该【盾构接收冻结加固效果分析 】是由【科技星球】上传分享，文档一共【11】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【盾构接收冻结加固效果分析 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。盾构接收冻结加固效果分析??付财摘要以上海地铁某盾构接收冻结工程为背景,根据现场实测数据,对冻结帷幕厚度和平均温度等各项冻结参数指标进行了计算分析,并通过探孔进行了检验。实践表明,加固效果满足设计要求,为类似冻结工程施工提供了参考。Key盾构接收;冻结法;冻结帷幕;平均温度AbstractTakingthefreezingconstructionofashieldmachinereceivingasbackground,andbasedonthesurveydatum,everyfrozenparameterisanalyzed,,;Freezingmethod;Frozensoilwall;Averagetemperature;1工程简况图1土层与盾构接收加固区域位置关系图上海市轨道交通某区间盾构接收因加固区域上方存在已施工的栈桥板,地连墙与水泥系加固体之间的旋喷加固无法实施,设计首先采用MJS对车站端头井土层进行加固,而后在夹芯区域采用冻结法辅助止水加固以确保盾构接收期间的工程安全。盾构区间与车站分界里程为SK19+(XK19+),隧道中心标高上行线隧道中心标高-(下行线-),地面标高约+。区间隧道外径6600mm,盾构机外径6760mm,盾构接收处洞门直径7100mm,地下连续墙厚度1000mm,钢筋混凝土衬砌厚度600mm。,,加固深度为洞门顶、。加固区域地面为主干道,交通繁忙[1],加固范围内管线已改迁,涉及土层主要为③层灰色淤泥质粉质黏土、④层灰色淤泥质黏土和⑤1-1层灰色黏土,地层具有高含水量、高压缩性、高灵敏度、低强度等特性,土层与盾构接收加固区域位置关系图见图1。2冻结施工参数及施工简况结合施工现场工况条件及温度场数值模拟[1-2],确定冻土帷幕采用I类冻结壁,温度场数值模拟结果见图2,设计冻土帷幕厚度及平均温度等施工参数见表1。该工程于2019年11月25日开始钻孔施工,12月1日钻孔施工完成,共计施工冻结孔64个,测温孔6个,成孔经测斜、孔深复核、打压试漏验收全部合格,成孔质量满足设计要求。2019年12月2日转入积极冻结施工工序,实测单孔盐水流量约6m3/h,冻结第7天盐水温度去路降至-℃,冻结第15天降至-℃,至12月31日积极冻结30天,盐水去路温度-℃,回路温度-℃,去、回路温差小于2℃[3],满足设计和规范要求。3测温孔温度监测及结果该工程共布置6个测温孔,其中T1、T2、T3和T4布置在外圈冻结孔外侧,T5在中圈冻结孔和内圈冻结孔之间,T6在中心冻结孔和内圈冻结孔之间。T1、T2、T3和T4测温孔内布设两个测点,测点位置分别在1700mm和3400mm处。T5和T6测温孔内测点位置分别在1100mm和2800mm处,测温孔布置见图3。根据勘察资料,原状土地层原始温度约18℃,受MJS水泥系加固后水化热影响,测温孔实测初始温度最高处达27℃,降温速率最慢的测温孔T4温度随时间的发展历程见图4。℃的时间,可推算其平均发展速率,进而判断最大孔间距处即冻结薄弱处的交圈时间,也可以作为工程上冻结壁厚度粗略估算的依据。根据以上6个测温孔温度降至0℃的时间可计算得到冻结发展速率,考虑最不利工况,取洞圈外发展速率最慢的T4测温孔数据为计算依据,计算得出冻土发展速率为25mm/d,而中圈孔与外圈孔之间冻结孔最大终孔间距为1164mm,得出冻结壁交圈时间为23天,可以判断冻结壁已全部交圈。(1)洞圈内冻结壁厚度洞圈内冻结帷幕厚度可根据内圈测温孔温度降至0℃的时间进行推算。取T5测温孔数据为计算依据,,冻结30天时,冻土擴展半径为1143mm,以1143mm为半径作交圈图可知内圈冻结壁已完全交圈,由于冻结孔有效深度均超过设计深度,可以判断内圈冻结壁有效厚度均大于2m,满足设计要求。(2)洞圈外冻结壁厚度1)按扩展速率推算洞圈外冻结孔冻土发展半径,按发展速率最慢的T4推算。根据冻土扩展速率推算,外圈冻结帷幕直径为10m,。2)公式法计算[4]由于冻土温度瞬时变化较小,可将人工冻土帷幕的温度变化视为稳态温度场,其解析解见式(1)。通过测温孔的温度可计算出冻土帷幕的厚度的解析解:式中,-冻土温度,℃;-冻结管内冷媒剂(盐水)温度,℃;-分别为冻结柱内任意点至冻结管中心距离,冻结管外半径和冻土圆柱的外半径,。根据公式法推算,,。由两种方法计算对比可知,公式法计算结果与推算法较为相近,工程上可按推算法快速估算冻结帷幕实际发展厚度。5冻土帷幕平均温度盾构接收“板块”型冻结帷幕平均温度[5]计算采用成冰公式计算较为复杂,采用图解法求解更为直观,且准确性较高。根据12月31日测温数据绘制测温孔温度值与冻结管中心线的距离关系图,为使绘图更为美观,横轴可以mm为单位按1:1绘制,纵轴按温度数值放大100倍绘制,温度冻结管处温度取界面温度[6],界面温度可按式(2)求得。根据式(2)计算得出界面温度Tk=-℃,作图如图5所示。按积分面积法求得深孔平均温度为Tc=S/E=-58905/5550=-℃,低于设计冻土平均温度指标-10℃,满足设计要求。由以上分析可知,盐水温度降温梯度、盐水去路与回路温差、冻土帷幕平均温度、冻土帷幕厚度等各项参数指标均满足设计要求,冻结效果已达到设计要求。6探孔情况2019年12月28日进行了探孔施工,探孔深度均穿透1m厚地下连续墙到达冻土层,共布置9个探孔,呈“米”字形布置,并于12月29日对探孔进行温度复测,探孔布置图如图2所示,探孔情况如表5所示。根据探孔情况进行检验,探孔内干燥无流水,且探孔温度均低于-℃,表明冻土帷幕与地下连续墙已完全胶结,进一步验证了冻结效果已达到设计要求。7盾构接收冻结效果专家论证通过后,于2020年1月2日开始洞门破除,1月10日拔除盾构推进区域内的冻结管及测温管,1月11日盾构机顺利完成接收。8结束语通过对冻结壁厚度及平均温度的计算分析,并通过探孔现场检验,验证了盾构冻结分析方法的实用性,可以为今后类似冻结工程施工提供了经验,主要得出以下结论。(1)根据测温孔各测点到达0℃的时间和最大终孔间距推算,取其最小发展速率,可推算出冻结帷幕最薄弱处的交圈时间,作为整个冻结帷幕全部交圈的时间。(2)冻结帷幕厚度的公式法计算结果与推算法较为相近,工程上可按推算法快速估算冻结帷幕实际发展厚度。(3)“板块”型冻结帷幕平均温度计算采用成冰公式计算较为复杂,采用图解法求解更为直观,且准确性较高。Reference[1]敖松,[J].城市轨道交通研究,2015,18(4):107-110,127.[2]丁航,李方政,[J].建井技术,2018,39(1):54-57,10.[3][J].建井技术,2017,38(3):54-58.[4]陈朝晖,[J].施工技术,2007(S1):202-204.[5]刘健鹏,沈阳,杨平,[J].地下空间与工程学报,2019,15(5):1425-1433,1450.[6]胡向东,刘阳辉,洪泽群,[J].煤炭学报,2019,44(4):1092-(1985-),男,河北衡水人;学历:硕士研究生,职称:工程师,现就职单位:北京中煤矿山工程有限公司,研究方向:冻结法施工及管理。