联络通道技术冻结设计

冻结设计

2.冻结帷幕设计

冻结帷幕设计原则

1、冻结壁按受压结构设计；

2、冻结壁的几何形状宜于拟建结构的轮廓接近，并方便冻结孔布置； 3、联络通道采用直墙圆拱冻结壁，集水井采用“V”字型冻结壁； 冻结壁基础参数的确定 1、冻结壁平均温度

冻结壁平均温度与开挖深度有关，如表2-1，冻结帷幕承受荷载大、安全要求高的工程应取较低的冻结壁平均温度。

冻结帷幕平均温度与开挖深度关系

开挖深度 m 冻结帷幕平均温度 ℃ ＜12 -6~-8 12~30 -8~-10 ＞30 ≤-10 地铁联络通道施工一般在道路或建筑物底下，所以安全系数应选择较大的 ，冻结帷幕的平均温度应设在-10℃。 2、冻结帷幕厚度设计 3、盐水温度与流量设计

1）最低盐水温度应根据设计冻结帷幕的平均温度、地层环境及气候条件确定，一般按表2-2选取。

表2-2 盐水温度设计查询表

冻结帷幕平均温度 ℃ 最低盐水温度 ℃ -6~-8 -26~-28 -8~-10 -28~-30 ≤-10 -30~-32 地铁联络通道，特别是武汉地层盐水去路温度应选取-30~-32℃。 2）冻结单孔的流量按表2-3选取。

表2-3 冻结单孔流量表

冻结孔串联长度 m 单孔盐水流量 m3/h ≤40 3.0~5.0 40~80 5.0~8.0 ＞80 ≥8.0 由于盐水回路距离较远，其能量流失较大，不利于冻结，所以串联长度最好不大于30m，所以单孔盐水流量3.0~5.0 m3/h。

3）积极冻结时，盐水去路、回路的温差不能大于4℃；开挖时，温差不能大于2℃。 4）积极冻结7天盐水温度要降至-18℃以下，积极冻结15天盐水温度降至-24℃以下，开挖前，盐水温度降至设计最低温度-30℃以下。

5）开挖后可进入维护冻结，但考虑到武汉地层的复杂性，为了保证安全，建议维护冻结温度不要低于-29℃。 4、冻结管选择

选用低碳钢无缝钢管 ，直径89 mm，壁厚8mm。

冻结孔布置

冻结孔间距控制

1、冻结孔间距按表2-4选取，但不能大于冻结壁的设计厚度。

表2-4 冻结孔成孔间距控制查询表

冻结孔类型 冻结孔深度 m 冻结孔成孔控1100~1300 制间距 mm 2、冻结孔施工偏斜精度要求按表2-5查取。

表2-5 冻结孔施工偏斜精度查询表

冻结孔类型 冻结孔深度 m 冻结孔最大偏150 斜mm 冻结孔布置图

150~350 350~600 150~250 250~400 ≤10 水平或倾斜冻结孔 10~30 30~60 竖直冻结孔 ≤40 40~100 1300~1600 1600~2000 1200~1400 1400~1800 ≤10 水平或倾斜冻结孔 10~30 30~60 竖直冻结孔 ≤40 40~100

冷冻孔剖面图

冻结孔布置剖面图冷冻站一侧冻结孔平面图冷冻孔平面图

冷冻站对侧冻结孔平面图 对侧隧道管片表面冻结

对侧隧道管片是冻结的薄弱处，需要在管片内表面敷设冷冻排管，间距0.5m，采用Φ32×4mm无缝钢管，敷设范围在冻结范围之内。 测温及泄压 1、测温

1）测温孔布置及测量

总共设计6个测温孔，每个测温孔内分别以0.4m、1.3m、2.2m的深度安装温度传感器，对不同深度的土体温度进行测量，具体孔位见图2-2。 2）盐水去、回路温度测量

在总去路、总回路安装传感器和温度计，测量盐水温度；在每个分回路安装温度传感器，对回路盐水的温度每天进行测量，并记录。 2、泄压孔

武汉地层富水并高压，所以在设计卸压孔时考虑将其位置尽量下移，以便于在进行排水时能将冻结圈内的水体排除干净；泄压孔位置见图2-2。

冻结帷幕形成预测

1、冻结帷幕扩展厚度预计 Eyj=Vdp*T

式中 Eyj ——预计冻结帷幕厚度，m； Vdp ——冻结帷幕平均扩展速度，mm/d； T ——冻结时间，d；

冻结帷幕平均扩展速度按表2-6查取：

表2-6 冻结帷幕平均扩展速度表

冻结时间 d 冻结帷幕平均扩展速度 mm/d 2、冻结帷幕交圈时间预计 Tjq=Smax/Vdp

式中 Tjq ——预计冻结帷幕交圈时间，d； Smax ——冻结孔成孔控制间距，mm；

Vdp ——冻结帷幕平均扩展速度，mm/d；（查表2-6）

20 34 30 28 40 24 50 22 60 20

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