隧道冻结技术
隧道冻结技术是沿开挖断面周边布置与通道方向基本平行的冻结孔,然后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、封水性好的冻土帷幕,然后在冻土帷幕的保护下进行隧道暗挖施工的技术。
工作原理
冻结原理见图1。
隧道冻结技术原理
隧道冻结技术原理
技术发展
1955年我国首次将冻结技术应用于矿井建设中,并取得了成功。随着近年来地下工程的迅速发展,冻结加固技术因为其防水效果好,对周围环境影响小等特点而越来越多的被应用于城市地铁建设中,特别是对环境保护要求高、又处在软土地质条件下的联络通道加固和盾构始发、到达端头的加固,其应用更为广泛。
技术优缺点
冻结法施工的优点
①冻结帷幕强度较高:-10℃时冻结粘土的抗压强度一般可达5MPa,冻结砂土的抗压强度一般可达8MPa以上。
②冻土帷幕的止水性好,并且容易通过在冻土帷幕内设水文孔来检验。
③对所处地层扰动较小,地面沉降控制把握性大。
④不必占用地面场地。
冻结法施工的缺点
①施工周期长。
②造价高。
③冻胀、融沉会造成一定的地面隆沉。
技术影响
①冻胀和融沉引起联络通道附近管片变形、位移、开裂等。
②引起地面隆沉,地下管线、地面建筑物隆沉,甚至破坏。