冻结法施工讲解
冻结法施工讲稿(2013.10.16)
4、积极冻结
积极冻结，就是充分利用设备的全部能力，尽快加 速冻土发展，在设计时间内把盐水温度降到设计温度。 旁通道积极冻结盐水温度一般控制在25~28℃之间。
在冻结试运转过程中，定时检测盐水温度、盐 水流量和冻土帷幕扩展情况，必要时调整冻结系统 运行参数。冻结系统运转正常后进入积极冻结。
积极冻结的时间主要由设备能力、土质、环境等决 定的，伤害地区旁通道施工积极冻结时间基本在35天 左右。 在积极冻结过程中，要根据实测温度数据判断冻土 帷幕是否交圈和达到设计厚度，测温判断冻土帷幕交 圈并达到设计厚度后再进行探孔试挖，确认冻土帷幕
岩土工程开挖之前，在开挖的工程（如隧道、 竖井、基坑等）周围钻造钻孔（冻结孔），利用人 工制冷技术，通过冻结孔对地层进行制冷。即从冻 结站冷冻机出来的低温盐水，通过管路压入开挖工 程周围的冻结孔中，低温盐水作为冷媒在土体内冻 结孔中循环，吸收土体热量，增加自身显热，不断 循环制冷，使地层中的水结冰，将松散含水岩土变 成冻土，形成强度高，封闭性好的冻结壁（冻土帷 幕）隔绝地下水的联系，同时抵抗周围岩土的压力
发育，地层富水，稳定性差、导水性好，且与上覆 淤泥、砂层接触，其施工成败直接关系到地面居民 生命财产安全及国家财产安全，施工难度与风险都 很大，属于广州地铁二号线隧道难点工程之最。经 过多次技术分析论证和经济比较，确定采用水平冻 结法加固地层，矿山法开挖构筑的施工方案。本区 间隧道风机房竖井北侧（TK14+738.85m以北）左线 53米和右线63.5米设计采用全断面水平冻结法加固 地层。 二、工程地质条件 2.1地质概况 该段地质构造与地层岩性变化复杂。清泉街断 裂带与地铁线路斜交，中山纪念堂战基坑北侧56米 宽的破碎带为冻结加固的主要对象。该断层破碎带
2.1可有效隔绝地下水，其抗渗透性能是其它 工法无法相比的，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。 2.2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。 2.3冻结法是一种环保工法，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 强融化，不影响建筑物周围地下结构。 2.4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。
矿山冻结法施工工艺流程
矿山冻结法施工工艺流程一、冻结法施工的前期准备。
这就像是做饭前要准备食材和厨具一样重要哦。
首先得进行工程地质勘查，要搞清楚矿山的地质情况，岩石类型啦、地下水情况啦之类的。
要是不清楚这些，后面的施工就像在黑暗里走路，很容易出错的。
然后呢，要根据勘查结果设计冻结方案。
这个方案可不能马虎，就像给一件漂亮衣服设计样式一样，得精心考虑。
要确定冻结孔的位置、深度还有间距等。
这时候，工程师们就得像超级侦探一样，根据各种线索来制定出最完美的计划。
还有设备的选型和准备也不能少。
就像战士上战场得有好武器一样，冻结法施工需要专门的冻结设备。
要挑选合适的冷冻机、冷却循环系统这些东西。
这些设备得保证质量好，不然在施工过程中出故障，那就麻烦大了。
二、冻结孔的施工。
这个环节就像是在矿山里打孔做小窝一样。
先得确定好钻孔的位置，按照之前设计好的方案来。
钻孔的时候呢，工人师傅们得特别小心，要保证孔的垂直度和精度。
要是孔打得歪歪扭扭的，就像建房子的柱子是歪的一样，那可不行。
在钻孔过程中，还要不断地检测地层情况。
有时候会遇到一些意想不到的岩石或者地下水情况，这时候就得像应变小能手一样，及时调整钻孔的参数。
而且钻孔过程中产生的岩屑也要及时清理，就像打扫房间一样，不能让它们堆在那里影响后续工作。
三、安装冻结管。
冻结管就像是把矿山里的小窝连接起来的小管道。
把冻结管安装到打好的孔里，这个过程也有不少讲究呢。
要保证冻结管安装得牢固，密封性能也要好。
如果密封不好，就像水桶有个洞一样，里面的冷冻液就会漏出来，那冻结效果就大打折扣啦。
在安装的时候，还要注意不要损坏冻结管。
这就要求工人师傅们手法要轻、要稳，就像对待娇嫩的小花朵一样。
而且每根冻结管安装好之后，都要进行检测，确保它是合格的，能正常工作。
四、冻结系统的运行。
这时候就像是启动一个大冰箱开始制冷啦。
先把冷冻液注入到冻结管里，然后启动冷冻机。
冷冻机嗡嗡地开始工作，就像一个勤劳的小蜜蜂。
在这个过程中，要密切关注冻结温度的变化。
冻结法施工原理
冻结法施工原理冻结法在地下工程中应用较广泛，特别是在地铁、隧道和沿海工程中得到了较好的应用效果。
本文将主要阐述冻结法在地下工程中的施工原理。
冻结法概述冻结法，是一种利用低温材料将地下的水固化，形成临时的坚固物质来防止水和泥土进入地下工程中的技术。
通过这种技术，可以保证地下工程不受地下水压力和泥水流影响，达到施工的目的。
冻结法原理冻结法的原理是将地下的水通过注入低温物质的方式使其冻结，在形成一层冰壳之后将其视作固体，使其对地下施工具有一定的支撑作用。
具体来说，由于地下水中的大多数矿物和大颗粒物质都会随着水一同被冻结在冰中，因此冰的强度会显著增加。
这就使得内部水压力无法将冰层挤破，从而达到了抵抗水压力的效果。
此外，施工时，在冰层上方填充泥浆、混凝土等松散质料时，由于冰的支撑作用，可以有效避免松散质料倾泻到施工区域，对施工造成影响。
冻结法施工流程冻结法施工流程大致分为以下几个步骤：1.确定施工区域范围和冻结液注入点，根据需要选择注入点的数量和位置，注入点之间应该均匀分布，以达到较好的效果。
2.在注入点注入冻结液，通常会采用井孔灌注的方式进行，将注入孔灌注到达一定的强度时，便可形成冰层。
注入冻结液的过程中，要注意掌握液体的渗透速度，避免影响效果。
3.冻结液注入完成后，需要等待一段时间，直至冰的结构和强度达到要求，才可进行下一步施工。
4.在冰层上方填充泥浆或混凝土等松散质料，进行二次施工。
5.当施工完成后，需要及时回收注入的冻结液，避免对环境造成影响。
冻结法的优势与其他施工方式相比，冻结法在以下几个方面具有明显优势：1.强度高。
冻结法在地下工程中形成的冰层硬度较高，能够有效支撑工程结构，避免结构坍塌。
2.抗水性强。
由于冻结法形成的冰层具有较高的抗水性，能够有效避免地下水渗漏，对工程的成品质量有着保障作用。
3.适用范围广。
冻结法在地下工程中的适用范围广，可以在砂质土、黏土、岩石等地质条件下适用。
4.施工工艺简单。
冻结法施工工法
冻结法施工工法冻结法施工工法是一种在土壤或地下水中适用的特殊工法，通过使用低温冻结土壤，以达到固结土壤、提高土壤强度的目的。
该工法被广泛应用于地铁隧道、地下工程以及水利工程等领域。
一、工法原理及步骤冻结法施工工法的原理是通过将导热性能较好的冷媒注入到土层中进行冷冻，降低土壤温度，使土壤中的水分形成冰，进而形成冻结固结的效果。
以下是冻结法施工工法的基本步骤：1. 前期准备工作：包括确定施工区域、进行地质勘探、设计冻结井孔等。
根据具体工程的要求，确定冻结井孔的深度和间距，并进行相应的测量放线工作。
2. 预冷：在施工区域进行预冷，通过降低区域温度，使土壤开始结冰。
预冷可以使用喷淋水或者其他降温设备。
3. 钻井：根据设计要求，在施工区域进行钻井，并安装冻结井孔。
冻结井孔的数量和位置应严格按照设计要求进行设置。
4. 注冷液：将冷媒通过冻结井孔注入土体中，并控制注入速度和密度。
冷媒冷却土壤中的水分，使其凝结为冰。
在注入过程中，需要利用监测设备进行实时监控，确保施工的效果和质量。
5. 冻结维持：在冷却液注入完成后，需要维持一定的冷却时间，以保证土壤完全冻结。
同时，需要对温度进行监控，确保土壤的冷冻效果。
6. 结冰固化：待土壤冷冻完全固化后，可以进行下一步的施工工作。
在这个阶段，冰固体将充当支撑结构的作用，可以避免土壤下陷或发生坍塌。
7. 结束施工：当施工工作完成后，需要进行冰体融化处理。
根据具体情况，可以使用加热水或者其他加热设备加快融冰过程。
融冰后，土体恢复正常状态，可以进行后续的工程施工。
二、冻结法施工工法的优点1. 提高土体强度：冻结法施工工法可以将土壤中的水分冻结成冰，使原本松散的土体变得坚实。
这有助于提高土壤的强度和稳定性，保证施工过程中的安全性。
2. 控制水位与土层状况：通过冻结法施工工法，可以有效地控制水位，避免地下水渗透到施工区域。
这对于地铁隧道、水利工程等需要在地下进行施工的项目尤为重要。
3. 提高施工效率：与传统的地下施工工法相比，冻结法施工工法能够提高施工效率。
区间隧道冻结法施工
区间隧道冻结法施工一、冻结施工过程1.水平冻结孔施工水平冻结孔施工采用二次开孔工艺，以防钻透地下结构体时大量出泥出水。
一次开孔采用金刚石取心钻在地下结构体上钻进300mm左右深度（不钻透结构体）。
一次开孔钻进完毕下入孔口管并安装阀门，进行二次开孔钻进，直至钻透结构体。
结构体钻透后，立即退出开孔钻头、关闭阀门。
用夯管法下冻结管，夯管和钻进时安装类似轴封的孔口止水装置。
对需要穿透地下结构体的冻结孔应先用夯管法下套管，套管下至结构体墙面，然后用钻机在套管中钻透结构体，再用夯管法下入冻结管。
钻进结构体时钻头部位应安装逆止阀和岩心管。
下完冻结管后，对冻结管与孔口管及套管间的间隙和孔口附近地层进行注浆充填。
下泄压管（滤水管）时，在泄压管内装满三合土以防夯进泄压管时出水影响施工。
应确保冻结孔定位准确。
冻结管夯进时，预设朝隧道外结构面法向的外偏角宜为0.5°～1°，以防冻结孔太靠近开挖面影响冻结壁有效厚度。
当钻进流沙层时需注意以下事项：安装孔口管后先注浆封堵，防止钻孔时漏水；钻孔中带水钻进，有部分水砂流出，所以钻孔施工结束后要及时适量补注双液水泥浆，防止地表下沉及封闭孔口防止漏水带来大的事故；要注意测斜、测深、打压、试漏；要达到钻孔设计及规范要求。
2.地层冻胀和融沉控制措施考虑到开挖时为确保冻结帷幕的有效厚度（开挖时不被挖掉）、少挖冻土方便施工，要合理布置冻结孔圈径。
在冻结壁内未冻土中设泄压孔，通过放水、排泥来减小冻结壁内的水土压力和消散作用在既有结构体上的冻结附加力。
泄压孔采用φ140mm以上的钻孔。
泄压孔滤管不包纱网，以便在冻胀引起地层压缩时，可从泄压孔泄水或排除部分土体。
施工中应根据既有结构体及地层变形监测结果和泄压孔中的水压变化情况进行泄压。
既有结构体附近应适当增设冻结孔和加热孔，加热孔兼作测温孔，应根据工程监测结果合理调整冻结孔的供冷量。
特殊情况下可通过在加热孔中循环热水来迅速提高冻结壁温度使冻结壁软化，从而减小冻胀力。
(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。
冻结法施工流程
冻结法施工流程冻结法施工是一种很有趣的施工方法呢。
一、冻结法施工的准备阶段。
这个阶段就像是一场大冒险的前期筹备。
施工人员得先对施工场地进行详细的勘察，看看地下的土质情况呀，地下水的水位等等。
这就好比是探险家出发前先了解一下目的地的地形地貌。
勘察清楚了，才能确定到底适不适合用冻结法施工。
然后呢，就得挑选合适的冻结设备啦。
这些设备就像是战士的武器，可不能马虎。
要根据工程的规模大小，还有冻结的深度等等因素去选择。
比如说，如果是比较小的工程，可能不需要那种超级大型的冻结设备。
而且呀，在准备设备的时候，还要检查设备是不是完好无损的，可不能到时候在施工过程中掉链子呢。
二、冻结系统的安装。
安装冻结系统可就像是搭积木，但是这个积木搭起来可讲究啦。
首先要把冻结管准确无误地安装到预定的位置。
这就需要施工人员特别细心，要是位置偏了一点点，可能就会影响整个冻结的效果。
冻结管就像是给土地打针的针头，要把冷媒送进去，让土地降温冻结起来。
在安装冻结管的时候，还要注意它们之间的间距，不能太近也不能太远。
太近了可能会互相干扰，太远了又不能很好地形成冻结区域。
安装好冻结管之后呢，就要连接制冷设备啦。
制冷设备和冻结管之间的连接就像是给各个器官连接血管一样，要保证冷媒能够顺畅地在里面循环流动。
而且这个连接的密封性一定要好，要是冷媒漏出来了，那就像汽车没油了一样，整个冻结系统就没法正常工作了。
三、开始冻结。
当一切都准备就绪，就可以按下冻结的“启动键”啦。
这个时候，制冷设备就开始工作，把冷媒通过冻结管送到地下。
冷媒就像是一个个小冰精灵，它们在地下跑来跑去，把周围的热量都带走。
慢慢地，地下的土壤或者岩石就开始降温，然后冻结起来。
这个过程不是一下子就完成的哦，就像我们冻冰块一样，得需要一定的时间。
在冻结的过程中，施工人员得时刻关注着温度的变化。
就像照顾小婴儿一样，要确保温度下降得既不能太快也不能太慢。
如果下降太快了，可能会导致土壤或者岩石的结构发生一些意想不到的变化，下降太慢呢，又会影响施工的进度。
现代土木工程施工技术-冻结法施工
2、应用分类 当遇到涌水、流砂、淤泥等复杂不稳定地质条件时采用。 1、软土隧道及地铁； 2、在河下、铁道和其他建筑物下的隧道； 3、桥墩基础； 4、地基托换; 5、矿山及地下工程 6、大直径围岩 7、市政工程中的上下管道及其它
3、冻结施工方案 1、直立和倾斜冻结管交替冻结方案； 2、直立冻结管冻结方案； 3、水平布置冻结管方案
土中水结冰的五个过程： （1）冷却段：土体逐渐降温到冰点。 （2）过冷段：土体降温到0°C以下，自由水尚不结冰，呈现过冷现象。 （3）突变段：水过冷后，一旦结晶就立即放出结冰潜热，出现温升过程。 （4）冻结段：温度上升到接近0°C时固定下来，土体中的水便产生结冰过程，矿物颗粒胶结为一体形成冻土。 （5）冻结继续冷却，冻土的强度逐渐增大。
冻土特性
冻土是一种非均质、各向异性的非弹性材料。 表现有：流变特性（蠕变）； 松弛特性； 强度随时间降低。
01
冻土强度
冻土的破坏形式有塑性破坏和脆性破坏两种。其影响因素有：颗粒成分、土温、含水量、应变速率
02
11.3 人工冻土的力学特性
制冷设计
4
冻土壁参数设计
3
冻土壁结构设计
2
1
常规冻结的施工工序
冻结器间距：是影响冻柱交圈和冻结壁扩展速度的主要因素，冻结器间距增大，交圈时间延长，冻结壁扩展速度减慢。
冻结圆柱的相交初期：交圈界的厚度发展较快，很快能赶上其他部位厚度。
冻结壁扩展速度：随土层颗粒的变细而降低，砂层的冻结速度比黏土快。
冻结器内的盐水温度和流动状态：是影响冻土扩展速度的重要因素。盐水量降低，冻结速度提高，盐水由层流转向紊流，冻结速度提高20%～30%。
2、地下水对冻结的影响 （1）水质影响 水中含有一定的盐分时，水溶液的结冰温度就要降低。 （2）水的性态影响 土质结构、土的固结度、土的渗透性、土中水流速度等对冻结速度都有一定的影响。
砌体工程冬季施工冻结法(3篇)
第1篇一、冻结法的原理冻结法施工的砂浆不掺任何抗冻化学剂，允许砂浆在铺砌完成后自然受冻。
在低温条件下，砂浆中的水分子逐渐结晶，形成冰晶。
这些冰晶在砂浆中产生压力，使得砂浆颗粒紧密排列，从而提高了砂浆的冻结强度。
当气温升高，砌体解冻时，砂浆强度仍然保持不变。
随着气温进一步升高，水泥水化作用重新进行，砂浆强度可继续增长。
二、冻结法的适用范围冻结法适用于以下情况：1. 室外气温低于0℃的砌体工程；2. 砌体结构不承受侧压力、振动或动荷载；3. 砌体在解冻期间不允许发生沉降。
三、冻结法的施工工艺1. 砌筑前，确保砂浆、砖块等材料符合施工要求，无冻结现象。
2. 采用“三一”砌筑法，即一砖、一铲、一砂浆。
砌筑过程中，确保砂浆饱满，砖块排列整齐。
3. 砌筑过程中，采用水平分段施工，墙体一般应在一个施工段范围内，砌筑至一个施工层的高度，不得间断。
4. 每天砌筑高度和临时间断处均不宜大于12m。
不设沉降缝的砌体，其分段处的高差不得大于4m。
5. 砌筑完成后，及时在砌筑表面进行保护性覆盖，砌筑表面不得留有砂浆。
6. 施工过程中，应定期检查砌体的沉降情况，确保砌体在解冻期间均匀沉降，避免出现裂缝。
四、冻结法的注意事项1. 砌筑前，应做好材料预热工作，提高砂浆和砖块的温度，减少冻结现象。
2. 搅拌砂浆时，水的温度不得超过80℃，砂的温度不得超过40℃。
3. 砂浆稠度应较常温适当增大，以提高砂浆的冻结强度。
4. 施工过程中，应密切关注气温变化，确保砌体在适宜的低温条件下冻结。
5. 解冻期间，应加强砌体的沉降监测，确保砌体均匀沉降。
总之，砌体工程冬季施工冻结法是一种在低温环境下保证砌筑作业顺利进行的技术方法。
通过合理施工和注意事项的落实，可以确保砌体工程在冬季施工中的质量和安全。
第2篇一、冻结法的原理和适应范围冻结法施工的砂浆在铺砌完后就允许受冻，通过冻结、融化和硬化三个阶段，砂浆强度会逐渐增长。
在冻结阶段，砂浆可以获得较大的冻结强度，而且冻结强度随气温降低而增高。
井巷特殊施工第二章冻结法节9冻结法设计计算
第2章 冻结法
§9 冻结法设计计算
十、冷却水循环系统（与盐水循环系统计算类似） 十一、低温管路隔热层厚度计算： 低温管路绝热的日的是；减少冷量损失、使绝热层外表温度高于空气露点 ，以防管路外表出现凝水结霜。绝热情况良好会使冷量损失减少到20％以内， 否则会更多。 绝热材料应是容重小，导热系数小，便易，易加工，能反复使用。—般常 用硬质泡沫塑料等材料，保温层内外均应设防潮层、油毡纸或塑料薄膜均可。
第2章 冻结法
§9 冻结法设计计算
为了正确的编制冻结法施工设计，设计前应掌握以下资料： 1．地质资料：包括详细的地质柱状图，土层的厚度和层位；主要含水层的 水压、水压、含水率、厚度、渗透系数、流向；水的化学成份，风化基岩情况 和地温等。 2．井筒位置和用途，井简设计的技术特征，结构及设备布置情况。 3．工业广场总平面布置，矿区地形，交通、水泥、电源条件及气象资料。 4．施工设备及材料情况，施工队伍的技术状况等。
4V c
(六)贮氨器选型
每个贮氨器的容积： V 0.3G2v6 0.375 G2v6
0.8n
n
(七)氨的用量计算
第一次充氨量：G＝KQ0A 应考虑到运转损失，每月应补充2.5—10％
第2章 冻结法
§9 冻结法设计计算
九、盐水循环系统计算 (一)盐水管路直径的确定 盐水管路直径按管内允许流速来定；干管C＝1.5—2.0米／秒；冻结管环形 空间：C＝0.1一0.2米／秒，供液管C＝0.6—1.5米／秒。 (二)盐水泵选择 1．盐水泵流量计算： 2．盐水泵扬程计算： 3．盐水泵功率计算； (三)氖化钙用量计算 1．盐水溶液体积： 2．固体氯化钙用量：
第2章 冻结法
§9 冻结法设计计算
一、施工方案的选择 在掌握上述资料的基础上，结合井筒穿过地层的情况，确定冻结深度。按 所确定的深度、设备能力和经济指标选择冻结方案。 二、冻结井壁厚度的计算 三、冻结壁厚度的计算 四、冻结孔的布置 五、冻结壁平均温度 六、冻结时间 七、冷冻站制冷能力
冻结法施工原理
冻结法施工原理
冻结法施工原理是一种利用低温使土壤结冰，形成一个具有一定强度和稳定性的冻结区域的方法。
其主要原理是通过控制冻结区域的温度使土壤结冰，形成一层坚固的冰壁，从而实现对土体的固化和加固。
冻结法施工原理可以简述为以下几个步骤：
1. 降低温度：通过向冻结区域注入冷冻液或通过制冷机等设备降低温度，使土壤开始结冰。
2. 结冰过程：冷却后的水在渗透土体时，会与土壤中的热量交换，导致土壤的温度逐渐下降，达到冰点以下，形成冰的晶核。
然后这些晶核会不断生长，直至整个土体结冰。
3. 冻结区域的控制：通过控制冷却液的温度和注入速度，可以控制冻结区域的范围和形状。
一般情况下，冻结区域可通过在土体周围布置冻结管，使冷冻液沿管道循环流动，从而形成一个闭合的冻结区域。
4. 维持冻结状态：一旦土体结冰形成冻结带后，需要维持其冻结状态，以防止结冰带的融化。
通常采用持续供应低温冷冻液或通过加热外表面的方法保持冻结带的稳定。
冻结法施工原理主要适用于土层中有大量水分或含有一定量可渗透的水时。
它可以用于基坑围护、地下工程的封固、地铁等
工程中。
该方法可以有效地增强土体的强度和稳定性，并可以减少渗水问题的发生。
冻结井冻结段快速施工工法..
冻结井冻结段快速施工工法简介对于含水层较深的建筑或者其他构筑物，需要对地下水进行控制，以此来保证建筑物的稳定性和安全性。
其中，冻结法是一种常见的控制地下水的方法，特别适用于含水层较深的地区。
本文将介绍一种应用冻结法施工的工程，该工程需要对地下井进行冻结段的施工，从而实现对地下水资源的控制。
冻结井冻结段施工工法本工程主要依靠冻结法对井壁的地下水资源进行控制，防止水分渗入施工区域，从而保障土层稳定，以及工地安全。
具体施工工法如下：1.地质勘探在施工前，需要对施工区域进行全面地质勘探和记录，分析地质构造和水文地质情况，确定地下水分布和流动状况，选择适合的冻结方式和冻结材料。
2.井体加固在井体施工之前，需要对井口处进行加固处理。
通常采用钢筋网架或者混凝土预制件进行加固。
3.钻孔布管在井体加固完成后，需要进行钻孔布管。
首先确定井体相对稳定后选定位置进行钻孔，通常采用钻头将钻眼打入井内。
钻孔需要布设管道，管道数目和孔隙位置要确保合适。
根据情况可以采用单管道或者双管道。
4.注水捆管通过管道将冻结材料送入井内，将井壁冰冻起来。
通常采用注水捆管法，将管道通过钻孔送到井内，注入冻结材料，再用铜线或者钢筋捆扎在一起。
为了提高注水时的速度和效果，通常使用压力泵进行注水。
充分注意井内注水的质量和技术条件，确保冻结材料完全充满孔隙。
5.加热冻结在注水之后，需要加热冻结，将地下水冰冻在井壁上。
在此过程中，需要控制注水速度和温度以及注水时间等多个因素，确保准确凝固每个孔隙。
通常采用电线浸入管道中，通电进行加热，达到冷却的目的。
在加热期间需要加强温度监测，深入了解每个孔隙的状态。
6.环山注浆加固在冻结完成后，需要在井帽、井段和井体之间进行注浆加固。
注浆使用水泥浆或化学浆料，注浆前应进行沉头预灌注，防止浆液流失和突变。
7.清洗捆管在所有施工完成后，需要进行清洗捆管。
这个过程非常重要，因为一旦管道中留有冻结材料，就会对下一步工序产生影响，注浆时出现浆体流失或浆体突变。
冻结法施工管控要点
冻结法施工管控要点学习冻结法施工这么久了，今天来说说关键要点。
我理解啊，冻结法施工的第一个管控要点就是冻结孔的施工。
这可太重要了，就好比盖房子打地基一样。
冻结孔要是打得歪歪斜斜的，那整个冻结区域就乱套了。
我之前就疑惑，怎么能保证冻结孔打得直呢？后来才知道有专门的设备和仪器来测量和控制方向。
这就告诉我们，施工的时候得用高精度的设备，还得及时检测。
而且冻结孔的间距也很讲究，就像种树一样，树太密了长不开，太稀疏又达不到效果。
一般来说，这个间距得根据地质条件还有冻结要求来确定，这个得查大量的工程案例还有地质勘察报告作为依据。
对了还有个要点，冷冻系统的运行管控是不能忽视的。
那可是整个冻结法的核心部分之一啊。
我总结这个冷冻系统就像人的心脏一样不停地泵血来维持生命，它得持续稳定地提供冷量。
这里面制冷剂的选择就很有学问，我刚开始的时候把各种制冷剂的特性都弄混了，后来费了好大劲儿才理清。
像氨这种制冷剂，制冷效果好，但是有毒而且有一定的危险。
而盐水这种相对比较安全但是制冷效率又稍微低一些。
这里面就要权衡利弊了，不同的工程场景适用不同的制冷剂。
在冷冻系统运行过程中，要时刻监测温度和压力，这就像是给病人量体温和血压一样。
一旦温度或者压力出现异常，那肯定是某个地方出问题了，必须得马上检查和调整。
另外，我觉得地层的监测也是个超级重要的管控要点。
毕竟冻结法施工是在地层里搞事情。
地层就像一个黑箱子，你得时刻知道里面发生了什么。
我呢会把地层想象成一块蛋糕，我们在里面做冻结操作，蛋糕会有各种反应。
比如说地层的变形、位移这些情况，如果不加以监测，可能就会发生意想不到的事情，像周围的建筑物倾斜啊之类的。
一般要安装各种监测设备，像水准仪、全站仪之类的来监测地层的标高变化和水平位移。
把每次监测的数据都详细地记录下来，这样才能分析地层的变化趋势，我理解这是一种对工程安全负责的态度。
我还在不断地学习冻结法施工的管控要点。
以上这些只是一些我目前掌握的要点内容，还有很多我相信自己还没有完全理解到位。
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。
井巷特殊施工(第二章_冻结法(节3_冻结法施工))
第2章 冻结法
§3 冻结法施工
§3.3 井筒冻结
正、反盐水循环的合理使用
在积极冻结期间．可根据地层需要冷量情况，灵活运用正反盐水循环，达到 既能提前开挖又能不挖冻土的目的。例如深井冻结时，深部地层温度高，可先用 正循环而后再用反循环。而浅井冻结时，由于上下岩层温度相差不大，用正循环 时会使冻结壁下厚上薄，对提前开挖和下部掘进均不利。根据此种情况，最好初 期用反循环，使冻结壁早日交圈提前开挖，而后期用正循环，维护上部陈结壁， 加速下部冻结壁扩展速度。
这种系统的优点在于能够适应积极陈结期间对盐水温度和冷量变化的要求 。积极冻结初期，冻结器中热交换强烈，采用一级压缩比较合理。随着冻结时 间的延长，冻结器中热交换强度下降，而需要降低盐水温度增强热交换时，采 用二级压缩比较合理。这样可以充分发挥冷冻站设备潜力，提高压缩机的制冷 效率。特别在积极冻结期的后朗，盐水温度一般可达到-30℃以下，对于加快冻 结速度是有利的。
第2章 冻结法
§3 冻结法施工
§3.3 井筒冻结
从开始冻结到冻结壁达到设计厚度，这个时期叫积极冻结期，积极冻结期 的主要工作是维护冷冻站的正常运转，使用一切测试手段检查冻结壁发展情况 ，保证高速度、高质量形成冻结壁，创造开挖条件。
第2章 冻结法
§3 冻结法施工
§3.3 井筒冻结
一、二级压缩混合系统的合理使用
第2章 冻结法
§1 §2 §3 §4 §5 §6 §7 §8 §9 概述 蒸汽压缩制冷 冻结法施工 冻结方案 冻土物理力学性质 冻结温度场 冻结壁计算 冻结井壁 冻结法设计计算
第2章 冻结法
§3 冻结法施工
§3.1 §3.2 §3.3 §3.4 §3.5 §3.6 冷冻站安装 钻孔施工 井筒冻结 井筒掘进 井筒砌壁 收尾工作
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氨循环 在制冷过程中起主导作用。为了使地热传递给冷却水再 释放给大气，必须将蒸发器中之饱和蒸汽氨1压缩成为 高压高温的过热蒸汽氨2，使与冷却水产生温差，在冷 凝器中将热量传递给冷却水（等压），同时过热蒸汽氨 冷凝成液态氨3，实现气态到液态的转变。液态氨经节 流阀高压液态氨变为低压液态氨4（等焓），进入蒸发 器中蒸发，再吸收其周围盐水中之热量(地热)变为饱和 蒸汽氨，周而复始，构成氨循环系统。
以上四项称为一级压缩制冷系统的四个热参数。
1.2、实际制冷能力பைடு நூலகம்算
三大循环与实际循环过程有一定差异。在氨循环中，压 缩并非等熵过程。冷凝和蒸发过程与环境之间有温差，非 等压且是不可逆过程。节流过程也并非可逆过程。同时， 由于汽缸余隙，制冷工质存在着流量和压头损失。因此， 实际压缩功大于理论功，实际输气量小于汽缸理论容积。
(如软土、含水不稳定土层、流砂、高水压及高地压地层)条 件下冻结技术
有效、可行； (3) 灵活性好，可以人为地控制冻结体的形状和扩展范围，必要时可以绕 过地下障碍物进行冻结； (4) 可控性较好，冻结加固土体均匀、完整； (5) 经济上较合理。
三、冻结法凿井原理
立井冻结凿井是利用传统的氨循环制冷技术来完成的 。它是在井筒开挖之前，用人工制冷的方法，将井筒周围 含水地层冻结成一个封闭的不透水的帷幕------冻结壁， 用以抵抗地压，水压，隔绝地下水与井筒之间的联系。而 后，在其保护下进行挖砌施工。
1、冻结法的实质： 利用人工制冷临时改变岩土性质以固结地层。 2、冻结法的特点： 能有效隔绝地下水；适用性强，几乎不受地层条件限制； 灵活性好；污染性小；经济合理。
二、概述
1、 冻结法的起源与发展
人工制冷技术的发展和应用，产生了工程冻结。 1862年，英国南威尔士在建筑基础施工中，首先使用了 人工制冷加固土壤。 1883年，德国工程师波茨舒(F.H.Poetsch)在德国阿尔 巴里德煤矿用冻结法开凿了深度103m的井筒，并获专利。 1955年，我国在开滦林西风井开始使用冻结法凿井，冻 结深度105m。
• 盐水循环
• 该循环系统由盐水箱、盐水泵、去路盐水干管、 配液圈、 冻结器、集液圈和回路盐水干管组成。
• 冻结器是低温盐水与地层进行热交换的换热器， 盐水流速越快，换热强度就越大。冻结器由冻结 管、供液管和回液管组成。根据工程需要可采用 正、反两种盐水循环系统，正常情况下用正循环 供液。 在制冷过程中起着冷量传递作用。
2 二级压缩制冷
问题的提出
随着冻结深度的增加，要求更低的盐水温度。通常，一级 压缩若使用氨作为制冷工质时，经济蒸发温度只能达到-25℃ 左右，目前深井冻结一般要求经济蒸发温度达到-25 ℃~-35 ℃，一级压缩制冷便无能为力了。
一级压缩制冷压缩机受力部件强度受压力差的限制。一般 规定，以氨或氟利昂F22为制冷工质时，压缩机的压力差pkp0≤1.37MPa；压缩比pk/p0≤8，否则排气温度过高，有可能引 起润滑油碳化，使压缩机无法正常运行。
基于上述原因，必须采用二级压缩制冷。
2.1、二级压缩制冷原理
二级压缩制冷原理和空压机的二级压缩原理一样，它是在 低压机和高压机之间增加了一个中间冷却器，用以保证压缩 机有一个正常运行工况，保证压差和压缩比不超过允许值。
中间冷却器的功能：冷却低压机排出的过热蒸汽氨，使之 变成具有中间压力(即中间温度)的饱和蒸汽氨以利于高压机 吸收。使本来采用一级压缩制冷大于8 的压缩比，分为两个 小于8的一级压缩。
2、我国冻结法使用现状
自1955年以来，冻结法凿井技术逐步发展到 东北、华北、华东及河南等地区，冻结冲积层厚 度由浅到深，水文地质条件由较复杂到复杂。
目前全国冻结井筒的数量已超过600多个，冻 结深度由最初的105m发展到800m，有的井筒已 实现全深冻结，做到井筒开挖无需排水设施。地 铁等城镇建设50多处、累积冻结长度超过140公 里、冻结冲积层（Q+N含水的软岩、土、砂地层） 厚度587.4m、冻结最深已达到800m。
冻结法施工技术简介
部门：生产技术部 作者：白向斌
第1章 冻结法概述
一、冻结法的实质与特点
冻结法的全称为人工地层冻结技术（Artificially ground freezing method）这种方法利用人工制冷的方法， 将低温介质送入地层，使地层中的水冻结成冰，从而使土层 的强度增大，地下水得到控制的地基临时性处理方法。
3、冻结法优点——环境友好的施工方法 冻结只是临时改变岩土的承载、密封性能，为构筑新的地下空 间服务，施工完成后，根据需要可拔除冻结管，冻土将解冻融 化，土将逐渐恢复到未冻结状态。
冻结法不污染环境，是“绿色”施工方法
冻结法具备的优点：
(1) 安全性好，可有效的隔绝地下水； (2) 适应面广，适用于任何含一定水量的松散岩土层，在复杂水文地质
三大循环系统：盐水循环、氨循环和冷却水循环。制 冷三大循环构成热泵，其功能是将地层中的热量通过压缩 机排到大气中去。
第2章 蒸气压缩制冷
1、一级压缩制冷 2、二级压缩制冷 3、制冷工质与冷媒剂 4、制冷设备 5、冻结系统
1、一级压缩制冷
一级压缩制冷原理 一级压缩制冷由三大循环构成：氨循环、盐水循环和冷却 水循环。
冷却水循环
冷却水把氨蒸汽中的热量释放给大气。冷却水温 度越低，制冷系数就越高，冷却水温一般较氨的 冷凝温度低5~10℃。冷却水由水泵驱动，通过冷 凝器进行热交换，然后流入冷却塔再入冷却水池， 冷却后的循环水应随时由地下水补充。
热参数
等压蒸发：单位理论制冷量q0=h1-h4 等熵压缩：单位理论压缩功l0=h2-h1 等压冷凝：单位冷凝热量qk=h2-h3=q0+l0 制冷系数：ε0=q0/l0=(h1-h4)/(h2-h1)表示单位压缩理论功所能 制取的冷量，反应系统制冷效率。