冻结法在厦门轨道交通三号线过海段区间隧道工程中的应用研究

发布时间：2020-10-14 05:25

　　 以厦门轨道交通三号线厦门本岛至翔安过海通道工程为背景,研究了冻结法在五缘湾站~刘五店站区间泥水盾构段废水泵房及联络通道施工和盾构机停机进行刀箱修复、刀具更换时对地层加固中的应用。实验测定了工程范围内冻土的单轴抗压强度,结果表明:冻土的力学性能得到了大幅提高,为冻结法的设计提供了力学参数。结合工程地质与水文地质条件,确定了联络通道采用冻结法加固土体、矿山法开挖的施工技术方案;盾构换刀采用“垂直冻结加固+常压进仓”的施工技术方案。以冻土的力学性能实验为基础,提出了冻结加固设计方案和施工关键技术。冻结实施过程中,对冻结系统盐水温度、土体温度进行了跟踪监测分析;并利用有限元软件CO m SOL multiphysics对冻结壁发展情况进行了数值模拟分析。分析认为冻结33 d后,冻结帷幕已经交圈。综合分析了冻结39 d后冻结系统运转情况、盐水降温情况、温度场变化规律、冻结圈承载力等,得出冻结帷幕39 d后能达到设计要求,可以安全常压进仓换刀。通过冻结法的工程实践揭示了冻结法中盐水温度、冻土温度、冻结帷幕的发展变化规律,保证了盾构换刀和废水泵房及联络通道的施工安全,也可为冻结法加固地层的类似工程提供参考。
【学位单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U455.49
【部分图文】：

泥水盾构区间隧道管片设计采用通用楔形管片环，每环管片采用“3＋2＋1”型式(即 3 块标准 A 型、2 块邻接 B 型、1 块封顶 K 型)，混凝土强度等级采用C55，管片内径为 6000 mm，外径 6700 mm，厚 350 mm，宽 1500 mm，楔形量为 40 mm，抗渗等级 P12；管片采用错缝拼装。五缘湾站~刘五店站区间设 2 座联络通道。其中 10#联络通道兼做排水泵房，采用冷冻法+矿山法施工。工程范围示意图(如图 2-2 所示)。10#联络通道处海底岩石分布(如图 2-3 所示)，所处地层为圆砾、全风化花岗岩，最小覆土厚覆土约20 m。

缘湾站~刘五店站区间设 2 座联络通道。其中 10#联络通道兼做排冻法+矿山法施工。工程范围示意图(如图 2-2 所示)。10#联络通道布(如图 2-3 所示)，所处地层为圆砾、全风化花岗岩，最小覆土厚图 2-2 工程范围示意图

第三章 冻结法加固设计案设计间冻土单轴抗压强度实验实质是临时改变岩土性质以固结地层，形成冻结壁厚度和强度如何考虑，能否达到施工要求，是参数是冻结壁厚度设计的基础，需要经过实验来行了不同温度下单轴抗压强度实验。样层土，分别是全风化花岗闪长岩、松散体强风化的取样照片(如图 3-1 且 3-2 且 3-3 所示)。
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本文编号：2840249