采用长距离水平冻结暗挖法的浅埋大断面地铁隧道施工技术

通过人工冻土试验、有限元数值分析和大型物理模型试验,研究浅埋大断面地铁隧道采用长距离水平冻结暗挖法的施工技术。通过现场土的人工冻土试验,得到土体冻结的物理力学指标。有限元数值分析结果表明,随着冻结壁厚度的增加,冻结壁的强度和稳定性增加。大型物理模型试验结果表明,冻胀和融沉量都随着冻结壁厚度的增加而明显增大;当冻结壁厚度为4.5 m时,预测实际工程地表冻胀和融沉量均已超过允许值。根据上述研究结果,进行了冻结施工方案的设计和优化。在施工过程中,改进超长距离水平冻结管连接方式,采用跟管钻进新技术,确保了冻结孔的成孔质量;采取设置卸压孔、加大盐水流量和融沉跟踪注浆等技术措施,有效地控制了地面的冻胀和融沉,确保了工程顺利地完成。

冻结暗挖法在地铁车站附属结构中的应用

由于冻结法施工技术成熟,技术可靠,已被广泛用于城市轨道交通枢纽的施工。近几年,随着我国城市轨道交通的快速发展,对其辅助建筑的建设也有了很大的进展。然而,冻结、暗挖法的冻结范围、冻结壁的形成、温度控制、地面沉降控制等技术难题,至今没有一个明确的工程施工规范。目前冻结法施工,主要还是利用现场监测技术,对地下工程中的附属建筑进行了地面沉降分析,为其合理的设计与施工工艺提供了科学的参考。在一个地铁站旁,紧邻高层建筑,交通流量大,且有较多管线上跨地铁出入口联通道,因此,对地铁出入口的联通道部分采取了冻结、暗挖的方法。地铁车站附属结构为长方形截面,跨径较大,覆盖面积较小,与管道呈斜向,地质条件较差,周围环境较为复杂。本文对该项目的技术难点进行了分析,并对其设计方案和关键施工措施进行了探讨。在隧道结构周围设置水平冻结管,形成高强度、高封闭性的冻结帷幕,同时起到挡土和隔水的双重作用,再对开挖面进行全断面注浆,再进行分仓暗挖,在结构施工完毕后,再用双液浆注浆。通过数值模拟,分析了冻结壁的应力和变形,从而证明了该方法的有效性。

冻结暗挖法在地铁车站附属结构中的应用

某地铁车站边上有三组地下高压电缆管廊横跨出入口和风道,下穿管廊段结构采用冻结暗挖法施工。地铁车站附属结构为矩形断面,跨度大,覆土小,与管廊斜交,且所处地层条件差,周边环境复杂。分析了工程技术难点,研究了冻结设计方案及关键施工措施。沿通道结构四周布置水平冻结管,形成强度高、封闭性好的冻结帷幕,兼做挡土和隔水作用,然后对开挖掌子面进行全断面注浆加固,之后采用CRD(交叉中隔壁)工法进行暗挖施工,结构施工完成后采用双液浆进行注浆。最后,采用有限元软件对冻结壁受力及位移进行了计算模拟,验证了设计方案的可行性。