杭州地铁超长联络通道冻结法施工风险控制
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, ,
。
0m
。
区 间隧
广 州地 铁 高雄 地铁也 发 生过 联 络通 道开 挖 引起 的坍 塌 事故
。
地铁联
、
络通道 和泵 房施 工成 为重大 的 风 险源
1
,
号 线彭 埠 站 至 建 华 站 盾 构 区 间 设
,
。
2
个 联络 通道 处 于 软 土地 层 埋 深 大 通
, ,
、
,
,
道 长 采 用 最 有 效 和 安 全 的 冷 冻 工 法 但 仍存 在 风 险 有 很 多 风 险 点 必 须 严 格 管 理 精 细 施 工 实 施 动 态 监 测 将 工 程 风 险降 到 最 低 2
15 m m 0
、
通 道 采 用 二 次衬 砌
,
,
二 次衬 砌 为 现 浇钢 筋 混 凝 土 结构 厚 度 通 道 侧 墙
1 9
Om m
、
拱顶 为 5 0
1
0m m
通道底板为
0 1 m m
,
一 次 与二 次 衬 砌 之 间铺 设 防
联 络 通道 所处 地层 如 图
所示
。
图 1
彭 一建 区间
:
、
1
号 联 络 通 道 地 层 分布 图
,
通 道净 长 为 2 7
,
。
Z m ( 扣 除管 片 ) 9 4m
,
通 道 上方 为 预 留的
。
4
号 两条 出人段 线 左 线 正 上方
、
为
1
号 西 出 人 段 线 净距 为
、
。
开 挖地层 通道 为 淤 泥质 粉 质 私土 泵房 为 勃 土 夹 淤 泥质
粉 质勃 土
1
,
通 道 离 沪 杭 高 速 公 路坡 脚 仅 为 2 m 3
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1
前言
2
条 地 铁 区 间 隧 道 之 间一 般 要 设 置 一 条 横 向 的 联 络 通 道 和 泵 房 设 在
(1 )
:
。
,
。
施 工 风 险 为 结 构损 伤 冻 结 管 偏 斜 冻
。
、
、
结 构损 伤 冻 结 管 开 孔 时 对 管 片 主 筋凿 断 混 凝 土 开 裂
7 冻 结管偏 斜 该通道 透 孔 长 为 2
:
。
、
(2 )
0 9
Om m
,
钻偏 斜 不 大 于
,
20 m m
,
对 钻孔 施 工 要 求
,
相 当高
度 不足
(4 )
管 片 变 形 随 着冻 结 帷幕 交 圈 冻 土 体 积 增 加 导 致 隧 道 管 片 变 形
2
其 通 道 所 处 的 土 层 分别 为 ¹
、
杂填 土 »
:
砂 质 粉土 »
、 、
3
砂 质粉 土 »
、 、
:
砂 质粉 土 »
、 、 、
6
粉砂
夹 砂 质 粉 土 ¼ 淤 泥 质 粉 质 薪 土 ¾ 淤 泥 质粉 质 豁 土 夹 粉 土 ¾ 淤 泥 质 粉 质 薪 土 ¿
3
、
:
:
勃土
夹 粉质 豁土 ( 局部 分布 ) À 私土 夹淤 泥质粉 质 豁土
(3 )
冻结 管 缺陷 冻结 管螺纹 接 头 壁厚 厚 薄 不 一 接 头 焊缝 质 量 缺 陷 和冻 结 管弯 曲 冷
。
:
冻 导 致 冻 结 管 开 裂 盐 水 渗漏
(4 )
:
,
涌 水 涌 砂 泵 房 处 冻结 管 与 承 压 水 间 距 仅 有
。
0
.
7m
,
钻 孔 时 隔 水 层 被 击 穿 或 者孔
。
,
。
号 联 络 通 道 结 构 由两 个 与 隧 道 相 交 的 喇 叭 口 通 道 及 泵 站 组 成
15 m m 0
、
通 道 采 用 二 次衬 砌
,
,
二 次衬 砌 为 现 浇钢 筋 混 凝 土 结构 厚 度 通 道 侧 墙
1 9
Om m
、
拱顶 为 5 0
1
0m m
通道底板为
0 1 m m
,
一 次 与二 次 衬 砌 之 间铺 设 防
片界 面 不 高 于 一 5 ℃ 冻 结孔 单孔 盐 水 流 量 为 管 冻 结 总需 冷 量 为
3
.
6 一7m
3
/ h ; 冻结 管 用 ( 8 m m 9
。
X S
低碳 钢 无 缝 钢
;
1 3 5 5 3 0 k e a l/ h ( I k e
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.
8 6 6 k J)
冻 土 强度 为 单 轴抗 压不 少 于
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。
:
6 M Pa
,
弯 折 抗拉 不 少 于
2 O M Pa
.
,
抗 剪不 小于
1 S M P a ( 一 IO o ) C
4
联 络 通 道 施 工 风 险 识别 与分 析
.
4
1
冻 结 管 施 工 风 险 识 别 与分 析
冻结 管 采 用 在 隧 道 管片 上 开 孔 后 用 钻机 钻 孔
结管 缺 陷 和 涌 水 涌 砂
、
。
开 挖地层 通道 为 淤 泥质 粉 质 私土 泵房 为 勃 土 夹 淤 泥质
粉 质勃 土
1
,
通 道 离 沪 杭 高 速 公 路坡 脚 仅 为 2 m 3
、
该 联 络 通 道 埋 深 大 长 度 长 开 挖 地层 含 水
、 。
,
,
量 高 孔 隙 比 大 流 塑 性 大 施工 风 险 大 方 式 一 次 衬 砌 为 型 钢 支架 厚 度 为 及泵 站底 板 为 4 5 水层
(l )
:
,
、 、 。
制 冷量不 足 设 计 制 冷量 不 足 制 冷 设 备 效 率 或 冻 结 器盐 水 流 量 不 足 引 起 冷 量 不
。
足 导 致 冻 土 帷 幕 强 度 或 刚 度 达 不 到 设计 要 求
(2 )
,
,
冻 土帷 幕恶 化 因不 同土层 冻胀 系数 不 同 或冻 结 管 间温 度 差异 过 大 导致 冻 结 管
工 程 及 地 质 概况
杭 州地 铁
234 1
号线彭 埠站至建 华站盾构 区 间左线 长为
1
529
.
46 3
m
,
右线 长为
一
地 下 工 程 风 险 防 范 与 管理
1 62 2 2 5 lm
.
.
57 m 1
,
,
隧 道 内径 为
.
5
.
5m
,
该 区 间共 设 置 两 个 联 络 通 道 其 中
,
,
l
号联 络通道 覆土为
地 下 交 通 工 程与 工 程 安 全
杭 州 地 铁超 长 联 络 通 道 冻 结 法 施 工 风 险 控 制
陈 建伟
(杭 州 市地 铁集 团 有 限 公 司 浙 江 杭 州
,
310 020 )
摘
要
本 文 通过 对地铁 隧 道
、
33 4m
.
超 长联络 通道 各个施 工 阶段 风 险 因 素 的 识 别和 分析
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。
,
2
座 地 铁 车站 之
间的最大 埋深处
,
采 用盾构 法施 工的软 土地层 联 络通 道 和泵 房一 般 采 用冻 结 法 或 旋 喷桩
。
,
施工 矿 山 法开挖
20 03
年
7
月 1 日上海轨 道交通
,
、
4
号 线南 浦大 桥一 塘桥 区 间 在黄 浦江 边
,
埋深 3 m 处 采用冻 结法 开挖联 络通道 中 发 生渗漏水 导致 大量土砂 涌人 致 使 2 0 0 道坍塌 的 重 大事 故 杭 州地 铁
1 62 2 2 5 lm
.
.
57 m 1
,
,
隧 道 内径 为
.
5
.
5m
,
该 区 间共 设 置 两 个 联 络 通 道 其 中
,
,
l
号联 络通道 覆土为
,
通 道净 长 为 2 7
,
。
Z m ( 扣 除管 片 ) 9 4m
,
通 道 上方 为 预 留的
。
4
号 两条 出人段 线 左 线 正 上方
、
为
1
号 西 出 人 段 线 净距 为
、
l
:
灰 色粉 质 戮土 ( 隔水 层 ) 0
4
.
1
粉砂层 通道路
。
( 承压 水层 )
,
顶 板高程 为 一 31
,
.
sm
。
,
水压约为
0
.
3M P a
,
位 于泵 房 下 方 约
1 2 m 处
1
。
位 于¾
1
、
¾ 层 泵房位 于À 层
2
1
联络 通道 及泵 站所处 土层 物理 力学参 数如 表
所示
235
地 下 工 程 风 险 防 范 与 管理
、
该 联 络 通 道 埋 深 大 长 度 长 开 挖 地层 含 水
、 。
,
,
量 高 孔 隙 比 大 流 塑 性 大 施工 风 险 大 方 式 一 次 衬 砌 为 型 钢 支架 厚 度 为 及泵 站底 板 为 4 5 水层
。
,
。
号 联 络 通 道 结 构 由两 个 与 隧 道 相 交 的 喇 叭 口 通 道 及 泵 站 组 成
3
、
:
:
勃土
夹 粉质 豁土 ( 局部 分布 ) À 私土 夹淤 泥质粉 质 豁土
、
l
:
灰 色粉 质 戮土 ( 隔水 层 ) 0
4
.
1
粉砂层 通道路
。
( 承压 水层 )
,
顶 板高程 为 一 31
,
.
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水压约为
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.
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,
位 于泵 房 下 方 约
1 2 m 处
1
。
位 于¾
1
、
¾ 层 泵房位 于À 层
、
确 定 冻 结 管 钻 孔 偏 料 承 压 水 危 害 冻 胀 变 形 泵 房 开 挖 分 别 是 各 施 工 阶 段 最 大 风 险 事件
、
在 施 工 中通 过 对 最 大 风 险 事 件 的 有 效 控 制 和 冻 土 帷 幕 温 度 监 测 成 功 地 完 成 国 内 目 前 最 长
地 质 条 件 最 为 复 杂 并 含 有 沼 气 的 软 土 地 层 中 用 冷 冻 工 法 施 工 超 长联 络 通 道 关键词
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。
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地铁 ; 联 络 通道 ; 冻结 法 ; 风险控 制
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1
联络 通道 及泵 站所处 土层 物理 力学参 数如 表
所示
235
地 下 工 程 风 险 防 范 与 管理
0 冻 结施 工 的 设 计 盐 水 最 低 温 度 为 一 2 ℃ 一 一 3 ℃ 8
20 ℃
。
,Leabharlann Baidu
要 求冻结 7 d
后 盐水温度达 到 一
,
; 8 0 维 护 冻 结 盐 水 温 度 一 般 不 高 于 一 2 ℃ 冻 土 帷 幕 平 均 温 度 不 高 于 一 1 ℃ 冻 结 壁 与管 ;
,
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开 裂 盐 水 渗 漏 出 引 起 冻土 融 化 冻 土 帷 幕 恶 化
(3 )
:
,
,
,
。
冻 土 帷 幕强 度 不 足 由 于 冻 结 管 循 环 不 畅 如 气 堵 造 成 局 部 的 冻 土 帷 幕 强 度 不 够
,
。
,
。
还 有隧 道空 气流 动大 温度相 对较 高 管 片表 面散 热 较快 冻 土 帷 幕 与管 片界 面之 间 冻 土强
。
,
口
密封 装量 失效 引起 涌水 涌砂
,
经 综 合 分 析 本 阶 段 最 大 风 险事 件 为 冻 结 管 的 偏 斜 和 承 压 水 的 危 害
4
,
2
冻 结 阶段风 险识别 与分 析 冻 结 阶 段 的 风 险 为 制 冷 量 不 足 冻 土 帷幕 恶 化 冻 土 强 度 不 足 和 管 片 变 形
联 络 通道 所处 地层 如 图
所示
。
图 1
彭 一建 区间
:
、
1
号 联 络 通 道 地 层 分布 图
2
其 通 道 所 处 的 土 层 分别 为 ¹
、
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:
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、 、
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、 、
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夹 砂 质 粉 土 ¼ 淤 泥 质 粉 质 薪 土 ¾ 淤 泥 质粉 质 豁 土 夹 粉 土 ¾ 淤 泥 质 粉 质 薪 土 ¿
。
0m
。
区 间隧
广 州地 铁 高雄 地铁也 发 生过 联 络通 道开 挖 引起 的坍 塌 事故
。
地铁联
、
络通道 和泵 房施 工成 为重大 的 风 险源
1
,
号 线彭 埠 站 至 建 华 站 盾 构 区 间 设
,
。
2
个 联络 通道 处 于 软 土地 层 埋 深 大 通
, ,
、
,
,
道 长 采 用 最 有 效 和 安 全 的 冷 冻 工 法 但 仍存 在 风 险 有 很 多 风 险 点 必 须 严 格 管 理 精 细 施 工 实 施 动 态 监 测 将 工 程 风 险降 到 最 低 2
15 m m 0
、
通 道 采 用 二 次衬 砌
,
,
二 次衬 砌 为 现 浇钢 筋 混 凝 土 结构 厚 度 通 道 侧 墙
1 9
Om m
、
拱顶 为 5 0
1
0m m
通道底板为
0 1 m m
,
一 次 与二 次 衬 砌 之 间铺 设 防
联 络 通道 所处 地层 如 图
所示
。
图 1
彭 一建 区间
:
、
1
号 联 络 通 道 地 层 分布 图
,
通 道净 长 为 2 7
,
。
Z m ( 扣 除管 片 ) 9 4m
,
通 道 上方 为 预 留的
。
4
号 两条 出人段 线 左 线 正 上方
、
为
1
号 西 出 人 段 线 净距 为
、
。
开 挖地层 通道 为 淤 泥质 粉 质 私土 泵房 为 勃 土 夹 淤 泥质
粉 质勃 土
1
,
通 道 离 沪 杭 高 速 公 路坡 脚 仅 为 2 m 3
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1
前言
2
条 地 铁 区 间 隧 道 之 间一 般 要 设 置 一 条 横 向 的 联 络 通 道 和 泵 房 设 在
(1 )
:
。
,
。
施 工 风 险 为 结 构损 伤 冻 结 管 偏 斜 冻
。
、
、
结 构损 伤 冻 结 管 开 孔 时 对 管 片 主 筋凿 断 混 凝 土 开 裂
7 冻 结管偏 斜 该通道 透 孔 长 为 2
:
。
、
(2 )
0 9
Om m
,
钻偏 斜 不 大 于
,
20 m m
,
对 钻孔 施 工 要 求
,
相 当高
度 不足
(4 )
管 片 变 形 随 着冻 结 帷幕 交 圈 冻 土 体 积 增 加 导 致 隧 道 管 片 变 形
2
其 通 道 所 处 的 土 层 分别 为 ¹
、
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:
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、 、
3
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、 、
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、 、 、
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粉砂
夹 砂 质 粉 土 ¼ 淤 泥 质 粉 质 薪 土 ¾ 淤 泥 质粉 质 豁 土 夹 粉 土 ¾ 淤 泥 质 粉 质 薪 土 ¿
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、
:
:
勃土
夹 粉质 豁土 ( 局部 分布 ) À 私土 夹淤 泥质粉 质 豁土
(3 )
冻结 管 缺陷 冻结 管螺纹 接 头 壁厚 厚 薄 不 一 接 头 焊缝 质 量 缺 陷 和冻 结 管弯 曲 冷
。
:
冻 导 致 冻 结 管 开 裂 盐 水 渗漏
(4 )
:
,
涌 水 涌 砂 泵 房 处 冻结 管 与 承 压 水 间 距 仅 有
。
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.
7m
,
钻 孔 时 隔 水 层 被 击 穿 或 者孔
。
,
。
号 联 络 通 道 结 构 由两 个 与 隧 道 相 交 的 喇 叭 口 通 道 及 泵 站 组 成
15 m m 0
、
通 道 采 用 二 次衬 砌
,
,
二 次衬 砌 为 现 浇钢 筋 混 凝 土 结构 厚 度 通 道 侧 墙
1 9
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拱顶 为 5 0
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通道底板为
0 1 m m
,
一 次 与二 次 衬 砌 之 间铺 设 防
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.
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联 络 通 道 施 工 风 险 识别 与分 析
.
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冻 结 管 施 工 风 险 识 别 与分 析
冻结 管 采 用 在 隧 道 管片 上 开 孔 后 用 钻机 钻 孔
结管 缺 陷 和 涌 水 涌 砂
、
。
开 挖地层 通道 为 淤 泥质 粉 质 私土 泵房 为 勃 土 夹 淤 泥质
粉 质勃 土
1
,
通 道 离 沪 杭 高 速 公 路坡 脚 仅 为 2 m 3
、
该 联 络 通 道 埋 深 大 长 度 长 开 挖 地层 含 水
、 。
,
,
量 高 孔 隙 比 大 流 塑 性 大 施工 风 险 大 方 式 一 次 衬 砌 为 型 钢 支架 厚 度 为 及泵 站底 板 为 4 5 水层
(l )
:
,
、 、 。
制 冷量不 足 设 计 制 冷量 不 足 制 冷 设 备 效 率 或 冻 结 器盐 水 流 量 不 足 引 起 冷 量 不
。
足 导 致 冻 土 帷 幕 强 度 或 刚 度 达 不 到 设计 要 求
(2 )
,
,
冻 土帷 幕恶 化 因不 同土层 冻胀 系数 不 同 或冻 结 管 间温 度 差异 过 大 导致 冻 结 管
工 程 及 地 质 概况
杭 州地 铁
234 1
号线彭 埠站至建 华站盾构 区 间左线 长为
1
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地 下 工 程 风 险 防 范 与 管理
1 62 2 2 5 lm
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.
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.
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,
该 区 间共 设 置 两 个 联 络 通 道 其 中
,
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地 下 交 通 工 程与 工 程 安 全
杭 州 地 铁超 长 联 络 通 道 冻 结 法 施 工 风 险 控 制
陈 建伟
(杭 州 市地 铁集 团 有 限 公 司 浙 江 杭 州
,
310 020 )
摘
要
本 文 通过 对地铁 隧 道
、
33 4m
.
超 长联络 通道 各个施 工 阶段 风 险 因 素 的 识 别和 分析
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,
2
座 地 铁 车站 之
间的最大 埋深处
,
采 用盾构 法施 工的软 土地层 联 络通 道 和泵 房一 般 采 用冻 结 法 或 旋 喷桩
。
,
施工 矿 山 法开挖
20 03
年
7
月 1 日上海轨 道交通
,
、
4
号 线南 浦大 桥一 塘桥 区 间 在黄 浦江 边
,
埋深 3 m 处 采用冻 结法 开挖联 络通道 中 发 生渗漏水 导致 大量土砂 涌人 致 使 2 0 0 道坍塌 的 重 大事 故 杭 州地 铁
1 62 2 2 5 lm
.
.
57 m 1
,
,
隧 道 内径 为
.
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,
该 区 间共 设 置 两 个 联 络 通 道 其 中
,
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号联 络通道 覆土为
,
通 道净 长 为 2 7
,
。
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。
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号 西 出 人 段 线 净距 为
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灰 色粉 质 戮土 ( 隔水 层 ) 0
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粉砂层 通道路
。
( 承压 水层 )
,
顶 板高程 为 一 31
,
.
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。
,
水压约为
0
.
3M P a
,
位 于泵 房 下 方 约
1 2 m 处
1
。
位 于¾
1
、
¾ 层 泵房位 于À 层
2
1
联络 通道 及泵 站所处 土层 物理 力学参 数如 表
所示
235
地 下 工 程 风 险 防 范 与 管理
、
该 联 络 通 道 埋 深 大 长 度 长 开 挖 地层 含 水
、 。
,
,
量 高 孔 隙 比 大 流 塑 性 大 施工 风 险 大 方 式 一 次 衬 砌 为 型 钢 支架 厚 度 为 及泵 站底 板 为 4 5 水层
。
,
。
号 联 络 通 道 结 构 由两 个 与 隧 道 相 交 的 喇 叭 口 通 道 及 泵 站 组 成
3
、
:
:
勃土
夹 粉质 豁土 ( 局部 分布 ) À 私土 夹淤 泥质粉 质 豁土
、
l
:
灰 色粉 质 戮土 ( 隔水 层 ) 0
4
.
1
粉砂层 通道路
。
( 承压 水层 )
,
顶 板高程 为 一 31
,
.
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。
,
水压约为
0
.
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,
位 于泵 房 下 方 约
1 2 m 处
1
。
位 于¾
1
、
¾ 层 泵房位 于À 层
、
确 定 冻 结 管 钻 孔 偏 料 承 压 水 危 害 冻 胀 变 形 泵 房 开 挖 分 别 是 各 施 工 阶 段 最 大 风 险 事件
、
在 施 工 中通 过 对 最 大 风 险 事 件 的 有 效 控 制 和 冻 土 帷 幕 温 度 监 测 成 功 地 完 成 国 内 目 前 最 长
地 质 条 件 最 为 复 杂 并 含 有 沼 气 的 软 土 地 层 中 用 冷 冻 工 法 施 工 超 长联 络 通 道 关键词
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。
,
地铁 ; 联 络 通道 ; 冻结 法 ; 风险控 制
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2
1
联络 通道 及泵 站所处 土层 物理 力学参 数如 表
所示
235
地 下 工 程 风 险 防 范 与 管理
0 冻 结施 工 的 设 计 盐 水 最 低 温 度 为 一 2 ℃ 一 一 3 ℃ 8
20 ℃
。
,Leabharlann Baidu
要 求冻结 7 d
后 盐水温度达 到 一
,
; 8 0 维 护 冻 结 盐 水 温 度 一 般 不 高 于 一 2 ℃ 冻 土 帷 幕 平 均 温 度 不 高 于 一 1 ℃ 冻 结 壁 与管 ;
,
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开 裂 盐 水 渗 漏 出 引 起 冻土 融 化 冻 土 帷 幕 恶 化
(3 )
:
,
,
,
。
冻 土 帷 幕强 度 不 足 由 于 冻 结 管 循 环 不 畅 如 气 堵 造 成 局 部 的 冻 土 帷 幕 强 度 不 够
,
。
,
。
还 有隧 道空 气流 动大 温度相 对较 高 管 片表 面散 热 较快 冻 土 帷 幕 与管 片界 面之 间 冻 土强
。
,
口
密封 装量 失效 引起 涌水 涌砂
,
经 综 合 分 析 本 阶 段 最 大 风 险事 件 为 冻 结 管 的 偏 斜 和 承 压 水 的 危 害
4
,
2
冻 结 阶段风 险识别 与分 析 冻 结 阶 段 的 风 险 为 制 冷 量 不 足 冻 土 帷幕 恶 化 冻 土 强 度 不 足 和 管 片 变 形
联 络 通道 所处 地层 如 图
所示
。
图 1
彭 一建 区间
:
、
1
号 联 络 通 道 地 层 分布 图
2
其 通 道 所 处 的 土 层 分别 为 ¹
、
杂填 土 »
:
砂 质 粉土 »
、 、
3
砂 质粉 土 »
、 、
:
砂 质粉 土 »
、 、 、
6
粉砂
夹 砂 质 粉 土 ¼ 淤 泥 质 粉 质 薪 土 ¾ 淤 泥 质粉 质 豁 土 夹 粉 土 ¾ 淤 泥 质 粉 质 薪 土 ¿