特厚层表土大直径深立井冻结法施工及关键技术研究

丁集矿主、副、风井穿过表土层厚度为530m，冻结深度达到565m，是21世纪初中国第一个表土埋深超过500m、冻结深度超过550m、掘进断面超过120m^2的特大型冻结矿井，地质条件极其复杂，冻结壁设计与冻结施工、井壁结构设计和井筒掘砌施工难度非常大。通过产、学、研相结合，组织科学研究和技术攻关，取得了多项原创性科研和施工成果，安全顺利、快速高效地施工了主、副、风井3个深立井冻结段，对淮南矿区和全国复杂特厚表土层新建深井具有重要意义。重点阐述丁集矿井冻结法施工攻克的关键技术和取得的施工成果。     

软土地层冻结加固工程塑料管冻结壁形成规律及影响因素研究

针对地铁隧道盾构进出洞冻结加固工程中,盾构机刀盘无法切割土体中钢制冻结管的难题,提出采用塑料管作为冻结管,以实现直接切割.为获得塑料管冻结时的冻结壁发展规律,采用实体物理模型试验与有限元模型分析相结合的方法进行研究.将模拟计算数据与实体物理模型试验数据进行对比,验证了有限元计算模型的准确性;基于该模型,研究不同因素对冻结壁的影响规律.研究结果表明:PVC(聚氯乙烯)管冻结时的冻结壁发展速度约为钢管冻结时的0.85倍;PVC管冻结时,管径与初始地温对冻结壁发展速度有一定影响,冻结壁发展速度随管径增大而线性增快,随初始地温上升而线性降低;PVC管冻结时,盐水温度对冻结壁发展速度影响较为明显,两者之间近似呈线性关系,盐水温度每降低5℃,冻结壁发展速度增快6.2 mm/d.     

联络通道冻结施工近隧道端土体温度场分布及管片保温措施优化

为了研究人工冻结法施工联络通道中近隧道端土体温度场的分布规律以及管片散热对土体温度场的影响,采用现场实测和数值计算的方法,对土体温度场分布、冻结壁厚度和管片保温措施进行分析。结果表明:土体温度、冻结壁扩展厚度均随深度的增加呈指数型变化,当深度大于2.2 m时冻结壁厚度和冻土温度场基本稳定;联络通道的冻结壁沿长度方向可划分为2侧交界面段与正常冻结段;冻结管间距是影响交界面段冻结壁厚度的重要因素之一,因此辅助冻结面冻结壁是联络通道施工中的主要风险点之一;管片散热对土体影响范围与冻结时间呈对数关系,随着冻结时间的延长,影响范围将逐步扩大;为保证交界面区域的冻结效果,可在钢管片内部靠近土体一侧增设5 cm夹心保温层或改良管片壁后注浆材料2种管片保温,优化后交界面靠近管片位置冻结壁厚度可提升约24%。     

地下水渗流对砾石地层人工冻结过程的影响

采用室内模型试验,研究地下工程中水渗流对砾石地层人工冻结过程的影响,分析砾石地层的温度场分布特征及冻结壁的形成过程、交圈时间和厚度演化机制。结果表明:人工冻结管的冷量扩散与地下水渗流之间存在显著的耦合效应;无渗流时,人工冻结过程中砾石地层上下游温度场呈现对称分布特征,且冻土圆柱和冻结壁厚度均匀一致;地下水渗流导致砾石地层上下游温度场呈现显著的不对称性,且渗流速率越大,不对称性越明显;冻结壁交圈时间随地下水渗流速率的增加而近似线性增长,渗流速率达到5.00 m·d^-1时为无渗流时的3.2倍;由于地下水渗流的"冲蚀"作用,上游冻结壁厚度随渗流速度线性减小,下游冻结壁厚度则线性增大,冻结壁呈现"马鞍"形状。     

冻结法在城市地铁矿山法隧道中的应用

冻结法在作为矿山法隧道的一种辅助施工方法,代替了当矿山法隧道浅埋且位于富水的软弱地层时传统的地面注浆、大管棚、小导管、洞内注浆等辅助施工措施。其原理是在隧道周围布置水平冻结孔,并在冻结孔中循环低温盐水,使冻结孔附近的含水地层结冰,形成强度高、封闭性好的冻结壁(冻土帷幕),然后在冻结壁的保护下运用矿山法进行隧道开挖与构筑施工。     

水平冻结法施工杯型冻土壁温度场影响参数分析

依托于某地铁车站盾构出洞水平冻结加固工程,利用经验证的模型和计算方法,研究了盐水温度、冻结管间距、冻结管直径和不同土层4大因素对杯型冻土壁温度场的影响。得出了各因素对杯型冻土壁温度场的影响规律:冻结管间距大小对冻结的影响,主要表现为第一阶段相邻冻结管交圈时间的快慢,进而影响整个冻土壁达到设计厚度所需的冻结时间;砂质粉土的温度下降速率比粉质黏土要快,在冻结中前期下降的速率更加明显,后期影响并不显著;单从冻结时间考虑,冻结管内盐水温度越低越好;冻结管直径的增大在冻结前期对土体温度下降速率的影响尤其明显。     

盾构进出洞处地基水平杯型冻结加固的温度场研究

上海城市轨道交通某线在冻结法加固盾构进出洞工程在穿越一中间风井时采用水平杯型冻结技术。通过冻结温度场分析,验证了该风井处进出洞冻结工程设计中杯身冻结器比杯底冻结器长1.1 m的合理性,同时验证了水平杯型冻结壁设计在盾构机进出洞冻结工程设计中的科学性,为同类工程设计和施工提供借鉴。     

聚氯乙烯盐水冻结管在盾构进洞中的工艺性能分析

在地铁隧道盾构进出洞采用冻结法加固工程中,由于盾构机多为软土盾构,刀盘无法切除打入土体的钢质冻结管.为了解决盾构进出洞免拔管问题,采取PVC(聚氯乙烯)管作为冻结管,进行盾构进洞免拔管盐水冻结加固工艺性试验.分析了冻结过程中PVC冻结管在低温盐水冷冻下的渗漏性,冻结管管壁和冻土壁的温度分布规律,以及盾构推进过程中PVC冻结管的可切割性.获得了PVC管作为盐水冻结管的可行性.     

探讨水平冻结技术在天津地铁过子牙河段的应用

天津地铁过子牙河段是地铁1号线最困难的一段。子牙河河水深约6.0m，河床为淤泥及粘土。文章结合地铁子牙河段的特点，介绍了一种安全、可靠、无污染的施工工法－－水平冻结法。详细介绍了水平冻结的原理、特点、设计要及施工注意事项等。     

超长地铁联络通道水平冻结温度场变化规律分析

掌握了超长地铁联络通道冻结温度场的变化规律,就能够预测分析地层冻结温度场,可提前判断冻结壁发展状况。以福州地铁2号线某区间超长联络通道冻结施工为例,建立三维有限元数值计算模型,通过对比分析冻结阶段的数值模拟分析结果与实测数据,验证了计算模型的准确性。基于该数值计算模型,研究了初始地温、导热系数、比热容对该温度场影响的规律。结果表明:冻结温度场变化主要分为温度快速下降与相变阶段、温度下降、土体温度稳定3个阶段;冻结壁交圈时间与初始地温、比热容近似呈线性递增关系,初始地温每升高5℃,交圈时间延长2d,交圈时间随比热容增加而延长;冻结壁交圈时间与导热系数呈负相关,导热系数每增高10%,交圈时间缩短1d。     

梁式桥体外预应力技术几个问题的探讨

介绍体外预应力技术的发展历程并讨论其优缺点 ,指出体外预应力技术在工程应用中需重视的几个技术问题 ,同时强调体外束防腐技术的重要性 ,以期为新建桥和既有桥的加固提供更完备的方案。     

大体积防水混凝土冬期施工一例

通过工程实例介绍大体积防水混凝土冬期施工的控制措施。采用低热水泥 ,适量掺加粉煤灰和UEA复合膨胀剂 ,确定适宜的坍落度 ,合理覆盖保温材料。通过有效控制大体积混凝土不利应力的发展和冻害的产生 ,确保混凝土的防水能力和承载能力 ,并取得良好的经济效益     

地层冻结技术在地铁建设中的应用

地层冻结技术起源很早，作为一项成熟技术国外已广泛应用于地铁建设中，国内近几年开始在地铁建设中进行了该技术的应用和研究。阐明了地层冻结技术的原理、工艺及其关键技术，同时利用国内外2个工程应用实例，证明冻结技术在地铁建设中的可靠性和有效性。     

液氧冷量综合利用

介绍了实施液氧冷量利用的方案,同时阐明了方案的优点以及存在的不足。     

考虑非对称冻结的塔杆基础模型实验研究

多年冻土区的地基土经常受冻胀的影响,但由于斜坡或边坡的存在,塔杆不仅存在拔起还同时存在侧向偏移现象,其病害机理倾向复杂化.为研究多年冻土区临坡塔杆桩基位移变化以及桩周路基土的温度规律,基于模型实验,研究路基在持续非对称冻结情况下塔杆桩基周围的温度场分布以及桩位移变化规律,并发明和试验一种非对称扩底锥形桩.研究结果表明:...     

几种钢轨冻结接头技术性能的试验与比较

文章介绍几种类型的钢轨冻结接头技术性能试验 ,通过比较对采用钢轨冻结接头提出建议。     

地铁盾构隧道旁通道冻结法施工技术

结合上海地铁M8线施工实例,介绍了在粉质黏土地层中施作地铁盾构隧道通道的冻结法施工技术,包括冻土帷幕厚度设计、冻结孔布置、冻结施工参数、冻结施工工艺流程、施工安全技术措施等.     

地铁隧道初衬与水平冻结压力作用的研究

结合北京地铁复八线区间隧道水平冻结工程，对水平冻结板上喷射混凝土初衬的收敛和变形以及冻结压力进行了监测和分析，认为冻结压力对喷射混凝土初衬的影响很小，初衬稳定性可满足地铁隧道技术要求，从而证明地铁隧道施工中采用水平冻结技术是可行的。     

滨洲线冻害成因分析及整治

分析滨洲线冻害成因 ,提出针对不同的冻害成因地段采取不同的治理措施 ,取得了明显的效果