地铁联络通道冻结监测分析论文

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1、地铁联络通道冻结监测分析论文摘要：南京地铁一期工程联络通道采用冻结法施工中，对冻结盐水温度、冻土温度、地表变形等方面进行了跟踪监测；通过对监测结果进行分析研究，获得了冻结盐水温度、冻土温度、冻涨压力、卸压孔压力的变化规律，在此基础上提出了联络通道冻结施工的建议。研究成果可供其他工程参考。关键词：地铁；联络通道；冻结法；监测1前言地铁联络通道一般位于区间隧道的中间，通常南京地铁一期TA4标隧道，北起钓鱼台工作与集、排水泵站连在一起，共同起着两隧道连结、井北侧，南至三山街车站南端头井.freel，内径5.5m，每行之有效的方法，在北京、上海、广州等城市地铁块管片宽为1.2m，厚为0.

2、35m。联络通道位于两中都成功得到了应用1-3。最近，在南京地铁一期工站区间隧道中间，隧道中心埋深13.13m。联络通程TA4标中，联络通道施工首次成功采用了冻结施道及泵站采取合并建造模式，它既保证上、下行隧工。在冻结施工过程中，对冻结盐水温度、冻土温道间的联络作用和必要时乘客安全疏散的功能，又度、地表变形等方面进行了跟踪监测。文中分析了起到地铁运营中两车站之间的集、排水作用。工程冻结盐水温度、冻土温度、冻涨压力、卸压孔压力结构由两个与隧道相交的喇叭口、通道以及集水井的变化规律，并提出了有利于工程施工的建设性意等组成。联络通道所处的主要土层参数如表1所示。表1土层物理参数2工程概

3、况从表1看出，土层平均渗透系数小，透水性差，是冻结施工较为有利的土层；同时，土层中含有粉砂层，冻结法也能更好处理流砂问题。经研究采用“隧道内钻孔冻结加固，矿山法暗挖构筑”的施工方案，即：在隧道内利用水平孔和部分倾斜孔冻结加固土层，使联络通道以及集水井外围土体冻结，形成强度高，封闭性好的冻土帷幕；采用矿山法，进行联络通道及泵站的开挖构筑施工。土层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行，其主要施工顺序为：施工准备→联络通道连通地面的垂直水管施工→冻结孔钻孔施工（同时安装冻结制冷系统）→安装冻结盐水系统和检测系统（同时在隧道内联络通道洞口附近进行支撑，其目的是，冻结过程中隧道受冻土力的作

4、用会发生隧道横向断面变形，从而影响隧道的椭圆度。为了减少这一变形，故在冻结前进行隧道内壁支撑）→积极冻结→探孔试挖→拆钢管片→联络通道掘进与临时支护→联络通道永久支护→泵站开挖与临时支护（联络通道支护是，对泵站位置进行预留，在联络通道永久结构施工完毕后，再开挖泵站土体作临时的支护，在永久性结构完工并达到要求强度后，最后拆除暴露在泵站内的冻结管。）→泵站永久支护→必要时进行土层注浆充填。3水平冻结设计3.1水平冻结孔布置根据冻结帷幕设计及联络通道的结构，冻结孔的倾角采用上仰、近水平、下俯三种角度布置。开孔间距为0.7m，冻结孔58个。冻结孔的布置见图1所示。3.2冻结参数选用YSL

5、GF300Ⅱ型螺杆压缩机组一台套，设计工况：制冷量为87500Kcal/h，电机功率110kPa，此时冻结时间为19d；测孔4在12月19日冻胀压力达到最大值1.81MPa，冻结时间为20d。测试结果说明冻结20d左右时冻土柱已经交圈，冻结帷幕已基本形成。此后冻胀压力趋于稳定并逐步减少，冻土帷幕厚度增加，符合冻土冻结规律。另外，在隧道下行线联络通道开挖断面内布置一个卸压孔，观测其压力变化。到12月24日压力不再升高，说明冻结帷幕内的自由水由于水分迁移的作用，已经基本补给到冻土中。2003年1月3日打开该卸压孔，只有少量水和泥浆流出，几分钟后就停止了，在1月8日土体开挖时，该孔内无

6、水流出的现象。图5上行线土体测孔温度随时间关系图6联络通道地表变形测点布置e(a)纵向测点(b)横向测点图7地表变形随时间的变化关系5结语根据对系统运转、盐水降温、温度场、地表变形和冻胀压力因素等的综合分析，认为冻结帷幕已经达到设计要求，具备开挖条件。同时，观察到隧道内部管片上的结霜情况正常，结霜的范围和轮廓比较均匀，据此反映出冻结过程正常。2003年1月8日，开始打开钢管片进行土体开挖，开挖过程中无水流现象，但联络通道内土体开挖困难，需用风镐掘进。土方开挖在1月18日结束，没出现任何异常现象，冻结法施工取得了成功。值得探讨的是，根据以上几个方面的监测综合分析，可得到理想的土体开

7、挖时间应为2002年12月24日，应该比实际的开挖时间提前半个月。在土体开挖过程中也证实了这一点。因为冻结时间过长，可使联络通道内的土体开挖困难，就是一天24h连续作业，开挖进尺也不足1m。这是在以后的工程中切实要引以为戒的。