地铁联络通道人工冻结帷幕设计计算方法研究
来源期刊：勘察科学技术2014年第1期
论文作者：闫澍旺 李杰 孙立强 吴坤标
文章页码：5 - 30
关键词：人工冻结法;联络通道;冻结壁厚度;冻结壁平均温度;冻结时间;
摘 要：人工冻结法始于19世纪,该技术首先应用于矿山立井工程,是深立井建设的主要工法。近年来,随着地下铁道建设的迅速发展,人工冻结法已成为软土地区地铁盾构隧道水平联络通道建设中常用的加固方法之一。以往人工冻结帷幕的设计主要建立在矿井建设的基础之上,而城市地下工程与矿井在施工深度、施工方法和受力状态都存在着很大的差异,因而需要对人工冻结法在城市地下工程中的相关设计方法进行研究。首先采取强度控制法,应用框架结构力学模型计算满足冻土强度要求所需的冻土壁厚度的设计方法进行研究;基于二维稳态温度场分布理论,考虑冻结温度的影响,提出水平联络通道冻结管布置方式(包括冻结管间距和布置形式)的确定方法;根据单位体积岩土放出的热量等于冻结管吸收的热量并结合立井冻结的经验公式提出不同冻结管布置形式下冻结时间的计算方法。最后,结合工程实例,对地铁联络通道人工冻结帷幕进行设计。
闫澍旺1，李杰1，孙立强1，吴坤标2
1. 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室2. 天津市地下铁道集团有限公司
摘 要：人工冻结法始于19世纪,该技术首先应用于矿山立井工程,是深立井建设的主要工法。近年来,随着地下铁道建设的迅速发展,人工冻结法已成为软土地区地铁盾构隧道水平联络通道建设中常用的加固方法之一。以往人工冻结帷幕的设计主要建立在矿井建设的基础之上,而城市地下工程与矿井在施工深度、施工方法和受力状态都存在着很大的差异,因而需要对人工冻结法在城市地下工程中的相关设计方法进行研究。首先采取强度控制法,应用框架结构力学模型计算满足冻土强度要求所需的冻土壁厚度的设计方法进行研究;基于二维稳态温度场分布理论,考虑冻结温度的影响,提出水平联络通道冻结管布置方式(包括冻结管间距和布置形式)的确定方法;根据单位体积岩土放出的热量等于冻结管吸收的热量并结合立井冻结的经验公式提出不同冻结管布置形式下冻结时间的计算方法。最后,结合工程实例,对地铁联络通道人工冻结帷幕进行设计。
关键词：人工冻结法;联络通道;冻结壁厚度;冻结壁平均温度;冻结时间;
