中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

礦山斜井凍結(jié)法施工及質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

Codeforconstructionandaccetance

p

ofinclinedshaftfreezinatamine

g

/

GBT51288-2018

：

主編部門中國煤炭建設(shè)協(xié)會(huì)

批準(zhǔn)部門：中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部

施行日期：年月日

2018121

中國計(jì)劃出版社

北京

2018中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

礦山斜井凍結(jié)法施工及質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

/

GBT51288-2018

☆

中國計(jì)劃出版社出版發(fā)行

網(wǎng)址：

jp

地址：北京市西城區(qū)木樨地北里甲號(hào)國宏大廈座層

11C3

：：（）（）

郵政編碼電話發(fā)行部

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三河富華印刷包裝有限公司印刷

/印張千字

850mm×1168mm132377

年月第版年月第次印刷

20181112018111

☆

統(tǒng)一書號(hào)：·

1551820344

定價(jià)：元

18.00

版權(quán)所有侵權(quán)必究

侵權(quán)舉報(bào)電話：（）

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如有印裝質(zhì)量問題，請(qǐng)寄本社出版部調(diào)換中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公告

年第號(hào)

201885

住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)

《礦山斜井凍結(jié)法施工及質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》的公告

現(xiàn)批準(zhǔn)《礦山斜井凍結(jié)法施工及質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》為國家標(biāo)

，/—，。

準(zhǔn)編號(hào)為自年月日起實(shí)施

GBT5128820182018121

本標(biāo)準(zhǔn)在住房城鄉(xiāng)建設(shè)部門戶網(wǎng)站（）

公開，并由住房城鄉(xiāng)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所組織中國計(jì)劃出版社

。

出版發(fā)行

中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部

年月日

2018514

前言

《

本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部住房城鄉(xiāng)

、

建設(shè)部關(guān)于印發(fā)年工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制訂修訂計(jì)劃的通

2015

知》（建標(biāo)〔〕號(hào)）的要求，由中國煤炭建設(shè)協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)組織，

2014189

中煤第五建設(shè)有限公司和兗礦新陸建設(shè)發(fā)展有限公司會(huì)同有關(guān)單

位共同編制而成。

本標(biāo)準(zhǔn)在編制過程中，編制組認(rèn)真學(xué)習(xí)了國家有關(guān)現(xiàn)行法律、

，，

法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了廣泛的調(diào)查研究總結(jié)了多年來斜井凍結(jié)工程

，，

施工及驗(yàn)收的經(jīng)驗(yàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)條文反復(fù)討論修改并以多種形式征求

，。

全國煤炭系統(tǒng)有關(guān)單位和專家的意見最后經(jīng)審查定稿

本標(biāo)準(zhǔn)共分章和個(gè)附錄，主要技術(shù)內(nèi)容包括總則、術(shù)語、

118

基本規(guī)定、凍結(jié)施工設(shè)計(jì)、凍結(jié)鉆孔施工與驗(yàn)收、凍結(jié)器安裝與驗(yàn)

收、制冷站安裝與驗(yàn)收、凍結(jié)壁檢測(cè)與判斷、井筒掘進(jìn)與支護(hù)、凍結(jié)

設(shè)施處理和綠色施工等。

，

本標(biāo)準(zhǔn)由住房城鄉(xiāng)建設(shè)部負(fù)責(zé)管理由中國煤炭建設(shè)協(xié)會(huì)負(fù)

，。

責(zé)日常管理工作由中煤第五建設(shè)有限公司負(fù)責(zé)具體內(nèi)容的解釋

在本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行過程中，如有意見和建議，請(qǐng)寄送中煤第五建設(shè)有限

公司（地址：江蘇省徐州市淮海西路號(hào)，郵政編碼：），以

241221006

供今后修訂時(shí)參考。

本標(biāo)準(zhǔn)主編單位、參編單位、主要起草人和主要審查人：

：

主編單位中煤第五建設(shè)有限公司

兗礦新陸建設(shè)發(fā)展有限公司

參編單位：中煤特殊鑿井有限公司

中煤邯鄲特殊鑿井有限公司

唐山開灤建設(shè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司

··

1北京中煤礦山工程有限公司

中煤西安設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司

（）

淮北礦業(yè)集團(tuán)工程建設(shè)有限責(zé)任公司

主要起草人：沈慰安袁兆寬王鵬越張步俊逯心杰

齊吉龍李銳志史貴生單益新程志彬

張立剛郭永富張燦燦馬躍峰張慶武

成中海張家勛付萬貴裴繼承李慶禹

董建剛劉杰忠王峰崔灝

：

主要審查人孫守仁安和人張勝利李理化劉培年

長孫學(xué)亭盧相忠劉巍沈華軍劉志強(qiáng)

華召文龐榮慶劉長安鄧維國王宗金

趙強(qiáng)王厚良李現(xiàn)春張?jiān)评飮鴹?/p>

··

2目次

總則…………………（）

11

術(shù)語…………………（）

22

基本規(guī)定…………………（）

34

凍結(jié)施工設(shè)計(jì)……………（）

45

一般規(guī)定………………（）

4.15

技術(shù)準(zhǔn)備………………（）

4.25

凍結(jié)設(shè)計(jì)參數(shù)……………（）

4.37

凍結(jié)壁厚度……………（）

4.49

凍結(jié)鉆孔設(shè)計(jì)……………（）

4.510

凍結(jié)鉆孔施工與驗(yàn)收……（）

511

一般規(guī)定………………（）

5.111

鉆孔施工質(zhì)量……………（）

5.211

驗(yàn)收……………………（）

5.313

凍結(jié)器安裝與驗(yàn)收………（）

614

一般規(guī)定………………（）

6.114

……………（）

凍結(jié)器安裝

6.214

……………………（）

驗(yàn)收

6.315

制冷站安裝與驗(yàn)收………（）

7

18

一般規(guī)定………………（）

7.118

制冷站安裝……………（）

7.218

制冷站運(yùn)轉(zhuǎn)……………（）

7.319

……………………（）

驗(yàn)收

7.421

凍結(jié)壁檢測(cè)與判斷………（）

824

溫度觀測(cè)孔檢測(cè)…………（）

8.124

··

1水文觀測(cè)孔檢測(cè)…………（）

8.224

凍結(jié)壁形成判斷…………（）

8.324

井筒掘進(jìn)與支護(hù)…………（）

926

………………（）

井筒掘進(jìn)

9.126

井筒支護(hù)………………（）

9.228

施工過程檢測(cè)……………（）

9.329

………………（）

井筒注漿

9.430

凍結(jié)設(shè)施處理……………（）

1033

制冷站拆除……………（）

10.133

凍結(jié)管回收……………（）

10.233

（）………（）

凍結(jié)管孔充填

10.333

綠色施工…………………（）

1134

一般規(guī)定………………（）

11.134

…………（）

凍結(jié)造孔階段

11.234

凍結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)階段…………（）

11.334

職業(yè)健康………………（）

11.435

附錄水文地質(zhì)條件分類…………………（）

A36

附錄圍巖分類……………（）

B37

附錄鉆孔工程原始記錄表………………（）

C38

附錄凍結(jié)管安裝記錄表…………………（）

D40

（）

附錄制冷站運(yùn)轉(zhuǎn)記錄表…………………

E42

附錄凍結(jié)鉆孔分項(xiàng)工程質(zhì)量驗(yàn)收記錄表………………（）

F45

附錄制冷凍結(jié)分項(xiàng)工程質(zhì)量驗(yàn)收記錄表………………（）

G47

附錄凍結(jié)分部工程質(zhì)量驗(yàn)收記錄表……（）

H49

本標(biāo)準(zhǔn)用詞說明………………（）

51

引用標(biāo)準(zhǔn)名錄…………………（）

52

：

附條文說明…………………（）

53

··

2Contents

………（）

1Generalrovisions1

p

……………………（）

2Terms2

………（）

3Basicrequirements4

……………（）

4Freezingconstructiondesign5

……（）

4.1Generalrequirements5

…………………（）

4.2Technicalrearations5

pp

………………（）

4.3Freezindesinarameters7

ggp

…………………（）

4.4Freezinwallthickness9

g

……（）

4.5Freezingholedesign10

…（）

5Freezingholedrillingandacceptance11

……（）

5.1Generalrequirements11

…………（）

5.2Qualityoffreezingholedrilling11

………………（）

5.3Accetanceoffreezinhole13

pg

………………（）

6Installationofrefrierator14

g

……（）

6.1Generalrequirements14

………………（）

6.2Installationofrefrigerator14

………………（）

6.3Acceptanceofrefrigerator15

…………（）

7Installationandoerationoffreezinstation

pg18

……（）

7.1Generalreuirements18

q

……………（）

7.2Installationoffreezinstation18

g

……………（）

7.3Oerationoffreezinstation19

pg

……………（）

7.4Acceptanceoffreezingstation21

………（）

8Measurementandassessmentoffreezingwall24

……………（）

8.1Measurementintemperatureobservationhole24

··

3……………（）

8.2Measurementinhydrologicalobservationhole24

…（）

8.3Assessmentonformationoffreezinwall24

g

………………（）

9Excavationandsuortofinclinedshaft26

pp

………………（）

9.1Excavationofinclinedshaft26

…………………（）

9.2Linin28

g

……（）

9.3Monitorinofconstructionoerations29

gp

………………（）

9.4Groutingininclinedshaft30

…………（）

10Handlingoffreezingfacilities33

…………（）

10.1Dismantlinoffreezinstation33

gg

……………（）

10.2Reclamationoffreezinies33

gpp

（）…………（）

10.3Fillinginfreezingpipesholes33

……（）

11Greenconstruction34

…………………（）

11.1Generalreuirements34

q

……………（）

11.2Freezingholedrillingstage34

………………（）

11.3Freezingoperationstage34

……（）

11.4Occuationalhealth35

p

…（）

AendixACateoriesofhdroeoloicalconditions36

ppgygg

……………（）

AppendixBCategoriesofsurroundingrock37

……（）

AendixCDrillinlo38

ppgg

……（）

AendixDRecordofinstallationoffreezinies40

ppgpp

（）

……

AppendixERecordofoperationoffreezingstation42

…（）

AppendixFRecordofqualityacceptanceoffreezinghole45

AendixGRecordofualitaccetanceoffreezin

ppqypg

…………………（）

classifications47

AppendixHRecordofqualityacceptanceoffreezing

………（）

division

49

…（）

Exlanationofwordininthisstandard51

pg

……（）

Listofuotedstandards52

q

：………（）

AdditionExplanationofprovisions53

··

4總則

1

，

為規(guī)范礦山斜井凍結(jié)法施工及質(zhì)量驗(yàn)收確保施工質(zhì)量和

1.0.1

施工安全，制定本標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于采用凍結(jié)孔豎直布置方式且沖積層厚度不

1.0.2

。

超過的礦山斜井凍結(jié)工程施工及質(zhì)量驗(yàn)收

200m

、、、。

工程施工應(yīng)采用成熟的新工藝新技術(shù)新設(shè)備新材料

1.0.3

工程施工應(yīng)實(shí)行現(xiàn)代化科學(xué)管理，實(shí)施綠色施工。

1.0.4

礦山斜井凍結(jié)法施工及質(zhì)量驗(yàn)收除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)外，尚應(yīng)

1.0.5

。

符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定

··

1術(shù)語

2

斜井

2.0.1inclinedshaft

，，。

服務(wù)于地下開采在地層中開鑿的直通地面的傾斜通道

斜井凍結(jié)法鑿井

2.0.2excavationofinclinedshaftbyfreezing

method

由地面施工豎直凍結(jié)孔，用制冷技術(shù)暫時(shí)凍結(jié)加固斜井井筒

掘進(jìn)輪廓線周圍不穩(wěn)定地層，并隔絕地下水后再鑿井的特殊施工

。

方法

凍結(jié)壁

2.0.3freezinwall

g

，

用制冷技術(shù)在井筒掘進(jìn)輪廓線周圍地層形成的具有一定厚

度和強(qiáng)度的連續(xù)凍結(jié)巖（土）體。

井壁

2.0.4lining

在井筒開挖圍巖的表面，構(gòu)筑一定厚度、強(qiáng)度的支護(hù)結(jié)構(gòu)。

凍結(jié)壁交圈

2.0.5enclosureoffreezinwall

g

，

在凍結(jié)區(qū)域范圍內(nèi)井筒掘進(jìn)輪廓線周圍所有相鄰的凍結(jié)器

（）。

單獨(dú)形成的凍土巖體相交形成完整的凍結(jié)帷幕

凍結(jié)壁形成期

2.0.6stageofformationoffreezingwall

從地層凍結(jié)開始至凍結(jié)壁形成并達(dá)到設(shè)計(jì)要求的時(shí)段，又稱

積極凍結(jié)期。

凍結(jié)壁維持期

2.0.7staeofmaintaininoffreezinwall

ggg

，，

凍結(jié)壁形成期后為維持其功能要求繼續(xù)向凍結(jié)器輸送冷媒

，。

劑的時(shí)段又稱維持凍結(jié)期

水文觀測(cè)孔

2.0.8hydrologicalobservationhole

用以觀測(cè)凍結(jié)壁形成期掘進(jìn)輪廓線內(nèi)主要含水層地下水文變

化的豎直鉆孔。

··

2溫度觀測(cè)孔

2.0.9temeratureobservationhole

p

，

布置在凍結(jié)壁厚度范圍內(nèi)及凍結(jié)降溫區(qū)內(nèi)用于觀察凍結(jié)壁

（）。

形成過程中的溫度變化的豎直鉆孔簡(jiǎn)稱測(cè)溫孔

凍結(jié)孔

2.0.10freezinghole

用于安裝凍結(jié)器的鉆孔。

封頭凍結(jié)孔

2.0.11frontfreezinhole

g

布置在斜井凍結(jié)段始端的豎直凍結(jié)孔。

封尾凍結(jié)孔

2.0.12endfreezinghole

。

布置在斜井凍結(jié)段末端的豎直凍結(jié)孔

凍結(jié)器

2.0.13refrierator

g

安設(shè)在凍結(jié)孔內(nèi)，用作循環(huán)鹽水與地層進(jìn)行熱交換的裝置。

凍結(jié)器由凍結(jié)管、供液管、回液管、底錐等組成。

測(cè)斜

2.0.14inclinationmeasurement

測(cè)量鉆孔在不同深度上的偏斜量和偏斜方位。

制冷站

2.0.15freezingstation

為地層凍結(jié)提供負(fù)溫循環(huán)鹽水而在井筒附近集中設(shè)置的制冷

，、、

設(shè)備和設(shè)施的總稱其中主要有氨鹽水冷卻水循環(huán)系統(tǒng)及供電

系統(tǒng)。

凍結(jié)孔開孔間距

2.0.16freezinholesacin

gpg

。

指同一排相鄰凍結(jié)孔各自開孔中心線之間的水平距離

凍結(jié)孔排距

2.0.17freezingholeinterval

指相鄰兩排凍結(jié)孔開孔中心之間的水平距離。

分段凍結(jié)

2.0.18stefreezin

pg

，，

沿斜井井筒軸向?qū)⑿本畠鼋Y(jié)段劃分為數(shù)段依次凍結(jié)的方

法。

凍結(jié)壁厚度

2.0.19freezinwallthickness

g

。

凍結(jié)壁內(nèi)側(cè)壁面上任一點(diǎn)與外側(cè)壁面之間的最短距離

凍結(jié)壁平均溫度

2.0.20averaetemeratureoffreezinwall

gpg

凍結(jié)壁任一橫截面上溫度分布的平均值。

··

3基本規(guī)定

3

、、

礦山斜井凍結(jié)法施工應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求施工組織設(shè)計(jì)作

3.0.1

業(yè)規(guī)程及施工安全技術(shù)文件的規(guī)定。施工技術(shù)文件編制應(yīng)采用先

進(jìn)的技術(shù)工藝，提出工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求，制定相應(yīng)的質(zhì)量保證措

，。

施并經(jīng)審查批準(zhǔn)

：

礦山斜井凍結(jié)工程施工質(zhì)量控制應(yīng)符合下列規(guī)定

3.0.2

主要材料、半成品、成品、構(gòu)配件應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收，按有關(guān)

1

規(guī)定復(fù)驗(yàn)，并應(yīng)經(jīng)監(jiān)理單位確認(rèn)；

、

施工材料設(shè)備和構(gòu)件必須符合設(shè)計(jì)要求及有關(guān)規(guī)范和產(chǎn)

2

品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)具有合格證明；

各工序質(zhì)量控制應(yīng)符合施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，每道工序完成后應(yīng)

3

進(jìn)行質(zhì)量檢查并形成記錄。

，、

工程施工中必須建立技術(shù)檔案并應(yīng)做好各種檢測(cè)記錄

3.0.3

隱蔽工程記錄、質(zhì)量檢查記錄和竣工圖紙等文件資料的收集、整理

工作。工程竣工時(shí)應(yīng)做好施工總結(jié)，竣工資料應(yīng)真實(shí)、準(zhǔn)確、齊全。

。

凍結(jié)分部工程質(zhì)量驗(yàn)收應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)附錄的規(guī)定進(jìn)行記錄

H

、

施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理應(yīng)具有適用的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)健全的質(zhì)

3.0.4

量管理體系。

施工及質(zhì)量驗(yàn)收應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《煤礦井巷工程施工

3.0.5

》《》

規(guī)范和煤礦井巷工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)

GB50511GB50213

定。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于冰點(diǎn)溫度高于，地下水流動(dòng)速度不大

3.0.6-2℃

/，，，

于地溫不高于的地層條件當(dāng)條件不滿足時(shí)應(yīng)采取

5md25℃

。

相應(yīng)的技術(shù)措施

··

4凍結(jié)施工設(shè)計(jì)

4

一般規(guī)定

4.1

施工方案的選擇，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)圍巖分

4.1.1

類、井筒特征、施工技術(shù)裝備等綜合因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后

確定。水文地質(zhì)條件應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)附錄分類，工程地質(zhì)的圍巖應(yīng)

A

按本標(biāo)準(zhǔn)附錄分類。

B

斜井凍結(jié)宜采用分段凍結(jié)施工，凍結(jié)分段的劃分應(yīng)與掘砌

4.1.2

，。

速度相適應(yīng)每?jī)鼋Y(jié)分段應(yīng)設(shè)置封尾凍結(jié)孔

、

凍結(jié)壁在本段井筒掘砌期間應(yīng)具有隔絕地下水承受地壓

4.1.3

的功能。

技術(shù)準(zhǔn)備

4.2

施工組織設(shè)計(jì)編制時(shí)，必須有該井筒的井筒檢查鉆孔地質(zhì)

4.2.1

：

報(bào)告和下列技術(shù)資料

；

礦井設(shè)計(jì)概況

1

，、

井筒主要技術(shù)特征包括井口平面坐標(biāo)及高程井筒傾角

2

及方位、凍結(jié)斜長、凍結(jié)起止位置等；

礦井工業(yè)場(chǎng)地以及凍結(jié)區(qū)域范圍內(nèi)和周邊的地形地貌；

3

礦井工業(yè)場(chǎng)地的永久、臨時(shí)設(shè)施布置圖；

4

井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)平面圖和剖面圖；

5

；

礦井工業(yè)場(chǎng)地和斜井凍結(jié)區(qū)域內(nèi)的地下管網(wǎng)及文物資料

6

。

地區(qū)氣象及供電供水資料

7

應(yīng)對(duì)井筒附近的水源井進(jìn)行調(diào)查，收集水源井的用途、數(shù)

4.2.2

量、方位、距離、深度，出、抽水層位及深度，抽水時(shí)間，日抽水量以

及抽水影響半徑等資料。

··

5距離井筒范圍內(nèi)，不應(yīng)設(shè)置水源井；在此范圍內(nèi)的

4.2.3600m

水源井，應(yīng)在凍結(jié)壁形成期間停止使用。

：

井筒檢查孔應(yīng)符合下列規(guī)定

4.2.4

，，

斜井檢查孔應(yīng)沿斜井軸線布置其間距不應(yīng)超過凍

160m

結(jié)起始端、中部、終止端應(yīng)至少各布置個(gè)檢查孔；

1

檢查孔不得布置在井筒掘進(jìn)范圍內(nèi)，且距井筒中心線的水

2

平距離不應(yīng)大于；

25m

；

每個(gè)檢查孔深度應(yīng)超過該處斜井底板以下

330m

（）

每個(gè)檢查孔成果資料應(yīng)有含隔水層水文地質(zhì)特征描

4

述；

應(yīng)全孔取芯，取芯率在黏土層或基巖中不宜小于，在

575%

砂層、破碎帶、軟巖和溶洞充填物中采取率不宜小于；

60%

檢查孔鉆進(jìn)過程，每鉆進(jìn)應(yīng)進(jìn)行一次測(cè)斜，鉆

630m～50m

。

孔偏斜率不應(yīng)大于

1.0%

、

井筒檢查孔地質(zhì)報(bào)告資料應(yīng)滿足地層凍結(jié)井壁設(shè)計(jì)要

4.2.5

求，并應(yīng)具有下列資料：

井筒檢查孔位置、深度，檢查孔主要施工工藝及主要施工

1

過程；

井筒檢查孔地質(zhì)柱狀圖，包括巖性、層厚、傾角、巖芯采取

2

、、；

率累計(jì)深度巖層主要特征的描述

；

井筒穿過地層的地質(zhì)構(gòu)造及分段地溫

3

主要土（巖）層的常規(guī)土工試驗(yàn)資料及按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的人

4

工凍土（巖）試驗(yàn)資料；土工試驗(yàn)取樣的層位、深度應(yīng)與凍土（巖）物

理力學(xué)性能試驗(yàn)層位一致；人工凍土（巖）物理力學(xué)性能試驗(yàn)應(yīng)有

；

專項(xiàng)試驗(yàn)報(bào)告

，、、、

各含水層的特征包括含水層埋深層厚靜止水位滲透

5

系數(shù)、水力坡度、流向、流速、水質(zhì)、水溫，沖積層與基巖的水力聯(lián)

系，基巖掘進(jìn)時(shí)預(yù)計(jì)井筒涌水量。

井筒檢查孔地質(zhì)報(bào)告中應(yīng)有人工凍土物理力學(xué)性能試驗(yàn)

4.2.6

··

6報(bào)告。當(dāng)沖積層厚度小于時(shí)，應(yīng)至少有個(gè)水平的凍土試

100m1

驗(yàn)資料；當(dāng)沖積層厚度時(shí)，應(yīng)至少有個(gè)水平的凍土

100m～200m2

試驗(yàn)資料。強(qiáng)富水性層段應(yīng)增加取樣。

每個(gè)水平的人工凍土物理力學(xué)性能試驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)符合表

4.2.7

的規(guī)定，試驗(yàn)方法應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《人工凍土物理力學(xué)

4.2.7

性能試驗(yàn)》/的有關(guān)規(guī)定。

MTT593

表人工凍土物理力學(xué)性能試驗(yàn)項(xiàng)目

4.2.7

沖積層厚度

試驗(yàn)項(xiàng)目

＜100m100m～200m

-5℃～-12℃

單軸抗壓強(qiáng)度

選種不同溫度

3

-5℃～-12℃

三軸剪切強(qiáng)度

選種不同溫度-5℃～-20℃

2～3

選種不同溫度

4

-5℃～-12℃

單軸壓縮蠕變

選種不同溫度

2

三軸剪切蠕變—

導(dǎo)熱系數(shù)

熱容量

測(cè)定測(cè)定

凍結(jié)溫度

凍脹量和凍脹力

，

斜井凍結(jié)過程中若地層條件變化或有其他要求的應(yīng)收集

4.2.8

，，。

相應(yīng)的資料綜合分析后調(diào)整相應(yīng)技術(shù)文件應(yīng)按規(guī)定審批

凍結(jié)設(shè)計(jì)參數(shù)

4.3

，

斜井凍結(jié)垂深應(yīng)根據(jù)地層埋藏條件確定并應(yīng)符合下列規(guī)

4.3.1

定：

··

7斜井凍結(jié)起始位置的井筒掘進(jìn)斷面底板，宜高于地下水靜

1

水位；

0.5m

沿斜井軸線方向凍結(jié)終端位置應(yīng)使斜井井筒掘進(jìn)斷面頂

2

；

板進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定的隔水地層以上

5m

每?jī)鼋Y(jié)分段凍結(jié)孔深度應(yīng)穿過斜井凍結(jié)段井筒底板

35m

。

以上

斜井井筒各凍結(jié)段單位時(shí)間需冷量可按下式計(jì)算：

4.3.2

n

····（）

Q=πD∑1Hiq4.3.2

η

式中：———凍結(jié)段單位時(shí)間需冷量（/）；

Qkcalh

———凍結(jié)管外直徑（）；

Dm

———凍結(jié)管散熱計(jì)算長度（）；

Him

———凍結(jié)管數(shù)量（個(gè)）；

n

2

———凍結(jié)管散熱系數(shù)，可取/（·）

qq=250kcalmh～

2

/（·）；

280kcalmh

———冷量損失系數(shù)，可取。

1.2～1.3

η

，

當(dāng)?shù)貙訔l件超出本標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)凍結(jié)管散熱系數(shù)和冷量損失

。

系數(shù)應(yīng)通過論證確定

井筒最大需冷量計(jì)算應(yīng)滿足同時(shí)處于積極凍結(jié)期和維護(hù)

4.3.3

凍結(jié)期的各凍結(jié)段的需冷量的總和。

鹽水溫度確定應(yīng)符合下列規(guī)定：

4.3.4

設(shè)計(jì)鹽水溫度可按表選取；

14.3.4

地溫高于時(shí)，鹽水溫度應(yīng)低于表的規(guī)定；

225℃4.3.4

當(dāng)土層含鹽量過多時(shí)，鹽水溫度應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定；

3

。

維護(hù)凍結(jié)期間鹽水溫度可高于表的規(guī)定

44.3.4

（）

表鹽水溫度選取值

4.3.4℃

沖積層厚度

＜100m100m～150m150m～200m

≤6m-23～25-24～-27-26～-30

井筒掘進(jìn)寬度

或高度

＞6m-24～-26-26～-29-29～-32

··

8凍結(jié)孔排距應(yīng)根據(jù)斜井井筒掘進(jìn)寬度確定，當(dāng)斜井井筒掘

4.3.5

進(jìn)寬度大于時(shí)，沿井筒走向宜布置排豎直孔；凍結(jié)孔

4.5m4～6

排間距在沖積層中不宜大于，在基巖中不宜大于。

2.6m3m

斜井邊排孔設(shè)計(jì)布置時(shí)，凍結(jié)孔開孔間距應(yīng)符合下列規(guī)定：

4.3.6

沖積層中開孔間距宜為；

11.4m～1.7m

基巖層中開孔間距不宜大于。

21.8m

斜井中排孔設(shè)計(jì)布置時(shí)，凍結(jié)孔開孔間距宜為

4.3.71.8m～

。

2.4m

制冷站制冷能力應(yīng)符合下列規(guī)定：

4.3.8

制冷站的制冷能力應(yīng)滿足斜井井筒最大需冷量要求；

1

制冷站的制冷能力、鹽水溫度、流量、凍結(jié)孔布置、凍結(jié)孔

2

和凍結(jié)管的質(zhì)量應(yīng)符合凍結(jié)設(shè)計(jì)；

各段凍結(jié)時(shí)間應(yīng)與井筒掘砌相適應(yīng)，滿足井筒連續(xù)掘砌需

3

要。

凍結(jié)壁平均溫度可按表選取。

4.3.94.3.9

表凍結(jié)壁平均溫度選取表（）

4.3.9℃

沖積層厚度頂板側(cè)幫底板

≤100m-8～-10-6～-8-8～-10

100m～150m-10～-12-8～-10-10～-12

150m～200m-12～-15-10～-12-12～-15

凍結(jié)壁厚度

4.4

，

斜井凍結(jié)壁厚度計(jì)算應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和井筒設(shè)計(jì)確定計(jì)

4.4.1

算控制層的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：

沖積層厚度較淺，凍結(jié)段以砂性土層為主的井筒，應(yīng)選擇

1

沖積層底部的含水層作為控制層；

沖積層較深，且中下部賦存多層黏土層的凍結(jié)井筒，應(yīng)選

2

擇底部含水層和深部黏土層作為控制層位。

··

9斜井凍結(jié)壁厚度選取宜符合表的規(guī)定。

4.4.24.4.2

（）

表凍結(jié)壁選取參數(shù)表

4.4.2m

沖積層厚度備注

＜100100～150150～200

—

頂板凍結(jié)壁厚度

≥5.0≥5.5≥6.0

底板凍結(jié)壁厚度—

≥5.0≥5.5≥6.5

側(cè)幫凍結(jié)壁

—

兩幫凍結(jié)壁厚度厚度應(yīng)根據(jù)地

2.0～3.02.8～3.4

層條件合理選取

：，

注軟巖段的凍結(jié)壁厚度可按沖積層凍結(jié)壁厚度確定正常基巖段的凍結(jié)壁厚度

應(yīng)根據(jù)可靠封水原則確定。

凍結(jié)鉆孔設(shè)計(jì)

4.5

、

斜井凍結(jié)孔布置應(yīng)滿足井筒頂?shù)装迮c兩幫凍結(jié)壁交圈的

4.5.1

需要，中排孔宜采用梅花布置方式。

凍結(jié)孔的有效凍結(jié)段實(shí)測(cè)孔間距不應(yīng)超過設(shè)計(jì)最大孔間

4.5.2

，。

距值當(dāng)超過設(shè)計(jì)最大孔間距時(shí)應(yīng)補(bǔ)孔

：

溫度觀測(cè)孔設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定

4.5.3

每?jī)鼋Y(jié)分段應(yīng)在終孔間距偏大或較大的凍結(jié)孔界面上，井

1

筒的左右兩側(cè)或水流上下方應(yīng)布置溫度觀測(cè)孔。每?jī)鼋Y(jié)分段的溫

，

度觀測(cè)孔數(shù)量不宜少于個(gè)凍結(jié)壁左右兩側(cè)應(yīng)各布置個(gè)個(gè)

31～2

外測(cè)孔，凍結(jié)孔最大斜距部位應(yīng)布置個(gè)個(gè)內(nèi)測(cè)孔；

1～2

凍結(jié)分段的溫度觀測(cè)孔布置應(yīng)避開封頭凍結(jié)孔；

2

，。

無法布置水文觀測(cè)孔的井筒應(yīng)增加溫度觀測(cè)孔的數(shù)量

3

，

各凍結(jié)分段均應(yīng)設(shè)置水文觀測(cè)孔水文觀測(cè)孔花管應(yīng)設(shè)置

4.5.4

在凍結(jié)區(qū)域內(nèi)的含水層中。

凍結(jié)管的有效凍結(jié)段以外部分宜采取減少冷量損失的措

4.5.5

。

施

··

10凍結(jié)鉆孔施工與驗(yàn)收

5

一般規(guī)定

5.1

斜井凍結(jié)鉆孔施工時(shí)，應(yīng)在擬凍結(jié)區(qū)的起始端和終端位置

5.1.1

各施工個(gè)取芯孔，取芯范圍為井筒頂板上部和底板下部各。

120m

凍結(jié)孔鉆場(chǎng)基礎(chǔ)應(yīng)牢固平整，可選用灰土基礎(chǔ)；當(dāng)斜井凍

5.1.2

結(jié)鉆孔深度超過時(shí)，鉆機(jī)基礎(chǔ)宜采用混凝土結(jié)構(gòu)，且厚度不

100m

應(yīng)小于，混凝土強(qiáng)度不應(yīng)小于。

300mmC20

，

鉆孔施工時(shí)每臺(tái)鉆機(jī)應(yīng)配備獨(dú)立的泥漿循環(huán)系統(tǒng)泥漿性

5.1.3

。

能參數(shù)應(yīng)根據(jù)不同的地層及時(shí)調(diào)整

鉆孔施工時(shí)應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)附錄進(jìn)行記錄。

5.1.4C

鉆孔施工質(zhì)量

5.2

鉆孔的偏斜應(yīng)符合下列規(guī)定：

5.2.1

，

鉆孔偏斜值應(yīng)符合設(shè)計(jì)偏斜率要求位于沖積層的鉆孔偏

1

，；

斜率不宜大于位于基巖或風(fēng)化帶的鉆孔偏斜率不宜大于

3‰5‰

，；

終孔在沖積層時(shí)邊排孔的最大孔間距不應(yīng)大于

23.0m

終孔在基巖或風(fēng)化帶時(shí)，邊排孔最大孔間距不應(yīng)大于

3

，凍結(jié)區(qū)域內(nèi)部中間孔最大孔間距不應(yīng)大于；

4.0m5.0m

最大孔間距不滿足以上要求時(shí)應(yīng)補(bǔ)孔。

4

鉆孔測(cè)斜、糾偏和防偏應(yīng)符合下列規(guī)定：

5.2.2

，

斜井井筒鉆孔施工過程中必須測(cè)斜距離有效凍結(jié)段垂距

1

；

以上部分根據(jù)鉆進(jìn)情況可測(cè)斜一次有效凍結(jié)段

20m30m～50m

鉆進(jìn)應(yīng)測(cè)斜一次，偏斜超過設(shè)計(jì)要求時(shí)必須糾偏，符合規(guī)定

10m

后再鉆進(jìn)；

鉆孔糾偏可采用掃孔、擴(kuò)孔、鏟孔糾偏法或移位法，當(dāng)以上

2

··

11方法達(dá)不到要求時(shí)應(yīng)采用井下動(dòng)力鉆具定向糾偏；

鉆孔結(jié)束后，應(yīng)繪制鉆孔偏斜平面圖，且應(yīng)符合下列規(guī)定：

3

）、，

凍結(jié)孔溫度觀測(cè)孔及其他用途鉆孔的最終測(cè)斜資料應(yīng)

1

；

繪制在同一平面圖上

）距離井筒有效凍結(jié)段垂距以上部分，應(yīng)每繪制

220m30m

一個(gè)鉆孔水平位置圖；其他層位應(yīng)每繪制一個(gè)鉆孔

10m

水平位置圖；應(yīng)繪制井筒和鉆孔位置關(guān)系圖；

），

鉆孔施工過程應(yīng)保存施工記錄記錄格式可按本標(biāo)準(zhǔn)附

3

。

錄執(zhí)行

C

溫度觀測(cè)孔施工應(yīng)符合下列規(guī)定：

5.2.3

溫度觀測(cè)孔宜在凍結(jié)孔施工結(jié)束后施工，溫度觀測(cè)孔的位

1

置應(yīng)根據(jù)凍結(jié)孔的實(shí)際測(cè)斜成果及各種因素綜合確定，深度不應(yīng)

小于凍結(jié)孔深度；

、

溫度觀測(cè)孔的施工質(zhì)量下放的管材材質(zhì)及安裝質(zhì)量應(yīng)符

2

；

合凍結(jié)孔施工要求

溫度觀測(cè)孔管下放安裝后，不宜做水壓試驗(yàn)，管口宜高出

3

地面，并應(yīng)安設(shè)防護(hù)。

0.5m

水文觀測(cè)孔施工應(yīng)符合下列規(guī)定：

5.2.4

每?jī)鼋Y(jié)分段中部應(yīng)設(shè)置個(gè)水文觀測(cè)孔；

11

，

水文觀測(cè)孔的深度嚴(yán)禁接近或穿過凍結(jié)底板區(qū)域應(yīng)終止

2

；；

在井筒中心位置水文孔在有效凍結(jié)范圍內(nèi)的偏斜率不應(yīng)大于

5‰

水文觀測(cè)孔處于井筒中心位置部分應(yīng)設(shè)置花管，其他層位

3

不應(yīng)設(shè)置花管；花管部分必須采用濾水網(wǎng)等材料包扎；

水文觀測(cè)孔管內(nèi)不得穿扎鋼絲等物品。

4

，

凍結(jié)段處于巖層或風(fēng)化帶時(shí)鋼管與地層之間的環(huán)形空間

5.2.5

，；

應(yīng)進(jìn)行緩凝水泥漿液置換其置換高度應(yīng)進(jìn)入沖積層以上

10m

井筒掘砌結(jié)束后凍結(jié)管內(nèi)部全孔應(yīng)充填水灰比為的水泥漿，

1∶1

充填量不應(yīng)小于凍結(jié)管容積的；凍結(jié)深度小于時(shí)，可在

90%50m

凍結(jié)工程結(jié)束后拔出凍結(jié)管進(jìn)行全孔水泥漿充填。

··

12鉆孔施工結(jié)束后應(yīng)提交施工報(bào)告和測(cè)斜成果圖等相關(guān)資

5.2.6

，。

料經(jīng)驗(yàn)收合格后方可拆除鉆孔施工設(shè)備

驗(yàn)收

5.3

凍結(jié)鉆孔的偏斜、最大孔間距應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第條規(guī)

5.3.15.2.1

，

定和設(shè)計(jì)要求溫度觀測(cè)孔符合本標(biāo)準(zhǔn)第條規(guī)定和設(shè)計(jì)要

5.2.3

求，水文觀測(cè)孔符合本標(biāo)準(zhǔn)第條規(guī)定和設(shè)計(jì)要求。

5.2.4

檢查數(shù)量：逐孔檢查。

：，

檢驗(yàn)方法檢查鉆孔成孔測(cè)斜記錄和成孔總平面偏斜投影圖

，。

并抽查原始測(cè)斜記錄表單抽查比例不應(yīng)小于

30%

鉆孔深度、凍結(jié)管和供液管的下管深度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)深

5.3.2

度。

：。

檢查數(shù)量逐孔檢查

檢驗(yàn)方法：檢查鉆孔施工記錄或丈量鉆具；檢查凍結(jié)管、供液

管的下管記錄或現(xiàn)場(chǎng)抽查復(fù)測(cè)。

水文觀測(cè)孔（或管）的位置、深度、結(jié)構(gòu)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并

5.3.3

。

應(yīng)正常報(bào)道水位變化情況

檢查數(shù)量：逐孔檢查。

檢驗(yàn)方法：檢查觀測(cè)孔的結(jié)構(gòu)、施工記錄和水文管安裝原始記

。

錄

鉆孔與鋼管之間的環(huán)形空間泥漿置換應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第

5.3.4

條的規(guī)定。

5.2.5

檢查數(shù)量：抽查比例不應(yīng)小于。

30%

：。

檢驗(yàn)方法檢查水泥漿的配合比試驗(yàn)報(bào)告及材料使用記錄

鉆孔泥漿性能應(yīng)符合凍結(jié)施工組織設(shè)計(jì)要求。

5.3.5

檢查數(shù)量：逐孔檢查。

：。

檢驗(yàn)方法檢查原材料合格證或化驗(yàn)單和泥漿性能試驗(yàn)記錄

。

凍結(jié)鉆孔分項(xiàng)工程質(zhì)量驗(yàn)收應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)附錄進(jìn)行記錄

5.3.6F

··

13凍結(jié)器安裝與驗(yàn)收

6

一般規(guī)定

6.1

斜井凍結(jié)配液、集液總管應(yīng)沿斜井井筒走向布置，根據(jù)各

6.1.1

段鉆孔完成情況逐段鋪設(shè)。

凍結(jié)管材料應(yīng)選用耐低溫材料，符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《輸送

6.1.2

流體用無縫鋼管》/的有關(guān)規(guī)定。在材料使用溫度范圍

GBT8163

內(nèi)使用時(shí)，應(yīng)做材料理化試驗(yàn)，確定材料符合要求；當(dāng)使用溫度超

，、

出材料要求時(shí)應(yīng)增加材料的低溫力學(xué)試驗(yàn)以及材料的抗沖擊性

，。

韌性試驗(yàn)確定材料低溫工況下的適用性

凍結(jié)管的安裝應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)附錄進(jìn)行記錄。

6.1.3D

凍結(jié)器安裝

6.2

凍結(jié)孔的偏斜經(jīng)檢測(cè)符合要求后，應(yīng)使用合適比重的泥漿

6.2.1

，

沖洗鉆孔后再下放安裝凍結(jié)管凍結(jié)管的下放深度不得小于設(shè)計(jì)

。

凍結(jié)深度

，

斜井凍結(jié)器安裝應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求每個(gè)凍結(jié)器應(yīng)工作正

6.2.2

常。

凍結(jié)管、供液管的材質(zhì)及連接應(yīng)符合下列規(guī)定：

6.2.3

凍結(jié)管必須采用無縫鋼管，每批新鋼管應(yīng)抽樣進(jìn)行壓力試

1

驗(yàn)，試驗(yàn)壓力應(yīng)為，保壓時(shí)間為；

5MPa30min

，；

凍結(jié)管管材應(yīng)優(yōu)先采用號(hào)低碳鋼壁厚不小于

2205mm

，、

凍結(jié)管的安裝應(yīng)優(yōu)先采用內(nèi)襯箍坡口對(duì)焊連接管箍

3

焊材的材質(zhì)必須與管材相適應(yīng)。每個(gè)接頭焊接結(jié)束后應(yīng)留設(shè)

冷卻時(shí)間，再下放凍結(jié)管至鉆孔內(nèi)；采用螺紋管

5min～10min

箍連接時(shí)，必須進(jìn)行地面滲漏試驗(yàn)和連接強(qiáng)度試驗(yàn)，合格后方

··

14可使用；

供液管宜優(yōu)先采用聚乙烯塑料管或焊接鋼管，應(yīng)連接牢

4

靠、嚴(yán)密。供液管的外徑和壁厚應(yīng)符合表的要求。

6.2.3

表供液管的外徑與壁厚（）

6.2.3mm

供液管種類外徑壁厚

聚乙烯塑料管

≥50≥5

焊接鋼管

≥38≥3

凍結(jié)管安裝下放到設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)立即進(jìn)行水壓試驗(yàn)，試

6.2.4

驗(yàn)壓力應(yīng)為全凍結(jié)管內(nèi)鹽水柱與管外清水柱的壓力差及鹽水泵工

作壓力之和的倍，并保持壓力下降不超過，再

230min0.05MPa

延續(xù)壓力不變?yōu)楹细瘛?/p>

15min

斜井凍結(jié)器供液宜采用分組串聯(lián)方式，井筒兩幫與頂?shù)装?/p>

6.2.5

的凍結(jié)器宜分別串聯(lián)，頂、底板凍結(jié)器宜沿井筒橫向串聯(lián)。每個(gè)凍

結(jié)器必須安裝頭部