地铁区间隧道斜交联络通道冻结施工地层变形控制研究

人工地层冻结法（AGF）已被广泛应用在富水地区的地铁隧道施工中,但该工法在带来强大的封水和临时加固能力的同时,也使得地层产生了冻胀融沉效应,进而对地表及周边环境产生不良影响。为此,本文依托福州地铁某区间隧道联络通道冻结工程,从冻结施工设计和地层冻胀融沉的宏观角度出发,提出了基于调控冻结参数和泄压系数的地层冻胀控制技术和基于注浆孔注浆的地层融沉综合控制方案。现场施工表明,该综合调控方案具有良好的成效,保证了该联络通道安全有效施工,可为相关技术人员的工程实践提供参考依据。     

南昌地铁联络通道水平冻结法施工质量控制

介绍了在富水砾砂层中南昌地铁1号线某区间联络通道的水平冻结法施工质量控制方法。对施工过程中冻结孔施工、冻结运转、温度变化、冻胀融沉以及施工队伍选择及通道开挖条件判定等方面进行了监控,并对实测数据进行了分析。施工效果良好,这表明在地质条件复杂和环境影响要求高的城市地铁联络通道冻结法施工过程中,质量控制很重要。     

长江隧道江中段连接通道施工技术

根据江中段隧道连接通道的工程内容和地质条件,结合工程项目的重点和难点,通过技术经济比较,采用"水平孔冻结加固土体,隧道内开挖构筑"的施工方案。介绍了江中段隧道连接通道的冻结孔施工、冻结施工、开挖构筑、强制解冻控制融沉和施工监测等主要施工技术,并给出了施工过程中对关键技术的控制要点。     

地铁联络通道冻结法施工三维数值模拟分析

在地铁联络通道水平冻结法施工过程中,对已建的盾构隧道、地下管线、地表建筑物等都将产生较大影响.以南京地铁二号线莫愁湖站～汉中门站区间联络通道及泵房水平冻结法施工为工程实例,采用FLAC3D进行数值模拟,对地铁联络通道施工过程中的冻结温度场的发展变化、冻胀融沉引起的地表位移以及冻胀力引起的隧道内力和变形等做了详细的分析,...     

地铁联络通道冻结加固技术研究

结合上海地铁联络通道的冻结施工,介绍了联络通道和泵站合并建设模式下的冻土帷幕结构设计与水平冻结工艺,以及控制冻胀融沉的措施-强制解冻融沉注浆.对土体温度和地表变形等相关信息进行了监测,并对实测结果进行了分析.为今后联络通道冻结法施工提供了一定的参考.     

冻结法在常州地铁联络通道工程中的应用研究

常州地铁1号线某联络通道位于富含承压水的粉砂层及粉土层中,为了规避联络通道开挖中出现涌水、漏沙等风险,确保施工安全,采用水平冻结法施工联络通道。该联络通道中心距为11.6m,冻结帷幕厚度在喇叭口处为1.5m,水平通道处为1.8m;冻土强度的设计指标为:单轴抗压强度不低于3.5MPa,抗折强度不低于2.0MPa,抗剪强度不低于1.5MPa。联络通道冻结帷幕平均温度低于-10℃,钻孔及冷冻装置安装时间为30d,积极冻结时间为45d,维护冻结时间为30d,总工期为110d。冻结效果符合预期,隧道开挖及构筑工程进展顺利,工程一次验收合格率达到100%,没有发生明显冻胀融沉及对周边环境影响的事故,实现预期目标。     

基于长远距离制冷冻结的富水砂层地铁联络通道施工技术

依托武汉地铁21号线区间联络通道工程,对基于长远距离制冷冻结的富水砂层联络通道施工技术进行了研究。结合实际监测结果,分析了冻结加固的实施效果,证明了长远距离制冷冻结技术是可行的,对超长距离冷冻输送系统采取的保温增压排热措施是合理有效的。该技术实现了联络通道冻结与盾构掘进同步施工,工期效益显著。富水砂层地质条件下联络通道开挖、构筑及融沉注浆过程中,按照短开挖、强支护、快封闭、勤测量、及时注浆的原则及严格的过程控制和预防措施下,化解了不良地质条件带来的施工风险,保证了联络通道顺利安全完成。     

大厚度富水砂层中冻结法联络通道施工风险控制措施

以某地铁工程冻结法联络通道施工为例,分别从冻结孔施工、积极冻结、开挖构筑、冻结孔封堵、融沉5个阶段介绍了大厚度富水砂层中冻结法联络通道施工过程中易出现的风险及对应所采取的控制措施,为类似工程施工风险控制提供参考依据.     

软弱地层联络通道冻结法施工温度及位移场全程实测研究

研究软弱地层联络通道冻结法施工的冻结温度场、解冻温度场、冻胀融沉发展规律,是解决其冻胀及工后融沉预测与控制的前提。以软土隧道联络通道冻结法工程为背景,对冻结温度场、解冻温度场、地表变形、深层土体冻胀融沉及温度变化规律等进行了全程实测,对冻结壁的形成及解冻全过程进行了分析。结果表明:冻结过程温度变化规律可分为温度快速下降、降温减慢、降温速度加快、土体温度稳定、维护冻结等5个阶段。解冻期间,土体温度经历快速回升、0℃附近稳定、温度持续回升3个阶段。冻结圆柱交圈是产生迅速冻胀的临界时间点,冻胀主要发生在冻结18~45 d;联络通道解冻15 d,部分土体温度达到0℃附近,冻土进入相变阶段,因此应在15 d后开始融沉跟踪注浆;入土深度越大土体相变阶段持续时间越长,粉土融沉主要发生在解冻前2个月,其完全解冻需要100 d左右,此为跟踪注浆至少应持续时间。深部土体温度、冻胀融沉位移均随深度增大呈线性递增。实测拱顶冻结壁处最大冻胀及融沉位移分别是对应地表冻胀、融沉量的3.6倍、4.9倍。地表冻胀融沉槽为联络通道中线两侧符合拟正态分布规律,其影响范围约为隧道底部埋深的1.2倍。     

水平冻结联络通道开挖施工技术

基于水平冻结加固联络通道的特点,提出了两次支护和全断面一次开挖的施工方法,介绍了无锡地铁1号线南禅寺站—永丰路站区间隧道水平冻结加固的联络通道开挖施工的工艺和参数,以期对类似工程提供借鉴和参考。     

全断面注浆管棚矩形冻结加固技术与实测分析

依托南京地铁10号线梦都大街站一号出入口及风道加固工程,经方案比选并针对本工程的水文地质情况及上部横穿敏感结构的特殊条件,提出一种新工法——全断面注浆+顶部管棚+矩形水平冻结加固。通过实测加固土体温度、地表及管线位移,获得了加固土体的温度场分布及地表位移规律。结果表明:矩形侧向冻结壁向内、外发展速度的比值约为1.54;在相同冻结能量和冻结时间内,在粉土夹粉砂层和淤泥质粉质黏土夹粉砂层中冻结壁发展速度的比值约为1.72;冻结孔施工阶段暗挖通道两侧地表沉降量较大,而冻结阶段上方土体受冻胀影响最大;开挖阶段,距开挖面中轴线距离越近,地表沉降量越大,而融沉阶段却相反;地表及管线位移的监测结果表明该工法安全可靠。     

上海地铁旁通道冻结法施工技术

结合上海地区地铁所处地层的特点,对旁通道的冻结施工作了详细的分析。对水平冻结工艺、冻结施工、冻土开挖、冻胀融沉等几方面提出了有参考价值的施工参数及控制措施。最后对施工的一些安全问题提出建议。     

交叠车站下穿段MJS+水平冻结冻胀位移场研究

交叠车站下穿段隧道进行开挖前首先要进行加固处理,以南京新建地铁7号线下穿既有10号线中胜站工程项目为背景,为控制施工引起既有运营车站的变形,采用MJS+水平冻结法联合加固方案。为掌握MJS+水平冻结联合加固的冻胀变形、冻胀位移场发展规律及其影响因素,进行冻胀位移场数值模拟。研究结果表明:在积极冻结过程中,“山”字形水泥土加固区内部及其左右两侧产生向上的变形,底部则产生向下的变形;水泥土加固区变形相比内外侧砂土变形较小,水泥土对抑制冻胀作用效果明显;地层初始温度越低,冻胀变形影响范围越广,变形值越大,在冻结40 d、地层初始温度为18 ℃时,既有车站底板在距中轴线水平距离12 m处产生最大冻胀变形,为6.97 mm,小于允许冻胀变形10 mm;在相同地层初始温度下,盐水温度越低,隧道埋深越浅,冻土帷幕越厚,冻胀产生的变形越大,实际工程中可通过优化盐水降温计划抑制冻胀变形以减小对周边环境的影响。研究结果可为相似工程提供设计参考理论依据。     

冻结法施工中的冻土特性试验研究

为获得冻结法施工中土体冻胀融沉特性规律,以某地下联络通道工程为原型,根据相似理论,进行了水平冻结模型试验。结果表明,冻胀融沉过程中,土体温度先迅速降低后升高,维持在0℃一段时间后,继续缓慢升高至室温;土压力值先增加后减小,其中,竖向土压力值随深度的增加而增大,相同埋深下,距冻结管越近,水平土压力值越大;土体融化固结沉降值明显大于冻胀位移值,土体竖向位移较水平位移变化显著。积极冻结期内土体温度降低速率变慢,且埋深越大、距冻结孔越近,土体温度降低越快、降幅越大;无侧限土体压力值先增加后减小,侧限土体压力值则逐渐增大,全封闭土压力值变化率更显著。     

地铁隧道冻结法施工融沉控制方案及实施

人工冻结法开始逐步被应用于城市地下工程的开挖和支护以来,以其对各种地层的适应性强,对环境影响小等特点,较其他地基处理工法显示了较大的优势,但冻结引起的土体冻胀融沉对环境产生了负面影响,制约了冻结法在对环境要求高的地方的应用。为了减缓融沉对环境造成的影响,一般工程中采用注浆补偿的方法,在冻结后开始解冻时配合注浆来控制冻土的融化沉降。作者结合具体工程实例介绍了冻结法施工融沉控制方案及实施要点,给出了融沉注浆的施工工艺的原则和主要施工参数,该工程实践对以后类似工程的实施具有一定的指导和参考价值。     

浅埋地铁出入口冻结法施工技术实践

以上海某地铁出入口冻结法施工为例,结合数值模拟分析,总结了冻结法在浅埋暗挖工程中应用的关键技术措施,主要包括冻结壁安全措施、冻胀与融沉控制、信息化监测等,为冻结法施工积累了经验。     

冻融循环下隧道非冻土段底部融沉变形规律

为研究寒区隧道非冻土段在冻融循环条件下的底部融沉规律以及洞内不同的气温对隧道底部融沉变形的影响。利用温度场解析解确定非冻土段范围,采用有限元进行建模计算。计算结果显示:在冷空气作用下,原来处于非冻结状态的围岩开始发生冻结,并产生向上的冻胀位移,表层围岩的冻融位移最大,初期最大冻胀位移可达8 mm,随着洞内气温的周期性变化,底部围岩出现周期性的冻融,最大融沉位移逐年增加,第8年开始冻融变形达到稳定,最大融沉位移可达20.0 mm,冻胀位移则稳定在5 mm左右。总体来说,随着围岩温度周期性变化趋于稳定,其冻融位移的周期性变化也趋于稳定。在不同气温影响下,随着隧道进深的增加,隧道底部的最大冻胀位移和融沉位移均减小。     

大连路隧道工程施工概述

在黄浦江底2条圆隧道间首次设置长距离连接通道,并采用水平冻结土体暗挖施工方法;两岸暗埋段为2孔1管廊形式,采用地下连续墙围护和明挖法施工。工程在28个月建成通车,创黄浦江大型越江隧道施工最快记录。     

液氮冻结法在竖井施工方面的应用

论述了利用液氮法进行冻结的实例,解决了竖井漏水产生的动水难以封堵的问题,同时满足了工期要求紧,四周环境对冻胀融沉要求高的要求,指出液氮冻结法具有冻结速度快、施工简便、周期短、对周围环境影响小的特点。