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1、上海地铁11#号线济阳路站盾构进洞冻结加固方案上海轨道道交通111号线济阳路站站盾构进进洞冻结结加固施工方案案编制：史史志明审核：审定：中煤第五五建设公公司上海海分公司司二一年九月十九日目录一、编制制总说明明21.1、施施组方案案的选择择依据和和设计规规范、技技术标准准21.2、冻冻结方案案编制依依据21.3、工工程概况况2二、冻结结方案与与冻结参参数42.1.冻结方方案的确确定4三、施工工工序及及工期安安排93.1施施工工序序93.2预预计工期期83.3、具具体工期期安排（单单个进洞洞加固计计划表见见附表）9四、劳动动组织、配配套计划划94.1施施工平面面布置994.2劳劳动力配配备计划划9
2、4.3 设备与与材料供供应计划划10五、盾构构进洞1115.1冻冻结效果果的监测测及完成成的参数数指标1115.2盾盾构进洞洞流程112六、破壁壁及盾构构穿越冻冻结区的的保证措措施1337、冻胀胀与融沉沉控制措措施1337.1、冻冻胀对周周围环境境的影响响及控制制137.2、融融沉控制制和环境境保护措措施1447.3、其其他控制制技术措措施1447.4、冻冻结保温温措施：157.5环环境设施施保护措措施155八、监测测168.1监监测内容容168.2 温度传传感器布布置监测测说明1168.3 地面管管线沉降降监测116九、确保保工程质质量的主主要技术术要求与与措施1169.1、盾盾构穿越越冻结
3、区区保证措措施1669.2、冻冻结工程程质量的的主要措措施1779.3、冻冻结孔施施工方面面的具体体要求及及措施1179.4、确确保冷冻冻站正常常运转的的安全技技术措施施17十、安全全质量技技术措施施及质量量管理体体系18810.11质量保保证体系系1810.22抓好前前期施工工准备工工作搞好好工艺协协调21110.33认真做做好工程程技术质质量管理理的基础础工作22110.44施工安安全保障障措施22110.55周边环环境及公公共设施施保护措措施233十一、应应急预备备方案223一、编制制总说明明1.1、施组组方案的的选择依依据和设设计规范范、技术术标准（1） 矿山井井巷工程程施工及及验收规
4、规范（GGBJ2213-90）。（2） 煤矿井井巷工程程质量检检验评定定标准（MMT50009-94）。（3） 钢结构构设计规规范GGB5000177-20003。（4） 地基基基础设计计规范GGB5000077-20002。（5） 建筑结结构荷载载规范GGB5000099-20001。（6） 建筑抗抗震设计计规范GGB5000111-20001。（7） 地下铁铁道设计计规范GGB5001577-20003。（8） 上海轨轨道交通通10号线线5标工程程地质勘勘察报告告。（9） 旁通道道冻结法法技术规规程，DDG/TTJ088-9002-220066 J1108551-220066。（10） 甲
5、方提供供的工程程地质资资料，工工广平面面布置，工工作井结结构等相相关资料料；隧道道上、下下行线衬衬砌圆环环布置图图（11） 井巷工程程设计规规范及其其他相关关国家、上上海市安安全文明明施工规规范。1.2、冻冻结方案案编制依依据为保障盾盾构顺利利进洞，并并根据地地面工况况条件（盾构进洞位置所在地面为原已建轨道交通风井，地面不具备施工条件），采用工作面水平冻结方案； 冻结施工工方案着着重从以以下几个个方面进进行了考考虑：1. 保障冻土土墙的厚厚度、强强度及封封水性能能可满足足盾构进进洞时土土体的稳稳定要求求。2. 外圈冻结结孔深度度应包裹裹住整个个盾构机机，确保保盾构进进洞的安安全。3. 在保障强
6、强度的前前提下，尽尽量减少少冻土墙墙体积，以以减小冻冻结对周周围环境境的影响响，对可可能受影影响的构构筑物采采取有效效的保护护措施。4. 冻结帷幕幕技术性性能必须须满足盾盾构进洞洞施工的的安全和和质量要要求。5. 冻结方案案应符合合现场实实际条件件的施工工可行性性和良好好的可操操作性。6. 施工方案案应在满满足工程程要求工工期的条条件下具具备优化化能力。7. 施工方案案及措施施必须满满足城市市环保及及节能要要求。8. 减少冻胀胀与融沉沉的危害害。1.3、工工程概况况上海轨道道交通111号线江边边风井济阳路站站区间工工程采用用盾构法法施工隧隧道，盾构机机本体长8.55米，地面标标高+44.5米米
7、，隧道道中心埋埋深-12.5777米。本工程程济阳路路路站西西端头井井盾构出出洞口处处的地基基已采用高高压旋喷喷桩进行行加固。原加固情况见图一。图一由于一些些不可预预见性问问题，盾盾构进洞开样样孔9个个，开始始其中有有一个出现现出水出出砂现象象，后期期其他探探孔也出出现漏水水漏沙现现象，鉴鉴于工期期等现场场的其它它工况条条件，为为确保盾盾构进洞的安安全，对对其采取取冻结法法进行封封水堵漏漏加固土土体的措措施，再再进行破破洞门割割除钢筋筋，进行行盾构推推进进洞。该段地层层地质条条件复杂杂，盾构构进洞段穿越的的土层主要要为：层灰色色淤泥质质粘土、流塑，较均匀，含云母、有机质及贝壳碎屑，夹少量粉性土
8、，局部为淤泥质粉质粘土，高压缩性。1j灰色粘质粉土，湿，中密，欠均匀，含云母、有机质，偶见贝壳碎屑，夹少量粘性土，中压缩性。其中1j层为微承压水层，盾构进洞时有涌砂涌水的风险。为保证盾构机进洞安全，防止泥砂及地下水涌入工作井，及保护地面建构筑物的安全；盾构进洞地基冻结加固拟采用冻结盾构机全长水平冻结加固方法施工。鉴于洞门已进行过高压旋喷加固，只对盾构机外圈进行冻结，冻结完成后盾构机推进到地连墙槽壁，对盾构机外围及盾构机盾尾管片进行注浆，利用冻结壁封闭外部水力来源，然后破槽壁盾构进洞。二、冻结结方案与与冻结参参数2.1.冻结方方案的确确定根据盾构构施工所所处地层层及地面面环境、地面没有有施工场场
9、地，地地面不具具备冻结结施工条条件。盾盾构进洞地基基加固拟拟采用端端头井内内水平冻冻结加固固方法施施工。详见施工工示意图二。图二2.1.1冻冻土墙厚厚度h的确定定 设冻土土墙平均均温度为为-100，冻土土抗压强强度压=3.6MPaa，抗拉拉强度拉=1.88MPa，抗剪剪强度剪=1.6MPa。洞口口采取板板状冻结结方式加加固。冻冻结加固固体在盾盾构进洞破壁壁时，起到抵抵御水土土压力、防止土土层塌落落和泥水水涌入工工作井的的作用。该该进洞口冻冻结加固固体，其其承受的的荷载、计计算模型型及冻结结管布置置的示意意图如图图1所示：计算水水土压力力： 洞口的中中心埋深深为17.0777m，当开开洞直径径为
10、6.7m时，开开洞口的的底缘深深度为220.4427mm。则按重液液公式计计算得到到水土压压力为：P=0.0133H=00.2666MPPa 假定加加固体为为整体板板块而承承受水土土压力，运运用日本本计算理理论计算算加固体体的厚度度：，计算得得冻土墙墙厚度为为2m。表1运用用日本计计算理论论的数据据及结果果冻土平均均温度冻土弯拉拉强度 水土压力力 P加固体开开挖内直直径D系 数数 安全系数数 k计算加固固体厚度度 h-101.8MMpa0.2666MPPa6.7mm1.22.02运用我我国建筑筑结构静静力计算算理论公公式进行行验算：圆板中心心所受最最大弯曲曲应力计计算公式式为表2运用用我国建建
11、筑结构构静力计计算理论论计算数数据及结结果水土压力力 PP加固体开开挖内直直径 D冻土泊松松比计算加固固体h计算得加加固体最最大弯拉拉应力max冻土弯拉拉强度-100安全系数数 kk0.2666MPPa6.7mm0.3552m0.944MPaa1.8MMPa1.911maxx-100剪切验验算加固固体厚度度沿槽壁开开洞口周周边验算算加固体体剪切应应力表3 剪剪切应力力验算数数据及结结果水土压力力P加固体开开挖内直直径D加固体厚厚度h最大剪切切应力冻土抗剪剪强度-100安全系数数Kmaxx=0.221MPaa-100=1.6Mpaa0.2666Mppa6.7mm2maxx-1007.3根据以上上
12、计算结结果并结结合我公公司类似似工程冻冻结施工工经验及及现场实实际情况况（该洞洞门已进进行过高高压旋喷喷加固，不不再考虑虑加固强强度要求求，仅考考虑进洞洞止水），冻土墙厚度h 盾构进洞冻结壁厚度取2.0m（利用注浆将盾构机与外圈冻结壁连接成一体，进行封水，然后进行破除洞门槽壁，盾构进洞），外圈维护冻结帷幕厚度取1.6m。2.2冻结范范围及冻冻结孔的的布置鉴于盾构构进洞对加加固体强强度及密密封性要要求很高高，以及及实际现现场施工工情况和和条件（施施工场地地的原因因），采采用水平平冻结方方案。主主要技术术参数：冻结体体为洞口口处冻结结板块厚厚2.0m，直径径10mm（利用用注浆将将盾构机机与外圈圈
13、冻结壁壁连接成成一体，进进行封水水，然后后进行破破处洞门门盾构进进洞）。只设置置外圈冻冻结孔，冻结孔数：水平冻结孔：32个，冻结孔深度为10.0米；测温孔4个，孔深：外圈进入土层9M。冻结管管材选择：冻结孔选用898mm20#低碳无缝钢管；测温孔选用898mm20#低碳无缝钢管。2.2.1主要要冻结施施工参数数的确定定（1） 积极期盐盐水温度度-255-30。（2） 冻结孔偏偏斜率1%。（3）盾盾构进洞洞加固冻冻结孔最最大终孔孔间距LLmaxx=lmaxx+2H=1.0m。（4）盾盾构进洞洞加固冻土土平均发发展速度度v=28mm/d。（5）盾盾构进洞洞加固冻土土墙交圈圈时间TT=Lmmax/2
14、v=20天。（6）盾盾构进洞洞加固冻土土墙达到到设计强强度的时时间为330天。（考虑到到水泥加加固土体体的水泥泥水化热热，可能能冻结时时间要比比原始土土层要长长一些）。（7）冷冷凝温度度 +335。根据以上上参数选选定，当当冻结孔孔最大间间距处交交圈时，冻冻土墙与与槽壁完完全胶结结。2.2.2、冻结结孔设计计（1）冻冻结孔布布置盾构进洞洞每个洞洞圈共布布置水平平冻结孔孔32个；见如下：施工示意意图三施工示意意图三（2）冻冻结孔施施工冻结管管、测温温管和供供液管规规格冻结管选选用898mm200#低碳钢钢无缝钢钢管，采采用丝扣扣连接加加焊接；测温管管采用898mm无缝缝钢管。打钻设设备选型型水平冻结结孔施工工，选用用MD-60A型钻机机进行施施工，冻冻结管连连接采用用丝扣加加焊接或或内管箍箍焊接方方式。钻钻孔使用用灯光测测斜，冻冻结孔终终孔偏斜斜控制在在1%以内内。选用BWW-2550/550型泥泥浆泵台，电电机功率率14.5KWW。水平冻冻结孔施施工方法法：水平冻结结孔施工工较复杂杂，工序序为：定定位开孔孔及孔口口管安装装孔口装装置安装装钻孔测量封闭孔孔底部打压试试验。具体如下下：（1）定定位开孔孔及孔口口管安装装：根据据设计在在隧道内内定好各各孔位置置。根据据孔位在在槽壁上上定位开开孔，首先注注意槽壁壁内主筋筋干涉
