冻结法论文
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 )
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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
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 。
冻结法论文
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》课程报告号级_______________________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。
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。
冻结法施工冻融作用对土的工程性质影响研究
( 4) 从波速测试结果看出 : 经冻融后 , 土体中 波的传播速度变慢 , 主要是冻融土的孔隙率比原状土 大 , 对弹性波的传播阻力较大 。
( 4) 经冻融后 , 土的液限 、塑限与液性指数增 加 , 而塑性指数减小 。这可能是在冻融过程中 , 原状 土原有的颗粒较大的团聚体发生解体作用 , 导致土颗 粒在一定程度上变细 , 即土体中细粒含量增加 。土的 液限与塑性指数受土粒大小的影响十分显著 , 土粒越 细 、细粒含量 (粘粒 ) 越高 , 其比表面积越大 , 结 合含水量也越高 , 则液限与塑性指数也越大 。说明冻 融后 , 土的塑性降低 , 土体发生软化 。
各层的人工冻融土与原状土的基本物理性质指标
3 合肥工业大学博士学位专项基金项目 (2007GDBJ031) 。
查甫生 , 男 , 讲师 , 博士 。
见表 2。 ( 1) 冻融后土的含水量较原状土有所增加 。在
冻结过程中 , 由于冻结作用导致土体孔隙结构的变 化 , 盐水进入到地基土中 , 从而致使土体含水量 增加 。
原状土 31 2115 0124 8141 11000 01038 197 ⑥
冻融土 25 2012 0137 7110 01838 01028 143 原状土 46 2515 0125 6159 11766 01072 211 ⑦ 冻融土 41 2416 0138 5185 11059 01050 156 原状土 36 1917 0121 8140 31242 01089 233 ⑧ 冻融土 28 1913 0131 6104 31355 01090 170 原状土 84 2111 0111 14158 31238 01155 271 ⑨ 冻融土 69 2017 0117 11173 31640 01159 258
人工冻结法施工
人工冻结发的施工技术研究
学
院
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。
地下施工工程论文(3篇)
第1篇摘要：随着我国城市化进程的加快，地下施工工程在城市建设中扮演着越来越重要的角色。
然而，地下施工工程具有施工环境复杂、施工风险高、施工周期长等特点，给施工安全管理和质量控制带来了巨大的挑战。
本文通过对地下施工工程的特点进行分析，探讨了地下施工工程的安全管理与质量控制措施，以期为我国地下施工工程的安全发展提供参考。
一、引言地下施工工程在城市建设中具有重要作用，如地铁、隧道、地下停车场等。
然而，地下施工工程具有施工环境复杂、施工风险高、施工周期长等特点，给施工安全管理和质量控制带来了巨大的挑战。
因此，加强地下施工工程的安全管理与质量控制，对于保障施工安全、提高工程质量具有重要意义。
二、地下施工工程的特点1. 施工环境复杂：地下施工工程受地质条件、水文条件、周边环境等因素影响较大，施工环境复杂多变。
2. 施工风险高：地下施工工程涉及深基坑、隧道、地下管线等，施工风险较高。
3. 施工周期长：地下施工工程涉及多个专业、多个工种，施工周期较长。
4. 施工质量控制难度大：地下施工工程隐蔽工程较多，施工质量控制难度较大。
三、地下施工工程的安全管理与质量控制措施1. 安全管理措施（1）加强施工现场安全管理：建立健全施工现场安全管理制度，明确各岗位安全职责，加强施工现场安全巡查，确保施工现场安全。
（2）加强施工人员安全培训：提高施工人员安全意识，确保施工人员掌握安全操作技能。
（3）做好施工应急预案：针对地下施工工程可能出现的风险，制定相应的应急预案，确保施工过程中能够及时应对。
2. 质量控制措施（1）严格控制施工材料质量：选用符合国家标准的施工材料，确保施工材料质量。
（2）加强施工过程质量控制：建立健全施工过程质量控制体系，加强对施工过程的质量检查和验收。
（3）做好施工记录和档案管理：详细记录施工过程，做好施工档案管理，为工程质量提供依据。
四、结论地下施工工程的安全管理与质量控制对于保障施工安全、提高工程质量具有重要意义。
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。
冻结法施工技术管理的一点体会
冻结法施工技术管理的一点体会摘要：本文介绍了作者在冻结法施工中关于技术管理的一些心得体会。
为项目施工管理提供参考。
关键词：冻结法施工技术体会中图分类号：td265.3 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2012）10（a）-0043-01随着国民经济的发展、我国煤炭需求量日益增加，煤炭的开采由浅表土地层向深表土地层发展。
随着冻结深度的增加，地层条件变的更加的复杂，矿井建设面临的问题日益突出。
近年来、不少冻结井筒在施工中存在质量、安全等问题，小则影响施工工期，大则造成质量或安全事故，给工程带来很大的损失。
本文介绍了自己在冻结法施工中通过某矿井施工的一些心得体会。
为项目技术管理提供参考。
1 项目概况某矿井，井筒设计深度为550m，表土层厚度为201.2m，该井筒采用冻结法施工，冻结深度为355m。
矿井表土段厚201.2m，其中砂性地层81.3m，占整个表土段40.4%；粘性土层76.85m，占整个表土段38.2%。
表土段下部为钙质粘土层，冻土膨胀性较大，冻土蠕变性较大，对冻结不利。
下部钙质粘土层冻结温度较低，为-3.2℃，对冻结有一定的影响。
冻结段基岩所占比例较大，对冻结钻孔施工有一定影响。
该井筒于2009年12月6日开始充氨制冷，盐水温度在开机冻结第12天降至-28℃，比设计工期提前3天。
一号水文孔（95m）于冻结第24天冒水，二号水文孔（17m）于冻结第28天冒水，比设计交圈时间45天，提前了17天。
该井筒已经开挖190m，井帮温度-11℃，冻土入荒1.2m，满足设计要求。
2 技术管理的体会（1）施工组织设计是指导施工的依据。
根据该矿的地层特征及工程特点，选取的控制层位为下部钙质粘土层，采用主排孔+防片孔冻结方式，冻结孔布置圈径、数目及偏斜控制均符合规范要求，为井筒前期开挖防片帮、安全通过表土段及基岩段封水提供了技术保证。
由有丰富施工经验的工程师编制，处总工程师、公司总工程师等进行逐级审核，集思广益，针对设计的不足之处提出切实可行的意见和建议。
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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》学号05112227班级土木工程11-3班姓名张轲力学与建筑工程学院教学管理办公室冻结法凿井技术原理及应用（中国矿业大学力学与建筑工程学院土木11-3班张轲）摘要：介绍冻结法凿井技术原理以及在实际工程中的应用，阐述冻结法凿井技术的工作实质与工作原理分析，并对冻结法凿井施工的工艺做简单说明。
分析冻结法凿井技术优越性，并对冻结施工过程中容易出现问题予以说明，并提出了相关的防治措施，以提高井筒冻结施工质量。
关键词：井筒冻结；应用；施工技术；防治措施；发展冻结法起源于天然冻结，随着人工制冷技术的发展和应用，出现了人工冻结。
冻结法在矿井建设中多用于立井的开凿，井筒直径大小和深度基本不受限制。
通常，当存在不稳定地层或含水极丰富的裂隙岩层，地下水含盐量不大，且地下水流速较小时，均可使用冻结法。
1 人工冻结法概况在天然冻土具有较高的强度及不透水性。
人工冻结法是依靠制冷剂物理的传热过程来达到地层，人工降温，使含水、低强度、又易于流动的常温土变成为有相当强度的，不透水的冻土结构物，土层被冻结后，其强度可增大几倍、数十倍甚至百倍，土壤中的水结成冰晶充满孔隙，可隔断与地下水的联系达到封水的目的，这样就可以抵抗地压。
然后在其保护下进行地下工程开挖，支护和构筑永久性设施。
岩土工程冻结法通常是利用物质气化过程的吸热现象来达到将土体中的水冷却、结冰的目的，其制冷系统多以氨作为制冷物质，由氨循环系统、盐水循环系统、冷却，水循环系统三大循环构成。
原理是使氨由液态变成气态，由气态又变为液态，如此循环进行。
冻结法具有适应性强、支护结构灵活、易控制、隔水性好、对环境影响小等优点。
因此,冻结法在井筒的特殊施工中被大量应用。
我国煤矿于1955年在开滦林西风井首次使用冻结法凿井，此后,冻结法凿井技术逐渐推广。
2 冻结法凿井施工原理及优越性立井冻结凿井在井筒开挖之前，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，用于抵抗地压、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。
冻结壁形成前，首先在欲开挖井筒的周围打一定数量的冻结孔，孔内安装供液管。
低温盐水在冻结器中流动，吸收其周围地层之热量，形成冻结圆柱。
冻结圆柱逐渐扩大，直至达到设计厚度和强度为止，最后连接成封闭的冻结壁。
在其保护下掘砌施工就可以安全穿过含水地层。
冻结法施工在复杂和特殊地层施工中具有很大的优越性，表现在：⑴适应性强。
它适应于各种复杂地质及水文地质条件下的任何含水地层的土层加固，并且基本不受基坑形式、平面尺寸和深度的影响；⑵支护结构灵活、易控制。
可根据不同地质条件、环境及场地条件灵活布置冻结孔、调节盐水的温度，从而获得高质量的冻土帷幕，特殊情况下还可以采用液氮进行快速抢险。
同时可通过地温监测指导施工，符合现代信息化施工的要求；⑶隔水性好。
它本身就是地下水的控制系统，防渗性能是其它施工方法无法相比的；⑷对环境影响小。
它充分利用土体自身的特点，材料是土体本身，对地下水及周围环境无污染，冻结壁解冻后，冻结管可回收，地下土层恢复原状，对地下工程较为有利。
3 冻结法凿井技术在我国应用概况我国在1955开滦林西风井开凿中首次应用人工冻结法建造立井，1987年将冻结法应用于东海拉尔水泥厂卸矿室及斜皮带走廊联合地下基础工程取得了成功之后，逐渐被广泛应用于我国的上海、北京、广州地铁工程和市政基础等10多项工程建设中。
人工冻结法开始在我国大规模应用。
上世纪主要在东部地区应用；近年在西部地区的煤炭基地建设中，得到了广泛应用。
目前，冻结法凿井技术已成为东、西部地区煤矿井筒穿过冲积层、软弱地层含水层时的主要特殊施工方法。
多年来，我国冻结法凿井施工规模迅速增长、冻结深度也越来越深。
（1）施工规模不断增大。
累计井筒长度22.7万ｍ，最大井筒净直径10.5ｍ，施工规模是世界最大的。
（2）冻结深度。
最大冻结深度，西部地区850 ｍ，东部地区800 ｍ。
2011年开工的甘肃省核桃峪矿副立井，净直径9.0ｍ，冻结深度950ｍ，超过英国冻结深度930ｍ的世界纪录。
（3）地质条件。
东部地区冻结的主要对象是第四系、第三系地层，厚500-600ｍ，以含水丰富的松散流砂层及粘土层为主。
西部地区冻结的主要对象是白垩系、侏罗系软弱地层，厚800-900ｍ，赋存基岩承压含水层，静水位高，水压大。
我国冻结法凿井技术迅速发展在煤矿建设中发挥了重要作用。
尤其是近10多年来，冻结深度有了新突破，采用新技术、新装备、新工艺建成了一批深冻结井筒。
表明我国冻结法凿井技术水平发展到了一个新的阶段，达到了世界先进水平。
4 冻结法凿井施工及其常见问题在井筒开凿之前,用人工制冷的方法将井筒周围的地层冻结成封闭的不透水的圆筒---冻结壁,以抵抗地压和隔开地下水与井筒的联系,并在冻结壁的保护下进行掘砌工作的一种特殊凿井法。
为了形成冻结壁,预先在拟凿井筒外围按圆周布置一定数量的冻结孔,孔深略大于冻结深度,在孔内安装冻结器 (由冻结管、供液管与回液管组成)。
盐水降温是利用液氨汽化时吸热的原理来实现的。
液氨在蒸发器里汽化时,吸收蒸发器周围介质的热量,使盐水降温。
汽化后的氨汽用氨压缩机压缩为过热蒸汽,经冷凝器冷却为高压液态氨,再经节流阀减压为低压液氨,流入蒸发器内重新汽化,构成氨循环系统。
冷却水不停地流过冷凝器,把过热蒸汽氨中的热量带走,构成冷却水循环系统。
因此,冻结法凿井的基本原理是:盐水吸收地层热量并将其传递给氨,经压缩机作功后氨又将这部分热量传给冷却水,最后冷却水把热量散发到大自然中去。
这样逐步实现将地层降温直至形成所需之冻结壁。
(来自互联网) 现在,我国已是世界上用冻结法凿井穿过表土层最厚的国家之一。
但是井筒在冻结法施工中,仍然存在很多的问题，必须引起高度重视。
常见问题如下：⑴冻结钻孔施工中，钻机性能跟不上要求，不能满足深冻结孔施工要求，以致影响工期。
⑵掘进段高是指掘进段未经支护的高度。
由于影响段高的因素较多，没有成熟的理论，目前只能采用工程类比法，按施工经验选取。
⑶深厚膨胀性黏土层的冻结外壁发生破坏在国内冻结井施工中是一种较为普遍的现象，也是困扰国内建井界的棘手问题。
主要有以下几个方面的原因：一是对地层土体性质掌握不全面，尤其是含有膨胀性矿物的地层；二是冻结壁强度低，黏土蠕变膨胀挤裂外层井壁；三是低温下混凝土早期强度低，在其未达到最终强度前井壁破裂；四是因冻结壁形状不规则和厚度不同等造成冻胀力不均匀以及在掘砌过程中，由于冻结壁流变量的不均匀，使砌筑外壁前冻结壁冻胀量释放不均匀，致使作用在外壁上的冻胀力不均匀。
⑷在冻结井筒掘进中，冻结管断裂现象时有发生。
近年来，由于冻结深度逐年增加，遇到厚粘土层的机会越来越多，冻结管断裂的现象也就会越来越严重。
4.1 冻结方案针对不同的水文地质、工程地质和工程条件，可采用不同的冻结方案，以达到最佳的经济效益。
实际工程中常用的冻结方案有：（1）一次冻全深一次冻全深，是指所有冻结孔的深度与最大冻结深度一致，并且全深一次冻结形成冻结壁的冻结方式。
包括单圈管冻结、双圈管冻结和异径管，一般采用单圈管冻结，即只在井筒周围布置一圈冻结管：当表土层厚，要求冻结壁厚、平均温度低时刻采用双圈管冻结方案，即在井筒周围布置两圈冻结管；为了加快上部的冻结速度，提前开挖，刻采用上粗下细的异径冻结管冻结，上部冻结管的吸热面积大，冻结速度快，下部冻结管吸热面积小，冻结速度慢。
（2）长短管（差异）冻结方案长短管冻结，又称“差异冻结”，是指冻结管的深度不同，长短管交错布置于一圈上，一次冻结形成冻结壁的冻结方式。
此方案只要用于同时冻结冲积层和含水基岩的情况。
长管超出短管深度的部分主要任务是冻结基岩、封堵地下水，而上部分则与短管共同形成承受水压力力的冻结壁。
（3）分段（分期）冻结方案分段冻结，又称“分期冻结”。
当冻结深度较大，且水文、工程地质条件比较适宜时，可将整个冻结深度自上而下分成数段，分段冻结形成冻结壁。
这一方案的冻结管布置方式与与一次冻全深相同，知识采用不同结构的冻结器来实现分段冻结的目的。
（4）局部冻结方案当只有局部地层需要冻结时，可采用局部冻结方案。
4.2 冻结法凿井工艺流程冻结法凿井工艺主要包括打钻、冻结、井筒掘砌三大内容。
其次,冻结站安装与打钻平行作业,收尾工程放在井筒掘砌完了进行。
冻结法凿井中的钻孔就其用途可分冻结孔、水文观察孔和测温孔三种。
冻结孔数量多、要求垂直度高。
冻结孔内安装冻结器,是地热和低温盐水的热交换器,冻结壁形成好坏全靠冻结孔的施工质量。
从冻结开始到冻结壁达到设计厚度和强度的期间称积极冻结期。
该冻结期间的任务是尽速形成冻结壁,应充分利用有利条件和各种可行的先进技术措施,以利加快速度和降低成本：尽量利用天然冷；合理选择冷却水水源井位置；一、二级压缩混合系的合理使用；作好积极冻结期的监测工作；开挖时间的确定；掘进前的准备工作。
结语冻结法凿井由于基本不受支护范围和支护深度的限制，能有效防止涌水以及挖掘、钻凿施工中相邻土体的变形而受到越来越多的重视，并将是完成井筒工程的主要技术手段。
完善和发展冻结凿井理论和技术体系不仅具有重要的社会效益，而且具有良好的经济前景。
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。
也为人土冻土法带来了挑战。
参考文献[1] 汪正云.钻井法与冻结法凿井技术对比研究[J].山东煤炭科技.2008，(4)．[2] 胡坤，吕晓亮，荆留杰.冻结法凿井需注意问题的探讨[J].山西建筑.2008，(19)．[3] 路耀华，崔增祁.中国煤矿建井技术[M].中国矿业大学出版社，1995．[4] 张维廉，马英明，冻结法凿井，建井技术，1983（3）[5] 贾成刚，冻结法凿井井壁结构设计关键问题探讨，山西煤焦科技，2012（7）[6] 崔广心，关于冻结壁几个问题的探讨[A]，见：地层冻结工程技术和应用，煤炭工业出版社，1995[7] 王林，冻结法凿井技术探讨，科技创新与应用，2012（3）。