上海地铁10号线某旁通道冻结法施工技术

上海地铁10号线国权路站～五角场站区间隧道旁通道及泵站工程位于软土区,地面道路交通繁忙,地下管线众多.结合周边环境、交通要求及地铁旁通道施工经验,采用水平冻结法加固土体,矿山法开挖.通过设计计算,确定了冻结帷幕施工参数及制冷参数.通过严格控制冻结孔施工、冻结站安装及二次支护等关键施工措施,使得该地铁旁通道地层加固施工成功完成.     

冻结法在北方深基坑支护工程中应用与研究

随着城市建设的蓬勃发展,地下工程施工条件更趋于复杂,支护手段也更加多样化。近年来,在轨道交通旁通道、复杂地质条件下隧道的施工中,冻结法已被广泛应用,但在北方深基坑支护中冻结法的应用却较少。以唐山翔云道雨水泵站泵房和格栅井冻结法施工为例,对深基坑支护中应用冻结法在北方运用的原理、方案设计、操作要点进行分析。总结出该施工工艺在北方深基坑支护施工中的优、缺点,指明冻结法在北方深基坑支护工程中的应用前景和改进方向。     

怎样在地铁联络通道布置冻结孔

冻结孔→冻结帷幕→联络通道在城市地铁联络通道的施工中,由于地质条件和地面工况影响,通常采用冻结法施工联络通道。即在联络通道四周布设冻结孔,采用跟管钻进法,用水平钻机按照一定的水平角和垂直角将冻结管钻入地层,然后用人工制冷方法将联络通道部位的地层冻结,形成能抵抗地层水土压力和封水的冻土帷幕。在冻土帷幕的支护下进行联络通道的开挖与构筑。冻土帷幕能否完好形成是联络通道施     

南京地铁试验段旁通道水平冻结法施工技术

结合南京地铁试验段旁通道冻结法施工,分析总结了冻结法在冻结管施工、冻结、开挖构筑等阶段的施工技术难点及对策,可以为今后旁通道冻结法施工提供一定的参考。     

南京地铁试验段旁通道水平冻结法施工技术及地面沉降分析研究

结合南京地铁试验段旁通道冻结法施工 ,分析总结了冻结法在冻结管施工、冻结、开挖构筑等阶段的施工技术难点及对策 ;同时 ,对地面变形监测进行了分析 ,探讨了其变化规律 ,可以为今后旁通道冻结法施工及监测提供一定的参考。     

联络通道尺寸对人工冻结法施工的影响

人工地层冻结法是一种常用于软黏土地区的一种地铁建设方法,常用于地铁联络通道的建设中。联络通道的长度会对冻结法施工产生较大影响。文章使用COMSOL软件对上海市地层下不同联络通道长度冻结施工进行数值模拟,得到了不同联络通道长度对冻结施工、隧道安全等的影响,从而为今后联络通道冻结法施工提供依据。     

武汉江底高承压水联络通道施工风险控制

联络通道施工风险较高,是地铁建设风险控制的关键点。2号联络通道位于长江江底的高承压水粉细砂层中,采用冻结法施工。详细介绍了联络通道冻结法施工的风险,提出了相应的预防措施和事后处理措施,结合监测数据得出一些规律,提出冻结法施工关键在于综合考虑确定各项施工参数,及时注浆,及时监测测温孔、泄压孔、去回盐液温差的数据变化。     

冻结法在富水圆砾地层联络通道施工中的应用

针对南宁地铁联络通道冻结法施工,采用Midas-GTS建立三维有限元模型对富水圆砾地层联络通道冻结法施工的安全性进行了验证,阐述了富水圆砾地层中冻结施工的关键技术,根据施工监测数据分析了冻结效果,最后总结了施工中的主要风险和应对措施。数值计算结果表明,按照设计冻结方法形成的冻结壁承载能力满足要求。冷冻机运转36d后,冻结法施工中去回路盐水温度、冻结帷幕温度和冻结帷幕厚度均达到设计要求。冻结法应用于富水圆砾地层中,主要风险在于地下水位变化和土体坍塌,应当有针对性地采取措施,保证施工顺利进行。     

岩溶区域联络通道冻结孔施工难题及对策

岩溶区域联络通道冻结孔施工难度大、风险高。依托广州地铁八号线某区间隧道联络通道及泵房冻结法施工实例,分析岩溶区域地层特点,探索冻结钻孔施工工艺,顺利地完成冻结孔施工。总结了岩溶区域冻结孔施工过程中遇到的难题,提出试验孔施工措施、冻结孔施工思路和针对性施工工艺,为类似工程提供参考依据。     

地铁旁通道冻结法施工常见安全问题的应急处理

介绍了软土中旁通道冻结法施工可能遇到的钻孔喷砂、冻结管断裂、开挖过程中意外停冻和冻结壁"开窗"漏水等施工安全问题的危害及其产生原因,并就这些安全问题提出了相应的应急处理措施。     

隧道冻结法施工引起地表冻胀预测模型的参数敏感性分析

隧道水平冻结施工过程中,土层冻结体积膨胀,引起地面上升和变形,过量的变形会对周围地表建筑物产生危害。本文结合工程实例,验证了冻结壁交圈后隧道水平冻结施工引起地表冻胀位移的历时预测模型的可靠性。通过参数敏感性分析得到了反映冻结温度场发展速度的常数A对地表冻胀位移的敏感性最强,而冻结管布圈半径Rd对地表冻胀位移的敏感性最弱,土体冻胀率的变化率可近似反映地表垂直冻胀位移的变化率。本文的研究成果可为今后水平冻结法的设计和施工提供参考依据。     

润扬长江公路大桥南汊悬索桥南锚碇基础工程监测

润扬长江公路大桥是目前国内跨度最长的悬索桥,它的锚定基础也是目前国内最大的。其南锚定基础深基坑支护采用了钻孔灌注桩排桩加多道支撑挡土的排桩冻结法。介绍了对南锚碇基础基坑设计实施监测的全过程,得出了在冻结法中温度变化和冻胀力改变的规律。     

水泥土加固法冻胀抑制效应数值模拟

水泥土与人工冻结联合加固法在盾构隧道端头加固中效果明显。本文以南京地铁十号线过江隧道端头联合加固工程为背景,分别进行了水泥土及原状土体冻结温度场和冻胀位移场耦合数值模拟研究,并通过对比实测与数值模拟结果,验证了计算方法的正确性。研究结果表明:冻结管间、冻结管与围护结构间区域降温速度较快,后排冻结管后方受加固体影响,是冻结壁发展最不利部位;冻结管和围护结构的约束作用会抑制周围土体的冻胀,两排冻结管间冻胀位移最大;水泥加固后地层冻胀敏感性明显减弱,地表最大冻胀量为对应原状土的14.3%,1 mm以上冻胀量地层在深度方向上为对应原状土的30.6%。研究结果对进一步探索水泥土与人工冻结联合加固工法有指导作用。     

冻结法工程施工中冻胀和融沉问题的分析与研究

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。     

单向冻结时开放条件下饱和砂岩冻胀试验及THM耦合冻胀模型

为研究寒区岩石在梯度温度场中补水条件下的冻胀变形规律,进行了单向冻结时开放条件下饱和砂岩冻胀试验。试验结果表明,单向冻结时开放条件下饱和岩石冻胀过程中,沿冻结方向的冻胀位移变化过程可分为冷缩阶段、原位冻胀阶段、分凝冻胀阶段3个阶段。分凝冻胀阶段冻结锋面趋于稳定,冻胀变形持续增长,与时间基本呈线性关系。此外,分凝冻胀阶段补水量换算的迁移水分凝冻胀位移与冻结方向冻胀位移比较接近。随着平均温度梯度增大,分凝冻胀变形速率增大,且分凝冰位置与平均温度梯度线性相关。然后,建立了考虑孔隙水原位冻胀与迁移水分凝冻胀的THM耦合冻胀模型。模型中,孔隙水原位冻胀计算基于未冻水含量,并引入约束系数表征岩石骨架对孔隙水冻胀约束程度;迁移水分凝冻胀计算基于分凝势理论,水分迁移速率与冻结缘处的温度梯度成正比。模型计算结果与试验结果对比表明,建立的THM耦合冻胀模型能够比较准确地计算单向冻结时开放条件下饱和岩石冻胀位移,并能够模拟出分凝冻胀时分凝冰层引起的位移突变及分凝冰位置,可用于寒区冻胀敏感性岩石开放条件下冻胀变形计算。     

人工冻结冻胀速率试验研究(英文)

研究了不同实验条件下原状和扰动粉黏土人工冻胀速率的发展特点,并对试验结果进行了对比分析。同时还分析、总结了各种试验因素对人工冻胀速率的影响。针对粉黏土冻胀速率的研究,共进行了12组人工冻结试验,试验中所采用的各种影响因素如下:两种人工冻结冷端温度模式--正弦变化冻结温度和恒定冻结温度,三个不同人工冻结方向--竖向冻结、侧向冻结以及复合冻结(竖向-侧向冻结),不同含水率--23.5%、28%和32%,不同水分补给条件--开放体系和封闭体系。试验结果表明:季节冻土层的存在将减少或是抑制由人工冻结所引起的二次冻胀的发展。研究结果将为人工冻结实际工程,特别是在季节冻土区的人工冻结工程提供重要的理论指导。     

路面基层多孔混凝土抗冻性研究

多孔混凝土作为新型的排水基层材料,抗冻性是其耐久性的重要体现,良好的抗冻性是多孔混凝土用于冰冻地区的前提.在分析现有普通混凝土抗冻性试验方法与评价指标的基础上,针对多孔混凝土自身的结构特点及工作状态,采用快冻法,使冻融循环次数分别为25,50,75和100次进行4种级配多孔混凝土的抗冻性试验,并采用抗冻系数作为评价多孔混凝土抗冻性的指标.结果表明,级配1与级配4,级配2与级配3具有类似的抗冻性,前者冻融循环50次后抗冻系数约为40%,后者冻融循环100次后抗冻系数仍大于70%,前者明显低于后者,且抗冻系数分别随着冻融循环次数的增加而降低.可见,对于北方冰冻地区,宜采用级配2或级配3多孔混凝土.     

人工地层水平冻结冻胀效应准耦合数值分析

提出了人工地层水平冻结冻胀效应准耦合数值分析方法 ;针对某地铁工程 ,分析了水平冻结冻胀规律 ;为今后该工法的推广应用 ,提供了理论依椐。     

Frost heave and freezing processes of saturated rock with an open crack under different freezing conditions

Frost heave experiments on saturated sandstone and tuff with an open crack are conducted under uniform and unidirectional freezing conditions. Frost heave of crack in sandstone with high permeability is more significant under uniform freezing condition than that under unidirectional freezing condition. However, frost heave of crack in tuff with low permeability is more significant under unidirectional freezing condition. To illustrate the reasons for this phenomenon, a numerical model on the freezing processes of saturated rock with an open crack considering the latent heat of pore water and water in crack is proposed and confirmed to be reliable. Numerical results show that a frozen shell that blocks the migration of water in crack to rock develops first in the outer part of the rock before the freezing of water in crack under uniform freezing condition. However, the migration path of water in crack to the unfrozen rock under freezing front exists under unidirectional freezing condition. The freezing process and permeability of rock together determine the migration of water in crack and lead to the different frost heave modes of crack for various permeable rocks under different freezing conditions. The frost heave modes of crack in rock with low or high permeability are similar under uniform freezing condition because water migration is blocked by a frozen shell and is irrelevant to rock permeability. For high permeability rock, the frost heave of crack will be weakened due to water migration under unidirectional freezing condition; however, the frost heave of crack would be more significant for low permeability rock because water migration is blocked under unidirectional freezing condition. Therefore, the freezing condition and rock permeability determine the frost heave of rock with crack together, and this should be concerned in cold regions engineering applications.     

近接隧道冻结对运营车站冻胀变形控制研究

为了研究不同冻胀控制方法下土体冻胀的发展规律,以上海某近接穿越既有车站的隧道冻结加固工程为原型,根据相似准则建立了冻土与车站结构相互作用的模型试验台,对隧道水平冻结过程进行模拟研究,探究调整冻结盐水温度以及泄压等方法下隧道冻结冻胀变化规律。研究结果表明,将冻结盐水温度从-28℃提升至-18℃后,隧道的积极冻结时间增长91%,但车站底板冻胀力减小了16.7%;三角区泄压后车站底板冻胀力减小了26.3%。根据相似模拟试验得到的不同冻胀控制措施下车站结构的冻胀变化规律,提出在施工工程中采取三角区泄压及调整冻结参数等措施来控制冻胀对车站结构的影响。同时根据工程施工监测数据,对不同冻胀控制措施的应用效果展开了研究,研究结果表明,三角区泄压孔泄压后10d内车站底板位移量减少了65.5%;冻结盐水温度为-28℃、-20℃、-10℃时车站底板竖向位移增长速率分别为0.35mm/d、0.14mm/d和0.01mm/d,随着冻结盐水温度的提高,车站结构竖向变形速率明显减缓,调整冻结盐水温度对冻胀控制效果十分显著。