導(dǎo)語(yǔ)：富水砂層冷凍法施工設(shè)計(jì)分析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】以某地鐵4號(hào)線一期土建工程為例，介紹了其工程概況和地質(zhì)水文條件，并對(duì)其冷凍法施工方案進(jìn)行了詳細(xì)的研究和分析。希望通過(guò)研究和分析，可以對(duì)我國(guó)富水砂層冷凍法施工的進(jìn)一步普及和發(fā)展有一定的借鑒意義和促進(jìn)作用。

【關(guān)鍵詞】富水砂層；冷凍法；地鐵施工

1工程概況

1.1工程簡(jiǎn)介。本標(biāo)段為南京地鐵四號(hào)線一期工程土建工程D4-TA02標(biāo)，包括2個(gè)盾構(gòu)區(qū)間，即：龍江站～南藝•二師•草場(chǎng)門站區(qū)間、南藝•二師•草場(chǎng)門站區(qū)間～云南路站區(qū)間。龍江站～南藝•二師•草場(chǎng)門站盾構(gòu)區(qū)間隧道起于草場(chǎng)門大街與江東北路交叉口，沿草場(chǎng)門大街東行至草場(chǎng)門橋，在草場(chǎng)門橋南側(cè)下穿秦淮河，并與草場(chǎng)門橋東側(cè)轉(zhuǎn)至北京西路，止于北京西路江蘇教育學(xué)院職工宿舍北門附近，隧道兩側(cè)為商業(yè)和住宅區(qū)；龍江站～南藝•二師•草場(chǎng)門站盾構(gòu)區(qū)間為雙洞雙線，左線設(shè)計(jì)起止里程CK11+234.500～CK12+544.400、右線設(shè)計(jì)起止里程CK11+234.500～CK12+583.700，左線長(zhǎng)1304.339m、右線長(zhǎng)1349.2m；區(qū)間分別在左CK11+752.263、左CK12+184.531位置設(shè)置1#座聯(lián)絡(luò)通道兼泵房、2#聯(lián)絡(luò)通道。本工程的聯(lián)絡(luò)通道所在位置的隧道管片為鋼管片，龍江站~草場(chǎng)門站1#聯(lián)絡(luò)通道兼廢水泵房在加固后采用礦山法施工。聯(lián)絡(luò)通道及泵房開(kāi)挖前采用洞內(nèi)水平凍結(jié)加固。1.2工程條件。1.2.1工程地質(zhì)條件。龍江站~草場(chǎng)門站區(qū)間跨越2個(gè)地貌單元，在施工現(xiàn)場(chǎng)巖土的巖土層分布相對(duì)較為錯(cuò)亂復(fù)雜，加之不同程度的人類活動(dòng)的影響，使其填土層厚度為1.5~6.6m，變化較大。區(qū)間包括漫灘沖積平原地貌單元，填土層以下深度為37.0～61.5m范圍為全新世中晚期漫灘相沉積的飽和軟土、軟弱黏性土、軟弱黏性土與粉土、粉細(xì)砂交互層，局部為薄層狀或透鏡狀分布的砂土層，其下為全新世早期沉積的③4e含卵礫石粉質(zhì)黏土。全線下伏基巖層面埋深變化較大：隧道穿越的河流以西埋藏較深，巖面相對(duì)平緩，最大埋深在61.8m；河流以東埋藏較淺，巖面起伏較大，最小埋深僅1.8m。場(chǎng)地基巖為白堊系沉積巖，巖性包括：泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉細(xì)砂巖以及含礫砂巖、砂礫巖，巖體完整性亦有差異，局部巖體較破碎[1]。1.2.2水文地質(zhì)條件。1）潛水潛水含水層為①層人工填土和②層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土以及淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉土沉積層。含水層厚度大。潛水的補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水及管道滲漏補(bǔ)給，同時(shí)靠近河邊區(qū)域還有河水補(bǔ)給，以蒸發(fā)、側(cè)向徑流和逐漸下滲方式排泄。該河流以東地段潛水穩(wěn)定水位在地面以下1.5~4.0m，高程為7.01~9.54m（吳淞高程系），水位起伏和地形起伏基本一致。水位受季節(jié)性變化及某河水位影響較大，年變化幅度約為1.0m。2）承壓水承壓水含水層包括2層②5d粉細(xì)砂及③4e含卵礫石粉質(zhì)黏土，因土層滲透性差異大具承壓性。隔水頂板為滲透性弱的黏性土，隔水底板為下伏巖層。鉆孔中揭露的承壓水含水層主要分布于長(zhǎng)江漫灘沖積平原地貌單元，層頂深度為32.0~60.3m，含水層厚度一般不大。因軟塑~流塑粉質(zhì)黏土夾粉土中，砂（粉）土比例不一致，部分地段為粉質(zhì)黏土與粉土、粉細(xì)砂交互層，尤其該河底部及東岸地段砂性土比例大，為粉土、粉細(xì)砂夾粉質(zhì)黏土，因此，該軟塑~流塑粉質(zhì)黏土夾粉土與層頂?shù)牧魉芊圪|(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土及層底的軟塑~流塑粉質(zhì)黏土滲透性略有差異，具有微承壓性。

2施工方案制定與實(shí)施

2.1施工方案概述。龍江站~草場(chǎng)門站1#聯(lián)絡(luò)通道兼廢水泵房采用預(yù)先對(duì)聯(lián)絡(luò)通道的周邊土體進(jìn)行冷凍法加固，然后拆除聯(lián)絡(luò)通道洞門鋼管片，采用礦山法開(kāi)挖聯(lián)絡(luò)通道。聯(lián)絡(luò)通道采用人工開(kāi)挖，保證掌子面穩(wěn)定，開(kāi)始施工后，及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)工作，盡早對(duì)斷面進(jìn)行封閉。進(jìn)行聯(lián)絡(luò)通道施工時(shí)，要遵循短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、盡早封閉成環(huán)的原則，同時(shí)在施工過(guò)程中，需要對(duì)洞內(nèi)的各項(xiàng)變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督和測(cè)量，具體需要注意以下方面：（1）在鉆孔施工期間，必須保證孔口密封裝置的有效性，加強(qiáng)對(duì)孔口管的固定，至少固定4個(gè)點(diǎn)，使孔口管與隧道管片連接在一起；（2）在開(kāi)孔鉆進(jìn)前，要確保孔口密封和防噴裝置已安裝完畢；（3）透孔施工；（4）穿透孔穿透面的密封；（5）使用密封裝置和盤根將孔口管、凍結(jié)管進(jìn)行密封處理；（6）對(duì)鉆進(jìn)水壓和進(jìn)出水量進(jìn)行嚴(yán)格的控制；（8）施工凍結(jié)孔時(shí)，土體流失量不得大于凍結(jié)孔體積，否則要進(jìn)行注漿處理；（9）使用大功率鉆機(jī)進(jìn)行施工，避免泥漿鉆進(jìn)問(wèn)題的出現(xiàn)；如若出現(xiàn)泥水流失，需要補(bǔ)漿充填；（10）加強(qiáng)凍結(jié)期的溫度監(jiān)測(cè)和保溫，確保凍結(jié)效果。（11）開(kāi)挖期間組織勞動(dòng)力，迅速施工，確保凍結(jié)帷幕暴露時(shí)間最短；（12）細(xì)化各種應(yīng)急預(yù)案，并在現(xiàn)場(chǎng)配備足夠的搶險(xiǎn)應(yīng)急物資，各種搶險(xiǎn)設(shè)備保證完好，并設(shè)專人管理。2.2凍結(jié)加工處理。2.2.1凍結(jié)帷幕厚度在本方案中，凍結(jié)帷幕的設(shè)計(jì)厚度為1.8m，平均溫度低于-10℃，其中凍土的相關(guān)參數(shù)為：?jiǎn)屋S抗壓高于3.6MPa，彎折抗拉高于2MPa，抗剪高于1.5MPa；其中，特別需要注意的是其和管片膠各處的帷幕溫度要保持在-5℃左右。一般來(lái)說(shuō)，我國(guó)凍結(jié)帷幕厚度計(jì)算公式為：E=α0.56pσσσ+1.33pσσσσσ2式中，E為凍結(jié)壁厚度；σ為凍土的容許應(yīng)力；α為凍土極限抗壓強(qiáng)度；p為永久地壓。2.2.2凍結(jié)孔、測(cè)溫孔、泄壓孔布置凍結(jié)孔、測(cè)溫孔與泄壓孔的布置應(yīng)注意以下要點(diǎn)：（1）凍結(jié)孔布置。使用上行和下行隧道兩側(cè)布孔的方式進(jìn)行處理，預(yù)計(jì)布控總數(shù)為67個(gè),凍結(jié)長(zhǎng)度總數(shù)為572.323m；在整個(gè)通道的中間部位布置4個(gè)穿透孔；在與凍結(jié)站相對(duì)的隧道上方沿凍結(jié)壁方向設(shè)置5排冷凍排管。（2）測(cè)溫孔布置。在聯(lián)絡(luò)通道中設(shè)置8個(gè)測(cè)控，用于對(duì)凍結(jié)帷幕中不同部分溫度的監(jiān)督和把控，為施工安全提供一定的保障。（3）卸壓孔布置。沿凍結(jié)帷幕密封部分的上行線和下行線設(shè)置4個(gè)卸壓孔。2.2.3其他設(shè)置及參數(shù)其他設(shè)置及參數(shù)如表1所示。

3結(jié)語(yǔ)

我國(guó)地域遼闊，國(guó)土面積廣大，因此，地質(zhì)條件和水文條件也相對(duì)較為復(fù)雜。隨著我國(guó)社會(huì)的不斷進(jìn)步和城市化進(jìn)程的不斷開(kāi)展，我國(guó)在施工方面遇到了一大難題，即富水砂層地區(qū)的施工。本文主要研究和分析了在富水砂層地區(qū)施工的主流方法之一，冷凍法施工，希望通過(guò)本文的研究和分析可以對(duì)我國(guó)相關(guān)方面的施工起到一定的促進(jìn)作用。

【參考文獻(xiàn)】

【1】于輝.黃土地區(qū)全斷面砂層地鐵聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工技術(shù)[J].建筑安全,2018(5):37-40.

作者:黃冉 單位:中鐵十一局集團(tuán)城市軌道工程有限公司