地下工程冻结法施工工程实例
126 实例8：用于隧道支护中的地层冷冻法（隧道译丛1985-5）
1．以往的应用
在冻结的地层中开挖洞室，采用任何一种方法，有时总会遇到意外的困难。而爆破法或许是一种有效的方法。与岩石比较，当然冻结的材料不如其坚硬，但对于起爆点来说不存在裂化。冻结的地层是致密和不透水的。
用人工法来冻结地层使地层更加坚固和密实，这一概念是在大约一百年以前产生的。德国人首先采用在通过含水土层的矿山竖井施工中。
在瑞士第一次考虑采用这种方法要追溯到1908年对勒奇堡铁路隧道的病害处理。当时松散地层伴随高压水意外地坍塌，水和碎石涌入开挖的坑道，大约充填了1km ，淹没了25个人(图1)。
为了定出沿隧道轴向劣质土体的长度，用一台德国冷冻压缩机从地表打下两个勘探孔，一直打下220米深，超过隧道底部，发现底下没有岩石，即确定出隧道的位置后，沿轴向必须要通过350米极坏地层。若用冷冻压缩机从地表通过钻孔来冻结地层或许能够开挖，然而当时这样一种装置的造价超过一般通用的设备，造价昂贵。因此，决定改变隧道方向，来一个大的拐弯，使隧道轴线不脱离密实的岩层。这样就使隧道延长了约800米，但允许用常规的爆破法继续开挖。
在瑞士第一次真正使用冷冻法是1968年在翁格林(Hongrin ）属于水工用途的一个过水隧洞。当时证明，在不得已的情况下冷冻法是最后一种可采用的手段。由于隧洞完全位于岩层之中，又加上高压水的作用，使隧洞堵塞停工达两年。在试用其它方法处理以后，在这种情况下求助于冷冻法。
围绕奥尔滕(Olten)铁路系统改建工程中，有一浅埋的博尔纳(Born)隧道已经施工。部分位于粘土层斜坡上，由于覆盖层相当薄，冷冻是靠从地表垂直打下或多或少的管子来实现的。
2．米尔黑布克隧道
最近的一个工程实例是在苏黎士市区的米尔黑布克(Milchbuck)公路隧道。对于这个例子我们将比较详细地加以讨论，不仅阐述这—施工方法的特性，还要对如何解决与市区的正确位置有关的问题进行讨论。
米尔黑布克隧道在苏黎士市高速公路网内，是一条重要线路。它从利马(Limmat)山谷通向米尔黑布克山，位于2.7％的坡道上(图3)，其中有1300米长的一段是用常规明挖法施工的。上部位于泥灰岩和砂岩地层，不需赘述，剩下350米的一段通过冰积层，而更不利的
127 条件是覆盖层很薄，而且隧道上方有很多建筑物。由于公路有三条车道，因此隧道断面非常大，开挖断面为145`195平方米。这样大的尺寸，再加上隧道与地面建筑物基础之间的距离又很近，有的地方还不到6米，因此，隧道开挖中引起的地面沉陷对于这些建筑物是相当危险的。
各种不同的施工方法已经被研究和提出。当然，各种方法都不可绝对没有下沉。最浅显的方法是以所谓“德国法”为基础提出的，但是由于地面不可避免地会出现沉陷的内在危险，必须在建筑物受影响前加固。
提出的第二种方法是地层冷冻法。考虑到这些附加费用，并经过总结很多正、反两方面的经验，证明此法更经济而最后选用了。第三种企图是采取盾构法施工，同样比较昂贵，但无需加固建筑物的基础。
128 3．调查研究
隧道施工现场安装地层冷冻设备，特别是在米尔黑布克隧道这种困难条件下，需要有
一个十分完整的现场调查，如图5所示的研究流程图。这个问题不仅要考虑土层的力学性态、冰冻或非冰冻状态，而且也要考虑热的能量平衡问题，包括冷冻设备的容量等问题。
4．冷冻土（土力学）
首先，进行土体的粒度的分类，定出土的干容重和含水量(图6)。这种冰积层是一种粒径极不相同的混合体，大部分是透水性低的粉砂，由一些粘土提供粘着力，也有含水的砂和砾石以及石块或有时大漂砾。为安全起见，选择了大面积细心的探测以供进一步研究。
单轴和三轴试验最适合于鉴定材料的强度和形变性能。图7指出，同样的土体在非冰冻和冰冻状态下，特别是在约束压力低的情况下，它们之间的巨大差别。荷载的增高总是伴随着压力也就是体积缩小。相反地，峰值荷载试验停止时却标出了体积增大。冰冻土层其残余强度仍然高出未冻结土层的两倍。图7很难说是属于正常的弹性曲线，但形变模量能容易地弄明确，例如，在1％应变处。在冰冻状态下，这个模量要大出六倍，当然冰冻的混凝土比松散土的刚度要大得多。
5．温度
刚度和压碎强度根据温度而定，例如，图8所示，随着温度降低两者都升高。借助于
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莫尔／库伦理论，内摩擦角φ和粘着系数C 可以从三轴试验中得到，如图9指出，冰冻状态下的摩擦角小于非冰冻状态，但未发现与温度的特殊相互关系。而粘着力与温度呈现明显的线性关系，仅在破碎强度以内是随着温度升高而变化的。图10也可以看到同样的趋势，而且流程图也清楚地指出，干燥土体对破碎强度也有影响。较粗颗粒的土层以及密实性较好的土层可以制备较强的冰冻混凝土，这种混凝土完全按照混凝土的工艺规程。水的含量
应该使接近饱和。
6．蠕 变
众所周知，冰的蠕变很缓慢，在瑞土这个高山地区，有时会形成相当独特的构造。因此，可以料到，以冰作为胶结成分的混凝土可以表示为一个与时间有关的变化过程。
正如图11所示的在不同荷载条件下位移随时间变化的情况。在小于破碎强度下的荷载使它产生位移，约一天后位移减缓并逐渐趋于稳定。我们知道蠕变过程分为三个阶段，而确定每一阶段的荷载是困难的。
（1）弹塑性变形；
(2)粘滞性变形；
（3）粘塑性变形直到破坏。
当荷载一接近破断强度，破坏出现相当快。实际上第二阶段的线性变形可以忽略。 冰冻土层的变形与时间的关系，很多人对此提出了不同的数学模拟。这些模拟是经验性的，是以试验为基础的，对内推短期试验是有助的。无论如何对上述与时间的相关点问题用现场特殊土层所进行的试验是较有把握的，这样就使模拟成为多余的，不管怎样在参
130 考文献中涉及这个问题。
下一步是对隧道开挖中作为临时支护的冰冻体进行设计，引入上述的土体参数进行静力计算。
7．施工程序
在米尔黑布克隧道施工中，打算在隧道顶部搞一种冷冻防护屏蔽，这种冷冻屏蔽可根据现场实际要求来变化其宽度和厚度(图12)。实际上，在整个上半圆，按照C 型屏蔽冻结了厚1.5米的冻层，在整个350米的冰积层范围内划分成11个冰冻段，平均每段长32米。
支护的步骤如下：
（1）从隧道扩大断面处(钻眼槽)打冻结管孔，钻孔角度微向外长约35米，形成一个扇形，越过顺次的开挖断面。
（2）安装冻结管并连续冻结，直到形成冻层大约需要7~10天。
（3）在未冻结的冰积层，隧道开挖断面主要地用一台臂式开挖机从项部开始开挖。用一台大型压气凿岩机在底部凿松岩石，为了围岩稳定，在开挖面的前方经常保持斜坡。
（4）每开挖前进一米，立即在冻结土层面上喷上混凝土。根据不同的岩层，依次喷上40~45厘米厚的混凝土，并敷设两层金属网以及架上钢拱架。饶柯兴趣的是，喷混凝土与冻结地层粘结得相当牢固，并且由于它产生硬化热而融解了邻近地层。持续冷冻约4天后，地层又重新冻结，这时已经获得足够的强度来支承压力而不会出现危险。
（5）在底部设置仰拱，灌注混凝土2米一段。考虑到日进度为1.3~1.4米，6天为一期
的施工速度，根据上面提到的掌子面前方的斜坡和混凝土灌注顺序；在隧道8米长范围内，应尽可能地使外衬砌形成封闭环。一般地认为，为了将沉陷限制到最小程度，这样的封闭
131 环应该尽早地实现。
8．静力分析
静力计算也必须按照上述施工的步骤：
（1）冻结的地层不改变原地层的初始应力场。
（2）隧道断面的开挖，逐步地引起冷冻体以及周围的岩体一起进入第二阶段的应力场，并承受着上部覆盖层的重量。
（3）由于存在力的平衡，刚敷设的喷混凝土衬砌在初始不承受任何荷载。
（4）只是在冻结体融化后地层软化，从而荷载作用在混凝土衬砌上。
应力场和应力场的变化目前用有限元来计算是最方便的。例如，瑞士联邦技术科学院利用RHEO —Staub 计算程序进行有限元计算。最后这些应力要与先前在试验中得到的强度
数值进行比较。在米尔黑布克隧道的具体情况下，引入计算的数据列入图14内。
9．冻 胀
另外一个问题这里的确引起我们一些耽心，现在有必要讨论，就是冰冻引起的冻胀，它有可能使地表或建筑物的基础产生更大的位移。事实上，在第一次冷冻完成后和隧道施工阶段，这样的冻胀值达10厘米。幸好这个范围内没有建筑物，但是如何保护顺次的施工段上方的房屋作为问题提出来了。
当然，科学家们告诉我们，水从其集聚状态变成冰，体积增大9％。上述的含水量为土体的13％，由于冷冻，土的膨胀量相当于1.2％或总膨胀量达2.5厘米。(计算厚度为2米的冷冻体)。因此，实际测得大的变形值必定与额外的冻胀有关。
10．冰透镜体
在冬季有冰冻的国家里，道路工程师们都知道，冻胀的原因可以被描述成独特的现象(图
15)，当土里贮存的热量被冷空气带走后，0℃或略低些的冷冻极限将慢慢移向地层。冻结地下水是把土体弄干而且会产生负的孔隙压力。这种现象在冷冻试验中已经测得，对于粘土来说压力为－0.2兆帕或更低。从而，水从低处被吸出又变为冰。由于它的结晶压力高达13.3兆帕，这种新冻结的冰，足以把地层胀裂开并用固体冰充填空间，形成冰透镜体。当然,这样的冰层使冻胀更加严重。
讨论这个过程需要时间。附加的水量决定于土层的渗透性。当冻结范围保持稳定时，冰透镜体总是自由地发展的。通常的情况，从上部给定深度输入的冷空气，正好是带走来自下部的热量，加上由冷冻过程自由注入水的溶解热。冰透镜体以及由此而产生的冻胀总是要产生的，由于热转换中的平衡，在冷冻进行的长时间内，冻结区域保持稳定。
道路工程师们的观测结果可以容易地转移为人工地层冻结法所应用。
在米尔黑布克隧道第一段施工期间，考虑冷冻作业，经过大约一周严格地冷冻，冻结体已达到了要求的厚度。其后，对冻层又进行了3个月适当冷冻，总共持续冷冻了100天(图
16)。这样的延缓部分地是难免的。通常，空压机开始阶段工作较困难，而实际上由于噪音的影响使空压机能在夜间工作。它不是由内燃机和卡车发出通常的工程噪音，而是隧道进口开挖中的噪音。为了防止这种噪音，在洞门设置了噪音防护装置。由于开挖噪音、锤击声甚至钻孔声音在围岩中通过建筑物基础进入建筑物，所以，夜间除喷混凝土外，其余所
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有干扰居民生活的作业都很早就被禁止。
在长时的固定冻结期间，刚才讨论的热平衡问题必定影响到冰透镜的形成和冻胀,在最
不利处，这种变形达105毫米。为了减少在建筑物前方的这种冻胀，想出种种不同的冷冻方法,用其力的理论来避免这种不受欢迎的平衡(图17)。
冷冻系统在开始必须全负荷地工作，亦即利用液体的最低温度。在这期间冷冻体在增长，冷冻的边界在移动。在达到需要的冷冻厚度后，完全停止冷冻。间隔一天后，再一次几乎全部制冷。这是一种间歇冷冻法，即一天冻结，一天解冻，冻结边界不会因此而产生一点失稳。这个影响可从图17中看到。靠后的施工段产生非常小的冻胀，这还有助于减少整个冷冻时间，空压机前方的冻胀可以迅速地获得。
11．温度控制
为了防止整个系统中超量的冷冻，不能没有不断检查冷冻体尺寸的装置。其中由3个特殊的径向钻孔和3~5个平行冷冻管的钻孔来量测温度(图18)。冷冻体的整个延伸由0°等温线来标记，例如，可以看到，在第二阶段，冷冻100天后，冷冻体达3.5~4.0米的太厚的厚度。为了定出冷冻体静止有效的厚度，只考虑－3°的等温线，因为正如试验所表明，冷冻体的强度只有在较低的温度下才能满足要求。
12．沉 陷
如上所述，道路工程师们还熟悉冬季道路由于冻结而隆起，春季地层融化带来了沉陷。特别是当冷冻伴随冰透镜体时，土中含水量比冻结前更高，它使土层软化，甚至液化。看来是在冷冻时，冰的晶体分离了土的颗粒而且使土体松弛。只是在弄干后而且再次收缩才使土体恢复到原来的承载能力。
在隧道施工中，这个过程有不利的作用。在冷冻层形成的拱圈下隧道开挖，经历一段时间，可以观测到10～15毫米的少量沉陷，因为只有在这个阶段冻结圈支护已承担荷载并因此而产生一定的变形，然后，在冷冻层融化期间，冻结圈支护消失，喷混凝土衬砌要负担荷载。收敛量测表明，水平方向趋向扩展，拱部相应地下沉，随着地表出现沉陷。
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13．注 浆
原理在前面已经叙述，对于松散和软弱地层，丧失衬砌环侧向特有的支撑能力。为了减少这种不利的位移，最少在冷冻体融化最严重的第3和第4段，连续地随着用水泥浆灌注，由浆液来代替降低强度的冷冻体。在这两个施工段内指出此方法是成功的，得到的沉陷是最小的(图19、20)。
同样，在第一冻结的困难施工段而采用一切改进方法，从横断面上证明是成功的。这
不仅减小了位移的绝对值，而且还减少了影响既有建筑物的地表倾斜量。
14．热力学
在讨论较多的力学问题后，乔斯帕格(Jessberger)教授简图(见图21)的右侧也已经考虑到热力学问题。
图21有助于我们了解，插入土中的冷冻管是如何使冷冻体开始形成和发展的。
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15．冷 冻
通过管道，低于零度的制冷液进行循环。由于土层与制冷液温度不同，于是从土中产生一种热流进入管道，然后随液体带走。这样，周围的土体被冷却降温，并可能低于冰点，使土层中的含水量变成冰。在那瞬间，冰的溶解热必须另外从土中吸收，在集凝变化中(336
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焦耳／克℃)释出。
０℃等温线作为冷冻界限，限制了冷冻体。当进一步冷冻时，冷冻体围绕着管子呈圆柱体状扩展，体积增长时内部温度逐渐降低。
经过t 2时间后，两个冷冻柱并拢，而且开始构成一座密集的壁。再经过时间t 3，这些单
个的冻桩已经变成一座扁平的墙。两条０°等温线之间的距离是冷冻体的厚度，限制在－3°等温线的坚硬实心可为静力计算提供依据。
从土层中的总热量可通过其分量(图22给定的)的比热加在一起计算获得。为了冻结米尔黑布克隧道下的冰积层(γd=2.1t/m 3、ω=10.5％)，从+12℃降到－7℃的平均冻结温度。大约要释出117兆焦耳／米3的热量。理论上等于消耗32.5千瓦小时的能量，其中63％用于溶解热。
16．冷冻时间
在实际使用时，不仅热量对于促成冷冻体是重要的，而且冷冻时间的要求也是重要的。这就决定于土层的热传导率、冷冻管的间距，当然还有冷冻设备的能。即：冷却液的温度。
土层的热传导率(图23)取决于地层的许多特性。传导率随着下列因素而递增：
——密实度好(干容量大)；
——提高含水量；
——颗粒尺寸大；
——石英含量大。
同样的土，在冻结状态下有较大的热传导率。根据含水量的不同其变化范围为10~50％。在稳定的进程中，即温度和热流量恒定，对给定的热流可以很容易确定其温度场，反之亦然。当冻结一经形成，要保持它的尺寸，就要靠不断地从未冻的土体中带走热量来保持。
式中：Q ＝热量
λ＝土层的热传导率
A =冷冻体面积
=??S T
温度梯度
不管怎样，对了解在给定的时间或确定的期限内，用土体降温构成冷冻体的不稳定过
136 程是最重要的。在这种情况下n 温度场随时间变化所以还要考虑土层的热量。
对于简单的几何形状可能有数字解的问题，象冷冻平面的单轴情况或围饶一个冷冻管 形成的冷冻桩这样简单的情况。而通常在实际应用中情况是更复杂的。因此，要采用分析或数学近似的方法，例如，采用桑格(Sanger)和克哈基(Khakimov)的方法，目的是要定出
形成冷冻体所需要的时间，如图24所示，这是根据斯托斯(Stoss)的近似计算方法。
17．冷冻管
所有这些理论仅是在冷冻管已经确实地铺设在预定的位置以后起作用。因此，钻孔的精度是最重要的。规范规定允许最大偏差为1％，或者钻孔每米的误差为1厘米。对于水平钻孔，这是一个难对付的条件，但是它可以通过钻模导向和采用所谓过度钻孔方法(Over- burden drilling method)来实现。
过度钻孔是用一根外管和一根内杆二者同时钻入。钻孔精度可用苏黎士研制的ISETH 型倾斜计来检测。当钻孔钻到预期的深度后，把内杆抽出和用插棒在管子底封闭。这种方法钻管采用直径为0.14米，将钻管留在土层中作为冷冻管。在钻管内插入一根较薄的管子，冷却液通过薄管被泵入孔底。冷却液从土体中吸收热量，使土体冷却，机组本身升温，然后通过两个管间的空隙返回冷冻机组。为了在—个闭路循环中重新使用冷却液、通过与主
管连接，冷却液经冷冻机组再循环。
18．冷冻剂
常用的冰冻液是一种氯化钙(CaCl 2)溶液，30％的浓度可用于降到－40℃的温度。冷冻是由于氨(NH3)的压缩和挥发。冷冻机组的噪音大，必须很好地清音液化氮特殊情况下的冷冻也可以在一个开路循环中进行。在这种情况下，大多数液化氮从工厂预先购买，用贮罐车运输，然后泵入冷冻管，使得在－196℃的温度下挥发。因此，不需要回收管路也不需要冷冻机械。这种方法效率高，但是费用大，只有用在短程的工程上并且在不需要化冷冻设备的安装费时才是经济的。
文章结尾将提到在苏黎士冷冻技术的特殊应用。现场准备已经开始，但是冷冻作业和隧道施工仍呈现在我们面前。
19．河道交叉
关于苏黎士市内和周围建立的高速铁路系统，一条双线铁路必须穿越主要车站附近的利马河(图25）。由于河流没有改道的余地，用明挖法修建这座隧道将是极其困难的。因此，这条铁路接受了承包商富有想象力的提议，在冷冻地层的保护下从两岸的竖井开始修建隧道。
这里覆盖层极薄，河床距隧道衬砌约3.5米。河床由透水的砂砾层组成并含有丰富的地下水。必须注意到，流动的水流是地层冻结的强大敌人。由于水的比热高并能不断地提供大量的热能，必须用高效能的冷冻来处理。在冷冻设备能量不足的情况下，可避免全部一起冻结。在这种情况下，冷冻桩将不是围绕着冷冻管以圆形状增长，而是以一种类似椭圆形状增长。也就是对着水的一面可冻结一小部分，而对面许多冷冻是无效的。
为了避免这种困难，沿河道打下钢板桩，在隧道上、下和砂砾之间沿整个深度用一种新型材料压密并填充其沉陷(图26)。有可能使渗透率降至5×l0-3厘米／秒，从而地下水的渗透速度可以不超过2米／天的安全限度。另一方面，热传导率的增长必须在允许范围内。
然而，对于冷冻体来说，以上所述还是次要的，而主要的是必须防止河水传导大量的热。其温度可能在7~22℃之间。由于隧道上方土的覆盖层太薄，河床要用有效的隔热层来覆盖，还必须灌注混凝土层来防止流水的热传导。尽管在拱顶的冷冻管间隔已减少到0.8米，但附加管还要设置(图27)。
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138 冷冻将从河的右岸开始。冷冻体的形成；大概要用2~3周的时间,随后降低冷冻作用,
这时冷冻机组可以开始转向左岸工作。接着开挖和喷射混凝土衬砌。施工方法与米尔黑布克隧道的传统方法相同(图28)。
20．计算
为了决定工程的可行性，河床隔热层的设计和选定整套冷冻装置的容量以及深入细致的理论研究。受承包商的委托，乔斯伯格使用了他的有限元程序(图29)，定出初始冷冻阶段随时间变化的温度场，从土的基本温度和+10℃冷却液开始，作为一个例子，图30给出了隧道拱部垂直断面上的温度变化情况。靠近冷冻管处的温度很快下降到冰点或低于冰点，冷冻液的温度跟着下降，然后低温慢慢地延伸。对各不同的时间，可以看到0°水平线上冷冻体的厚度，也可以辨别出在－3°水平线较强的冷冻中心的厚度。冷冻厚度对稳定是重要的，也可以看到冷冻体的延伸超过开挖限度范围。这就是，冷冻层也将与未冷冻的部分一起开挖。
139 两个时间相邻点之间排出的温度场可以计算，而且如图31所示，可以与冷冻机组容量相比
较，当然，较长的冷冻屏蔽表明冷冻效果更好，而且可以看到，冷冻机组实际上可以用人
工来覆盖。必须指出随着冷却液温度的降低，冷冻容量也在减小。
作为结论，可以表明，在完成必要的准备和各种预防措施的条件下，地层冷冻法提供了一个非常安全的隧道施工的支护方法。虽然恰当地开挖可以达到一定的速度，但就整个速度来说还是相当慢的。在米尔黑布克隧道中，包商在第一段，最初用0.4米／天的速度进行开挖，后面的地段调整了设备，速度达到1.8米／天。然而其中把等待钻孔和冷冻的时间都计算在内预计平均进尺速度为0.8天，但主要是由于夜间停工，因此平均速度仅为0.6米／天。
由于辅助工作的时间消耗正是要提出的，地层冷冻法的费用也是相当高昂的。只有在特殊情况下，其它方法不能完成时，才是经济的。
摘自隧道译丛1985-5实例9：冻结法在隧道抢险工程中的应用（上海隧道 1996-1）
国外一条直径4米的输水隧道在掘进到2630米时，隧道发生了塌陷，大约6000m3的粉砂土涌入隧道，完全掩埋了盾构。该隧道位于地下150m，地下水平面以下70m处。在上述情况下，如何运用液氮冻结，结合注浆进行土壤固结，排除因塌陷引起的问题。
修复工作包括对失稳土壤流入隧道产生的空洞采用注浆来充填和压实隧道周围的土壤以及从隧道内部采取冻结处理。这些措施综合起来才使人们能够重新进入盾构，恢复安全工作状态，以便继续掘进。
1．工程概况
这条隧道属于意大利一个水利系统，用来把河水引入水库，隧道总长6700米，用盾构法掘进。盾构外径4米，长6.5米，总推力1500吨。混凝土管片宽1.2米。
在开头大约2000米的掘进相当正常。地质条件为倾斜25°～30°的粉质粘土层夹着中等厚度(从1米到几米)的细砂。沿隧道的地层相当干燥，地下水并未引起任何问题。再向前掘进，水文条件发生了变化，掘进严重受阻，采用了各种应急办法来克服不断增大的困境。实情比原先探明的情况要严重得多。
掘进速度降了下来，施工时非常谨慎。即使这样，紧接在盾构后面的一些管片(后来发现共有9环)还是不能承受强大的水压力和土压力，发生了塌陷，大量细粉质粘土涌入隧道。事故开始时在两环管片间有少量的渗水，由于水压太高，根本不可能把水止住，后来土一下于就涌了进来。事情发生得那么突然，根本不可能把工作面清干净。土不断涌入隧道，直到沿管片的摩擦力和大量的土壤与地下水压(70米水头)间取得了平衡时才停止。这时大约6000m3的土方塞满了600米隧道。很幸运，此事并未引起地面沉降，通过钻探发现；地表下有一层厚度为40米的泥岩，在空洞上方象桥那样，因此没有引起地表的沉降。事故发生后的情况大致如图1所示。
为了清除隧道内的土，到达工作面，费了很大劲才从地面钻了一口降水井进行降水。降水不但没有成功，反而又引起了土体的运动。这说明事故情况非常严重和复杂。因此使用特殊地下工程技术进行勘测设计，历尽种种困难，耗时15个月，终于清除了隧道内的泥土，更换了坍塌的管片，修复了盾构机，恢复推进。
2．抢险措施
通过地面钻孔探明了空洞的规模以及脱离原来位置的土体的大小。还安装了7个压力计以监测地下水位。
因为下述原因，确定紧急处理方案非常困难：
①情况复杂以及对于空洞的实际规模和方位不能完全确定；
②地下水作用在隧道上的巨大水压;
③总承包商需紧急抢救其盾构机；
④限制费用的需要。
随后的工作分阶段进行以避免不必要的浪费，把工作量减少到最小可能的程度。各种不同的工作在下面简要介绍。
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（1）空洞填充
空洞的填充通过从地表钻出的孔来进行。
钻孔并不容易，因为在钻杆进入空洞后失去周围土壤的支持而经常折断。此外，每次只能注入少量的水泥浆以避免隧道的其它管片过载并避免浪费水泥浆。
（2）用注浆来压实和固结隧道周围土壤
图2的断面图和平面图显示了从地表向下到最深150米深处注浆孔的位置，沿隧道26米长地段内土壤的压实和固结就是通过这些注浆孔进行的，这些孔配有钢管。由于孔很深以及孔的调整纠编引起了许多严重的问题，故又增补了许多孔以保证对所有移位的土壤进行处理。
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142 对土壤样品的实验室试验表明，化学浆液可以穿过土壤中的砂性土层，在用水泥浆预
处理后注入硅胶和丙烯酸脂，浆液中水灰比与膨润土的成份随土对注浆的反应而有所变化。
在此艰巨而复杂的工作接近结束时，土壤固结已达到了满意的程度，因此开始清除隧道内的土壤。在清理到第一环坍塌的管片时又出现泥水流入现象，因而清除工作被迫停了下来。在离事故地点50米处就新浇筑了一堵混凝土封墙以防止泥水继续流入隧道。
根据最新的情况报告，决定采用液氮冻结法。为了尽可能接近事故地点进行冻结，在隧道内部通过水平管道注入水泥浆和硅胶，以便向前挖除内部的泥土，这样就可以离第2179环(第一节坍塌的管片，离隧道入口2623米)10米处设置一个混凝土塞。
36根24米长的冻结管成锥形排列，以便围绕隧道形成1.2米厚的冻结墙。在圆锥形冻结管的内部设置12根水平的冻结管，这样可在盾构后面形成一个冻结土壤构成的塞子以防
止泥水在压力下通过刀盘的开口流入隧道。
在设置冻结管之前还在隧道周围进行了附加注浆。附加注浆对于进行液氮冻结是必不可少的，因为注浆可以增大土壤的密度，改善冻结效果以便形成—道密实均匀的冻土墙。
在70米水头下钻孔时遇到过严重的问题，水和细砂沿钻孔不断地流入隧道，后来采用了套管进行钻孔并采用其它防止措施，问题得到了解决。孔钻好后套管并不拔出，而是用来设置2英寸的冻结管。
土壤冻结工作根据计划正常地进行。液氮从通过设置在垂直服务孔中的绝热保温管泵入冻结管。氮气通过另一个服务孔导出地面。(如图4所示)；隧道内的冻结系统如图5所示。一些冻结管端如图6所示。
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在冻结期间，每立方土壤的液氮消耗量为1200升。维持冻结是根据埋置在土壤中的热
电偶的温度记录计划进行。维持冻结的时间安排在夜间开挖间歇的时候，平均每2天进行一次。每次维持冻结需30 000升到40 000升液氮。
（3）开挖与加强管片的砌筑
在冻土墙形成后立即向塌方区开挖。虽然由于场地狭小和低温，把坍塌的混凝土管片清出去很困难，开挖工作还是安全、正常地进行。
图7、图8与图9为工作面的照片，能见到坍塌的管片以及原先为土体压缩固结进行注
浆时的浆液缝隙；
144 开挖面每向前1米，就用钢管片取代坍塌的混凝土管片，钢管片环由两个半圆桶状管
片联接而成。在钢管片就位后就与先前就位的钢管片焊接起来。然后通过专用注浆孔进行注浆，以填充在钢管片后面三道T 形断面的钢筋间的所有空间。该工作持续了15米直到钢质管片砌到盾构的尾部。共计损坏了9环混凝土管片。
最后，塞满土壤的盾构得到了解脱，其设备都被拆下进行了大修。
（4）测量与控制
对于隧道局部坍塌引起的复杂且危险情况的处理需要对混凝土和钢质管片内部的应力和应变进行准确地调查。
由一家专业从事地质分析的公司采取了一系列的措施进行监测，包括：
①采用压力盒与应力垫，量测衬砌内的应力；
②用收敛仪和力学应变仪测量管片的圆环椭圆度变形；
③钢管片以及受损混凝土管片衬砌附近的加强肋变形的发展。
使用了振动线应变仪。用设置在混凝土管片横向拱腹内的扁平千斤顶，测量到很大的压应力，而同时在管片上部的封顶块内用应力垫测得拉应力。
所有这些试验都在邻近隧道坍塌处的混凝土管片内进行。
3．结束语
各种用仪器测得的数据在下述方面非常有用：
①准确地作出工作计划，并且随后能安全地执行计划，进行施工；
②在工作区间监测管片的应力和应变，把其与计划情况相比较。
③长期监测土壤冻结和解冻对隧道的作用，还可以用来判断事故地段在修复后的长期稳定性。
摘自上海隧道 1996-1
实例10:冻结法在市政隧道工程中的应用实例(上海隧道1995-4)
1.前言
土壤冻结法在解决市政隧道工程问题中具有广泛的适用性。用这种方法可以构成不同种类的地下冻土结构形式来切断地下水以及承受荷载。文中用三个工程实例，介绍了三种不同类形的冻土结构形式用于市政隧道工程，解决施工中的难题。一种为水平向的筒状结
构，一种为拱形结构，另一种为隔墙结构。它们都是采用冻结法形成的。用冻结法也可以形成其它形状的冻土结构，其形状仅取决于设计和施工需要。
要想成功地应用土壤冻结方法需对涉及到的有关技术有一个透彻地理解，包括热量通过土壤的流动及其热力特性；随着温度降低而引起对土壤强度增加的关系以及要取得所需效果应采用的设备、方法及步骤等。
土壤冻结也受到土壤中水的饱和程度、土壤中地下水的流动等影响。为了确保成功地应用土壤冻结法，必须掌握当地土壤中的含水率。特别是对所要冻结的土壤中粘土土样进行实验室分析，以建立温度与强度的参数关系供设计使用。
另外还需要通过足够的仪器仪表检测手段来确认已取得所需冻结土壤的强度，冻土发展的形状以及结构尺寸。
最后，冻结法要取得成功，必须对实际施工中遇到的种种问题，提供解决的途径。这些问题中，一部分与其它土工技术问题相类似，而有些却是冻结法所特有的。现介绍三个工程实例中所遇到的这类问题和各种困难，以及在工程施工中所采取的解决这些问题的办法。
2.污水隧道抢修工程
(1)工程概况
底特律一条3.9m直径的污水截流隧道在1980年1月进行日常检查时发现已处于即将坍塌的险境。在混凝土二次衬砌中已产生了明显的渗漏，渗入污水隧道内的地下水中夹带着细砂，在隧道下形成一个空穴。在破裂处的上方，估计隧道沉降约1.22米(4英尺)在隧道沉降这一段显然受到严重的压力而开裂。
(2)综合技术措施
该污水隧道约供25万居民使用服务，底特律给排水处制定了几个同时并举的步骤来努力防止发生事故。设立了紧急泵站以便在必要时把污水泵送到地面沟渠中排走。抢修工作的开始是在隧道内先把大口径钢管穿过危险地段，这样万一出现坍塌仍可以保证一定流量。同时着手建造旁通道，虽然旁通道的建造需几个月才能完成。(图la)
在此同时努力采取措施防止隧道险情进一步恶化，据沉降探针显示，隧道每天都在明显地沉降。根据沿着隧道线路试钻的结果，发现了一个大的空穴。在试图用水泥浆注满空穴时，却发现沉降反而在加速，因而该措施被搁置了起来。
(3)冻结法面临的困难
在采取上述措施的同时，又进行了土壤冻结法可行性的调研。分析结果表明，在隧道两侧未扰动土体中一系列的人工冻土拱(图lb，1c)是可以承受上部荷载的。如果这种人工冻土拱能足够快地形成，即使隧道衬砌还会沉降，在解除了上部荷载后，隧道是有可能来承受自身重量的。
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【城市地下空间工程专业前景】 城市地下空间工程收入
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展的必然选择。我国的城市地下空间利用,开始于20世纪60年代的人防工程建设。随着经济发展和城市化的不断推进,目前地下空间利用已涉及:地下商业设施、地下停车场站、地下水库、仓库、地铁、地下街、地下通道、共同沟,等等。城市地下空间开发利用有利于集约化利用城市土地资源,已开始成为我国城市建设和改造的有机组成部分,并被视作城市现代化的重要标志之一。但地下空间开发具有不可逆性的特点,这就要求城市的相关规划、建设活动必须具有前瞻性和科学性。通过对地下空间的有效利用及其各种功能的整合，地下空间的建设每平方米都会创造更大的经济效益。所以，开发地下空间是非常有必要的。 目前，在我国利用地下空间较为典型的是地铁、隧道、地下商业街等地下建筑。我国的第一条地铁始建于1965年。目前，已建成地铁的城市有：北京、天津、香港、上海、广州；南京、深圳、武汉、长春、沈阳、大连、青岛、杭州、成都、西安等城市都在积极建设地铁。北京地铁已经开通了1号线、2号线、5号线、10号线一期、13号线、八通线、奥运支线和机场专线，运营线路总里程200 km，共有123座运营车站。广州地铁已建成开通四条线路,总里程116 km,运营日均客运量超100万人次。在建线路包括广州市轨道交通四号线、五号线、六号线、二/八号线延长线、三号线北延段,珠江新城旅客自动输送系统,珠江三角洲城际快速轨道交通广佛线等。到xx年上海世博会举办之际，上海轨道交通运营里程将达到400 km，客流占公共交通客运总量的40%左
人工挖孔探明地下管线施工方案
Ａ３.1施工组织设计／方案报审表
城西干道水西门隧道（K4+470-K4+550）支护桩工 程 水西门隧道（K4+470～K4+550）支护桩工程人工挖孔探明地下管线施工方案 编制人： 审核人： 审批人：
施工单位：南京第二道路排水工程有限责任公司 日期：2012年4月27日 水西门隧道（K4+470～K4+550）支护桩工程 人工挖孔探明地下管线施工方案 一、工程概况 城西干道水西门隧道（水西门大街交叉口以南K4+470～K4+550）支护桩工程，位于水西门大街路口以南部分，其区域内管线错综复杂，为支护桩施工带来不便。位于K4+504处为一已探明的中国移动光缆，现已知，中国移动光缆附近有埋深约6米的中国电信光缆，为确定其具体位置，现拟人工挖孔探明此处地下管线。二、施工规划 根据电信公司提供的管线信息结合此处的管线图纸，大致确定了光缆的平面位置。现拟以孔径1.3米、深约6米、24砖墙护壁的人工挖孔，探明管线具体位置及深度。 三、施工方案 施工流程： 桩位放样→井口清理及开挖→安装提升架→人工挖孔→分层开挖→24砖墙护壁→缩径开挖→24砖墙护壁→挖至管线处 1、从管线图可知，孔位大致在已知的中国移动电缆附近，故在
中国移动光缆南北向各挖一个孔。 2、此处地下深0.5米至6.1米处为粉质粘土，底部还夹有淤泥质土，不利于开挖，应分层开挖、护壁，每层高不超过1.5米。 3、挖孔采用从上到下逐层用镐、锹进行开挖，遇坚硬土或大块孤石采用锤、钎破碎，挖土顺序为先挖中间后挖周边。孔内挖出的土采用提升设备垂直运输到地面，堆积到指定地点，防止污染环境。 四、注意事项 1、应随时注意检查卷扬机、支腿、钢丝绳、挂钩（保险钩）、提桶超高限位装置等，应对护壁的状况进行检查，发现问题及时采取措施。 2、挖孔人员上下孔井，必须使用安全爬梯；井下需要工具，应该用提升设备递送，禁止向井内抛掷。井孔上、下应有可靠的通话联络，如对讲机等。 3、井下操作人员连续工作时间不宜超过4h，应及时轮换。 4、现场施工人员必须佩带安全帽、安全带，安全带接绳由孔上人员负责随作业而加长，井下有人操作时，井上配合作业人员必须坚守岗位，不得擅离职守。 5、孔底如需抽水时，必须在全部井下作业人员上地面后才能进行。 6、井孔内一律采用12V 安全电压和防水带罩灯照明，井上现场可用24V 低压照明。现场用电均须安装漏电保护装置。 7、孔内应经常检查有害气体浓度，当二氧化碳浓度超过0.3%,其他有害气体超过允许浓度时，均应设置通风设备。 五、文明施工 1、加强现场文明施工和材料、机具、设备的堆码，保持场地清洁。
地下管线保护专项施工方案
浙建监A2 地下管线保护专项施工方案报审表 本表一式三份，经项目监理机构审核后，建设单位、监理单位、承包单位各存一份。
104国道（瓯海段）拓宽工程一期投资施工一体化项目 地 下 管 线 保 护 方 案 编制人： 审核人： 审批人： 温州市兴海市政建设有限公司 二0一四年八月十日
目录 一、工程概况 (1) 二、施工区域原有管线的保护处理程序 (1) 三、地下管线处理前的准备工作 (1) 1、收集地下管线资料 (1) 2、实地勘踏 (1) 四、各类管线防护措施 (2) 1.探沟开挖 (2) 2、管线开挖 (3) 3、管线保护方法 (3) 4、管线事故的处理 (4) 五、管线保护责任制 (5)
地下管线保护方案 一、工程概况 工程名称：104国道(瓯海段)拓宽工程一期 工程地点：瓯海大道——南白象加油站 合同工期：18个月 工程内容：道路、桥梁、给排水管道、电力管沟、路灯、交通设施、绿化工程等。 建设单位：温州市瓯海区广化路和双南线道路建设办公室 设计单位：武汉市政工程设计研究院有限责任公司、温州市城建设计院 监理单位：浙江明康工程咨询有限公司 本工程由于道路管线交错复杂，老路东侧移动管线、电信管线、架空管线、军用光缆、DN600给水总管、雨水管道、污水管道，老路西侧有联通管线、铁通管线、网通管线、中广有线电视、架空管线、军用光缆、雨水管道、污水管道等众多地下管线。施工前，进一步探明管线具体布局，做好现有管线的防护工作尤为重要。因此，经项目部各部门研究制定本管线保护方案。 二、施工区域原有管线的保护处理程序 收集管线资料实地勘踏开挖探沟情况报告人工开挖保护 三、地下管线处理前的准备工作 1、收集地下管线资料 向业主及监理单位的相关人员仔细咨询了解施工区域内的地下管线的种类、用途、数量、走向、埋置深度，地上架空电线杆位置、数量、埋置深度等。并请业主提供相关的图纸资料，以此作为制定地下管线防护措施的依据。 2、实地勘踏 由于设计提供的图纸信息局部可能与实地不符，需要在施工前手持图纸进行
地铁隧道联络通道开挖冻结法施工工艺
地铁施工旁通道冻结法施工工艺 一前言 作为一种成熟的施工方法，冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设和煤矿建设中，已有100多年的历史，我国采用冻结法施工技术至今也已有40多年的历史，主要用于煤矿井筒开挖施工，其中冻结最大深度达435m，冻结表土层最大厚度达375m.自1992年起，冻结法工艺被广泛应用于xx、xx、xx、xx 等城市地铁工程施工中。公司在xx地铁隧道旁通道工程施工中，采用了冻结法加固的施工方法，通过对施工工艺的归纳总结，以及参考有关施工技术资料，形成本工法。 二、特点 冻结法适用于各类地层尤其适合在城市地下管线密布施工条件困难地段的 施工，经过多年来国内外施工的实践经验证明冻结法施工有以下特点： 1、可有效隔绝地下水，其抗渗透性能是其它任何方法不能相比的，对于含水量大于10%的任何含水、松散，不稳定地层均可采用冻结法施工技术； 2、冻土帷幕的形状和强度可视施工现场条件，地质条件灵活布置和调整，冻土强度可达5-10Mpa，能有效提高工效； 3、冻结法是一种环保型工法，对周围环境无污染，无异物进入土壤，噪音小，冻结结束后，冻土墙融化，不影响建筑物周围地下结构； 4、冻结施工用于桩基施工或其它工艺平行作业，能有效缩短施工工期。 三、使用范围 冻结法适用于各类地层，主要用于煤矿井筒开挖施工。目前在地铁盾构隧道掘进施工、双线区间隧道旁通道和泵房井施工、顶管进出洞施工、地下工程堵漏抢救施工等方面也得到了广泛的应用。 四、工艺原理 冻结法是利用人工制冷技术，使地层中的水结冰，将松散含水岩土变成冻土，增加其强度和稳定性，隔绝地下水，以便在冻结壁的保护下，进行地下工程掘砌作业。它是土层的物理加固方法，是一种临时加固技术，当工程需要时冻土可具有岩石般的强度，如不需要加固强度时，又可采取强制解冻技术使其融化。 五、工艺流程冻结法 六、施工操作要点施工时，应不断对每个施工工序进行管理。控制冻结孔施工、冻结管安装、冻结站安装、冻结过程检测的质量。
(完整版)地下的管道施工方案设计
1、工程概述 1.1本方案为项目地下管道施工方案。整个项目各专业工程密集交叉进行, 为确保地下管道施工质量、进度及安全，特编制本施工方案。 1.2工程特点 本工程与土建、地上安装交叉作业密集，大口径管道较多，防腐要求严格，工程量大，工期紧。 1.3主要工程量 主要工程量汇总表1.3 1.4编制依据 1.4.1地下管道施工图纸； 1.4.2《石油化工给水排水管道工程施工及验收规范》(SH3533-2003 ； 1.4.3《石油化工设备和管道涂料防腐技术规范》(SH3022-2008。 2、施工工序 本工程施工工序按图2.1进行。
3、施工准备 3.1熟悉图纸，做好设计图纸会审，编制施工方案，组织施工人员进行技术交底培训； 3.2认真学习施工规范，施工人员要掌握设计规定的有关规范和技术要求； 3.3根据现场实际情况，做好人、机、材的进场工作安排，对所有入场机具进行检查并维修，确保机具能正常使用且全部到位； 3.4所有入厂施工人员必须接受安全教育，特殊工种必须持有效证件上岗； 3.5管道试压用水排放要符合环境、卫生要求，按业主指定点排放； 图2.1 地下管道施工工序图 3.6施工用电严格服从业主用电管理制度，配电柜要符合用电安全技术规范要求，必须一机一闸一保护，确保用电安全。 4、材料检验 4.1材料检验的一般规定 4.1.1管道组成件（管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门、防腐保温材料等）必须
具有制造厂的质量证明书，其材质、规格、型号应符合设计文件 的规定，并应按国家现行标准100%进行外观检查，不合格者不得使用； 4.1.2焊接材料必须有质量证明书； 4.1.3法兰和盲板的密封面应平整光洁，不得有毛刺及径向沟槽； 4.1.4螺栓、螺母的螺纹应完整，无伤痕、毛刺等缺陷，螺纹应配合良好。 4.2钢管检验 4.2.1无裂纹、缩孔、夹渣、折迭、重皮等缺陷，锈蚀、机械损伤等缺陷不超过壁厚负 偏差； 4.2.2钢板卷管周长及圆度允许偏差，应符合表 4.2.2的规定； 钢板卷管周长及圆度允许偏差（mm 表4.2.2 4.2.3钢管卷管的端面与轴线垂直度允许偏差，应为管外径的1%且不大于3mr p 直线度允许偏差为1mm/m 4.3阀门检验 4.3.1阀门外观检查，其零部件应齐全完好，填料压盖螺栓应留有压缩裕量。传动装置 和操作机构应动作灵活、可靠、无卡涩。 4.3.2至惯阀门应从每批（同制造厂、同规格、同型号）中抽查10%且不小于 一个，进行壳体压力试验和密封试验，若有不合格再抽查20%如仍有不 合格则应逐个试验； 4.3.3阀门的壳体试验压力为阀门公称压力的 1.5倍，达到试验压力后，保压 时间5分钟，以阀体材料无渗漏为合格；密封试验压力为阀门的公称压力，以阀瓣密封不漏为合格； 4.3.4试验合格的阀门，必须及时排尽内部积水，关闭阀门，封闭出入口，做出合格标 记； 4.3.5公称压力小于1Mpa且公称直径大于或等于600mm勺闸阀和蝶阀，当制造厂有 压力和密封试验证明时，可不单独进行压力试验和阀板密封试验，宜采用色印等
地下管网施工组织设计
目录 一、工程概况 2 二、主要施工方案 2 三、工程投入的主要施工机械设备计划 15 四、劳动力安排计划 15 五、确保工程质量的技术组织措施 17 六、确保安全生产的技术组织措施 20 七、确保文明施工技术组织措施 24 八、确保施工进度工期技术组织措施 24 九、施工平面布置 25 十、土石方爆破方案 26 十一、工程横道图 29
广西华银铝业有限公司氧化铝一期工程厂区供排水管网、厂区热力管网、全厂工艺管网(Ⅱ标段)施工组织设计 一、工程概况 广西华银铝业有限公司氧化铝一期工程厂区供排水管网、厂区热力管网、全厂工艺管网(Ⅱ标段)工程主要由生产生活消防给水主干管网、循环给水和压力循环回水管网、生活排水管网、二次利用给水管网和泥浆管网工艺管网等六大管网系统及阀门井、检查井、雨水井、0.8MPa蒸汽管道、普通压缩空气管道、冷凝坏水管、废酸、新蒸汽冷凝水、二次蒸汽冷凝水、冷凝水、三洗底流、热水、赤泥滤液、废化清液、化清液、好水、洗后水、坏水、强滤液等管道组成。其中给水管网主要用铸铁管和采用T 型滑入式接口，泥浆管采用镀锌钢管及焊接接口，基础主要采用素土或砂垫层；排水管网主要用砼或钢筋砼管，采用承插或企口接口，基础主要采用砼基础热力管网及工艺管网采用无缝钢管焊接接口。整个工程大约有11100多米管道安装和30个砖砌各类井施工。 本工程地下管网建在自然地理、地质条件复杂，气候炎热多雨，岩溶发育，且基岩面受溶蚀作用影响，呈凸凹起伏状，基岩起伏较大，地下水较丰富且厂区局部已经埋了较多管网和电缆，这复杂的气候、地质和较长战线给地下管网施工带来了极大困难。 另外，因2#沉降区域同时交叉施工，现场人员、材料设备较多，工作面多而大，给施工造成极大不便，故而公司将组建强有力的项目部和施工班组，给本工程顺利完成奠定基础。 二、主要施工方案 根据工程结构和工期要求较紧特点，并且交叉施工量交大，为了保证工程质量、进度及安全施工，本工程分成3个施工段，每个施工段各自独立进行流水作业施工，其中热电厂片区热力管网分为1个施工段和2#沉降片区管网为2个施工段，土建和安装可进行局部交叉作业。 本工程各施工段基本施工工序： 地下管网：场平→定位放线→土方开挖→地基处理→基础施工、管道预制和防腐→管道安装、砖砌井施工→管道和砖砌井质量检查→试水检验→管道接口处理和防腐→土方回填→管道合叉→尾项处理→验收交工。 管道支架上管网：施工前准备工作→管道预制和防腐→管道安装→试水检验→管道接口处理和防腐→管道合叉→尾项处理→验收交工。 I 、地下管网： 1、土方施工： （1）、土方开挖和地基处理： 根据设计要求，由指定坐标网把坐标引入施工区域，在施工场区内建立施工坐标控制网，控制点设置以能互相通视且不受人、车影响为原则，必要时可在场区外的永久性建筑物面上设置坐标控制点。高程控制点设置在场区内不易受人、车干扰和破坏地方设置多个控制点，
《冻结法施工工法》
目录 一、前言 二、特点 三、使用范围 四、工艺原理 五、工艺流程 六、施工操作要点 七、机具设备 八、质量标准 九、劳动力组织 十、安全环境保护 十一、效益分析 十二、工程实例
冻结法施工工法 一、前言 作为一种成熟的施工方法，冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设和煤矿建设中，已有100多年的历史，我国采用冻结法施工技术至今也已有40多年的历史，主要用于煤矿井筒开挖施工，其中冻结最大深度达435m，冻结表土层最大厚度达375m。 自1992年起，冻结法工艺被广泛应用于上海、北京、深圳、南京等城市地铁工程施工中。中铁四局集团在上海地铁M8线Ⅲ标段黄兴路站～延吉中路站区间隧道旁通道工程施工中,采用了冻结法加固的施工方法,通过对施工工艺的归纳总结，以及参考有关施工技术资料,形成本工法。 二、特点 冻结法适用于各类地层尤其适合在城市地下管线密布施工条件困难地段的施工，经过多年来国内外施工的实践经验证明冻结法施工有以下特点： 1、可有效隔绝地下水，其抗渗透性能是其它任何方法不能相比的，对于含水量大于10%的任何含水、松散，不稳定地层均可采用冻结法施工技术； 2、冻土帷幕的形状和强度可视施工现场条件，地质条件灵活布置和调整，冻土强度可达5-10Mpa，能有效提高工效； 3、冻结法是一种环保型工法，对周围环境无污染，无异物进入土壤，噪音小，冻结结束后，冻土墙融化，不影响建筑物周围地下结构； 4、冻结施工用于桩基施工或其它工艺平行作业，能有效缩短施工工期。 三、使用范围 冻结法适用于各类地层，主要用于煤矿井筒开挖施工。目前在地铁盾构隧道掘进施工、双线区间隧道旁通道和泵房井施工、顶管进出洞施工、地下工程堵漏抢救施工等方面也得到了广泛的应用。 四、工艺原理 冻结法是利用人工制冷技术，使地层中的水结冰，将松散含水岩土变成冻土，增加其强度和稳定性，隔绝地下水，以便在冻结壁的保护下，进行地下工程掘砌作业。它是土层的物理加固方法，是一种临时加固技术，当工程需要时冻土可具有岩石般的强度，如不需要加固强度时，又可采取强制解冻技术使其融化。
地下管网工程施工方案
地下管网工程施工方案 1、编制说明 由于招标文件未提供地下管网施工图，根据我公司以往类似工程施工经验编制该本方案，待地下管网图纸下发后按照设计文件规定结合施工规范要求另行完善本方案。 2、编制依据 2.1 《工业管道工程施工及验收规范》GB50235-2017 2.2 《现场施工、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2011 2.3 《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008 2.4 《给水排水构筑物施工及验收规范》GBJ141-2008 2.5《石油化工给水排水管道工程施工及验收规范》SH/T3533-2015 2.6《钢质管道聚乙烯胶带防腐层技术标准》SY/T0414-2007 2.7 《石油化工建设工程施工安全技术标准》GB/T50484-2019 3、施工应具备的条件 3.1 施工应具备的条件 3.1.1 施工图纸、安装规范、标准图集等资料齐全。 3.1.2 到货的配管材料满足施工要求，合格者应具备质量证明书。施工所需机具、工具、仪器及消耗材料等配备齐全。 3.1.3 与管道有关的土建工程已经检验合格，满足安装要求，并已办理交接手续。 3.2 施工准备 3.2.1 技术人员、检验人员及施工人员应认真熟悉图纸和有关规范、标准、设计要求。技术人员应向参加施工的有关人员进行技术交底。 3.2.2 临时水准点、管道轴线控制桩、高程桩，已经过复核。 3.2.3 对管道组成件及管道支承件进行检验，材料上应有明确标识，其质量应符合相应的管材及管件标准，非金属管堆放时要放平整，不得与金属材料或其它物质混放，防止遭受挤压变形或破坏。 4、施工程序及顺序 4.1 施工程序 施工准备→测量定位→放线开沟→沟槽复测→夯实管基础→沟底复测→管道预制←管材防腐←材料验收→管道敷设→组对焊接→焊接检验→系统水压试验→焊缝防腐→竣工测量→回填夯实→交工验收。 4.2
冻结法联络通道施工工法
7、冻结法联络通道施工工法 7.1 施工顺序 在第一台盾构机掘进贯通后立即开始联络通道施工，采用冻结法进行地层加固，然后采用矿山法在区间隧道内直接进行联络通道的开挖、初期支护、防水和衬砌施工。 由于盾构隧道内施工空间狭小，机械设备运输、转场困难，选择从最先贯通的隧道内向另外一侧隧道侧施工。 由于冻结加固和后续结构施工工序之间工艺要求衔接紧密，合理的安排各个联络通道的开工时间，是实现联络通道安全、快速施工的关键。 7.2施工流程 ①施工准备→②冻结孔施工和冻结管路安装→③积极冷冻，隧道管片加固保暖→④水平钻孔检验冻结效果→⑤打开钢管片→⑥联络通道开挖并实施临时支护，全过程维护冷冻→⑦防水层施工联络通道内衬结构施工→⑧冻结孔封孔、地层跟踪注浆、撤离。 7.3冻结加固方案施工 7.3.1 冻结帷幕 7.3.2 冻结孔布置及制冷 （1）冻结孔的布置 冻结孔开孔间距：冻结孔取0.8～1.0m。冻结孔偏斜控制，原则上不允许内偏，为减少冻土挖掘量，应控制终孔径向外的偏角在0.5～1.0°范围。终孔间距最大控制在1.4m之内。根据施工工艺确定，冻结管选用φ89×8mm低碳钢无缝钢管。 联络通道冻结施工冻结孔布置形式及数量见表。 联络通道冻结施工冻结孔布置形式及数量一栏表 （2）制冷
①冻结参数确定 设计盐水温度为-28℃～-30℃。 冻结壁厚度：3.0m。 冻结孔单孔流量不小于4m3/h。 冻结孔终孔间距Lmax≤1400mm，冻结帷幕交圈时间为35天，达到设计厚度时间为45天。积极冻结时间为50天，维护冻结时间为60天。为保证缩短冻结时间，保证整体冻结效果，在另一侧盾构隧道的联络通道冻结相应位置处在管片内部设置保温层。 测温孔和泄压孔分别为8个和4个，具体位置视现场情况而定。测温孔一般定在终孔间距较大的位置。 ②需冷量和冷冻机选型 冻结需冷量计算：Q=1.2·π·d·H·K 式中:H—冻结总长度； d—冻结管直径：φ89×8mm； K—冻结管散热系数：1.2； 将上述参数代入公式得： Q=1.2·π·d·H·K =61989Kcal/h 选用YSLGF300型螺杆机组2台套，设计工况制冷量为87500 Kcal/h，电机功率95KW。 ③冻结系统辅助设备 盐水循环泵选用200S42A型2台，流量200m3/h。 冷却水循环选用IS125-100～250J型2台，流量200m3/h，电机功率30KW。 冷却塔选用NBL-50型2台，补充新鲜水15m3/h。 ④管路选择 （1）冻结管选用Φ89×8mm，20#低碳钢无缝钢管，丝扣连接，单根长度1m 或1.5m。 （2）测温孔管选用Φ40×4mm，20#低碳钢无缝钢管。 （3）供液管选用Φ48×3mm钢管，采用焊接连接。 （4）盐水干管和集配液圈选用Φ159×6mm无缝钢管。 （5）冷却水管选用Φ133×4.5mm无缝钢管。
城市地下空间工程专业简介与就业前景分析
城市地下空间工程专业简介与就业前景分析 江学良 地下工程教研室 一、开设城市地下空间工程专业的主要理由 1、我国城市地下空间工程具有巨大的发展前景。 近二十年来,我国城市以前所未有的速度发展加快,规模不断扩大,人口急剧膨胀,不同程度地出现了建筑用地紧张、生存空间拥挤、交通阻塞,基础设施落后、生态失衡、环境恶化等问题,成为现代城市可持续发展的障碍。开发城市地下空间是解决这些问题,实现城市可持续发展的有效途径,是城市发展的重要方向。国外发达国家的城市建设经验充分证明了这点,联合国自然资源委员会也于1981年5月正式把地下空间确定为重要的自然资源。 2.城市地下空间工程专业具有学科体系的独特性和完整性。 在大土木工程专业中可设置城市地下空间工程专业方向。但是，城市地下空间工程专业既有自身特定的内涵,又是多个学科的结合点,具有交叉性、边缘性的特征。传统的土木工程专业,主要注重地面建筑、桥梁、交通、岩土等工程,没有真正以城市地下空间利用为主轴的系统的专业建制。城市地下空间工程专业涉及到城市规划、地下建筑学、地下结构、工程地质、水文地质和地下水力学、岩土力学、环境科学、地下通风以及其它相关的市政工程如城市交通等多领域、多学科。因此,在高等学校设置城市地下空间工程本科专业,培养城市地下空间开发和利用的新型人材,是适应我国城市现代化发展对人才要求,尽快提升我国城市地下空间开发和利用的水平,使我国城市发展走上健康和繁荣的必由之路。 3.我院已积累了土木工程、工程力学和城市规划等专业丰富的教学经验，为城市地下空间工程专业的教学提供了良好的基础。 我院在土木工程专业中，开设了有关力学、土力学以及地下工程的专业课程组，并且在城市规划专业中开设了有关地下工程规划方面的课程等，积累了土木工程、工程力学和城市规划等专业丰富的教学经验。我院从2010年开始在土木工程专业开设了城市地下空间工程方向，至今年6月份已有两届毕业生，为城市地下空间工程专业的教学提供了良好的基础。 4.城市地下空间工程建设急需大量的专业技术人才。 现有的城市规划、土木工程以及工程设计和管理人员没有受过城市地下空间工程建设的全面和系统的教育,缺乏对城市地下空间利用的认识和从事城市地下空间工程建设的系统知识,因此,在城市规划、工程设计和管理上,不能很好体现地下空间利用对城市现代化的重要性,不能很好地利用城市地下空间资源来建设现代化城市。因此,城市现代化建设急需大量受过城市地下空间工程专业知识系统教育的人材。随着我国第三波地铁建设高潮的到来，首先拉动的就是地下工程技术人才的需求。 二、城市地下空间工程专业的办学条件
2021年地下管线保护专项施工方案
GDAQ21101 欧阳光明（2021.03.07） 地下管线保护专项施工方案 工程名称：************************工程 编制人： 审核人： 审批人： 总承包单位：*******有限公司 年月日 目录 一、编制依据及原则 (3) 二、工程概况 (3) 三、管线保护原则 (4) 四、组织程序 (4) 五、组织措施 (4) 六、施工措施 (5) 七、应急处置措施 (6) 八、地下管线保护目标 (6) 九、地下管线保护责任制 (6) 十、调查分析 (6)
十一、保护措施 (7) 十二、交通配合组织方案 (9) 十三、应急预案 (9) 十四、附件 (10) 1、应急小组人员及联系电话 (11) 2、应急处置工作相关联系电话 (11) 一、编制依据及原则 (1)编制依据 1.根据********工程设计图纸； 2.我施工单位现有的施工技术、施工管理和机械设备配备能力； 3.《**市地下管线管理办法》。 (2)编制原则 1.在熟悉施工设计图纸、场地水文地质情况及施工现场管线调查的基础上采用先进、合理、经济、可行的施工保护方案； 2.施工进度、劳力资源等安排均衡、高效； 3.严格贯彻“安全第一”的原则； 4.保护环境、保护文物，文明施工。 二、工程概况 ************************************。 三、管线保护原则 所有管线尽量就地保护，能不迁移的尽量不动。对必须迁移的管线，应编制详实可行的施工方案，并征得管线主管部门的同意后，方可进行。 四、组织程序
向地方相关部门、业主、监理单位的相关人员仔细咨询了解施工区域内的地下管线的种类、用途、数量、走向、埋置深度等。如有可能，请他们提供相应的图纸资料，以此作为制定地下管线处理方案的依据。工程开工前，先会同管网埋设、管理部门进行确认，必要时进行试挖确认，并在上面作好标记，以便施工时确定保护措施。施工进场后，还须与有关管理部门协商、研究，进一步摸清地下管线的情况，做好管线位置标志，并刨验以确定其准确位置。在此基础上，与有关部门研究制定更为具体、完善、切实可行的改移及防护措施。 五、组织措施 (1)项目部设专人负责地下管线调查及保护事宜，采取走访所有管线单位，委托专业物探单位探测地下管线，开工动土前，对动土位置开设样洞，摸清地下管线的全部走向，设立管线档案，并在所有施工图上用红线标明。 (2)施工中发现不明管线应及时报告相关单位，并会同相关管线单位专业人员实地鉴定确定相关施工方法和处理办法，不准擅自处理。 (3)施工过程中若发现管线有异常现象或管位有差异可能对地下管线的安全和维修产生影响时，应立即停止施工，同时与相关管线单位联系，落实保护管线的安全措施后方可连续施工。 (4)探沟开挖 ①探沟开挖必须采用人工探挖，探挖为十字形，探挖深度为2m，宽0.8m，用铁锨轻轻挖掘，不得用镐。开挖时重点放在燃气管线、电缆井、过路保护管、过路盖板、用电设施、给水管线附近。发现土质发生变化时应改用木钎将覆盖物清除干净，以保证不损坏地下管线。
地下工程冻结法施工工程实例
126 实例8：用于隧道支护中的地层冷冻法（隧道译丛1985-5） 1．以往的应用 在冻结的地层中开挖洞室，采用任何一种方法，有时总会遇到意外的困难。而爆破法或许是一种有效的方法。与岩石比较，当然冻结的材料不如其坚硬，但对于起爆点来说不存在裂化。冻结的地层是致密和不透水的。 用人工法来冻结地层使地层更加坚固和密实，这一概念是在大约一百年以前产生的。德国人首先采用在通过含水土层的矿山竖井施工中。 在瑞士第一次考虑采用这种方法要追溯到1908年对勒奇堡铁路隧道的病害处理。当时松散地层伴随高压水意外地坍塌，水和碎石涌入开挖的坑道，大约充填了1km ，淹没了25个人(图1)。 为了定出沿隧道轴向劣质土体的长度，用一台德国冷冻压缩机从地表打下两个勘探孔，一直打下220米深，超过隧道底部，发现底下没有岩石，即确定出隧道的位置后，沿轴向必须要通过350米极坏地层。若用冷冻压缩机从地表通过钻孔来冻结地层或许能够开挖，然而当时这样一种装置的造价超过一般通用的设备，造价昂贵。因此，决定改变隧道方向，来一个大的拐弯，使隧道轴线不脱离密实的岩层。这样就使隧道延长了约800米，但允许用常规的爆破法继续开挖。 在瑞士第一次真正使用冷冻法是1968年在翁格林(Hongrin ）属于水工用途的一个过水隧洞。当时证明，在不得已的情况下冷冻法是最后一种可采用的手段。由于隧洞完全位于岩层之中，又加上高压水的作用，使隧洞堵塞停工达两年。在试用其它方法处理以后，在这种情况下求助于冷冻法。 围绕奥尔滕(Olten)铁路系统改建工程中，有一浅埋的博尔纳(Born)隧道已经施工。部分位于粘土层斜坡上，由于覆盖层相当薄，冷冻是靠从地表垂直打下或多或少的管子来实现的。 2．米尔黑布克隧道 最近的一个工程实例是在苏黎士市区的米尔黑布克(Milchbuck)公路隧道。对于这个例子我们将比较详细地加以讨论，不仅阐述这—施工方法的特性，还要对如何解决与市区的正确位置有关的问题进行讨论。 米尔黑布克隧道在苏黎士市高速公路网内，是一条重要线路。它从利马(Limmat)山谷通向米尔黑布克山，位于2.7％的坡道上(图3)，其中有1300米长的一段是用常规明挖法施工的。上部位于泥灰岩和砂岩地层，不需赘述，剩下350米的一段通过冰积层，而更不利的
城市地下空间工程概念发展前景
地下工程导论报告 姓名：马敏超学号：*** 19世纪是桥的世纪，20世纪是高层建筑的世纪，而21世纪应该是地下洞室开发利用的世纪。 在当今工业经济与知识经济并存的时代，经济的竞争归根结底就是科技创新能力的竞争。二十一世纪是地下空间的发展世纪，特别是随着城市的快速发展，资源的过渡开发，必然会带来环境污染、能源紧张、交通拥挤和水资源短缺等严重问题，因此人们不得不向地下要生存空间，以缓解土地资源紧张而带来的压力。 面临着人口、粮食、资源和环境的四大挑战，这决非是危言耸听、杞人忧天。它如晨钟暮鼓，告诫人们必须从现在开始认真研究对策 “可持续发展”被作为国策提出来了，摆在每个学科、每个产业的面前，土木工程界也应顺潮流而检讨自己。大量的土建工程拔地而起，每天都看到大片良田被钢筋混凝土所取代，并且无法再生，居住、交通、环境的矛盾日益突出。把地面活土多留点给农业和环境，使地下空间成为人类在地球上安全舒适的第二个空间，是土木建筑工作者的紧迫课题。国际上已提出把“廿一世纪作为人类开发利用地下空间的年代”，日本提出要利用地下空间，把国土扩大数倍。中国也开始重视地下空间利用的立法工作，各地区已开始进行地下空间的开发规划。但由于技术立法不够，在这方面出了不少问题，花费了许多不该花的工程费。 交通拥堵已经成为城市致命的瓶颈，人们在拥堵中等待、愤怒、绝望，也开始因为渴望速度而寻找方向。当一个名字叫地铁的尤物可以让交通烦恼消却、速度诱惑满足时，几乎所有的中国城市都爱上了她，开始了轰轰烈烈的地铁建设之旅。地铁的另类空间激发着人们的国际化大都会想象力和商业想象力，地铁天文数字般的投资令城市人痛并快乐着，地铁承载着所有都市人内心的柔软和抒情，令那些对城市失望的人可能重新爱上城市。 1、概述 城市地下工程师从事研究和建造城市各种地下工程规划、勘察、施工和维护的一门应用科学与工程技术，是土木工程的分支。 城市地下工程包括交通运输方面的地下铁道、公路隧道、地下停车场及各种穿越障碍的地下通道；工业与民用方面的各种地下制作车间、电站、各种车房及商店；人防市政地下工程，以及文化、体育、娱乐、与生活等方面的联合体育建筑等。 城市地下工程是伴随着人类社会发展需要而逐渐发展起来的，它所建造的工程设施应反映出各个不同年代社会经济、文化、科学技术发展的面貌与水平。
明挖管道施工方案
第一章工程概况 概述：道路场地位于都江堰市经济开发区，北起成灌铁路，南至都汶高速，范围为都江堰都紫荆城2号路2号道路工程，设计起点00+00，设计终点9+05.236，起点接紫荆城1号路，全线总长905.236m。雨水管管径为d500～800，长度约为900m，污水主管管径为d400、d600，长度约为900m，雨水、污水管道坡度均为0.3% 第二章施工准备 2.1准备工作 ①施工全过程做到“六落实”即施工负责人、施工员、质安员“三位一体”人员落实；施工方案、施工技术措施落实；施工机械设备、检测手段落实。对现场有关管理人员、班组长、操作人员的技术交底及施工规范、质量验收标准交底落实，各级人员的岗位职责落实，安全质量奖惩制度落实。 ②在开工之前，我们将查明施工区域内原有地下管线的埋设情况，并以书面报告的形式提出具体的解决办法，报请监理工程师批准后方可开工。对管道施工所经路线的障碍物进行初步清除，为以后的测量放线定位工序提供较好施工条件。 2.2测量放样 进行施工放样测量前测量人员先校核施工图纸，按施工图纸提供的排水工程的位置和标高，定出沟槽中线及井位并引出水准基准点，作为整个排水工程的控制点。每次测量均要闭合，按规范严格控制闭合误差。测量管沟中心轴线、标高；并放出管沟基槽边线，在边线设置小木桩。沟渠放线，每隔20m设中心桩，必要时设置控制桩。沟槽放线抄平后，应绘制沟槽纵断面图。沟槽测量工作应有正规的测量记录本，认真详细记录，必要时应附示意图，并应将测量的日期、工作地点、工作内容以及公司镜、记录、对点、拉练、扶尺等参加测量人员的姓名记录，测量放样记录以书面形式上报监理工程师，
冻结法加固在盾构隧道施工中应用讲解
冻结法加固应用于盾构隧道施工 浙江大成建设集团有限公司章履远 由于搅拌桩、注浆、高压旋喷等土体加固方法存在土体加固不均，可能存在局部薄弱带而不能封堵具有压力的地下水。而采用冻结土形成的冻结帷幕，其冻土墙均匀性好、强度高（大于3MPa）。尤其是冻结体与井壁能做到无缝对接，可保证滴水不漏。因此，大直径的泥水平衡盾构大多采用冻结法加固技术。大直径泥水平衡盾构使用最多的是日本，其进出洞土体加固大多采用冻结法。 1995年，上海延安东路南线隧道，11.22m泥水盾构，当时始发井采用水泥土搅拌桩加固，盾构出洞始发，因覆土浅产生冒浆而不能建立泥水平衡，影响了3个月工期后，最后改用冻洁法加固土体取得成功（国内第一次）。从2001年以来，上海的泥水平衡越江隧道，如大连路隧道、复兴东路隧道、翔殷路隧道、上中路隧道等都采用了冻结法加固取得成功。因此，掌握冻结法施工技术对隧道工作者来说，也是必不可少的工作。 然而，冻结法施工最大缺点是施工成本高，冻融隆沉大，应该懂得采取相应技术措施。下面就来谈一谈冻结法的施工和用冻结法施工的成功案例。 一、冻结法施工技术 1、概况：
冻结法是利用人工制冷技术使地层中的水冻结，把天然岩土变成冻土，从而增加岩土的强度和稳定性，隔绝地下水与地下工程的联系，以便在冻结壁保护下进行隧道、竖井、地下联络通道和其他地下工程的开挖与施工的一种特殊施工技术。其实质是人工制冷技术临时性改变岩土的状态以固结地层。 冻结法施工技术在矿井建设、地基基础工程、水利工程、河底隧道、地下铁道和其他地下工程中，当遇到不稳定地层或含水量丰富地层、裂隙岩层等，只要是地下水含盐量不大，且流速慢（6m/d）都可以采用冻结法固结地层，完成地下工程施工。 英国人和德国人早在1862年、1883年利用冻结技术完成建筑基础、煤矿深井施工。1886年、1906年瑞典和法国用冻结法施工人行隧道，穿越河底地铁工程。前苏联、日本也在20世纪70年代用冻结法施工地铁隧道，排水管等。据不完全统计已有数百项工程用冻结法来完成工程施工。 我国从1955年～1999年在煤炭系统，利用冻结技术，建设煤矿竖井近500个，总长达70Km，最大冻结深度达435m。随着冻结技术不断发展，水平冻结、斜井冻结也取得成功。近年来，随着地下工程日益增多，特别是地下铁道建设兴起，冻结技术开始应用于城市地铁工程的隧道施工。北京、上海、广州已分别采用了垂直冻结、水平冻结技术完成了多
城市地下空间工程在我国的现状及发展
城市地下空间工程在我国的现状及发展
城市地下空间工程在我国的现状及发展 刘逸凡 (交通工程1402班)201411010211 摘要：随着社会的发展，城市的集约化程度不断提高，传统的单一功能的单体公共建筑已不能完全适应日益丰富和变化的城市生活，城市建筑正逐渐向多功能和综合化发展。例如在同一栋高层建筑中，可以在不同层面上和地下室中分别布置商业、文娱、办公、居住以及停车等功能区，这些建筑将城市的一部分交通功能和市政公用设施与商业等建筑功能综合在一起，往往随着城市的立体化再开发而伴生于城市地下空间中，故可以称为地下城市综合体。 关键词：城市地下空间工程地下工程地下隧
and the basement. These buildings will be urban part of traffic function and municipal public facilities and commercial building function together, often with three-dimensional urban redevelopment and companion was born in urban underground space. So it can be called the underground urban complex. Key word:Urban Underground Space Engineering Underground Engineering Tunnel 地下公共建筑在20世纪50年代开始出现，并随着时间的发展，类型不断扩展，逐渐形成一定规模，进入21世纪以来，作为城市功能和城市环境改善角度来考虑的地下公共建筑日渐受到重视。地下公共建筑在功能、空间以及设备等方面与地面上的同类型建筑并无原则上的区别，但从节约城市用地、保留开敞空间、改善城市景观等方面来看，地下公共建筑有着明显的优势，这成为其大力发展的主要原因。 改革开发以来，我国国民经济进入持续、稳定、高速发展的新时期。高速的经济发展促使城市化进程加快。1995年，我国城市数量已超过660座，城市人口已占全国人口总数的28.77％，2000年，全国城市数超过800座，城镇人口占全国人口总数的30％左右。短时间内城市数量和城市规模的急剧增大，势必使与不协调的城市化相伴而生的“城市综合症”也越来越严重：城市人口超饱和，交通拥挤、堵塞，建筑空间拥挤，绿化面积减小，城市污染加剧、环境质量下降，城市抗灾自救能力降低等等。城市化的高
穿越地下管线、电缆施工方案
西气东输淮武支线管道工程第三标段线路工程 地下管线、光（电）穿越施工方案 编制： 审核： 审批： 中国石油天然气管道局西气东输淮武支线第三标段项目部 编制日期：2005年11月25日 一、编制依据
1.1 《西气东输管道工程线路施工及验收规范》Q/SY XQ2001-2001； 1.2 其它相关标准、规范。 二、一般技术技术要求 2.1 新建管道从电(光)缆及管道下方通过。 2.2 新建管道管顶与电(光)缆间的距离≥500mm。 2.3 新建管道与已建管道的间距应≥300mm。 2.4 电(光)缆用角钢保护。 2.5 电(光)缆上方300mm处铺红砖层保护电缆。 三、施工准备 3.1 在施工前对设计确定的地下障碍物，首先派专人复核（也可询问附近的村民或其它人员），确认无误后，对实际位置然后做好点示记，将障碍物的类型、深度、走向详细记录； 3.2 对没有确定的地下障碍物，可采取向当地有关部门多方询问的方法来给予确认，或争取到当地的地下障碍物分布图，将其反映到管线施工图上，最终落实到现场。。 3.3 在施工前（布管前），采用人工挖掘的方法将地下障碍物暴露出来，专人看护，特殊情况如光缆、通信线路等要及时通知主管部门现场监护。暴露出来的障碍物要采取必要的保护措施，如采取钢管做横担将光缆、电缆等吊起，在四周设置警示带，注明“通信光缆、严禁割断”等字样； 3.4 穿越段的预制：在主体管道组装焊接的同时将穿电缆等设施的管道预制出来，一般情况下预制管道长度比电缆与新建管道交叉段长20m。其施工方法与检验标准均与主体管道相同。 四、施工技术措施 4.1 开挖管沟 4.1.1 电(光)缆及管道周围3m以内管沟开挖 管沟开挖前应聘请地下设施的主管部门到现场监督指导施工，采用人工开挖，首先根据探测出的电缆位置，在其垂直方向挖长槽探沟，探沟为2×0.5m，用铁锨挖土，用平铲法挖土，边挖边清理散土，挖沟人员要时刻注意土层的变化，如果在坚硬的土层中出现软土或沙土层，很可能就是电缆（光缆）周围的软土层，挖土时就要格外的小心，一点一点地挖土，将电缆（光缆）周围3m之内的管沟全部挖出。
冻结施工方案设计
冻结施工方案设计 3、冻结施工关键技术 3.1 水平冻结孔施工技术 〔1〕采用二次开孔工艺，以防钻透地下连续墙时大量出泥出水。一次开孔采用金刚石取心钻在地下连续墙上钻进300mm深左右，不钻透连续墙。一次开孔钻进完毕，下入孔口管并安装阀门，接着进行二次开孔钻进，直至钻透连续墙。连续墙钻透后，立即退出开孔钻头，关闭阀门。 〔2〕用夯管法下冻结管，夯管和钻进时安装类似轴封的孔口止水装置。对于需要穿透对侧地下连续墙的冻结孔，那么先用夯管法下套管〔套管下至对侧连续墙墙面〕，然后用钻机在套管中钻透对侧连续墙，再用夯管法下入冻结管。钻进对侧地下连续墙时，钻头部位安装逆止阀和岩心管。 〔3〕下完冻结管后，对冻结管与孔口管及套管间的间隙和孔口附近地层进行注浆充填。 〔4〕下泄压管〔滤水管〕时，在泄压管内装满三合土，以防夯进泄压管时出水，影响施工。 〔5〕确保冻结孔定位准确。冻结管夯进时，预设朝隧道外结构面法向的外偏角为0 .5～1°，以防冻结孔太靠近开挖面，影响冻结壁有效厚度。 3.2 地层冻胀和融沉控制技术 〔1〕在冻结壁内未冻土中设泄压孔，通过放水、排泥来减小冻结壁内的水土压力和消散作用在地铁一号线上体馆站底板上的冻结附加力。泄压孔采用Φ140mm以上的钻孔。泄压孔滤管不包纱网，以便在冻胀引起地层压缩时，可从泄压孔泄水或排除部分土体。施中可根据车站结构及地层变形监测结果和泄压孔中的水压变化情况进行泄压。 〔2〕在地铁一号线上体馆站底板附近增设冻结孔和加热孔各1个，加热孔兼作测温孔。根据工程监测结果，合理调整冻结孔的供冷量。在特殊情况下，还可通过在加热孔中循环热水来迅速提高冻结壁温度，使冻结壁软化，从而减小冻胀力。在采取上述措施的同时，还注意控制好上体馆站底板附近冻结孔的盐水流量，使车站底板下边的温度处在-5～-10℃之间，实现了在保证冻土强度的情况下，尽量减小车站底板温度应力的目的。 〔3〕合理安排冻结顺序，减小冻胀引起的地层变形。根据不同位置冻结壁受力分布情