增大,人工冻结技术在地铁施工中的应用逐渐增多,其可使开挖空间周围一定范围内的软弱地层形成高强度人工冻土,提供可靠的临时支护与隔水帷幕,冻结壁连续性、整体性好,地铁施工时可根据工程需要灵活布置冻结孔、调节制冷媒介,为实际工程安全作业保驾护航。
1 人工冻结技术发展情况冻结法(Artificial Ground Freezing,AGF)也被称为人工冻结技术,即人为制造低温环境,通过将土体内自由水的温度降至0℃以下,自由水结成冰后黏结土体,形成冻结土体。
冻土强度高、稳定性强、隔水性能好,可起到较好的支护、隔水作用,适应复杂地层条件施工作业。
冻结法的应用源于现代科学技术的发展,移动式冻结机械的产生使工程冻结成为可能,并开始应用于工程建设中。
19世纪80年代,德国工程师波茨舒创立冻结法原理,并申请专利,在阿尔巴里德煤矿井筒施工中成功运用。
20世纪90年代,国内外已经实现了人工冻结法的广泛应用,包括建筑地基、矿井建设、地铁工程、输洪隧道等领域。
我国自20世纪50年代开始引入冻结法,首次试用是在开滦林西矿风井,施工效果良好,此后在全国各地矿井工程中得到了广泛应用,积累了大量的施工经验。
直至70年代,冻结法在我国城市建设中得到了推广,在北京、沈阳、上海、广州地铁工程中均实现了成功应用。
文章主要围绕人工冻结技术在地铁施工中的应用展开详细分析。
2 人工冻结施工原理与方法2.1 施工原理人工冻结,实质上是利用低温环境改变土体特性的地层加固技术。
人工冻结施工,需要在地层中铺设管道,安装冻结机械与相应循环系统,通过制冷媒介可吸收土体热量,松散含水岩土成冻土后形成人工开挖所需临时固结体,达到地层加固的目的,并创造无水施工环境。
冻结系统示意图(盐水)如图1所示。
冻结法在地下施工中的运用
冻结法在地下施工中的运用随着城市化进程的不断加速,地下空间的开发已经成为城市规划的一个重要方面。
然而,地下空间开发所涉及的施工技术和管理难度极大,需要运用多种复杂的技术手段来实现。
其中,冻结法作为一种重要的技术手段,被广泛应用于地下管道、隧道和地铁等建设领域中。
本文将从冻结法的原理、运用案例及优缺点等方面进行探讨。
一、冻结法的原理冻结法是一种通过对土壤进行冻结,使其达到一定硬度,从而达到控制土体变形的目的。
一般来说,冻结法分为两个步骤:首先要在地下工程周围的土体中注入一定的冷却介质,如液氮或气氮来冷却土体;然后再注入一定的硬化介质,如水泥浆等,来增加土体的强度和硬度。
通过这些步骤,冻结法可以有效控制土体变形,从而确保地下工程的安全性。
二、冻结法在地下施工中的运用案例1. 地铁隧道建设在地铁的建设过程中,冻结法被广泛应用于隧道的施工。
比如在北京地铁23号线的建设过程中,冻结法被运用于隧道施工中。
通过对周围土体进行冷却和加固,成功地控制了隧道周围土体的变形和稳定,在施工过程中保证了地铁客运安全性。
2. 燃气管道铺设在燃气管道的铺设过程中,冻结法也是常见的施工技术。
比如在广州某燃气公司的项目中,采用了冻结法铺设燃气管道。
通过对管道周围土体的冷却和硬化,确保了管道施工过程中的安全和稳定。
三、冻结法在地下施工中的优缺点1. 优点冻结法可以有效控制土体变形,确保地下工程的安全性。
同时,冻结法还可以控制地下水位,减少水位的影响对施工的影响。
2. 缺点冻结法在施工过程中较为耗能和耗时,需要大量的冷却介质和硬化介质。
同时,冻结法在一些土体条件较差的地区并不适用。
总体而言,冻结法在地下施工中的运用具有极大的优势和灵活性,但也需要按照实际情况进行选择。
在今后的地下施工中,冻结法将继续发挥重要的作用。
人工冻结技术在地铁施工中的应用
中国矿业大学力学与建筑工程学院2012~2013学年度第一学期《岩土工程冻结法》课程报告学号02090630班级土木09-8班姓名杨世伟力学与建筑工程学院教学管理办公室人工冻结技术在地铁施工中的应用(中国矿业大学力学与建筑工程学院土木09-8班杨世伟)摘要:本文介绍了冻结法的基本原理、施工方法、在工程中的主要应用以及重点是结合冻结法自身的特殊性,应用冻结法对地铁施工中特殊地段事故的处理,以及冻结法在地铁工程应用中的冻结孔钻孔时水土喷涌、隧道管片损坏、冻土帷幕失效以及冻胀融沉等各种事故的原因进行了分析,为事故的防范和治理提供了方向,也对冻结法的发展趋势做了展望。
关键词:冻结法;地铁施工;盾构隧道;事故目前在城市进行市政岩土工程及地下空间开发中遇到许多传统岩土工程方法难以解决的问题;对于城市建设,由于高层建筑的增多,而且多数地下工程往往处于房屋和生命线工程的密集地区,致使有很多情况需要在人工支护条件下进行基础开挖,为了保证基坑周围的建筑物、道路等的安全,需要大力研究新型的深基坑支护技术。
人工冻土墙围护结构以其对复杂的水文条件和地质条件的适应性强,冻结施工方法灵活、形式多样,冻结墙均匀完整,可靠性高、强度高、设备简单、技术经济效果较好,其成本与其他施工法处于相同的数量级、良好的隔水性以及对环境的无污染性等优点,近几年在地下工程中倍受重视,特别是冻结施工技术在市政工程和城市地下工程尤其是在松软含水地层施工中具有不可替代性,并且在特殊情况的工程抢险中也得到较多的应用。
但是冻结法在施工中也会经常出现一些工程事故,如果不注意防范,这些事故会影响整个工程的施工,后果往往会很严重。
1 人工冻结法简介1.1 冻结法的基本原理人工冻结法(Artificial Ground Freezing)源于人工制冷技术的发展,逐渐用于工程形成了工程冻结技术。
冻结技术是利用人工制冷技术, 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。
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。
2.人工冻结技术的优点与传统施工技术相比,人工冻结技术最显著的优势是具有良好的抗渗能力。
这也是人工冻结技术被拓展应用到各类工程建设中的主要原因。
随着现代化城市建设进程的加快,地下工程的建设速度越来越快。
在地下工程施工中,地下环境的复杂性与地质结构的安全性一直是施工重难点内容。
冻结施工在地铁中的应用
土体冻结加固技术在地铁施工中的应用闫磊关键词:在地下工程施工中,面对软土和含水率高的土质,土体冻结加固技术作为一种封水性好、强度高、复原性好的环保型施工技术在工程中的应用逐渐增加,特别是在煤矿矿井建设中大量应用。
目前,在地铁施工领域也大量应用了冻结加固技术。
摘要:冻结技术地铁施工应用一技术现状地层冻结加固技术是一种封水性好、强度高、复原性好的环保型施工技术,在我国矿山凿井领域得到广泛应用。
近几年也因为其加固效果好、对地面影响小被城市地下工程广泛接受。
随着冻结技术工艺的改进,地层冻结工法在地下工程中逐渐显现竞争力,是解决城市水资源浪费、环境污染和交通干扰的一种新技术,它将对城市地下工程设计和施工带来进步。
盾构法施工已经成为地铁隧道施工的主要工法,盾构法适合长距离、单一断面结构的隧道施工,对地面交通和环境影响小。
但盾构法也离不开其他工法的辅助。
例如盾构进出洞的工作井、区间联络通道等都需要研究配套的辅助工法施工。
上海地铁2号线的4个旁通道均采用地层水平冻结和暗挖施工,解决了重要建筑物、交通要道和黄浦江下连通道暗挖施工的技术难题。
2001年广州地铁纪越区间隧道采用水平冻结施工通过断层带,冻结长度61m也相继成功。
目前正在建设中的上海地铁2 号线西延伸段,绝大多数的旁通道地层加固均采用冻结法。
地层冻结加固技术为我国的城市隧道施工开创了新的途径。
下面分析一下地层冻结应用的技术形式。
二地层冻结的几种运用形式2.1工作井垂直孔冻结垂直孔冻结在矿山竖井施工中是相当成熟的特殊施工技术,既能适合松软流动表土的封水和加固,又能用于风化含水岩层的封水,国内最深的表土冻结深度达到383m。
垂直孔地层冻结施工可移植到城市工作竖井施工中,该技术在日本和西欧等发达国家的市政工程应用得较为广泛。
其特点是加固强度高,能适应各种复杂的和大直径的竖井或深基坑维护,占用场地小,而且能恢复地层结构。
图1是日本某工程的盾构工作井的冻结施工,采用垂直孔冻结施工工作井。
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地铁隧道工程中冻结法施工技术的应用
摘要:结合实际工程,笔者系统分析了广州地铁隧道某区间通道及泵站工程的基本情况,阐述了工程施工方案的选择,最后,详细介绍了工程的施工工艺以及质量控制措施。
可供相关技术人员参考。
关键词:地铁隧道、冻结法、施工工艺、质量控制
1工程基本情况
1.1工程概况
广州地铁某区间隧道(过江)旁通道及泵站工程位于珠江下部,距江底约12米。
该旁通道及泵站采取合并建造模式,它既具有保证上、下行线隧道间联络和必要时乘客安全疏散的功能,又在地铁运营中起到集、排水作用。
旁通道所在位置为:下行线里程XK23+427.45,上行线里程SK23+423。
根据规划需要,拟构筑旁通道所在位置的隧道是钢管片,隧道内径为5.5m,旁通道位置的隧道上行线中心标高-25.328m,下行线中心标高-25.329m,上、下行线隧道中心线距离11.096m。
其结构由与隧道管片相接的喇叭口、直墙圆弧拱结构的水平通道及中部矩形集水井三个部分组成。
喇叭口开挖尺寸约为1.5m(长)4.7m(宽)5.0m(高);通道的开挖尺寸:4.4m(长)3.5m(宽)4.4m(高);集水井开挖尺寸:5.0m (长)3.5m(宽)4.3m(深);防火门尺寸为1.4m2.14m。
衬砌采用二次衬砌方式,所有临时支护层厚度均为200mm;通道墙和集水井的结构层为550mm厚的现浇钢筋混凝土,拱为400mm厚的现浇钢筋混凝土,。