旁通道冻结法技术规程

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上海市工程建设规范

旁通道冻结法技术规范

Technical code for crosspassage

Freezing method

DG/TJ08-902-2006 J10851-2006

主编单位：上海申通轨道交通研究咨询有限公司 批准部门：上海市建设和交通委员会 施行日期：2006年10 月1日

2006年上海

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1.总则

1.0.1为了贯彻执行工程建设的方针，政策，推广应用在设计，施工中的各项行之有效的科研成果和经验，保证地铁建设工程冻结法施工质量，促进技术进步，做到经济合理，安全可靠，特指定本规程。 1.0.2 本规程适用于上海地铁建设中圆隧道旁通道应用盐水制冷系统的冻结法技术的工程勘察，地层冻结设计，冻结壁形成及其检测，冻结孔施工与冻结管质量，冷冻站制冷系统，掘砌及监控德望能够方面。在设计及施工时，应严格执行本规程的规定。

1.0.3在旁通道地层冻结设计和掘砌施工中，应因地制宜，因时制宜，合理设计，精心施工，严格监控，。在地层冻结设计时，应综合考虑工程特征，周边环境和工程地质条件及水位地质条件，选择合理的冻结壁结构和冻结工艺。在旁通道掘砌施工中应做到地层冻结与掘砌的 协调配合，确保施工安全。

1.0.4采用冻结法施工的盾构进出洞加固，建筑基坑维护，隧道地基土加固和其他隧道旁通道施工等工程，可根据工程的特性和工程地质及水文地质条件，参考应用本规程。

1.0.5采用冻结法施工的旁通道工程，除应符合本规程的规定外，还应符合国家和本市现行的有关标准，规范和规程。

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2 术语

2.0.1 冻结法 ground freezing method

在施工地下构筑物之前，用人工制冷的方法，将构筑物周围含水地层进行冻结，形成具有临时承载和隔水作用并满足工程施工安全需要的冻结壁，然后在冻结壁的保护下进行构筑物掘砌作业的一种施工工法。

2.0.2 盐水制冷系统 brine refrigeration system

以氯化钙等盐溶液为冷媒剂的间接制冷系统。采用盐水制冷系统的冻结法施工技术简称盐水冻结。 2.0.3 表土层 soil layer

覆盖于基岩露头之上的第三纪，第四纪地层。冻结法一般用于含水表土层的加固。

2.0.4 冻土圆柱 frozen soil column

冻结器与周围含水地层发生热交换并使周围含水地层冻结所形成的近似圆柱的冻土柱。 2.0.5 冻结壁 frozen soil wall

用制冷技术在构筑物周围地层所形成的具有一定厚度和强度的连续冻结岩土体，又称冻土帷幕或冻土墙。冻结壁由两两相交的冻土圆柱组成，相邻冻土圆柱的交界面称冻结壁界面。 2.0.6 冻结壁厚度 frozen soil wall thickness

冻结壁壁面上任一点与另一壁面之间的最短距离。冻结壁厚度

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设计值在一般指在拟建构筑物开挖面外侧冻结壁所要达到的最小厚度。

2.0.7 冻结壁平均温度 average temperature of frozen soil wall 冻结壁任一截面温度分布的平均值。冻结壁平均温度设计值一般指拟建构筑物开挖面外围冻结壁界面处所要达到的平均温度。 2.0.8 冻结壁交圈时间 frozen soil wall closing time

从地层冻结开始至构筑物周围主要冻结器布置圈上所有相邻的冻结器多形成的冻土圆柱按设计要求完全相交所需要的时间。 2.0.9 冻结壁形成期 formable period of frozen soil wall

从地层冻结开始至冻结壁形成达到设计要求所需的时间，也称积极冻结期。

2.0.10 冻结壁维护期 maintainable period of frozen soil wall 冻结壁形成达到设计要求后，为了保证构筑物掘砌过程中的安全，继续向冻结器输送冷量，以维持冻结壁满足设计要求的一段期间。也称维护冻结期。

2.0.11 人工冻土 artificial frozen ground

用人工制冷技术使含水地层降温冻结所形成的冻土。 2.0.12 冻结站 refrigeration plant

在拟建构筑物附近集中安设制冷设备和设施的场所。冻结站主要有制冷剂（氟利昂等）循环系统，冷媒（盐水等）循环系统，冷却水循环系统及供电系统。

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2.0.13 冻结孔 freeze hole

按设计要求布置在构筑物周围用于安装冻结器的钻孔，有垂直孔，水平孔，倾斜孔之分。冻结孔有时也泛指冻结器。冻结孔一般沿围绕构筑物的环线布置，该环线称冻结孔布置圈。 2.0.14 冻结器 freezing apparatus

安设在冻结孔内，用以循环冷媒剂并与地层进行热交换的装置。冻结器由冻结管和置于冻结管内的供液管等组成，冻结管要求导热性好，不渗漏，一般采用无缝钢管。 2.0.15 泄压孔 pressure release hole

用来观测和释放土层水压力的孔（管）。可以通过观测冻结壁围护结构内泄压孔水压变化来判断冻结壁是否交圈，通过泄压孔泄水，排泥来缓减土层冻胀对周围环境的影响。 2.0.16 温度观测孔 temperature measurement hole

布置在冻结壁及冻结降温区内，用于安装温度传感器监测不同时期地层温度分布情况的钻孔。测温数据用来计算冻结壁扩展速度，冻结壁厚度和冻结壁平均温度等冻结壁形成特性参数。 2.0.17 冻结孔间距 a space between two adjacent freeze holes 相邻两冻结孔之间的距离。冻结孔不同深度处的冻结孔间距一般也是不同的。相邻冻结孔孔口之间的距离称冻结孔开孔间距。实际施工完成的冻结孔间距称冻结孔成孔间距。 2.0.18 测斜 deviational measurement

检查冻结孔，温度检测孔，水位观测孔在不同深度上的偏斜

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（4）冻结壁结构形式选择应有利于控制土层冻胀与融沉对周围

环境的影响

（5）对冻结壁有严格变形控制要求时，可采用“冻实”的冻结

壁形式

3.旁通道的通道部分可采用直墙圆拱冻结壁，集水井可采取满

堂加固或采用“V”字形冻结壁。

4. 开挖后冻结壁应设初期支护或内支撑，但冻结壁承载力设

计仍按承受全部荷载计算。

4.2.2 冻结设计基础参数确定

1. 冻结壁平均度温

冻结壁平均温度应根据冻结壁承受荷载大小（或开挖深度），冻

胀融沉可能对环境造成的影响及工艺合理性确定，在一般情况下可按表4.2.2－1选取。冻结壁承受荷载大，安全要求高的工程宜取较低的冻结壁平均温度。

表4.2.2－1 冻结壁平均温度设计参考值 开挖深度Hj m 冻结壁平均温度Tp °C 2.盐水温度与盐水流量

<12 －6～－8 12～30 －8～－10 >30 ≤－10 11

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（1）盐水温度与盐水流量应满足在设计的时间内使冻结壁厚度

和平均温度达到设计值的要求。

（2）最低盐水温度确定应根据设计冻结壁平均温度，地层环境

及气候条件确定，在一般情况下可按表4.2.2－2选取。设计冻结壁平均温度低，地温高，气温低时宜取较低的 盐水温度。

冻结壁平均温度Tp °C 最低盐水温度Ty °C

（3） 按下列要求控制盐水温度：积极冻结7天盐水降至－18°C

以下，积极冻结15天盐水温度降至－24°C以下（设计最低盐水温度高于－24°C时取设计最低盐水温度），开挖过程中盐水温度降至设计最低盐水温度以下。施工初期支护后可进行维护冻结，但维护冻结盐水温度不宜高于－22°C，并确保冻结壁与隧道管片得交界面不化冻。

（4）开挖过程中，在保证冻结壁平均温度和厚度达到设计要求且

实测判定冻结壁安全的情况下，可适当提高盐水温度，但不宜高于－25°C。

（5）开挖时，去、回路盐水温差不宜高于2°C。

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－6～－8 －8～－10 ≤－10 －26～－28 －28～－30 －30～－32 上海市工程建设规范 342194905.doc

（6）冻结孔单孔盐水流量应根据冻结管散热要求、去、回路盐水

温差和冻结管直径确定。冻结管内盐水流动状态宜处于层流与紊流之间。并联的冻结孔单孔盐水流量之和不得小于按式4.3.5－1计算的盐水循环总流量。一般情况下冻结孔单孔盐水流量可按表4.2.2－3选取，冻结管直径大时取较大的盐水流量。

表4.2.2－3单孔盐水流量设计参考值

冻结孔串联长度Lk,

m

单孔盐水流量Qyk

m3/h

3. 冻结管

≤40 40~80 >80

3.0~5.0 5.0~8.0 ≥8.0

（1）冻结管应选用导热和低温性能好的材质，宜采用低碳钢无缝钢管。

（2）冻结管外径可选用Φ89～127mm，不宜小于Φ73mm，管壁厚度不宜小于5mm。

4.2.3 冻结壁厚度设计与强度检验

1.Ⅱ类和Ⅲ类冻结壁应按承载力要求设计冻结壁厚度。 2.冻结壁内力宜采用通用力学计算方法计算。冻结壁的力学计算模型可按均质线弹性体简化，其力学特性参数宜取设计冻结壁平均温度下的冻土力学特性指标。

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3.开挖后应及时施工初期支护，冻结壁的空帮时间不宜大于24

小时。

4.按下列公式进行冻结壁的强度检验，一般情况下可具体只进

行抗压、抗折和抗剪检验。

Kδ≤R (4.2.3)

式中δ―――为冻结壁应力，MPa; R----为冻土的强度指标，MPa

K----为安全系数，Ⅲ类冻结壁强度检验安全系数按表

4.2.3选取，Ⅱ类冻结壁强度检验安全系数取Ⅲ类冻结壁的 0.9倍。

表4.2.3 Ⅲ类冻结壁强度检验安全系数

项目

抗压

抗折

抗剪

安全系数

2.0 3.0 2.0

2. 有特殊要求时验算冻结壁的变形。

3. 旁通道喇叭口处的冻结壁设计厚度不应小于0.8m，其他部

位的冻结壁设计厚度不应小于1.4m。 4.

在冻结壁与隧道管片的交接面强度未经计算检验时，冻结壁与隧道管片的交接面宽度不得小于喇叭口处的冻结壁设计厚度，且冻结壁界面上的最低温度不得高于设计平均

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温度。

4.2.4 冻结孔布置

1. 冻结孔布置参数包括冻结孔成孔控制间距、冻结孔开孔间距、冻结孔孔位、冻结孔深度和冻结孔偏斜精度要求等。冻结壁形成 参数包括冻结壁交圈时间、预计冻结壁扩展厚度和冻结壁平均温度等。

2. 冻结孔成孔控制间距应按设计冻结厚度、冻结壁平均温度、盐水温度和冻结工期要求等确定，布置单排冻结孔时冻结孔成孔控制间距可按表4.2.4－1选取，但不宜大于冻结壁设计厚度。多排冻结孔密集布置时，内部冻结孔成孔控制间距可取边孔的 1.2倍。

表4.2.4－1 单排冻结孔成孔控制间距设计参考值

冻结孔类型 水平或倾斜冻结孔 竖直冻结孔 冻结孔深度H(m) 冻结孔成孔控制间距Smax,mm ≤10 10～30 30～60 ≤40 1200～1400 40～100 1400～1800 1100～1300 1300～1600 1600～2000

3. 冻结孔偏斜精度要求可按表4.2.4－2选定。

表4.2.4－2 冻结孔偏斜精度要求 冻结孔类型 水平或倾斜冻结孔 竖直冻结孔 15

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9.6 衬砌后充填注浆和地层融沉注浆

9.6.1 停止冻结并完成冻结孔封孔工序后应进行衬砌后充填注浆和地层融沉补偿注浆。

9.6.2 注浆孔宜在旁通道结构施工时预埋。注浆管预埋深度以穿透结构层为宜，布孔密度以1.5～2.5m2 /个为宜。

9.6.3 停止冻结后3～7天内进行衬砌后充填注浆。注浆时衬砌混凝土强度应达到设计强度的60％以上。

9.6.4 衬砌后充填注浆可采用1：0.8～1单液水泥浆。注入水泥浆前应先注清水，检查各注浆孔之间衬砌后间隙是否畅通。注浆宜按由下而上的顺序进行，当上一层注浆孔连续返浆后即可停止下一层注浆，直至注到拱顶结束。集水井部位注浆压力不得大于0.1MPa，通道部位注浆压力不得大于静水压力。

9.6.5 充填注浆结束后根据地层沉浆监测情况进行冻结壁融沉补偿注浆。融沉补偿注浆应遵循少量、多次、均匀的原则。

9.6.6 融沉补偿注浆浆液宜以水泥－水玻璃双液浆为主，单液水泥浆为辅。水泥－水玻璃双液浆配比可为：水泥浆与水玻璃溶液体积比1：1，其中水泥浆水灰比1：1，水玻璃溶液可采用B35~B40水玻璃加1~2倍体积的水稀释。注浆压力不得大于0.5MPa或旁通道结构设计要求的允许值。注浆范围为整个冻结区域。

9.6.7 一天地层沉降大于0.5mm，或累计地层沉降大于3mm时应进行融沉补偿注浆；地层隆起达到3mm时应暂停注浆。

9.6.8 冻结壁已全部融化，且实测地层沉降持续一个月每半月不大

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于0.5mm，可停止融沉补偿注浆。

9.6.9 融沉补偿注浆时可以对冻结壁进行强制解冻。强制解冻宜分区、对成进行，并在解冻的同时进行跟踪注浆。强制解冻应加强对周围环境的监控，并应布置专用测温孔检测冻结壁解冻范围。 9.6.10. 强制解冻宜采用在冻结器中循环热水的方式。热水温度宜控制在30～70℃之间，加热盐水的电加热器功率不宜小于冷冻机电机功率。

10 环境监测与应急预案

10.1 环境监测

10.1.1 在旁通道施工期间应监测施工影响范围内的隧道管片、地下管线、地面及建（构）筑物变形。

10.1.2 隧道管片变形监测范围应不小于旁通道两侧隧道管片各20m；地面及周围建构筑物和管线变形监测范围应不小于旁通道正上方地面投影外侧20m。

10.1.3 测点布置及测量方法应符合《地下铁路、轻轨交通工程测量范围》、《城市测量规范》和《工程测量规范》等有关规范的规定。 10.1.4 监测频率宜按表10.1.4确定。在施工过程中可根据监测数据变化幅度进行适当调整。

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表10.1.4 监测测量频率 钻孔期间 1次/1天 积极冻结期间 1次/3天 开挖和冻结壁解冻期间 1～2次/1天 冻结壁解冻结束～稳定 1～2次/5天

10.1.5 报警值

1. 地表沉降监测点按地铁测量监测规定执行，即＋10mm、－30mm为累计报警值，±3mm作为日变量报警值。

2. 地下管线沉降监测点，以±10mm作为累计报警值，±3mm作为日变量报警值。

3. 周围建筑物沉降累计沉降报警按地下管线报警值为参考，其差异沉降推算为房屋倾斜率报警值为1/300。

4. 隧道沉降变化报警值以±10mm作为累计报警值，±3mm作为日变量报警值。

5. 隧道收敛累计报警值为±10mm。

6. 对地下管线和周围建筑物有特殊保护要求时可调整以上报警值。

10.1.6 应由具有相应资质的监测单位编制专项监测设计，并按规定经有关方面批准后实施。

10.2 应急预案

10.2.1 旁通道施工前必须编制施工应急预案，并按规定经上级主管部门和监理等审批。

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10.2.2 应急预案应包括以下内容。

1. 工程施工风险分析。 2. 工程施工风险的防范措施。

3. 工程施工突发事件的监控与应急处理方案。 4. 工程施工风险管理的组织机构与资源配置。

10.2.3 应重点就以下工程质量安全问题与突发事件制定防范与应急处理措施。

1. 冻结孔施工过程中孔口管脱落、冻结管断裂、钻头逆止阀损坏和孔口发生水砂突出。

2. 冻结和开挖过程中发生冻结管断裂和盐水漏失。 3. 发生严重机电事故或停电引起长时间停冻。

4. 开挖过程因冻结壁不交圈、解冻或破坏引起出水冒泥，因冻结壁严重变形引起初期支护严重变形或破坏。

5. 地层水土流失、冻胀、融沉和开挖引起周边隧道管片、地下管线和地面道路、设备及建（构）筑物严重变形甚至破坏。

6. 施工过程中发生重大人身伤亡事故。

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本规程用词说明

一、为便于执行本规程条文时区别对待，对严格要求程度不同的用词说明如下：

1. 表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词采用“必须”； 反面词采用“严禁”。

2. 表示严格，在正常情况下均应这样做的用词： 正面词采用“应”；

反面词采用“不应”或“不得”。

3. 表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词： 正面词采用“宜”； 反面词采用“不宜”。

表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 二、条文中指明应按其他有关标准和规范的规定执行，写法为“应按??执行”或“应符合??的规定”。非必需按所指定的标准和规范的规定执行时，写法为“可参照??”。

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7.2.6 所有温度检测应有原始记录，并有观测者签字。并应根据温度检测结果定期分析冻结壁的形成情况，评价冻结壁形成的质量与安全性。

7.3 泄压孔及其他检测工作

7.3.1 在与旁通道相接的隧道管片上均必须布置2个以上泄压孔。 7.3.2 泄压孔应布置在开挖区非冻土内，泄压孔应贯通开挖区内的透水层，并宜深入地层0.3m以上。

7.3.3 泄压孔孔径不宜小于38mm。泄压孔孔口应按安装压力表和用于泄水的旁通道和控制阀门。压力表的精度应达到±0.02MPa以上。 7.3.4 在冻结站运转前，必须检测地层初始水压，并与泄压孔附近地水文勘察资料比较，发现异常必须查明原因并及时进行处理，确保泄压孔畅通。

7.3.5 冻结站运转前期，应每隔12～24h观测一次地层水压。水压开始上涨后，应每隔6～12h测量一次以上。所有观测应有原始记录，并有当事人签字。

7.3.6 泄压孔水压上涨超过初始压力0.2MPa时应放水泄压，如泄压孔中有水成线流持续流出，应立即关闭阀门，继续观测。 7.3.7 对冻结器供冷发生异常或冻结效果难以确定的部位应打探孔检测冻结壁温度或检测开挖区内土体的稳定情况。

7.3.8 在开挖过程中，应检测开挖面四周的冻结壁温度、冻土进入开挖面厚度和冻结壁的收敛情况，检测频率宜为每个掘砌循环一次。

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7.4 质量验收

7.4.1 泄压孔水压应升高至超过初始水压0.1MPa以上，打开泄压孔无水持续流出（少量滴水除外），泄压孔压力上涨超过7天。 7.4.2 如泄压孔水压无升高，应查明有冻结壁不交圈之外的原因，并且要求打开泄压孔后24h以上无水流出，积极冻结时间不少于设计要求。

7.4.3 根据测温孔实测温度计算的冻结壁厚度、冻结壁平均温度和冻结壁与隧道管片界面温度均应满足设计要求。

8. 冻结工程收尾工作

8.1 冷冻站拆除

8.1.1 冷冻站拆除时，宜回收盐水，严禁任意排放污染环境。 8.1.2 拆除设备。管路应有技术措施，设备、容器应清洗、防腐后入库。

8.2 冻结管充填

8.2.1 停冻后应尽快割除隧道管片上的孔口管和冻结管，防止孔口管和冻结管周围冻结壁解冻漏水。混凝土隧道管片上割除孔口管或冻结管深度应进入管片不小于60mm。

8.2.2 应对遗弃在地层中的冻结管进行充填。充填时要排除冻结管

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内盐水。

8.2.3 充填冻结管材料应采用M10以上水泥砂浆或C15以上混凝土，充填冻结管长度应不小于管口以内1.5m。

8.2.4 混凝土管片上割除孔口管或冻结管后留下的孔口用速凝堵漏剂封堵，并预埋注浆管进行注浆堵漏。

8.2.5 钢管片上的孔口应焊接厚度不小于12mm钢板，然后按设计用混凝土填满钢管片格仓。

8.2.6 冻结管充填和封孔应有原始记录。

8.3 技术档案

8.3.1 整理下列设计施工资料，建立技术档案： 1. 地质检查孔地质报告；

2. 地层冻结设计、施工及冷冻站运转资料； 3. 构筑物结构设计图、开挖构筑物施工有关资料； 4. 冻结管充填和封孔资料。

9.开挖与构筑

9.1隧道支撑和防护门

9.1.1 在旁通道开挖时，应按旁通道结构设计要求安装隧道支撑。在旁通道结构设计无明确规定时，可以按以下要求设计和安装隧道支撑。

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1. 隧道内每个旁通道预留口设2榀隧道支撑，分别安装在洞口两侧的第一条隧道管片环缝处。

2. 每榀隧道支撑设7～8个支撑点均匀地支撑隧道管片上，每个支撑点能提供最大到500KN的支撑力。

3. 支撑上半部的4～5个支撑点上安装最大顶力500KN的千斤顶以调整支撑力。

4. 隧道支撑框架用型钢制作，应满足有关钢结构设计规范要求。 5. 隧道支撑安装偏离隧道管片环缝处截面不宜大于20mm。 6. 安装好隧道支撑后顶实千斤顶，但每个千斤顶的顶力不得大于100KN，且每个千斤顶的顶力要求基本均匀。

7. 根据实测隧道收敛变形调整各个千斤顶的顶力，收敛大的部位要求千斤顶力大，不收敛的部位千斤顶不加力。隧道收敛达到报警值10mm时千斤顶顶力达到设计最大值500KN.

8. 如千斤顶顶力达到设计最大值后隧道仍继续收敛，则应采取其他措施加强隧道支撑。

9.1.2 在施工范围内有透水的砂性土层时，应在开挖侧通道预留洞口上安装应急防护门。防护门设计、安装与使用应符合以下要求。 1. 防护门应能灵活开关，关闭后应能承受安装位置的地下水压，有效阻止旁通道内水、土流出，开启后不得影响正常的开挖和结构施工。

2. 在防护门上应安设压风管、排风管、注浆管及控制阀门，并配备风量不小于6m3/min的空压机为防护门内供气。

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3. 防护门可安装在旁通道预留洞口隧道钢管片上。防护门结构设计和安装应符合相关规范的规定。

4. 安装好防护门后应进行气密性试验，要求在不停空压机时试验气压能保持在设计值。

5. 防护门开关应便于人工操作，紧固螺栓、风管及连接件、扳手等配件及操作工具应准备到位。

6. 当旁通道开挖时发生透水、冒砂事故，应立即关闭防护门，并向防护门内压气，使防护门内气压维持在设计压力。 7. 通道挖通并施工初期支护后即可拆除防护门。

9.1.3 在集水井位置有透水的砂性土层时，应设集水井井口防护门（或盖板）。开挖集水井时如发生透水冒砂事故，立即关上防护门，并向集水井内压气或注入聚氨酯等注浆充填材料。防护门应能承受所在深度的地下水压。

9.2 开挖准备及试挖

9.2.1 试开挖前应具备下列资料。 1. 地层检查孔报告及地层剖面图。

2. 冻结壁形成检测分析报告，内容应包括：冻结孔和测温孔的施工资料，冻结站运行情况，干管盐水温度变化，冻结器盐水流量，测温孔温度变化，泄压孔水压变化及泄水情况，实测冻结壁厚度、平均温度和冻结壁与隧道管片交界面温度，以及根据测温结果绘制的重要部位的冻结壁剖面图等施工记录、图表与分析结论。

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3. 旁通道结构施工图。

4. 经审批的施工组织设计、安全技术措施及应急预案。 9.2.2 试挖前应完成以下施工准备工作。 1. 按设计要求安装隧道支撑和防护门。 2. 搭设开挖和构筑施工平台。 3. 施工材料与施工机具准备就绪。 4. 水、电供应能满足施工需要。 5. 按应急预案准备好应急材料与设备。 6. 周边环境监测监护实施到位。

7. 地面设开挖工作面的视频监测系统，并具备与冻结和开挖工作面的可靠通讯联络系统。

9.2.3 具备以下条件时可以进行试挖。 1. 冻结壁形成质量检验合格。

2. 积极冻结时间、盐水温度、盐水流量等冻结运转参数达到设计值，检查冷冻机等机电设备及电源完好，冻结系统运转正常。 3. 本章9.1.1款所列的全部资料齐全。

4. 本章9.1.2款所列的全部开挖施工准备工作就绪。 5. 编制试挖报告并经上级主管部门和监理等批复确认。 9.2.4 试挖。在未冻结的开挖区中部开一试挖窗口，窗口尺寸不宜大于4003400mm，开窗要逐步扩大。用锹、风镐等从试挖窗口挖深400～600mm，检查土体含水及稳定情况。若土体干燥、能自立，或者挖深至800～1000mm无泥水流出时间持续24h以上。则可判定具备正

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式开挖条件。否则应回填、封闭试挖窗口，继续积极冻结，直至下次试挖满足上述要求为止。

9.3 正式开挖

9.3.1 经试挖判定具备开挖条件后可进行正式开挖。

9.3.2 旁通道开挖应采取短段掘砌的作业方法，随挖随支，严格控制冻结壁温度升高和变形。 9.3.3 宜采用以下施工顺序。

1. 在施工完通道衬砌后再施工集水井。

2. 通道施工顺序：开挖侧开门洞→通道开挖和初期支护→喇叭口开挖（刷大）和初期支护→隧道钢管片拆除→外防水施工→钢筋绑扎、预埋件安设和立模→混凝土浇注。

3. 集水井施工顺序：开挖和初期支护→外防水施工→钢筋绑扎、预埋件安设和立模→混凝土浇注。

4. 施工完集水井衬砌后施工井盖和防火门门框，根据旁通道结构设计要求施工内防水或抹面。

5. 应在施工完初期支护后、施工外防水或衬砌之前再割除开挖区内的冻结管，但施工喷射混凝土时可暂停给受影响位置的冻结管供冷12～24h。

9.3.4 开挖与支护施工参数。

1. 初期支护可采用由喷射混凝土，型钢支架、木背板和砂浆充填层组成的结构形式（见图9.2.4）。

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充填层木背板钢支架喷射混凝土充填层木背板钢支架喷射混凝土（1）通道（2）集水井 2. 初期支护钢支架可采用18～22号工字钢等型钢制作，钢支架内侧净尺寸按旁通道结构轮廓外放20～30mm计算；喷射混凝土强度设计等级宜采用C15~C20，厚度与钢支架型钢高度一致；木背板厚度可取30～50mm；充填层可采用粗砂或水泥砂浆，厚度以30mm为宜。

3. 初期支护的承载力应经过计算。初期支护应能承受25％～50％以上的冻结壁荷载。在以下情况下初期支护宜按承受全部冻结壁荷载设计：

（1）通道位置有砂土层；

（2）通道长度大于15m或通道开挖时间需要15天以上； （3）通道开挖区附近3m内有特殊变形控制要求的重量建（构）

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筑物。

初期支护的承载力计算方法应符合有关结构设计规范的规定。

4． 可采取全断面开挖方式，开挖面土体难以自力时可以放坡。 5. 掘进段长宜取500～800mm，并宜与初期支护的钢支架间距

一致。

9.4 质量控制与验收

9.4.1 土方开挖质量控制要求与验收指标。

1. 开挖横断面方向尺寸应满足设计要求，且单侧超挖不得大于30mm。

2. 最大空帮距（没有支护的冻结壁暴露段长）不宜大于掘进段长600mm。重要建筑物下应适当减小最大空帮距。 3. 冻结壁暴露时间应控制在24小时内。 4. 冻结壁暴露面最大收敛位移不得大于20mm。 5. 通道开挖中心线偏差应不大于20mm。 9.4.2 初期支护质量控制要求与验收指标。

1. 钢支架制作应符合有关钢结构施工质量验收规范的规定。 2. 钢支架安装的垂直度偏差应不大于20mm，标高偏差应不大于±20mm，支架轴线偏差应不大于20mm，相邻支架间距偏差应不大于30mm，同一架支架横梁两端水平高差应不大于20mm，相邻支架间拉杆应连接牢固。

3. 木背板厚度误差应不大于5mm，背板间隙应不大于10mm，

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背板搭接钢支撑长度应不小于30mm。

4. 喷射混凝土强度等级应符合设计要求，厚度误差不大于±10mm。

5. 木背板背后充填应密实，不留空洞。 6. 支架安装外表整齐美观。 9.4.3 施工班组检查事项。

1. 按7.3.8条的规定设专人检查挖掘面土体冻结情况及变形，发现异常及时查找原因并进行处理。

2. 按9.4.1、9.4.2条的要求检查各个工序施工质量。 3. 检查隧道支撑是否撑实、防护门开关是否灵活。

4. 检查施工设备是否完好、备件是否充足、应急设备和材料是否备齐。

9.5 结构施工

9.5.1 旁通道结构及防水层应严格按照设计和有关施工规范施工。 9.5.2 应根据施工工序安排和混凝土需要二次倒运的情况，确定混凝土初凝时间。

9.5.3 应采取措施确保旁通道拱部混凝土浇注密实。

9.5.4 应在浇注完通道段衬砌混凝土且混凝土强度达到设计值的60％以上后开挖集水井。

9.5.5 应考虑环境温度较低可能对混凝土强度增长的影响。

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