冻结法论文

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冻结法在矩形顶管进洞施工中的应用

冻结法在矩形顶管进洞施工中的应用

3 . 3 6 m,壁厚 5 0 0 mm ( 图 1)。本通 道 主要位 于 3 饱和 黏 质 粉 土层 ,在动 水 力作用 下极 易产生 流砂 、管涌 现 象。
2 冻 结 方 案
本 工程 顶 管进洞 设计 ; 东结 壁有效 厚度 为1 . 0 m,; 东结 壁
设 计平 均温度 小于一 1 0。 C 。
( 图 2)。
+ 3 8 0
图 1 工 程平 面
DI 5 D1 6
Dl 7 Dl 8
l 0 5 0 l 0 5 01 0 5 ( } l 0 5 0l 0 5 01 0 5 L
本 矩 形 顶 管 的进 洞 地 基 加 固 与南 浦 大桥 站 1 号出入 口
2 0 1 3 . 4 B u i l d i n g c 。 n s t r u c t i 。 n l 3 2 1
姚 伟峰 罗
鑫 :冻结法在 矩形顶管进 洞施工 中的应用
水平 ; 东结 管选 用中 8 9 mm X 8 mm 2 0 低碳 无缝钢 管 ,供 液管 选 用 4 5 mm X 3 mm 2 0 低 碳无 缝钢 管。
冻 结 方 式采 用 水 平 ; 东结 + 垂直: 东结相 结 合 的 方式 ,水 平冻结孔1 4个 ,洞 圈上 下 各 一排 ,下 排 D1 ~ D7 ; 东结 孔 长 度 为4 . 2 m,上排 D 8 ~ D1 4 ; 东结 孔长度 为3 . 7 m:垂直 冻结 孔 4个 ,长 度 为 1 4 _ 3 7 m;测温 T L 6个 ,长 度 为3 . 6 5 m :考 虑 到 顶 管机 无 法切 割 冻结 土 ,故在 进 洞 断面 内 不布 置; 东结 孔
姚伟峰 罗 鑫
上 海 市机 械 施 工有 限公 司 上 海 2 0 0 0 7 2 摘 要 : 以 上 海 轨 道 交 通4 号线南浦大桥站 1 号 出入 口的 过 街 通 道 工 程 中矩 形 顶 管进 洞 为 背 景 ,介 绍 了; 东结 法 在 矩 形 顶 管 进洞施 工中的首次应用。重点 介绍 了冻结方案 、液氨积极 ; 东结、顶管进洞等措施 。该方法解决 了在地下通道建设 中, 地 面 无 法 对 接 收 洞 门 前 的 土体 进 行垂 直 加 固 的难 题 ,为 今 后 类似 工程 提供 了参 考 和 借 鉴 。 关键词 :矩 形顶 管 进 洞施 工 冻 结 法 土体 加 固 中 图 分 类 号 :T U 9 9 1 . 0 5 文献标识 码 :B 文章编号 :1 0 0 4 — 1 0 0 1 ( 2 0 1 3 ) 0 4 — 0 3 2 1 — 0 2

冻结技术在城市地下工程中的应用

冻结技术在城市地下工程中的应用

立矿冶技术学院学习。近年主编出版了 地下工程 、 现代 矿山建设 技术 码 : 221 008。
等书 籍 , 并在国内 外
刊物及 会议发 表论 文数 十篇。地 址 : 江苏 省徐 州市 , 邮
( 收稿日期 : 1996 04 02 ; 责任编辑 : 赖应得 )
53
图3 东京下水道直角交叉处冻结管布置
城市地下工程冻结施工存在冻胀和融降 问题 , 过量的冻胀和融降量会对地表建筑、 交通和地下管线产生破坏作用。冻胀机理是 土体中的水结冰时体积增大 9% , 土体中产 生的水压差导致地下水向冻结峰面迁移 , 致 使冻胀现象越来越显著。当冻土融化时 , 体 积减小, 又产生较大的土层沉降 ( 表 ) 。不 同土质条件冻胀和融降量也不同, 粘土变形 量大 , 粉砂、砂土次之, 融降量一般大于冻 胀量。虽然冻胀和融降对工程影响很大 , 但 并不是不能控制的。日本东京环 7 线盾构出 洞的冻结施工中 , 采用压力释放孔使冻结压 力降低 40% 。实践证明 , 压力释放 孔、注 浆充填、工作面释放水和强制解冻等措施, 可有效地解决冻胀和融降问题。
作者简介 翁 家杰 中国矿 业大 学教 授。 1 959 年 毕 井巷特殊施工 、
接合点路面 隧道底面 接合点路面 隧道底面
业于合肥工 业大学。 80 年年代 初 , 曾在 美国新 墨西哥 州
3 2 地下管线的保护 地下管线受到冻胀和融降产生较大的拉 应力和剪切作用 , 导致地 下管线过 大的位 移, 从而对管线产生严重的破坏。 城市地下管线和市民生活息息相关 , 所
第 25 卷第 7 期
煤炭科学技术
以下 ,ห้องสมุดไป่ตู้冻结 壁厚达 4 3 m,
1997 年 7 月
温度达到 - 20

冻结法施工技术

冻结法施工技术

冻结法施工技术嘿,朋友们!今天咱来聊聊冻结法施工技术。

这玩意儿可神奇啦,就好像给大地施了个魔法,让它乖乖听话。

你想想看,那泥土本来松松软软的,要在上面搞建设可不容易,一个不小心就塌啦陷啦。

可冻结法施工技术一来,就像给泥土穿上了一层坚硬的冰铠甲。

这层冰铠甲可厉害啦,能让泥土变得坚固无比,就跟石头似的,咱就可以在上面放心大胆地施工啦。

它是怎么做到的呢?其实就是利用一些特殊的设备和材料,把泥土里的水分给冻成冰。

这就好比冬天的时候,水会结成冰一样。

只不过这个过程是咱人为控制的。

这可需要技术和经验呢,可不是随随便便就能弄好的。

比如说吧,你得知道用什么温度去冻,温度太高了不行,冻不起来;温度太低了也不行,容易把其他东西也给弄坏了。

而且还要掌握好时间,冻的时间短了不结实,长了又浪费资源。

这就跟做饭似的,火候和时间都得恰到好处,才能做出美味的菜肴。

还有啊,冻结法施工也不是一劳永逸的。

在施工过程中,你还得时刻注意着这层冰铠甲的情况。

要是它有一点点松动或者融化的迹象,那可得赶紧采取措施,不然可就麻烦啦。

这就好像你穿了一件新衣服,得小心呵护着,别给弄脏弄破了。

再说说这冻结法施工技术的好处吧。

它能让一些本来很难施工的地方变得容易起来。

比如说在地下水位高的地方,或者是地质条件复杂的地方,用了它,就能大大提高施工的安全性和效率。

这可真是帮了大忙啦!而且啊,它还很环保呢。

比起其他一些施工方法,它不会产生那么多的废弃物和污染。

这多好啊,既干了活,又保护了环境,一举两得。

不过呢,任何事情都有两面性,冻结法施工技术也不例外。

它的成本可不低啊,那些设备和材料都不便宜。

而且要是操作不当,还可能会出现一些问题,比如冰铠甲突然破裂啦,那可就糟糕啦。

但咱不能因为这些就否定它呀,就像咱不能因为走路可能会摔跤就不走路了吧。

只要咱认真学习,掌握好技术,这些问题都是可以避免的。

总之呢,冻结法施工技术是个很有用的东西。

它就像一把神奇的钥匙,能打开很多施工难题的大门。

冻结法

冻结法

冻结法在地铁中的应用甄精莲1郑有才2段仲源3 贾瑞晨4(1,3,4南华大学城市建设学院421001 , 2湖南地勘局409队425000)摘要:通过对某地铁施工进行监测,分析冻结法隧道施工过程中土层温度、荷载与沉降的关系。

关键词:监测,冻结,沉降Application of the ground freezing method in the subwayZhen jinglian(Nanhua University city construction college 421001),Zheng youcai(Geological perambulation office 409team of Hunan 425000) ,Duan zhongyuan, Jia ruichen (Nanhua University city construction college 421001)Abstract:Appling freezing method to construct the subway should investigate the relationship among temperature, load and Settlement by monitoring.Key words: Monitoring, Freezing , Settlement1 引言人工制冷技术的发展,推动了工程冻结法的发展。

1862年在英国南威尔士建筑施工中首次使用冻结法加固土壤;我国首次于1955年在开滦林西风井采用冻结法凿井并获得成功。

此后,我国冻结法主要应用于不稳定含水地层里的凿井工程。

随着我国地下工程的增多,冻结工法逐渐由矿井建设工程向岩土工程领域推广应用,如市政工程、隧道及地铁工程等。

2 工程概况某市轨道交通折返线斜穿公路和一座立交桥,附近有商贸城和其他建筑商铺。

由于该区段道路两侧地下管线纵横交错,数目较多,上面的公路又是重要交通干道,交通繁忙,不能封路施工。

冻结法在基坑支护工程中的应用研究

冻结法在基坑支护工程中的应用研究

The a p pl ica t ion of l ight soil t echn ol ogy in civil en gin eer in g
YUAN Xia o2hui GUO Tao HAN Yue2wa ng Abstra ct :The preparation process of light soil and its application in civil engineering are int roduced. The research trend of light soil technology is pointed out. Waste expanded polystyrene mixed light soil and foamed light soil are mentioned , which have wide application prospect in civil en gi neeri ng . Key wor d s :ligh t soil , waste expan ded polystyrene mixed ligh t so il , p reparatio n
[4 ]汤怡新 ,奥村树郎 ,石 彀和 宏 ,等. 轻量 混合 处理 土 のK0 压密 及耐久特性 [ A ]. 第 31 回 地 盘工 学 研究 发 表会 讲 演 集 [ C ] , 1996 ,2 49522 496.
[ 5]张志允 . 气泡混合轻 量土 的制作 技术及 基本 力学性 质的 研究 [ D] . 河海大学硕士学位论文. 南京 ,2003.
贺利 民
摘 要 :分析了冻结法在基 坑支护工程应用中的 可行性及优越性 ,并对冻结法在基 坑工程中的应用形式 ,存在的关键 技
术问题及其控制方法进行了阐述 ,以推广冻结法在工程中的应用 。

冻结法井筒掘进施工论文

冻结法井筒掘进施工论文

浅谈冻结法井筒掘进施工摘要:至20世纪末,我国已在安徽、江苏等地采用冻结法共施工了约450个立井井筒,冻结总长度超过75公里,成为国内安全通过不稳定地层施工的主要工法。

本文就冻结法井筒掘进的开挖条件、开挖前的准备、段高的确定、挖掘方法、风动工具的防冻措施等方面谈了谈笔者的认识。

关键词:井筒冻结法掘进0 引言冻结法井筒施工指的是在井筒开凿之前,用人工制冷的方法,将井筒周围含水松散不稳定的冲积层、基岩含水层进行地层冻结,形成封闭的符合工程安全要求的起到临时保护作用的冻结壁,然后在冻结壁的保护下进行井筒掘砌工作的一种方法。

本文就冻结法井筒掘进的开挖条件、开挖前的准备、段高的确定、挖掘方法、风动工具的防冻措施等方面谈了谈笔者的认识。

1 试挖与正式开挖的条件及时间估算1.1 冻结壁厚度冻结壁厚度是按照冻结地层的最大地压计算的,最大地压值一般是在冻结段的下部。

而上部的地压较小,要求冻结壁的厚度也相应的小些。

若等到冻结壁的厚度达到设计厚度时才进行开挖,那么随着冻结的继续,冻结壁不断增厚,当开挖到最大地压时,冻土将扩展到荒经以内很多,甚至使井筒冻实,这将给工作带来困难。

一般要求冻结壁交圈后,浅部冻结壁的厚度或强度足以抵抗该处的地压时就可以进行开挖,并继续进行积极冻结。

使冻结壁进一步扩展,以适应深部地压的要求。

1.2 井筒开挖的条件及时间估算1.2.1 试挖过程中①条件 a水文观测孔内的水位已有规律的上升并冒水;b测温孔的温度降至设计要求值,证实含水层的冻结壁已全部交圈;c按不同地区,不同底层的冻结速度以及冻结壁的平均温度推算,在井筒掘砌过程中,每一岩层的冻结壁厚度和温度均能符合设计要求。

②时间估算 ts=t0+z1式中:ts—估算井筒试挖时间,天;t0—不同孔距的冻结壁交圈时间;z1—冻结壁交圈后至开始试挖时间,一般取10~20天。

1.2.2 正式开挖时①条件 a根据水文孔和测温孔资料,确定全部含水层的冻结壁均以交圈;b通过试挖已证实冻结壁已有一定的厚度,按冻土扩展速度推荐,不同深度的冻结壁厚度和强度可以适应掘进速度要求;c正式开挖前的准备工作已全部就绪。

浅谈冻结法与钻井法凿井

浅谈冻结法与钻井法凿井

浅谈冻结法与钻井法凿井论文导读:冻结法与钻井法凿井介绍立井井筒工程是矿井建设的关键工程。

在不稳定表土层中施工立井井筒,用普通的施工方法是不可以通过其表土层的,必须采用特殊的施工方法,如冻结法、钻井法、沉井法、注浆法、和帷幕法等。

我国目前主要以冻结法和钻井法为主。

2主要施工设备工作原理分析2.1冻结法人工制冷设备冻结法凿井分为钻冻结孔、形成冻结壁和井筒掘砌三大工序。

关键词:立井井筒,冻结法,钻井法,制冷设备,钻进设备1.冻结法与钻井法凿井介绍立井井筒工程是矿井建设的关键工程。

我国立井井筒的主要特点是井筒深度大、断面积大、表土层厚、水文地质条件复杂,导致其施工难度大、施工技术复杂、施工周期长。

立井井筒表土段施工方法是由表土层的地质及水文条件决定的。

立井井筒穿过的表土层,按其掘砌施工的难易程度分为稳定表土层和不稳定表土层。

在不稳定表土层中施工立井井筒,用普通的施工方法是不可以通过其表土层的,必须采用特殊的施工方法,如冻结法、钻井法、沉井法、注浆法、和帷幕法等。

我国目前主要以冻结法和钻井法为主。

冻结法凿井就是在井筒掘进之前,在井筒周围钻冻结孔,用人工制冷的方法将井筒周围的不稳定表土层和风化岩层冻结成一个封闭的冻结圈。

以防止水或流砂涌入井筒抵抗地压,然后在冻结圈的保护下掘砌井筒。

待掘砌到预计的深度后,停止冻结,进行拔管和充填工作。

钻井法是用钻头刀具破碎岩石,用洗井液进行洗井排渣和护壁,直到将井筒钻到设计直径和深度后,进行支护的机械化凿井方法。

2主要施工设备工作原理分析2.1冻结法人工制冷设备冻结法凿井分为钻冻结孔、形成冻结壁和井筒掘砌三大工序。

首先在未开凿的井筒周围打一定数量的冻结孔,其深度穿过不稳定岩层进入稳定岩层,在孔内安装冻结器。

形成冻结壁是冻结法凿井的中心环节,是岩层冷冻的结果。

人工制冷是通过冻结站的氨循环系统、盐水循环系统、和冷却水循环系统来实现的。

通常使用氨作为制冷剂。

利用氨由液态变为气态吸热的原理达到制冷。

冻结法的发展和基本原理

冻结法的发展和基本原理

冻结法的发展和基本原理摘要:冻结法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井筒或地下工程掘砌施工的特殊施工技术。

关键词:冻结法,制冷,施工冻结法起源于天然冻结。

由于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,在德国阿尔巴里得煤矿,用冻结法开凿了深度为103米的井筒,获得了冻结法凿井技术专利。

之后,该项技术传播到世界上许多国家。

苏联从1928年开始使用冻结法,至今采用冻结法凿井数目已经超过400个,成为当今世界采用冻结法凿井规模最大的国家之一。

冻结深度是冻结法凿井施工技术高低的一个重要标志。

我国于1955年在开滦林西风井开始使用冻结法凿井,井筒净直径5米,冻结深度105米。

此后,冻结法凿井技术逐渐推广到东北,华北,华东,中南地区。

至1990年,冻结凿井数目约300个,累计冻结井筒深度50km,最大冻结深度435m。

我国已经是世界上用冻结法凿井穿过表土层最厚的国家之一。

自1992年起,冻结法工艺被广泛应用于城市地铁工程施工中。

1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,在其保护下进行掘砌施工。

为形成冻结壁,首先在欲开挖井筒周围打一定数量的冻结孔,孔内安装冻结器。

冷冻站制出的低温盐水(-25至-35),经去路盐水干管,配液圈到供液底部,沿冻结管和供液管之间的环形空间上升到回液管,集液圈,回路盐水干管至蒸发器,形成盐水循环。

低温盐水在冻结器中流动,吸收其周围地层热量,形成冻结圆柱,冻结圆柱逐渐扩大并连接成封闭的冻结壁,直至达到其设计厚度和强度为止。

通常将冻结壁扩展到设计厚度所用时间称为积极冻结期,而将维护冻结壁的期间称为消极冻结期。

人工冻结法施工

人工冻结法施工
2013 届本科毕业论文
人工冻结发的施工技术研究



土木工程学院 09 勘查二班 09201030202 王洪强 汪东林
专业班级 学 号
学生姓名 指导教师 提交日期
摘要: 本文首先介绍了选题的目的与意义、国际及国内人工冻结法的研究与应用 现状及冻胀融沉机理及试验研究。接下来介绍了人工冻土的分类和构造以,及地 下水对冻土形成的影响。在冻土形成的过程中,物理力学性质也发生了很大的变 化,于是在文中进一步研究了冻土的抗拉强度、抗压强度、抗剪强度。并阐述了 人工冻结法的原理、设计以及冻结壁形成过程中温度场的变化。 在上述理论的基础上, 进一步了解冻结法的设计和施工。于是本文主要从冻 结方案选取、冻结孔的布置与施工以及土体开挖过程对人工冻结法进行阐述。 最 后结合某地铁隧道联络通道冻结法施工技术, 对人工冻结发法在实际工程中的应 用,进行了深一步的了解。 关键词:人工冻结法、冻土、冻结壁、冻结孔 Abstract: Frist, this paper introduces the topics of the purpose and significance of international and domestic Artificial Freezing Method Research and Application Status and frost thaw Mechanism and Experimental Study.Next comes the classification of artificial frozen soil and structure, as well as the impact of groundwater on the formation of the freezing soil.In the process of the formation of the freezing soil, the physical and mechanical properties great changes have taken place .So this paper study the tensile strength, compressive strength and shear strength of the freezing soil in the text for further.And describes the principles of artificial freezing method , design, and the changes of the freezing wall temperature field during the formation. It’s based on the above theory , learn more about the design and construction of freezing.Then select of the article elaborates artificial freezing method from the frozen solution , freezing hole layout and construction as well as during the excavation of soil.Finally, a subway tunnel connecting passage freezing construction technology, made of artificial freezing method in practical engineering applications, conducts a deep understanding of step. Keywords: artificial freezing , frozen , freeze wall , freezing hole

岩土工程冻结法课程学习论文-浅析岩土冻结法在城市地下工程中的应用

岩土工程冻结法课程学习论文-浅析岩土冻结法在城市地下工程中的应用

《岩土工程冻结法》课程报告学号班级姓名浅析岩土冻结法在城市地下工程中的应用摘要: 随着我国经济建设的发展, 富含水困难地质条件下的城市地下工程将日益增多, 为冻结法的应用提供了广阔的空间。

冻结法适宜于以及松软地层的隧道、地铁和地铁车站、排水泵房、地铁主干道间的联系通道、盾构施工的端头井施工,有着广阔的应用经济前景。

冻结法还在街区明挖施下、地下水泵站施工以及其他领域,这充分表明冻结法具有很强的拓展性。

特别是近年来,我国北京、上海、广州、天津等城市地铁建设,以及将陆续兴建的南京、深圳等16个大城市地下快速交通线路建设,为冻结法的应用开辟了广阔的前景。

岩土工程冻结法在我们的土木建设中占据着重要的地位,这项技术在国内外也日趋成熟,并且在一些施工较为困难的场所屡建奇功。

系统总结和发展已取得的理论研究成果和施工实践经验,对推动冻结法更加经济安全可靠的应用,拓宽冻结法应用领域具有长远的意义。

关键词:冻结法, ,岩土工程,应用岩土工程专业是土木工程的分支,是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学。

作为其重要的组成部分,城市地下空间工程也是岩土工程中发展潜力较大的一个重要组成部分。

我国十分重视地下空间的开发利用。

自从上世纪60年代,我国开始利用城市地下空间并以初具规模,如北京修建地下铁路,上海建设打浦路隧道,70年代建设大量的人防工程,改革开放以来地下空间的发展更为迅速,目前我国其他一些大城市也正在进行地铁建设。

不仅如此,我国还建设了各种公路隧道、铁路隧道和海底隧道。

这些工程的建设极大的促进了我国现代化建设,但是在这过程中也遇到了大量的技术难题,复杂的地质水文条件和其他条件制约了工程建设,某一领域的单一技术手段难以解决问题,这就使这就使得大量不同领域内的技术手段在相互之间应用开来。

岩土冻结法就是其中一种,从原来的井筒建设应用中逐渐成为各种工程土层加固的很有效的手段。

在地铁,隧道,桥梁,特殊地段事故处理中,乃至水利水电工程,工厂,仓库,地下输送管道,军事工程(地下实验场、核发射井)等。

冻结法施工组织设计毕业论文

冻结法施工组织设计毕业论文

冻结法施工组织设计毕业论文第二篇第一章:井de筒概况梁宝寺二号井由肥城矿业集团公司投资兴建,矿址位于省嘉祥县,东南距嘉祥县城约20km。

矿井由中煤国际工程集团设计研究院设计,设计生产能力为1.2Mt/a;采用立井开拓,工业场地布置有主、副、风三个立井井筒。

风井井筒井口设计标高+40.500m,井筒中心坐标:X=3939282.968m,Y=20426652.891m,井筒净直径 5.5m,井筒总深度977.500m。

梁宝寺二号井风井井筒主要技术特征表第二章:井筒地质及水文地质2.1地层区域东起峄山断层,西至聊考断层,北起汶泗断层,南至单县、韩台断层。

地层区划属华北地层区鲁西地层分区地层小区。

地层自上而下有新生界第四系,上、下第三系;中生界侏罗系;古生界二迭系、石炭系、奥陶系、寒武系、震旦系、太古界泰山群。

巨野煤田位于华北地台鲁西台背斜鲁西南断块坳陷的中、西部,就东西向构造带而言,位于昆仑~秦岭纬向构造带的东延北支部分,并处于和新华夏系第二沉降带的复合端。

因受昆仑-秦岭构造带、环太平洋构造带的影响,东西向及南北向的正断层发育较好,形成棋盘格状的构造格局,具有经济价值的煤层均赋存于地堑。

风井井筒由上到下穿过的地层有第四系、第三系、二叠系上石盒子组、二叠系下石盒子组地层,分述如下:(1)第四系底深145.55m,厚145.55m,主要由中-巨厚层砂质粘土、粘土质砂砾及砂层组成。

粘土的粘性及膨胀性较强;砂质粘土含中-细砂为主,粘性不均一,较松散,局部有钙质结核;砂层以细-粗粒为主,纯净,松散。

本段地层粘土、砂质粘土总厚度105.22m,占本段地层的72.3%。

(2)第三系底深453.85m,厚308.30m,为一套湖相沉积,不整合于下伏基岩之上,主要有厚层粘土,砂质粘土及砂层组成。

粘土的粘性、膨胀性较强,切面光滑,局部半固结,含细砂及钙质结核。

本段地层粘土、砂质粘土总厚度234.59m,占该段地层的75%。

冻结法进展应用问题

冻结法进展应用问题
徐兵壮,苏立凡 . 上海地铁长沙路泵站地下冻结施工和变形 . 地层冻结工程技术和应用论文集 . 北
京: 煤炭工业出版杜,19 95
张文 . 我国煤矿冻结法凿井 4 年 . 0 地层冻结工程技术和应用论文集 . 北京: 煤炭工业出版社,19 95
我国 地层人工冻结工 程技术的进展、 和问 应用 题
15 2
R t ra B le , 9 ot dm: kma 1 1 e a 9
沈忠言等 . 轴向压裂法测定冻土抗拉强度初步研究 . 冰川冻土,19, () 95 1 1 7 沈忠言等 . 冻结黄土拉伸蠕变特性 . 冰川冻土,19, () 95 1 2 7 [0 1 1 杨平 . 深并冻结壁变形计算的理论分析 . 淮南矿业学院学报,19, () 94 1 2 4 郁楚侯等 . 冻结壁三轴流变变形棋拟试验研究 . 煤炭学报,19, () 92 1 3 7 吴紫汪等 . 人工冻结壁变形的模型试验 . 冰川冻土,19, () 93 1 1 5
19 9 1
I F o i Gop F z g ud u u s ac nie o ds n Gon Fe i 9 . S W r n r 2 r e r n s c r -Bs p c l f i . ud en 1 G k g u . n o o t te r i r p s eg i r r z g
尚存在的问肠,今后在冲积层大于 50 0.情况下冻结法凿井及其他工程应用要进一步解决的向题。
关锐词 冻 结工程; 技人 进展; 琢 间
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又 献欲 认码
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n 引工冻结技术用于建设深厚冲积层中的矿山立井,得到广泛应 9 用,我国已 具备了建造冻深50 0m的能力和水平。目 前有数个冻深达 40 8m左右的冻结井在 施工。2 世纪 8 年代后期以来,深厚钻土层的冻结凿井技术取得长足进步,基本克服了大 0 0 批断管等重大事故的发生。在非矿山 工程冻结法应用中,近年来又进一步将垂直孔冻结方法 应用于大型桥墓工程、基坑护坡冻结工程和隧道盾构进出口 工程等中。在冻结工程应用日 益 广泛的同时,其应用基础研究也取得了一定的进展。本文主要阐述近 加 年来我国冻结工程

砌筑工程冬雨期施工论文

砌筑工程冬雨期施工论文

砌筑工程冬雨期施工论文【摘要】快硬砂浆法是用快硬硅酸盐水泥、加热的水和砂拌和制成的快硬砂浆。

这种砂桨在受冻前能比普通砂浆获得较高的强度。

适用于热工要求高、湿度大于60%及接触高压输电线路和配筋的砌体。

砌筑工程的冬期施工的方法有掺盐砂浆法、冻结法等。

砌筑工程的冬期施工应以掺盐砂浆法为主,对保温、绝热、装饰等方面有特殊要求的工程,可采用冻结法或其他施工方法。

一、掺盐砂浆法掺人盐类的水泥砂浆、水泥混合砂浆或微沫砂浆称为掺盐砂浆。

采用这种砂浆砌筑的方法称为掺盐砂浆法。

1、掺盐砂浆法的原理和适用范围掺盐砂浆法是在砌筑砂浆内掺入定数量的抗冻化学剂,来降低水溶液的冰点,以保证砂浆中有液态水存在,使水化反应在一定负温下不间断进行,使砂浆在负温下强度能够继续缓慢增长。

同时,由于降低了砂浆中水的冰点,砌体的表面不会立即结冰而形成冰膜,故砂浆和砌体能较好的粘结。

掺盐砂浆中的抗冻化学剂,目前主要是氯化钠和氯化钙。

其他还有亚硝酸钠、碳酸钾和硝酸钙等。

采用掺盐砂浆法具有施工简便、施工费用低、货源易于解决等优点,所以在我国砌体工程冬期施工中普遍采用掺盐砂浆法。

2、对砂浆的要求砌体工程冬期施工所用材料应符合下列规定:(1)砌体在砌筑前,应清除冰霜;(2)砂浆应选用普通硅酸盐水泥拌制;(3)石灰膏等应防止受冻,如遭冻结,应经融化后,方可使用;(4)拌制砂浆所用的砂中,不得含有冰块和直径大于10mm的冻结块;(5)拌制砂浆时,水的温度不得超过80℃,砂的温度不得超过40℃。

3、砂浆的配制采用掺盐砂浆法进行施工,应按不同负温界限控制掺盐量。

当砂浆中氯盐掺入过少,砂浆内会出现大量冰结晶体,水化反应极其缓慢,会降低早期强度。

如果氯盐掺量大于10%,砂浆的后期强度会显著降低,同时导致砌体析盐量过大,增大吸湿性,降低保温性能。

盐溶液应设专人配制。

掺盐砂浆法的砂浆使用温度不应低于5℃,当日最低气温等于或低于-15℃时,对砌筑承重砌体的砂浆强度等级应比常温施工时提高一级。

岩土未来之星“城市地下工程”之冻结法

岩土未来之星“城市地下工程”之冻结法

岩土未来之星“城市地下工程”之冻结法
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隧道、竖井和地下工程的开挖与衬砌施工的特殊施工技术。

其实质是利用人工制冷技术临时改变岩土的状态以固结地层。

在矿井建设、地基基础、水利工程、河底隧道、地下铁道和其它地下工程中,遇到不稳定地层或含水量丰富的裂隙岩层,只要其地下水含盐量不大,而且流速较小(小于6mld),采用冻结法阻断地下水、固结地层,容易获得成功。

冻结法源于天然冻结,随人工制冷技术的发展,逐渐用于工程,形成了工程冻结技术。

据资料记载,发达国家都有较早应用冻结法技术的先例:1862年在南威尔士的建筑基础施工中,英国首先采用了人工制冷技术加固土壤;1883年在德国阿尔巴里德煤矿,工程技术人员用冻结法开凿了深达百米的竖井筒,获得了冻结法开凿竖井的专利;1886年瑞典在一个长24m的人行隧道施工中使用了冻结法;1906年法国把冻结法施工用于横穿河底的地铁工程;前苏联在20世纪70年代,使用冻结法构筑了地下铁道的斜井隧道;日本自1962年起已在地铁、隧道、排水管道等建设中应用冻结法完成了数百项工程。

人工冻结技术在我国也已经得到了成功的应用:1955年我国首次在开滦煤矿成功地应用冻结法进行竖井施工。

截止到1999年,我国煤炭系统已用冻结法建成竖井近500个,总长度超过70km,最大冻结深度已达。

注浆法和冻结法在立井施工中的效益分析

注浆法和冻结法在立井施工中的效益分析

注浆法和冻结法在立井施工中的效益分析井筒是矿井的咽喉,井筒开凿的工程量尽管仅占全矿井建设开拓工程量的3%~5%,但井筒施工期却占矿井建设总工期的30%~50%。

随着开拓深度的增加,地质和水文地质条件愈来愈复杂,井筒施工工期占矿井建设工期的比例也将相应增加。

国内外大量井筒施工实践说明,在众多阻碍建井快速施工的因素当中,水害及其防治技术是最关键的因素。

平顶山砂岩,节理与细微裂隙极为发育,含水量大、水压高,是本地域建井施工的重大水患,为保证工程的顺利进行必需治水。

研究把握平顶山砂岩治水方式,关系到工程本钱及进度,直接阻碍井筒工程的技术经济指标,同时也希望对和平顶山砂岩类似地层治水提供参考。

中国论文网/3/一、工程概况与研究意义平煤股份十矿通风系统补套北二进风井井筒掘砌工程是进风井工程施工过程中的一个重要组成部分,由平顶山平煤设计院有限公司设计,该井筒主要担任十矿三水平二期开采时期内的进风任务,设计井筒净直径8m,井口标高+,井底标高,井深平煤股份十矿北二进风井位于平顶山市卫东区东高皇乡土寨沟村,与十矿三水平进风井相距59m。

参照十矿三水平进风井施工中的水文报告,预测北二进风井井筒两个含水层最大涌水量为191m3/h,防治水工作是该井筒掘进施工过程中的重点。

基于对十矿三水平井筒注浆法凿井和八矿二井冷冻法凿井的技术对比,对二者经济效益的分析进行比较,找出最佳的凿井方法,并在施工中运用这些理论进行分析。

对于在含水层多且厚的平顶山地区进行竖井作业,采用注浆和冷冻都是有效的方法,本文对比分析上述两种方法施工工艺,找出最适合本地区的井筒治水方法。

二、技术方案目前井筒常用的治水方法为注浆治水和冷冻治水,本成果以平顶山砂岩段(-322-422m)为例。

根据实测地质资料和井筒涌水情况,综合考虑水效果、成本和工期,决定采用工作面预注浆和壁厚注浆相结合的综合防治水方法,使十矿北二进风井安全通过平顶山砂岩段,通过测水,井筒综合涌水量2m3/h,达到设计要求,即节约了工期,又节省了费用。

冻结法工程施工中冻胀和融沉问题的分析与研究

冻结法工程施工中冻胀和融沉问题的分析与研究

2009年第3期(总第89期) 华东建工勘察 1 冻结法工程施工中冻胀和融沉问题的分析与研究徐敏生 龚启昌上海市城市建设设计研究院【提 要】本文主要讨论地下土木工程中使用冻结法施工引起的冻胀和融沉工程问题,从岩土工程的角度介绍冻结土的形成及其工程力学性质。

较为全面的阐述冻结土的岩土工程设计及施工特点。

【关键词】冻结土 融沉 冻涨 措施 工程力学性能1 冻结土的冻胀和融沉(问题)的产生冻胀主要发生在砂性土、粉性土及黏性土中。

粗砂砾粒类土不会出现冻胀现象。

寇克娄等的著作中认为:在“不均匀的土粒(U>15),d﹤0.02mm所占百分比﹥3%;很均匀的土粒(U﹤5),d﹤0.02mm土粒所占百分比﹥10% ”土中,易产生冻胀。

陈肖柏等认为形成冻土的基本条件:冻胀与土层性质、含水量、渗透性、冻结温度和周围压力等因素有关。

冻胀形成,一般先是土层中孔隙水结冰产生基本冻胀,水变成冰其体积约增9%,而土体冻胀量约为3%。

冻土中未冻水由于颗粒表面能的作用,使未冻水与冰间保持动态平衡,温度再降低时未冻水以冰的形式出现。

理论上一般认为冻胀主要由于冻结过程中土层冻结峰面水分的迁移,并结晶形成冰夹层,使体积增大很多。

黏土中由于冻胀中产生的孔隙水压力在逐渐消失时,引起冻土融沉。

从工程角度讲,人工冻土过程中地温下降至0零度以下,土体(孔隙中自由水)温度达到结晶点时,形成冻结,温度进一步下降,结合水冻结,冰晶结体、透镜体及冰夹层等形成冰侵入体,引起土体积增大,从而地表不匀上升,即为冻胀。

当土体温度上升时,冻结的土体发生变化,土体中的冰侵入体消融,引起地表下陷。

2 徐敏生等:冻结法工程施工中冻胀和融沉问题的分析与研究 2009年第3期(总第89期)土的冻胀与土的含水量、渗透性等有关,文献【3】长江口越江隧道联络通道处的⑤3层灰色黏土,含水量34.8%,容重18.1/kg.m -3,孔隙率为0.498,考虑土层盐度后的试验室冻胀率融沉率分别为6.0%、5.9%。

冻结法在地下施工中的运用

 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。

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中国矿业大学力学与建筑工程学院
2014^2015学年度第一学期
《岩土工程冻结法》课程报告

级_______________________
名_______________________ 力学与建筑工程学院教学管理办公室
冻结法在城市地下施工中的技术及应用
(中国矿业大学力学与建筑学院矿建)
摘要:冻结法是城市地下空间开挖中一种重要的辅助工法,已越来越被设计和施工单位所重视,掌握冻结法施工技术己成为城市地下工程生产发展和社会竞争的需要。

本文首先对人工冻结法施工的基本原理和施工工艺进行了简单的介绍,列举了冻结法施工的一个应用实例,并对冻结法设计和施工中的问题进行了总结,最后对冻结法的前景进行了展望。

关键字:冻结法施工技术应用展望
近三四十年,冻结法技术发展更是突飞猛进,除了理论上的完善和提高外在施工工艺和监测控制手段方面也有较大的改进。

我国的冻结法施工技术经历了引进、推广、改进和发展几个阶段。

如今冻结法施工除了在矿井建设中的应用外,还成功应用于市政工程的地下结构、地铁车站及街区明挖施工、地下水泵站施工、水平隧道、桥梁基础等的临时支护和封水。

1冻结法的基本原理
冻结法是用人工制冷的方法,将待开挖地下空间周围的土体中的水冻结为冰并与土体
胶结在一起,形成一个按照设计轮廓的冻土墙或密闭的冻土体,用以抵抗土压力,隔绝地下水,并在冻土墙的保护下,进行地下工程施工的一种岩土特殊施工方法,常用于竖井工程。

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。

其实质是利用人工制冷临时改变岩土性质以固结地层。

冻结壁是一种临时支护结构,永久支护形成后,停止冻结,冻结壁融化。

岩土工程冻结制冷技术通常利用物质由液态变为气态,即汽化过程的吸热现象来完成的。

其制冷系统多以氨作为制冷工质,为了使氨由液态变为气态,再由气态变为液态,如此循环进行,整个制冷系统由氨循环系统、盐水循环
系统和冷却水循环系统3大循环构成。

2冻结法在施工过程中的应用
2.1概况上海市轨道交通明珠线二期工程浦东大道一一杨树浦路区间隧道采用盾构施工,隧道主体结构埋深约16 m,盾构出洞口①16. 7 m,盾构工作井采用0.8m厚碇,地下连续墙(槽壁)支护。

槽壁外侧有两层0. 2m厚的钢筋混凝土导墙,从地表向下每2m 一层。

隧道采用16.7m 土压平衡盾构施工。

盾构出洞段土层为杂填土、灰色淤泥粉质粘土灰色淤泥质粘土、灰色粘土、灰色粉质粘土等,局部夹有薄层粉砂。

土层含水量较高,稳定性差,暴露扰动时,易产生液化流动,地下水位埋深约1・5m o
2. 2施工方案
(1)冻结设计原则。

保障冻土墙的厚度、强度及封水性能满足盾构出洞时土体的稳定要求;在保障强度的前提下,尽量减少冻土墙体积,以减小冻结对周围环境的影响;对可能受影响的构筑物采取有效的保护措施。

(2)冻结方案。

为尽量减少冻结冻胀与融沉对周围环境的影响,采用了垂直局部冻结方案,即在槽壁外侧布置一定数量的冻结孔,向冻结孔局部供冷。

冻结深度:靠近槽壁一排为19 m,14个冻结孔;向外2排为18 m,分别有13个、12个冻结孔;地面向下6m不冻,冻结孔采用梅花布置,冻结孔布置宽度为10.4 m o
2. 3施工技术措施
(1)冻胀防治措施。

采用局部冻结方案,减少冻土体积,从而有效减少冻土的冻胀量,使冻胀对表土层的影响较小;在冻土墙边缘布置一定数量热水循环孔,防止冻胀对周围建筑物及地下管线的影响
(2)融沉防治措施。

采用局部冻结,减小冻土墙体积,从而减少融沉量;冻结管拔除
后,
管孔内要充填密实;解冻后,进行适当的跟踪注浆;冻结孔施工时,要保证粘土浆的质量, 减少水土流失;采用快速冻结方法,缩短冻结时间。

2. 4冻结工程施工
冻结工程共施工43个钻孔,其中39个主排孔,4个测压孔(其中3个兼测温孔)o为
保证钻孔质量,减少水土流失,必须严格控制泥浆质量。

工程使用膨润土加烧碱进行人工造浆,泥浆比重控制在1.1-1.2g/c m3,不允许清水打钻。

(1)冻结站的安装。

在冻结站安装1台W -YSLGF300II螺杆机组,设计工况制冷量为8.75 107 cal/h ,机组安装在距出洞口60 m夕卜。

其它施工设备有冷却水塔1台,清水泵1台,盐水泵1台。

⑵冻结制冷。

冻结6 d ,盐水温度达・28 G ;冻结9 d ,盐水温度低于设计温度达・
28.5 C ;冻结11 d,盐水温度达・30 C ;冻结13 d ,盐水温度达到C ;冻结16d,盐水温度达-32 C ;冻结20d ,盐水温度达・33C ;冻结22 d,盐水温度达・33・5C ;以后盐水温度一直保持・33.5C ;冻结24 d ,达到完全破壁效果为止。

3有关冻结法的几个技术问题
3.1冻胀融沉
城市地下工程冻结法施工存在冻胀融沉问题,过量的冻胀融沉量会对地表建筑物、交通和地下管线产生破坏作用,抑制冻胀防止冻融下沉是冻结法用于地铁以及城市岩土工程的主要课题之一。

冻胀机理是土体中的水结冰时体积增大,产
生的水压导致地下水向冻结峰面迁移,致使冻胀现象越来越显著。

当冻土融化时,体积减
小,又产生较大的土层沉降。

不同地质条件下冻胀和融沉量也不相同,粘
土变形大,粉土、砂土次之,融沉量一般大于冻胀量。

一般可实施的抑制冻胀措施有:
(1)降低冷却温度,增大冻结速度,例如采用二级压缩制冷、适当加大冻结管的直径;
(2)把冻结范围控制在必要的最小限度,例如采用局部冻结器;
(3)研究冻结管的布置,使冻结膨胀变形和热的传递方向一致;
(4)利用钻孔使地基产生沉降和松动,以抵消部分变形;
(5)研究冻土形成的顺序,尽量用横向位移吸收膨胀;
(6)通过增加孔隙水的粘性来控制向冻结面的水分迁移量。

另外,压力施放孔、注浆冲填、工作面释放水和强制解冻等措施,也可有效地解决冻胀融沉问题。

3.2缩短工期的措施冻结施工工期主要由冻结设备安装时间、打钻布管时间、积极冻结时间和挖掘或推进时间组成,其中积极冻结时间占50%左右,冻结设备安装时间占25%左右,因此如何减少积极冻结和设备安装时间成为关键,合理选择冷冻机组、冻结孔间距以及最佳盐水温度是至关重要的。

4对人工冻结法的展望
人工冻结法还在街区明挖施下、地下水泵站施工以及其他领域,这充分表明人工冻结法具有很强的拓展性。

系统总结和发展已取得的理论研究成果和施工实践经验,对推动冻结法更加经济安全可靠的应用,拓宽冻结法应用领域具有长远的意义。

随着我国经济建设的发展,富含水困难地质条件下的城市地下工程将日益增多,为冻结法的应用提供了广阔的空间。

人工冻结法适宜于以及松软地层的隧道、地铁和地铁车站、排水泵房、地铁主干道间的联系通道、盾构施工的端头井施工,有着广阔的应用经济前景。

特别是近年来,我国北京、上海、广州、天津、南京、深圳等多个大城市地下快速交通线路建设,地铁建设已经
延伸到二线城市,为人工冻结开辟了广阔的前景
参考文献
[1]姚志贤,龚丽蓉•人工冻结法地铁施工的数值分析研究[J]•山西建筑.2007(12)
[2]余占奎,黄宏伟,王如路,徐凌,李文婷.人工冻结技术在上海地铁施工中的应用[J].
冰川冻土. 2005(04)
[3]张经双•人工水平冻结法隧道施工理论与试验研究[D].安徽理工大学2006
[4]杨平.原状土和冻融土物理力学性能差异性研究[J].南京林业大学学报, 2001,(2):665-671.
⑸ 周兴荣,王宗金,张亚光,宋宗民,秦一雄,张诗昆•冻结法在广州丫髻沙大桥桩基事故处
理中的应用[J]•建井技术.2000(02)。

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