盾构隧道始发水平冻结法施工温度场参数研究

为研究盾构始发采用水平冻结法情况下不同因素对温度场变化的影响,依托郑州地铁8号线一期工程采用Abaqus进行数值模拟分析,研究水平冻结法施工中盐水温度、起始地温、相变潜热、土层导热系数、土层比热容、混凝土导热系数对温度场的影响。结果表明:冻结盐水温度、土层比热容与导热对温度场影响较大;起始地温、相变潜热对温度场影响较小;混凝土导热系数对温度场几乎无影响。本文所研究的参数对温度场的变化情况可为类似工程水平冻结法施工提供参考。

杯型水平冻结法端头加固与钢套筒辅助的盾构接收技术

盾构接收是复杂软弱富含水地层盾构施工的关键风险点。针对某地铁车站端头隧道施工中所遇到的特殊工程地质条件,提出并采用了杯型水平冻结法端头加固与钢套筒辅助的盾构接收施工工艺。采用工程应用与实测相结合的研究方法,对水平冻结加固区的温度以及盾构接收期间地表沉降进行了现场实测研究。分析了冻结壁温度变化规律,判断安装和切割钢套筒时机,确保了钢套筒顺利切割。总结了软弱富含水地层钢套筒盾构接收技术的特点及难点,有效地避免了盾构接收过程中涌水、涌砂的风险,保障了盾构的安全接收。

长距离水平冻结法在广州地铁中的应用与实践

广州地铁二号线中山纪念堂～越秀公园区间隧道的南端穿越清泉街断裂破碎带,该破碎带由南北侧的破碎带和中间挤压带组成,长度达145m。隧道施工通过该破碎带时采用了全断面水平冻结法作为辅助施工方法,冻结施工总长度115 m,冻结管单管长度最长达62 m,而目前国内外水平冻结的长度仅45 m。文章对该冻结施工方案的产生过程作了回顾,并结合广州地区气候特点和工程地质特点,详尽地分析了长距离水平冻结施工技术在广州地铁清泉街断裂破碎带地层中应用的可行性。

复杂场地中盾构出洞水平冻结法现场试验

目的研究复杂场地下盾构出洞水平冻结法冻结特性及对周围环境的影响,为今后类似工程提供指导。方法结合郑州地铁17号线双鹤湖站南端头盾构出洞水平环形冻结工程,基于现场试验,对冻结温度场及位移场进行系统研究。结果降温期间盾构推进注浆会造成测温孔测点温度小幅上升;邻近基坑降水导致左线各个测温孔降至0℃以下所用天数总体比右线多6 d;在平均含水率相差不大的前提下,粉砂在到达冰点后仍可继续以较快的速度降温;左、右线距离冻结管较远试验孔所测得的发展速度分别是较近试验孔的2.40倍、6.03倍;离冻结区越近,冻胀位移越大,冻结区最大冻胀量约是非冻结区的1.70倍。结论土质本身比平均含水率对冻结的影响更大;冻结壁向外扩展速度随着与冻结管距离的增加而变慢;盾构推进注浆对冻结效果影响较小,然而地下水的流动对降温以及地表竖向位移会有较大的影响,显著影响冻结加固效果。

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。

某地铁工程长距离联络通道水平冻结法加固设计与有限元分析

以武汉轨道交通机场线盘龙城站—宏图大道站区间的长距离联络通道为工程背景,采用水平冻结法加固地层的施工方法,对其进行冻结设计。采用COMSOL Multiphysics有限元软件对联络通道进行温度场分析,得到控制截面冻结壁的有效厚度及有效温度,均满足设计要求。分别采用结构力学方法和有限元方法对冻结壁厚度、强度及稳定性进行分析计算,结果表明,上述指标均满足设计要求,证明了冻结工艺设计的合理性。水平冻结法施工时,机场线联络通道采用双侧布置冻结孔和防偏技术,并严格控制温度变化,有效保证了工程安全顺利进行。

水平冻结法在地铁联络通道施工中的应用

文章介绍了水平冻结法在地铁联络通道施工过程中的应用,内容主要包括冻结孔施工、冻结站安装、积极冻结和维护冻结的施工方法及控制要点。

盾构机水平冻结法进洞技术

冻结法施工所形成的冻结帷幕具有均匀性好、强度高、隔水性好等优点,再结合洞圈钢板加焊盾尾刷、降水井等措施可有效地降低盾构进洞的风险。通过短距离水平冰冻与长距离水平冰冻工艺工法及优缺点比较,指出长距离水平冰冻盾构进洞工艺值得推广。

水平冻结法在超长地铁联络通道的应用价值分析

以上海地铁某联络通道为例,分析地铁联络通道冻结过程,探讨地铁联络通道水平冻结法施工技术应用价值和注意事项,为其他相似工程建设提供借鉴。

水平冻结法在土压平衡盾构进洞工程中的应用

简要介绍了水平冻结法在上海市轨道交通2号线西延工程中山公园站盾构进洞地层加固中的应用情况,重点叙述了冻结设计方案及冻胀与融沉控制措施。

地铁联络通道水平冻结法施工技术

冻结法是岩土工程施工中的一种辅助手段，目前我国很多城市都在进行大规模的地铁建设，冻结法作为软土地层加固的一种措施，已经得到广泛的应用并取得很好的效果。地铁盾构区间联络通道暗挖施工的地基加固工程中，经常使用的方法有搅拌桩、旋喷桩、压力注浆等。但是，在富水的粉细砂地层中，由于很难控制水泥浆的流失，采用上述的施工方法往往达不到预期的加固效果；联络通道一般都处在繁华街道的路面以下，地面交通繁忙，无法占用路面进行钻孔和桩体施工，因而，冷冻法就成了地基加固的较好选择。

天津地铁4号线富水联络通道水平冻结法施工技术

对天津地铁4号线富水联络通道水平冻结法施工工艺进行了总结分析,并结合盐水温度、测温孔温度以及泄压孔压力等参数的监测结果对冻结施工效果进行评价。分析结果表明:为防止冻结初期地下水大量渗漏,必须加快冻结初期温度的下降速率,但这会导致去回路盐水温度差值过大,因此必须在地下水得到冻结后尽快将盐水下降速率调低;在冻结区域范围内铺设保温材料,以减少土体与外界环境的热交换,从而确保良好的冻结效果;冻结施工过程中,去回路盐水温差控制在2℃左右,冻结40 d后泄压无水流出,冻结完成后土体冻结温度低于-10℃,均表明本次冻结帷幕交圈效果良好,可以为后续土体开挖施工提供较好的稳定性。

地铁联络通道水平冻结法施工技术简述

在当前地铁联络通道的施工过程中,一定要采取科学合理的施工方法,同时,也应该明确施工的过程中如何提升地铁联络通道的施工水平,在采用水平冻结法施工技术的过程中,要明确施工技术的要点。本文主要研究了水平冻结法施工技术的施工方法和施工的关键环节,希望能够为今后施工带来参考和借鉴。

南京地铁7号线中胜站密贴下穿运营站MJS+水平冻结施工与实测研究

为解决南京新建地铁7号线在承压富水砂层近贴下穿既有10号线中胜站开挖时易发生涌砂涌水现象及冻结对既有线变形的影响问题,提出一种全方位高压喷射工法(metro jet system,MJS)+水平冻结法联合加固承压富水砂性地层的施工方法。根据实际工程,确定MJS+水平冻结加固工艺、加固参数、加固范围及冻结的方案,并通过数值模拟方法预测冻结温度场的变化规律、计算开始冻结的合理时间和积极冻结时间。对冻结过程中的土体温度、冻结及开挖过程中的既有车站底板位移进行监测,并在此基础上对暗挖方案进行优化。工程实践表明:1)冻结过程中中部MJS加固体温度一直高于端部MJS加固体温度,应当加强对中部位置温度的监测;2)冻土帷幕范围应控制在MJS加固体范围内,否则土体冻结会对冻胀变形影响较大,为此提出了上部钻孔取土泄压及间歇冻结的方案,可在一定程度上减小冻胀;3)本工程冻结及开挖阶段既有车站结构变形较小,减小了对近贴既有车站结构的影响;4)优化后的暗挖方案可加快施工进度,原开挖时间约80 d,优化后开挖时间缩短至66 d。

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。

盾构出洞水平冻结解冻温度场三维有限元分析

为揭示人工冻土解冻规律,对某地铁区间隧道盾构出洞水平冻结工程融化温度场进行了三维数值模拟分析,并研究了土体导热系数、比热容、含水率和环境温度等因素变化对人工冻土融化温度场的影响。计算结果表明:冻结帷幕解冻所需热量主要来自于与隧道管片和混凝土槽壁接触的大气;解冻过程可为负温阶段、相变阶段和正温阶段,土体温度在负温阶段上升较快,相变阶段上升速度明显变缓,进入正温区后土体温度回升速度再次增大;负温阶段受比热容的影响比较显著,含水率增大引起相变阶段明显延长,导热系数和环境温度变化对三个阶段都有显著影响。为跟踪注浆控制融沉提供了理论依据。

隧道冻结法施工引起地表沉降的数值分析

利用ADINA软件针对某工程实例隧道建立了有限元模型,然后对其开挖过程中地表沉降进行了预测并分析了隧道及冻结壁的应力与位移场,其结果与工程实测值相符;在此模型基础上,对隧道水平局部冻结法施工引起地表变形的相关因素进行了模拟分析,结果表明:冻结法施工时,增加冻结壁厚度对地表沉降影响并不大,而采用扩大冻结壁的范围或减小隧道半径及埋深的方法可有效地控制地表沉降,这对今后的冻结法施工设计有借鉴意义.

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。

冻结暗挖法在普天基地地下车库中的数值分析

为解决在工程实践应用中保证工程质量问题,采用理论分析和数值模拟的方法进行验算求证方案设计的可靠性,以上海轨道交通15号线与9号线换乘通道下穿普天基地地下车库为背景,研究了因地质条件比较复杂,传统施工工艺已无法满足设计要求,利用ANSYS有限元软件,选取合适的物理参数对冻结壁的温度场进行数值模拟,利用有限元法进行冻土帷幕的受力分析与变形计算的问题.研究结果表明:45 d、60 d、90 d时冻土帷幕内侧局部存在应力集中但是范围很小,且冻土帷幕角部是圆弧过渡的并且冻土帷幕中间尚有土体或支撑,位移变化很小满足施工设计要求.研究结论水平冻结法克服了传统工艺无法满足设计要求的缺陷,解决了冻土帷幕中温度场变形问题.

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。