旁通道冻结规程课件.ppt

1、旁通道冻结法技术规程 开挖与构筑部分开挖与构筑部分 主要内容9.1 9.1 隧道支撑与防护门隧道支撑与防护门9.2 9.2 开挖准备及试挖开挖准备及试挖9.3 9.3 正式开挖正式开挖9.4 9.4 质量控制与验收质量控制与验收9.5 9.5 结构施工结构施工9.6 9.6 充填注浆与融沉注浆充填注浆与融沉注浆9.1 隧道支撑与防护门安装后的隧道支撑隧道支撑安装示意9.1.1隧道支撑安装注意事项1 1 隧道内每个旁通道预留口设隧道内每个旁通道预留口设2 2榀隧榀隧道支撑，分别安装在洞口两侧的第一道支撑，分别安装在洞口两侧的第一条隧道管片环缝处。条隧道管片环缝处。2 2 每榀隧道支撑设每榀隧道支

2、撑设7878个支撑点均匀个支撑点均匀地支撑隧道管片上，每个支撑点能提地支撑隧道管片上，每个支撑点能提供最大到供最大到500KN500KN的支撑力。的支撑力。3 3 支撑上半部的支撑上半部的4545个支撑点上安装最个支撑点上安装最大顶力大顶力500KN500KN的千斤顶以调整支撑力。的千斤顶以调整支撑力。4 4 隧道支撑框架用型钢制作，应满足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。有关钢结构设计规范要求。隧道支撑安装注意事项(续)5 5 隧道支撑安装偏离隧道管片环缝处截隧道支撑安装偏离隧道管片环缝处截面不宜大于面不宜大于20mm20mm。6 6 安装好隧道支撑后顶实千斤顶，但每安装

3、好隧道支撑后顶实千斤顶，但每个千斤顶的顶力不得大于个千斤顶的顶力不得大于100KN100KN，且各，且各个千斤顶的顶力要基本均匀。个千斤顶的顶力要基本均匀。7 7 根据实测隧道收敛变形调整各个千斤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。隧道大，不收敛的部位千斤顶不加力。隧道收敛达到报警值收敛达到报警值10mm10mm时千斤顶顶力达时千斤顶顶力达到设计最大值到设计最大值500kN500kN。8 8 如千斤顶顶力达到设计最大值后隧道如千斤顶顶力达到设计最大值后隧道仍继续收敛，则应采取其它措施加强隧仍继续收敛，

4、则应采取其它措施加强隧道支撑。道支撑。9.1.2 防护门l在施工范围内有透透水的砂性水的砂性土层时土层时，应在开挖侧通道预留洞口上安装应急安装应急防护门防护门。防护门安装示意图防护门安装注意事项1 1 防护门应防护门应能灵活开关能灵活开关，关闭后应，关闭后应能承受安装位置的地下水压，有效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。不得影响正常的开挖和结构施工。2 2 在防护门上应安设压风管、排气在防护门上应安设压风管、排气管、注浆管及控制阀门，并管、注浆管及控制阀门，并配备配备风风量不小于量不小于6m3/min6m3/

5、min的的空压机为防护空压机为防护门内供气门内供气。3 3 防护门可安装在防护门可安装在通道预留洞口隧通道预留洞口隧道钢管片上道钢管片上。防护门结构设计和安。防护门结构设计和安装应符合相关规范的规定。装应符合相关规范的规定。防护门安装注意事项(续)4 4 安装好防护门后应进行安装好防护门后应进行气密性试气密性试验验，要求在不停空压机时试验气压，要求在不停空压机时试验气压能保持在设计值。能保持在设计值。5 5 防护门开关应便于人工操作，紧防护门开关应便于人工操作，紧固螺栓、风管及连接件、扳手等配固螺栓、风管及连接件、扳手等配件及件及操作工具应准备到位操作工具应准备到位。6 6 当旁通道开挖时发生

6、透水、冒砂当旁通道开挖时发生透水、冒砂事故事故，应立即关闭防护门，并向防，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护门内压气，使防护门内气压维持在设计压力。在设计压力。7 7 通道挖通并施工初期支护后通道挖通并施工初期支护后即可即可拆除防护门。拆除防护门。集水井防护门(盖板)集水井防护门注意事项l 在集水井位置有在集水井位置有透水的透水的砂性土层时砂性土层时，应设集水井，应设集水井井口防护门（或盖板）。井口防护门（或盖板）。l 开挖集水井时如发生透开挖集水井时如发生透水冒砂事故水冒砂事故，立即关上防，立即关上防护门，并向集水井内压气护门，并向集水井内压气或注入聚氨酯等注浆充填或注

7、入聚氨酯等注浆充填材料。材料。l 防护门应能防护门应能承受承受所在深所在深度的度的地下水压地下水压。9.2 开挖准备及试挖 试挖前应具备的资料 地质、冻结壁形成分析报告、结构图、经审批的施地质、冻结壁形成分析报告、结构图、经审批的施工方案和应急预案等。工方案和应急预案等。开挖判定条件 试挖:开小窗口检查土体含水及稳定情况。开小窗口检查土体含水及稳定情况。开挖判定条件 冻结帷幕的厚度和平均温度 达到设计要求并写出分析报告 冻结时间、最低盐水温度达到设计要求 泄压孔压力上涨超过7天，或打开泄压孔不流水 探孔检查：界面温度、表观无水流出 开挖准备工作：隧道支撑、防护门安装就位、应急材料就位冻结帷幕平

8、均温度-图解法冻结帷幕平均温度-公式法noccttt25.0466.0)266.01875.0352.0135.1(3ElElttbocctoctbtlEnt有效厚度的平均温度，；按零度边界线计算的冻结壁平均温度，；冻结孔间距，m；(1)(2)冻结壁厚度；式中，盐水温度，；井帮冻土温度，。9.3 正式开挖 具备开挖条件并试挖可行；开挖与支护方法：短段掘砌，随挖随支。短段掘砌，随挖随支。施工顺序：1、上部通道结构完成后，再开挖集水井；2、通道施工：通道开挖与支护 喇叭口开挖与支护 外防水 通道结构施工。3、集水井开挖与支护 外防水 结构施工。说明：开挖区域内的冻结管在衬砌浇灌前割除或停冻处理。9

9、.3.4 开挖与支护施工参数 初期支护(临时支护)的组成；支护参数 初期支护承载能力计算临时支护的形式木背板+型钢支架+喷砼初期支护参数u 型钢支架：2022号工字钢号工字钢；u 喷射混凝土强度等级：C15C20；u 木背板厚度：3050mm；u 充填层：中粗砂或水泥砂浆，厚度中粗砂或水泥砂浆，厚度30mm。u掘进段长：500800 mm。初期支护的承载能力计算 一般按 25%50%以上的冻结壁荷载；按 100%考虑：通道位置有砂层；通道位置有砂层；通道长度大于通道长度大于15m15m或开挖时间或开挖时间1515天以上；天以上；对变形需严格控制的重要建筑。对变形需严格控制的重要建筑。9.4 质

10、量控制与验收 土方开挖土方开挖质量控制要求与验收指标 初期支护初期支护质量控制要求与验收指标土方开挖质量要求1 1 开挖横断面方向尺寸应满足设计要求，且单侧超挖不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得大于30mm30mm。2 2 最大空帮距（没有支护的冻结壁暴露段长）不宜大于最大空帮距（没有支护的冻结壁暴露段长）不宜大于掘进段长掘进段长600mm600mm。重要建筑物下应适当减小最大空帮。重要建筑物下应适当减小最大空帮距。距。3 3 冻结壁暴露时间应控制在冻结壁暴露时间应控制在2424小时内。小时内。4 4 冻结壁暴露面最大收敛位移不得大于冻结壁暴露面最大收敛位移不得大于20m

11、m20mm。5 5 通道开挖中心线偏差应不大于通道开挖中心线偏差应不大于20mm20mm。初期支护质量要求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。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 2钢支架安装的垂直度偏差应不大于钢支架安装的垂直度偏差应不大于20mm20mm；标高偏差应不大于标高偏差应不大于20mm20mm，支架轴线偏差应不大于，支架轴线偏差应不大于20mm20mm；相邻支架间距偏差应不大于相邻支架间距偏差应不大于30mm30mm；同一架支架横梁两端水平高差应不大于同一架支架横梁两端水平高差应不大于20mm20mm，相邻支架，相邻支架间拉杆应连接牢固。间拉

12、杆应连接牢固。3 3 木背板厚度误差应不大于木背板厚度误差应不大于5mm5mm，背板间隙应不大于，背板间隙应不大于10mm10mm，背板搭接钢支撑长度应不小于背板搭接钢支撑长度应不小于30mm30mm。4 4 喷射混凝土强度等级应符合设计要求，厚度误差不大于喷射混凝土强度等级应符合设计要求，厚度误差不大于10mm10mm。5 5 木背板背后充填应密实，不留空洞。木背板背后充填应密实，不留空洞。9.5 结构施工 结构和防水层施工按相应规范要求；结构和防水层施工按相应规范要求；混凝土初凝时间：满足二次运输、浇灌的要求；混凝土初凝时间：满足二次运输、浇灌的要求；通道混凝土浇筑顺序：先底板，后侧墙，最

13、后顶板。通道混凝土浇筑顺序：先底板，后侧墙，最后顶板。通道混凝土强度超过设计强度的通道混凝土强度超过设计强度的60%60%后，开挖集水井。后，开挖集水井。接茬缝的防水采用止水钢板或膨胀橡胶条。接茬缝的防水采用止水钢板或膨胀橡胶条。9.6 充填注浆和融沉注浆 注浆工序：冻结孔封孔结束后冻结孔封孔结束后；注浆孔布置：l 深度以穿透结构层为宜；深度以穿透结构层为宜；l 布孔密度以布孔密度以1.52.5m2/个为宜；个为宜；注浆时机：停止冻结停止冻结37天后，混凝土强度达到设计强度的天后，混凝土强度达到设计强度的60%以上。以上。注浆材料和参数充填注浆以水泥单液浆为主；水灰比为充填注浆以水泥单液浆为主

14、；水灰比为 1：0.81；融沉注浆以水泥水玻璃双液浆为主，单液浆为辅；双融沉注浆以水泥水玻璃双液浆为主，单液浆为辅；双液浆的配比为液浆的配比为1：1；注浆压力不大于；注浆压力不大于0.5MPa或结构设或结构设计要求的允许值。计要求的允许值。融沉注浆方法和结束标准 融沉注浆遵循融沉注浆遵循“少量多次少量多次”的原则；的原则；一天地层沉降大于一天地层沉降大于0.5mm，或累计沉降大于，或累计沉降大于3mm时，时，应进行融沉注浆；应进行融沉注浆；结束标准：结束标准：冻结壁已全部融化，且实测地层沉降持续一个月冻结壁已全部融化，且实测地层沉降持续一个月每半个月不大于每半个月不大于0.5mm，可停止融沉注

15、浆。，可停止融沉注浆。强制解冻强制解冻的方法：强制解冻的方法：宜采用在冻结器中循环热水的方式热水温度控制宜采用在冻结器中循环热水的方式热水温度控制在在3070；加热器的功率不小于冷冻机电机功率；加热器的功率不小于冷冻机电机功率；强制解冻顺序：强制解冻顺序：冻结壁顶板、底板和冻结壁侧墙的顺序进行。冻结壁顶板、底板和冻结壁侧墙的顺序进行。10 环境监测与应急预案 环境监测 应急预案10.1 环境变形监测 地表、建筑物、管线沉降监测 隧道沉降、水平位移监测 隧道收敛监测 监测频率 报警值的设定 监测期限：停冻后3月6月。10.2 变形监测-地表测点布设 地表沉降监测范围：地表沉降槽范围方园20m 地

16、表测点布设：深层沉降点；隧道内位移测点：旁通道两侧各20m范围；位移基点埋设在50m以外。变形监测频率钻孔期间冻结期间开挖期间施工结束1次/2天1次/2天1次/1天 1次/5天备注：监测频率可根据监测数据变化情况作适当调整。沉降变形报警值监测对象累计值/mm日变化量/mm备注隧道沉降103隧道收敛10地下管线103地表10-303建筑物103倾斜率报警1/30010.2 应急预案v 应急预案按规定经上级部门和监理批准。v 内容包括：风险源及工程对策风险源及工程对策突发事件的应急处理方案突发事件的应急处理方案风险组织管理机构与资源配置风险组织管理机构与资源配置风险分析与防范1 1 冻结孔施工冻结

17、孔施工过程中孔口管脱落、冻结管断裂、钻头逆止过程中孔口管脱落、冻结管断裂、钻头逆止阀损坏和孔口发生水砂突出。阀损坏和孔口发生水砂突出。2 2 冻结和开挖冻结和开挖过程中发生冻结管断裂和盐水漏失。过程中发生冻结管断裂和盐水漏失。3 3 发生严重机电事故或发生严重机电事故或停电引起长时间停冻停电引起长时间停冻。4 4 开挖过程因开挖过程因冻结壁不交圈、解冻冻结壁不交圈、解冻或破坏引起出水冒泥，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。因冻结壁严重变形引起初期支护严重变形或破坏。5 5 地层水土流失、冻胀、融沉和开挖引起地层水土流失、冻胀、融沉和开挖引起周边隧道管片周边隧道管片

18、、地下管线和地面道路、设备及建（构）筑物地下管线和地面道路、设备及建（构）筑物严重变形严重变形甚至破坏。甚至破坏。6 6 施工过程中发生重大人身伤亡事故。施工过程中发生重大人身伤亡事故。风险源及工程对策 钻孔（风险较大）冻结阶段 开挖阶段（风险较大）融沉阶段（加强监测）工况风险源工程对策钻孔钻孔涌砂冒泥二次开孔、夯管挤密法冻结冻结冻胀卸压、安装隧道支撑开挖开挖井壁轻微化冻加强保温、加大盐水流量工作面土软边探边挖、快速支护打破冻结管关相应组阀门、焊实冻结管破裂关相应组阀门、下套管冻结或液氮冻井壁收敛速度快加强侧墙冻结、短段掘砌风险源及对策一览表风险源及对策续表工况风险源工程对策开挖井壁有少量渗漏保温封闭、通液氮气工作面有线流水涌出立即用水泥砂袋填满、关防护门融沉通道附近隧道沉降隧道底部注浆地表沉降快隧道和旁通道跟踪注浆注浆压力大少量多次应急物资-应急设备种类设备名单位数量用途 一般双液注浆泵套1注浆注浆泵台1注化学胶空压机(3m3)台1砼喷射机套1喷浆千斤顶、葫芦个4电焊及常用工具套1 专用防护门扇1液氮罐及配套管路套1应急物资-应急材料序号材料名称单位数量备注1水泥t102砂子、石子t203水玻璃桶34木板m3105型钢t56棉丝袋17专用钢模板m2508架子管及扣件批19液氮罐12液 氮储备移动式液氮罐加强操作培训 做安全防范放气减压（8kg）致 谢谢谢各位!