河南省工程建設標準DBJ41/T175-2017HenanProvinceTechnicalCodeforFreezingMethodin2017-07-20發布2017-09-01實施河南省住房和城鄉建設廳發布DBJ41/T175-2017河南省城市軌道交通聯絡通道凍結法施工技術規程2017-07-20發布2017-09-01實施豫建設標[2017]59號各省轄市、省直管縣(市)住房和城鄉建設局(委),鄭州航空港經濟綜合實驗區市政建設環保局，各有關單位：我省工程建設地方標準，編號為DBJ41/T175-2017,自2017年9月1日起在我省施行。此標準由河南省住房和城鄉建設廳負責管理，技術解釋由鄭河南省住房和城鄉建設廳2017年7月20日根據河南省住房和城鄉建設廳建標[2015]25號文的要求，規范編制組經過充分調查研究，認真總結實踐經驗，參考國外先進標準和國內相關標準規范，并在廣泛征求意見的基礎上，制定了本規本規程主要技術內容：總則、術語與符號、凍結地層勘察和試本規程由河南省住房和城鄉建設廳負責管理，由主編單位負責具體技術內容的解釋。本規程在執行過程中如有意見或建議，請寄送河南工業大學土木建筑學院(地址：鄭州市高新區蓮花街；郵編：450001)。鄭州市軌道交通有限公司河南工業大學河南國控建設集團有限公司上海隧道工程有限公司中國中鐵四局集團有限公司蔣敏敏徐兵壯鄧楠魏國強黃琦恒劉仲寧何振華王瑞劉亞瓊錢曉華賀連生王書磊單金富陳大根1總則 12術語與符號 22.1術語 22.2符號 43凍結地層勘察和試驗 63.1一般規定 63.2勘察資料 63.3凍土試驗資料 73.4其他資料 84地層凍結設計 94.1一般規定 94.2凍結壁設計 4.3凍結孔布置設計 4.4制冷系統設計 5.1一般規定 5.2凍結孔施工 6.2開挖 6.3初期支護 6.5凍結孔封堵 6.6充填注漿和融沉注漿 7監測與檢測 7.1一般規定 7.2溫度監測 7.3變形監測 7.4壓力監測 8.1一般規定 附錄A人工凍土試驗取樣及試樣制備 附錄B土的凍脹試驗 49附錄C人工凍土靜水壓力下固結試驗 附錄D人工凍土單軸抗壓強度試驗 附錄E人工凍土三軸剪切強度試驗 附錄F人工凍土單軸蠕變試驗 附錄G人工凍土三軸蠕變試驗 附錄H人工凍土抗折強度試驗 本規程用詞說明 1.0.1為了推廣應用河南省城市軌道交通區間隧道聯絡通道凍結法在科研、設計、施工中積累的各項成果和經驗，保證河南省城市軌道交通聯絡通道凍結法施工安全與質量，特制定本規程。1.0.2本規程適用于河南省城市軌道交通建設中區間隧道聯絡程、基坑工程采用凍結法施工時，可參照應用本規程。程地質條件及水文地質條件，選擇合理的凍結壁和凍結工藝。在聯絡通道掘進施工中應做到地層凍結與掘進的協調配合，確保施工安全。外，還應符合國家和河南省現行的有關規定。2.1.1聯絡通道crosspassage地鐵區間隧道之間設置的橫向逃生通道。通道及泵站因其緊急疏散和匯集、排放區間積水的雙重功能而被相輔應用。本規程2.1.2凍結法groundfreezingmethod水地層進行凍結，形成具有臨時承載和隔水作用并滿足工程施工安全需要的凍結壁，然后在凍結壁的保護下進行構筑物掘砌作業的一種施工方法。2.1.3凍結壁frozensoilwall用凍結技術在構筑物周圍地層所形成的具有一定厚度和強度的連續凍結巖土體。又稱凍土帷幕或凍土墻。凍結壁由兩兩相交2.1.4凍結壁形成期periodoffrozensoilwallformation從地層凍結開始至凍結壁形成達到設計要求所需的時間。2.1.5凍結孔freezehole按設計要求布置在聯絡通道周圍用于安裝凍結器的鉆孔，有垂直孔、水平孔、傾斜孔之分。凍結孔一般沿構筑物的環線布置，該環線稱為凍結孔布置圈。2.1.6凍結孔間距aspacebetweentwoadjacentfreezeholes相鄰兩凍結孔之間的距離。凍結孔不同深度處的凍結孔間距一般也是不同的。相鄰凍結孔孔口之間的距離稱為凍結孔開孔間2.1.7凍結器freezingapparatus安設在凍結孔內，用以循環冷媒劑并與地層進行熱交換的裝用來觀測和釋放土層水土壓力的孔(管)。布置在凍結壁及凍結降溫區內、用于安裝溫度傳感器監測不同時期地層溫度分布狀況的鉆孔。測溫數據用來計算凍結壁擴展速度、凍結壁厚度和凍結壁平均溫度等特性參數。2.1.10冷凍站refrigerationplant在擬建聯絡通道附近集中安設制冷設備和設施的場所。冷凍卻水循環系統及供電系統構成。2.1.11強制解凍artificialthawing凍結法施工完成后，利用人工加熱的方法將原凍結壁解凍，縮短解凍周期的方法。2.1.12凍結原狀土試樣frozenundisturbedsoilspecimen從凍結土結構物中取得凍結原狀土，進行加工而成的凍土由原狀土經烘干、破碎、配土、加工成型，再負溫凍結而成的凍土試樣。2.1.14凍脹率frostheaveratio試樣在無側向變形、無縱向荷載條件下，經單向凍結，其縱向的高度增量與試樣原高度比值。2.1.15凍脹力frostheavepressure試樣在無側向變形、無縱向荷載，且上下端條件下，經單向凍結后所產生的單位面積軸向推力。2.1.16融沉注漿thawsettlementgroutingEq——凍土侵入開挖面以內厚度(mm);t——凍結時間(d);t;——預計凍結壁交圈時間(d);凍結孔成孔控制間距(m);q——凍結管吸熱系數[kJ/(m2·h)],可取1047kJ/(m2·h)~1172kJ/(m2·h);m——冷量損失系數，取1.1~1.25;AT去回路鹽水溫差(℃),一般取△T=1℃~2℃;H——鹽水泵計算揚程(m);h?——鹽水干管和集、配液管中的壓頭損失(m);h?——供液管中的壓頭損失(m);h?——凍結器環形空間的壓頭損失(m);h?——封閉式循環系統中回路鹽水管高出鹽水泵的高度，宜取h?——蒸發器內的鹽水壓頭損失(m);d——鹽水管的直徑(m);L——鹽水管的長度(m);w——鹽水流速(m/s);λ——鹽水流動阻力系數；μ——鹽水動力黏度系數(Pa·s);W?——冷卻水計算總循環量(m3/h);W?——冷凝器冷卻水用量(m3/h);W?——冷凍機冷卻水用量(m3/h);W?——補充水量(m3/h);t?——冷凝器出水溫度(℃);t?——冷凝器進水溫度(℃);t?——補充水溫度(℃)。3.1.1凍結地層的勘察工作應根據工程規模，在前期隧道勘察、提出建議。3.1.4勘探工作應充分結合工程特點、交通條件、機具設備等因素，防止對地下管線、地下工程的破壞。應妥善回填。3.2.1地表環境及地下管線資料。施工前應核查場地條件、聯絡通道施工影響范圍內的地表及地下建(構)筑物、設備、管線的特征及其與擬建聯絡通道的位置關系等情況，以及建(構)筑物、設備和管線等的保護要求。詳勘并提供勘察孔地質柱狀圖及相關描述，包括勘察孔全深范圍內的土層分布圖、土層名稱、層頂標高、層厚、取樣點位置、土體性狀、包含物及物理特征等。距聯絡通道中心線兩側10m~25m的范圍內，且兩側各不少于1個。勘察孔深度不小于聯絡通道結構埋深10m。3.2.4應查明受聯絡通道施工影響范圍內的巖土層分布，確定土體和凍土的強度指標，并在勘察報告中說明。3.2.5勘察孔資料還應說明含水層及地下水活動特征。應包括含水層埋深、厚度、滲透系數、地下水水位及其變化幅度，以及含水層與地表水體的水力聯系等。對于承壓含水層，應詳細分析其與度超過5m/d時，還應提供該含水層的地下水流向、流速等資料，3.2.7應對聯絡通道附近的水源井、降水井進行調查，收集水源時間，日抽水量以及抽水影響半徑等資料。3.2.8在聯絡通道附近透水砂層中，設計時應考慮周圍降水對施工的影響，若繼續降水施工，凍結設計應考慮降水產生的不利水量、塑性指標、顆粒組成、內摩擦角和黏結力、膨脹量和承載3.3.2凍結地層的熱物理特性指標。包括原始地溫、結冰溫度、導熱系數、比熱和凍脹率等。3.3.3凍結地層的物理力學特性指標。包括彈性模量、泊松比、抗壓強度、剪切強度、抗折強度、蠕變參數和融沉率等。3.4其他資料3.4.1聯絡通道結構施工圖。3.4.2其他與聯絡通道凍結法設計、施工有關資料。包括擬建聯區氣象資料等。4.1一般規定4.1.1聯絡通道凍結設計應在凍結施工期間以保證土方開挖和復合式承載體系。部外荷載進行設計。4.1.4聯絡通道凍結設計應包含以下內容：凍結壁設計、凍結孔布置設計、制冷系統設計、初期支護結構設計、應急防護門結構設計及隧道支撐設計、融沉注漿工藝、監測。4.1.5在地層凍結區域內有以下情況時，設計中應進行深入分析并采取針對性措施：1地下水流速大于5m/d,有集中水流或地下水水位有明顯波動(≥2m/d);5有其他可能影響地層凍結或地層凍結可能嚴重影響周圍環境的情況。4.1.6當凍結壁表面直接與大氣接觸，或通過導熱物體與大氣產4.1.7在凍結壁形成期間，凍結壁內或凍結壁外200m區域內的透水砂層中不宜采取降水措施。必須降水施工時，凍結設計應充分考慮降水產生的不利影響。4.2凍結壁設計凍結壁按其功能與要求分為三類，見表4.2.1。應根據凍結壁功能要求分類選擇不同形式和安全性能的凍結壁結構。類別功能與要求說明I僅用于止水而無承載要求如巖石裂隙和混凝土界面縫隙止水Ⅱ僅用于承載而無止水要求如不透水黏性土層的加固Ⅲ既要求承載又要求止水如含水砂土層的加固與止水3在含水土層中凍結壁應按封閉形式設計；通道部分可采用直墻圓拱凍結壁，集水井可采用“V”字形凍結壁凍結加固；凍結壁的幾何形狀宜與擬建地下結構的輪廓接近，并易于布置凍結孔；4凍結壁結構形式的選擇應有利于控制土層凍脹與融沉對周圍環境的影響；應按承受全部外荷載計算。1)凍結壁的荷載應包括土壓力、水壓力、土方開挖影響范圍以內地表建(構)筑物荷載、地表超載及其他臨時荷載。2)對于地下水位以下的砂土、砂質粉土和碎石土宜按水土分算的原則計算；對于地下水位以下的黏性土、黏質粉土宜按水土合算的原則計算。3)垂直土壓力按計算點以上覆土重量及地面建筑物荷載、地面超載計算；側向土壓力按朗肯主動土壓力計算，也可采用經驗公式計算；基底土反力按靜力平衡計算。4)側向土壓力計算的經驗公式為：P.——計算點的垂直土壓力；K——側壓力系數，一般取K=0.5。度)、鹽水溫度、凍結孔間距、凍結壁厚度、凍結管直徑、凍結時間綜合確定。聯絡通道凍結壁平均溫度可按表4.2.3-1選取。凍結壁與隧道管片交界面處凍結土層厚度不應小于1m。凍結壁平均溫度也可采用圖解法、解析法等進行計算。開挖深度H;(m)凍結壁平均溫度T(℃)-6~-8-8~-10所處土層無相似凍土試驗數據可參考的情況下應做凍土物理力學性能試驗，且應符合本規范要求。1)鹽水溫度與鹽水流量應滿足在規定的時間內使凍結壁厚度和平均溫度達到設計值的需要。2)最低鹽水溫度應根據設計的凍結壁厚度、平均溫度、地層環境及氣候條件確定，宜按表4.2.3-2選取。設計凍結壁平均溫度低、地溫高時宜取較低的鹽水溫度。凍結壁平均溫度Tp(°C)-6~-8-8~-10最低鹽水溫度T,(℃)-26~-28-28~-30-30~-323)積極凍結2~3d4)凍結孔單孔鹽水流量應根據凍結管散熱要求、去回路鹽水溫差和凍結管直徑確定。凍結管內鹽水流動狀態宜處于層流與紊流之間。凍結孔單孔鹽水流量可按表4.2.3-3選取，凍結管直徑大時宜取較大的鹽水流量。40~80單孔鹽水流量Qyk(m3/h)3.0~5.05.0~8.0深度、工程地質及水文地質條件和可能達到的凍結壁平均溫度等綜合條件確定。Ⅱ類和Ⅲ類凍結壁應按承載力要求設計凍結壁1)凍結壁內力宜采用結構荷載模型方法計算。2)凍結壁的力學計算模型可按均質線彈性體簡化，其力學特和抗剪強度檢驗：R——凍土的強度指標；K強度檢驗安全系數，Ⅲ類凍結壁強度檢驗安全系數宜按表4.2.4選取，Ⅱ類凍結壁強度檢驗安全系數宜取Ⅲ類凍結壁的0.9倍。抗壓抗折抗剪安全系數5進行凍結壁設計時應驗算凍結壁的變形，計算凍結壁最大變形應不超過30mm。4.2.5凍結壁設計應符合下列要求：1凍結壁有效厚度可按下式計算：vdp——凍結壁單側平均擴展速度(mm/d);Eq——凍土侵入開挖面以內厚度(mm);t——凍結時間(d)。凍結壁單側平均擴展速度可按表4.2.5選取或采用測溫數據凍結時間t(d)0~2021~3031~4041~5051~60速度vdp(mm/d)2凍結壁交圈時間可按下式估算：式中：t;——預計凍結壁交圈時間(d);凍結孔成孔控制間距(m);vp——凍結壁單側平均擴展速度(m/d)。3在凍結壁形成期，預計凍結壁厚度不應小于設計要求值，法計算。均溫度的設計要求；3當單排凍結孔不能滿足凍結壁設計要求時，可布置多排凍4.3.2凍結孔最大允許偏斜值即凍結孔成孔軌跡與設計軌跡之凍結孔類型水平或傾斜凍結孔豎直凍結孔凍結孔深度H(m)40~100凍結孔最大允許偏斜值(mm)350~600250~4004.3.3凍結孔間距：1凍結孔最大允許終孔間距指設計凍土范圍內凍結孔終孔位置和相鄰凍結孔的垂直距離。單排凍結孔成孔控制間距應符合表4.3.3的規定。集水井位置開挖時凍結時間比隧道正常段長10d以上，凍結孔深度小于10m時允許終孔間距為1400mm。凍結孔類型水平或傾斜凍結孔豎直凍結孔凍結孔深度H(m)40~100最大允許終孔2當布置單排凍結孔在規定凍結工期內達不到設計凍結壁厚度和平均溫度時，應布置多排凍結孔凍結。4.3.4凍結管1凍結管應選用導熱和低溫性能好的材質，宜采用低碳鋼無2凍結管外徑可選用89mm~127mm,不宜小于73mm,管壁厚度不宜小于5mm。4.4制冷系統設計4.4.1制冷能力計算宜按照以下規定計算：1凍結管吸熱能力按式(4.4.1-1)計算：q——凍結管吸熱系數[kJ/(m2·h)],可取1047kJ/(m2·h)~1172kJ/(m2·h);A——凍結管總表面積(m2)。2冷凍站所需制冷能力按式(4.4.1-2)計算：m——冷量損失系數，取1.1~1.25。4.4.2冷凍機選擇應滿足下列規定：1制冷劑循環系統的冷凝溫度應比冷卻水循環系統的出水溫度高3℃~5℃;2制冷劑循環系統的蒸發溫度應比設計最低鹽水溫度低5℃3冷凍機的型號與數量應根據計算制冷能力、制冷劑循環系統的冷凝溫度、蒸發溫度確定，選定冷凍機的總制冷能力不得小于計算制冷能力。4.4.3地層凍結鹽水應符合下列規定：1地層凍結用鹽水(冷媒劑)宜采用氯化鈣水溶液。2氯化鈣水溶液的凝固點應低于設計鹽水溫度8℃~10℃,比重宜為1.26~1.27。3鹽水中可摻加氫氧化鈉或重鉻酸鈉以減輕鹽水對金屬的腐蝕。4氯化鈣水溶液應充滿循環系統中所有的容器和管路。氯化鈣用量可按下式計算確定：g——單位鹽水體積固體氯化鈣含量(kg/m3);p——固體氯化鈣純度，無水氯化鈣取96%,晶體氯化鈣V?——凍結器內鹽水體積(m3);V?——干管及集、配液管內鹽水體積(m3);V?——蒸發器和鹽水箱內鹽水體積(m3)。4.4.4鹽水管路設計應符合下列規定：1按鹽水流速計算供液管、干管和配、集液管管徑。鹽水在凍結器環形空間的流速宜為0.1m/s~0.3m/s,在供液管中的流速宜為0.6m/s~1.5m/s,在干管及配、集液管中的流速宜為1.5m/s~2.0m/s。2鹽水干管及配、集液管可選用普通低碳鋼無縫鋼管、焊接鋼管或聚氯乙烯管，管壁厚度不宜小于4.5mm。供液管可選用鋼管或聚乙烯增強塑料管，供液管接頭必須有足夠強度以防斷裂。3在鹽水干管中宜安裝軟接頭以減小溫度應力和制冷設備運轉引起的震動。4.4.5鹽水泵設計應符合下列規定：1鹽水循環總流量應按下式計算：Qz——計算制冷能力(kJ/h);y——鹽水密度(kg/m3);2鹽水泵揚程應按下式計算：H.=1.15(h?+h?+h?+h?)+h?+h?+h?(4.4.5-2)h?——鹽水干管和集、配液管中的壓頭損失(m);h?——供液管中的壓頭損失(m);h?——凍結器環形空間的壓頭損失(m);h?——鹽水泵的壓頭損失，可取3m~5m;h?——封閉式循環系統中回路鹽水管高出鹽水泵的高度，宜取h,——蒸發器內的鹽水壓頭損失(m)。其中：(紊流)層流),L——鹽水管的長度(m);g——重力加速度，9.81m/s2;μ——鹽水動力黏度系數(Pa·s);γ——鹽水密度(kg/m3)。3鹽水泵電動機功率按下式確定：N=1.25·W·H。·y/(102×3600×ηl·η2)(4.4.5-3)式中：n?——鹽水泵的效率，取0.75;η?——電動機的效率，取0.85;y——鹽水密度(kg/m3)。4應按鹽水循環計算總流量、鹽水泵揚程和電機功率選擇水泵型號和臺數，配備鹽水泵在計算揚程下的總流量不得小于計算流量。4.4.6冷卻水設計應符合下列規定：1冷凍站冷卻水總循環量按下式計算：式中：W?——冷卻水計算總循環量(m3/h);W?——冷凝器冷卻水用量(m3/h);W,——冷凍機冷卻水用量(m3/h)。其中采用殼管式冷凝器時的冷卻水用水為：冷凝器的總負荷(kJ/h);△T——冷凝器進出水溫差，(℃),取△T=3℃~5℃。2補充水量宜按下式計算：t?——冷凝器出水溫度(℃);t?——冷凝器進水溫度(℃);to——補充水溫度(℃)。3冷卻水宜應采用不結垢冷卻水，水溫宜低于28℃。4應按冷卻水計算總循環量選擇冷卻水循環泵型號和臺數，水泵揚程以20m為宜。4.4.7低溫容器及管路保溫設計應符合下列規定：1制冷劑循環系統的中壓、低壓容器和管路、鹽水箱、鹽水干管和配、集液管等低溫容器和管路必須保溫；2保溫層敷設宜使其外表面溫度比露點溫度高2℃,保溫層不宜產生凝結水，使冷量損失在允許范圍內；3宜選用聚苯乙烯等制品的保溫材料，導熱系數宜小于0.04W/(m·K);4低溫容器、管路的保溫層均應鋪設防潮層；5同時應符合現行國家標準《工業設備及管道絕熱工程設計規范》CB50264的有關規定。3凍結施工前，應進一步查清聯絡通道處的詳細地質資料，了解盾構推進施工情況，同時應查清凍結施工影響范圍內的地下管線、構筑物及建筑物分布，提出施工過程中的保護措施；必須進行檢驗校核，確保其精確；施工現場。5.1.2在凍結壁質量達到設計要求且開挖準備工作驗收合格后，方可轉入開挖工序。度，減小施工風險。工方法。在地層沉降控制要求高的地層中應用鉆進法時，宜實施保壓鉆進。5.2.2凍結孔的開孔位置、偏斜值、成孔間距及深度應符合設計要求。安裝孔口管和閥門后再開鉆透隧道管片，孔口管安裝應符合下列外徑10mm~20mm,管壁厚度3mm~8mm。孔口管管端應加工2在混凝土管片上安裝孔口管時，應先用鉆進深150mm~之間不得滲漏。孔口管壁厚。則立即用水泥漿或水泥-水玻璃雙液漿進行注漿補償。注入量不應小于流出量的1.5倍。況調整泥漿成分、配比，防止鉆孔塌孔引起地層沉降。5.2.7凍結孔施工結束后應采用水泥漿或水泥-水玻璃雙液漿封堵凍結管與孔口管之間的縫隙。的最大偏斜值。修正凍結孔設計方位。工軌跡，減小凍結孔最大成孔間距，使凍結孔間距均勻。況優化凍結孔施工工藝參數。用于施工。與傾角，確保孔口段凍結管方位滿足設計要求。法測斜。5.2.11凍結孔施工完成后應根據測斜數據繪制喇叭口、正常通道、對側隧道與聯絡通道交界面、集水井等斷面的凍結孔偏斜孔位圖。2泄壓孔應布置在開挖區非凍土內，泄壓孔應貫通開挖區內1凍結管材質和規格應符合設計要求，不得采用焊接鋼管。每節凍結管材宜有長度及順序編號記錄。當采用絲扣連接時，凍度不宜小于6mm,管壁厚度不宜大于10mm。內襯箍兩端要打坡口，利于供液管的安裝。管接頭強度不宜小于母管強度的60%;當需要拔管或預計凍結壁強度的80%,并宜采用加內襯管的對焊連接接頭。跟管鉆進時凍管宜采用帶內襯管對焊連接。用焊條應與管材材質相匹配，焊縫應飽滿且與管壁齊平。凍結管5凍結管管口露出孔口管不宜小于100mm。6凍結管內不得留有任何雜物。作面鹽水壓力的1.5~2倍，且不宜低于0.7MPa。經試壓30min壓力下降不超過0.05MPa,再延續15min壓力保持不變為合格。1)試壓不合格的凍結管必須進行處理，達到設計壓力要求后方可使用。無法處理時應補孔。2)向下傾斜的凍結管出現滲漏時，可在漏管中下入小直徑凍結管的方法進行處理，并在小直徑凍結管外側充滿清水或泥漿。厚度宜為3mm~4mm,宜采用直接對焊連接。下套管的凍結孔數不得多于凍結孔總數的5%。小直徑凍結管下放深度和耐壓要求應與普通凍結管相同。3)向上傾斜的凍結管漏管不宜采用下入小直徑凍結管的方法5.3.2供液管安裝：1供液管可采用聚乙烯增強塑料管或鋼管。供液管的管徑與壁厚可按表5.3.2選用。供液管品種外徑(mm)壁厚(mm)焊接鋼管聚乙烯增強塑料管3凍結器端頭與鹽水去回路管的連接應牢固、嚴密，不得4凍結器宜采用串、并聯方式分組與配、集液管連接，每組串聯凍結器長度宜適中并基本一致，以保證各凍結器鹽水流量均勻并滿足設計要求。凍結器與配、集液管之間宜用軟管連接，軟管在工況溫度下耐壓不應低于1MPa。管路連接應便于安裝流量計監測單孔鹽水流量，每組凍結器的進出口各裝閥門和溫度測點，以便控制單孔流量。值不小于正常鹽水系統壓力的1.2倍。若發現滲漏要重新補焊。5.4.1冷凍站可設置在地鐵車站地面廣場、車站地下站廳層或凍5.4.2冷凍站廠房防火應符合現行國家標準《建筑設計防火規5.4.3冷凍站應通風良好。采用冷卻塔給冷卻水降溫時，冷凍站應加強通風排熱，冷凍站通風條件不能滿足設備降溫需求時可安裝軸流風機強制通風。、《機械設備安裝工程施工及驗收通用規范》GB配電系統安裝及調試應符合現行國家標準《電氣裝置安裝工程盤5.4.6冷凍站采用的設備、壓力容器及管道閥門必須清洗干凈并敏性試驗。5.4.7冷卻水源水質不符合冷凝器等設備的使用要求時，應安設冷卻水水質處理裝置，提高冷卻效率。5.4.8冷凍站鹽水系統的管路應采用低碳無縫鋼管，也可以采用耐壓、耐低溫的新型管材。管件、法蘭盤等應采用耐低溫的碳素鋼制作。鹽水管路應設置軟連接，消除管路熱脹冷縮的影響；應在去路、回路設置逆止閥。水液面可視自動報警系統。干管上及位于配液管首尾凍結器的供、回液管上，應設置流量計。5.4.10管路上的測溫孔插座位置、尺寸及角度應符合有關規定和設計要求。性試驗，且符合下列規定：1冷凍機充制冷劑前，制冷系統各部位必須進行試漏檢驗，并應符合表5.4.11的規定或設備其他相關規定的要求。工作面鹽水壓力的1.5倍，并應持續30min壓力不下降。部位高壓系統低壓系統試壓表壓力(MPa)保溫層和防潮層，并宜對制冷系統按統一規定的顏色刷漆。管路應采用不同顏色以區分去路和回路，并在管路上標識鹽水流向。設備標識完整，警告標識清晰。應符合冷凍施工規范。冷凍站應配置足夠的滅火器、備用氯化鈣。5.5.1冷凍站正式運轉前應對冷卻水、冷媒劑及制冷劑系統進行試運轉，各系統應符合下列要求：統運轉正常。轉，空氣放凈，無雜物堵塞。能正式充制冷劑。制冷劑充量應達到設計要求。常，鹽水溫度逐漸下降；4冷凍機易損件、儀表、制冷劑和冷凍機油均應配備足夠。液溫度宜正常、基本一致，頭部、膠管結霜宜均勻；3冷媒溫度應高于制冷劑蒸發溫度5℃~7℃,冷凝溫度應高于冷卻水溫度3℃~5℃;4冷卻水進出水溫差宜為3℃~5℃;片表面密貼，黏結牢固。保溫層敷設范圍不得小于設計凍結壁邊界外2m。溫材料。導熱系數不應大于0.04W/(m·K),吸水率不應大于2%。可采用聚氨酯、橡塑、聚苯乙烯和聚乙烯軟質泡沫等保溫材料。保溫層厚度不應小于30mm,可取30~50mm。3在凍結孔未穿透管片一側的隧道管片表面敷設冷凍排管用于凍結壁補強和保溫。冷凍排管的敷設范圍不應小于凍結壁設計厚度。冷凍排管的冷量一般由冷凍站低溫鹽水供應，冷凍排管的內徑不應小于30mm,管間距不應大于500mm。冷凍排管與管片間的空隙應用水泥或黏土填實。5.5.5在開挖期間不得擅自停止或減少凍結孔供冷。如在積極凍結期間發生短暫停凍，應按停凍時間的2倍相應延長積極凍結體穩定性的影響，并制定相應技術措施，確保開挖和結構施工5.5.6初期支護結構完成后或凍結壁各項參數達到設計值，由于各種原因暫時無法開挖時，應進入維護凍結。維護凍結的鹽水溫度不高于-25℃,單個凍結孔鹽水流量不小于3m3/h。5.5.7聯絡通道主體結構施工結束后方可停止凍結，拆除制冷設備和管路。6.1.1在聯絡通道開挖前，應按隧道結構設計要求安裝隧道支撐。隧道支撐可采用多邊形支撐或環形支撐，也可另行設計支撐。隧道支撐的設計和安裝宜符合下列要求：1隧道內單側聯絡通道預留口應設不少于2榀，應分別安裝在洞口兩側的隧道管片接縫處。隧道支撐安裝偏離隧道管片接縫2每榀隧道支撐應設不少于7個支撐點均勻地支撐隧道管千斤頂以調整支撐力。穩定性。6.1.2開挖前應在開挖側通道預留洞口上安裝應急防護門。防護門設計、安裝與使用應符合下列要求：開挖和結構施工。凝土管片上，應采取措施固定牢靠且密封完好；防護門結構設計和安裝應符合現行國家標準《鋼結構設計規范》GB50017的規定。護門安裝后進行氣密性試驗，并配備風量不小于6m3/min的空壓機為防護門內供氣，要求在不停空壓機時試驗氣壓能保持在設計5防護門開關應便于人工操作，緊固螺栓、扳手等配件及操作工具應準備到位。6聯絡通道開挖時發生透水、冒砂事故時，先采取急救措施；若急救措施無效，應立即關閉防護門，并向防護門內壓水，使防護門內水壓維持在設計壓力。級的透水砂層聯絡通道應在主體結構全部完成后拆除防護門和對情況，防護門和對面管片不得拆除。6.1.3在集水井位置有透水的砂性土層時，應設集水井井口防護門或蓋板。開挖集水井時如發生透水、冒砂事故，立即關上防護門，并向集水井內壓水或注入聚氨酯等注漿充填材料。防護門應能承受所在深度的地下水壓。6.2.1開挖前應進行試挖，正式開挖應在試挖判定具備開挖條件后再進行。量，測溫孔溫度變化，泄壓孔水壓變化及泄水情況，實測后計算分析得出凍結壁厚度、平均溫度和凍結壁與隧道管片交界面溫度，以及根據測溫結果繪制的重要部位的凍結壁剖面圖等施工記錄、圖設計值，冷凍機等機電設備及電源完好，制冷系統運轉正常；5編制試挖報告并經監理批復確認。3施工材料與施工機具準備就緒；作面的可靠通訊聯絡系統。6.2.5試挖時應在聯絡通道入口未凍區內管片上開設直徑80mm~120mm的探孔，探孔挖深400mm~600mm,檢查孔內無泥、水連續流出或有少量泥水流出但流量逐漸變小并在24h6.2.6聯絡通道開挖應采取短段掘砌的作業方法，隨挖隨支，嚴6.2.7開挖橫斷面方向尺寸應滿足設計要求，通道開挖中心線偏6.2.10夏季開挖過程中，宜對喇叭口處的初期支護內側采用50mm厚泡沫塑料板進行保溫。6.2.11正式開挖應采用以下施工順序：1)開挖側開門洞，架設臨時型鋼支架；2)通道開挖和初期支護；3)喇叭口開挖(刷大)和初期支護；4)隧道鋼管片拆除；5)外防水施工；6)鋼筋綁扎、預埋件安設和立模；7)混凝土澆注。1)開挖和初期支護；2)外防水施工；3)鋼筋綁扎、預埋件安設和立模；4)混凝土澆注。挖區內的凍結管。6.3.1初期支護應能承受25%~50%的凍結壁荷載。在以下情況之一時初期支護宜按承受50%凍結壁荷載設計：2通道開挖區附近3m內有特殊變形控制要求的重要建(構)筑物。6.3.2初期支護可采用由鋼筋格柵、鋼筋網和噴射混凝土層等組成的復合支護形式，也可采用如圖6.3.2所示的由噴射混凝土、充填層充填層木背板鋼支架噴射混泥工(1)通道噴射混泥(2)集水井6.3.3鋼筋格柵及鋼筋網加工應滿足以下要求：設計要求，其施焊應滿足設計及鋼筋焊接規范要求；±15mm。向必須分別連接牢固。泥凈漿凝結效果試驗，初凝時間不應超過5min,終凝時間不應超1配合比：水泥與砂石重量比應取1.4~4.5,砂率應取45%~2原材料稱量允許偏差為：水泥和速凝劑±2%;砂石±3%。面間混凝土，然后再噴鋼筋格柵之間混凝土；2每次噴射厚度為：邊墻70mm~100mm;拱頂50mm~再噴射，應清洗噴射層表面；于25%;滲漏水等現象。平整度允許偏差為30mm。6.4.1聯絡通道結構及防水層應按照設計和有關施工規范施工。6.4.2應在澆筑完通道二次襯砌混凝土且其強度達到設計要求后方可進行集水井開挖。6.4.3混凝土初凝時間應根據施工工序安排和混凝土需要二次倒運等情況確定。每次澆筑混凝土時應在現場用試模制成標準試塊，用于檢測混凝土抗壓強度和抗滲等級。同時應考慮環境溫度6.4.4混凝土澆注宜采用混凝土輸送泵，應采取措施確保通道拱部混凝土澆筑密實。6.4.5在結構混凝土與隧道管片接觸部位應按設計要求施工錨筋，且縱筋與隧道管片應按設計要求錨固連接。6.4.6排水管應包裹在結構混凝土層里，不得與土層直接接觸；6.5.1應在停止凍結后3d~5d內將隧道內凍結孔封堵完成。6.5.2凍結孔封堵質量應遵循下列規定：1停凍后應對遺棄在地層中的凍結管采用強度等級不低于M10的水泥砂漿或C15以上混凝土進行充填，自凍結管口向孔內充填長度不應小于1.5m,充填時要排除凍結管內鹽水；3混凝土管片上割除孔口管或凍結管后留下的孔口應用速凝堵漏劑封堵或用其他耐久性、密封性高的材料封堵，并預埋注漿管進行注漿堵漏；混凝土填滿鋼管片格倉；漿和地層融沉補償注漿。進行注漿。6.6.3襯砌后充填注漿應在停止凍結后3d~7d內實施。注漿6.6.4襯砌后充填注漿宜采用水灰比為0.8:1~1:1單液水泥注漿宜按由下而上的順序進行，當上一層注漿孔連續返漿后即可停止該層注漿，直至拱頂充填滿為止。集水井部位注漿壓力不得大于0.1MPa,通道部位注漿壓力不得大于靜水壓力。沉補償注漿。融沉補償注漿應遵循少量、多次、多點、均勻的原則。一個月每半月不大于0.5mm時，可停止融沉補償注漿。為注漿加固質量驗收依據。6.6.10融沉補償注漿時可以對凍結壁進行強制解凍。強制解凍宜分區、對稱進行，并在解凍的同時進行跟蹤注漿。強制解凍應加強對周圍環境的監控，并應布置專用測溫孔檢測凍結壁解凍范圍。6.6.11強制解凍宜采用在凍結器中循環熱鹽水的方式。熱鹽水溫度宜控制在30℃~70℃。進行監測和檢測。在凍結施工期間還應監測施工影響范圍內的隧道管片和周邊環境、周邊建(構)筑物、管線等的沉降和變形。7.1.2監測和檢測方案應由具有相應資質的監測單位編制，并按規定程序報批后實施。7.1.3監測單位應對監測數據和現場巡查情況分析整理，確保數據正確、可靠，按時提交監測報表；當監測值達到報警值時，應立即發出報警通知。7.1.4測點布置及測量方法應符合現行國家標準《城市軌道交道交通工程監測技術規范》GB50911和行業標準《城市測量規范》CJJ/T8等有關規范的規定。7.1.5監測方案應包括工程概況、工程地質條件、周邊環境狀況、監測目的、監測依據、測點布置及布點圖、監測方法及精度、監測頻率、監測報警值、監測成果的主要內容、監測人員組成及主要儀器設備、信息反饋制度等，同時應針對項目特點提出相應防范措施。7.1.6現場檢測和監測應在工程施工期間完成。對有特殊要求的工程，應根據工程特點，確定必要的項目，在使用期內繼續進行。7.2溫度監測7.2.1在聯絡通道施工期間應監測凍結施工影響范圍內的鹽水的監測。7.2.2聯絡通道在凍結施工期間應對去、回路鹽水溫度進行監測，包括鹽水干管去、回路溫度及凍結管串聯安裝的回路鹽水溫回路鹽水的溫度監測點可設在回路調節閥門附近，對每組串聯回路管的鹽水溫度進行監測。7.2.3聯絡通道施工期間凍結壁與結構接觸面的溫度監測：儀器使用前應該進行標定；情況。壓、制冷劑充量、冷凍潤滑油加油量；水溫度、清水進水和回水溫度；部膠管結霜情況；4補充水及循環水水泵的運轉情況，補充水的流量及水溫，冷凝器進、出水溫度及流量。1凍結區域內設置測溫孔監測凍結壁厚度、凍結壁平均溫工的要求。測定凍結壁與隧道管片界面溫度時，測點距離界面不3測溫孔內宜采用電子溫度計，溫度測量精度應達到±0.5℃。測溫管內應無水、無殘渣，安裝完測溫元件和線纜后，管口進行密封，應有防止測溫元件位置變化的措施。度應每隔12h~24h監測一次以上，泄壓孔壓力上漲后每隔6h~12h監測一次；在開挖和結構施工期間，所有測點每隔4h～12h監測一次以上；停凍后至凍結壁全部融化期間宜每隔1d~3d監測一次，監測點可以適當減少。或用溫度儀監測每2h~3h一次。化情況，隨時調整監測頻率。4凍結壁幫壁溫度使用高精度點溫計或用精密水銀溫度計監測，凍結壁溫度監測頻率每天1~3次；當工作面溫度過高等不7.3變形監測7.3.1在聯絡通道施工期間應監測凍結施工影響范圍內的隧道管片、地表、地下管線及鄰近建(構)筑物的變形。7.3.2聯絡通道監測應從鉆孔開始至融沉注漿后4~5個月為止，且滿足監測數據收斂的要求。2地面及周圍建構筑物和管線變形監測范圍應以聯絡通道道正上方地面投影外側20m。別布設深層監測點。在地面布設深層監測點時應穿透路面結構硬殼層，埋設進入原狀土60cm以上的沉降標桿。2隧道內垂直位移監測點應在聯絡通道兩側各50m范圍內按先密后疏的原則布設，聯絡通道兩側10環范圍內每2環布設一個測點，10環外每4環布設一個測點，監測點宜按環號進行編號。3隧道管徑收斂監測斷面應布設在聯絡通道鄰近兩側管片上，然后往兩端按2環、4環間距延伸各布設2個斷面，每條線布設6個斷面，上下行線共計布設12個斷面，監測斷面宜按環號進行編號，監測斷面布置的部位應與隧道垂直位移監測點同環。7.3.5隧道變形及周邊環境監測點應在施工開始前連續采集3次穩定的數據作為初始值，聯絡通道施工期間應按信息化監測要求實施同步監測。聯絡通道施工監測應盡量利用隧道施工監測測點。在施工過程中監測頻率宜按表7.3.5確定，可根據監測數據變化幅度進行適當調整。監測內容監測頻率鉆孔期間凍結期間開挖融沉注漿自然解凍強制解凍地下管線垂直位移監測1次/d1次/2d1次/d次/(2~5)d;第4、5個月次/1d;第2個月以后1次/(10~鄰近建(構)筑物垂直位移監測1次/d1次/2d1次/d地表剖面垂直位移監測1次/d1次/2d1次/d隧道垂直位移監測1次/d1次/2d1次/d隧道收斂監測1次/2d1次/2d1次/d驗確定，當無具體報警值時，可參照表7.3.6確定。監測內容監測報警值日報警值(mm/d)累計報警鉆孔期間凍結期間開挖融沉注漿隧道垂直位移監測收斂監測7.3.7聯絡通道施工周邊地下管線監測報警值應在調查分析管線功能、材質、工作壓力、鋪設年代等的基礎上，結合工程經驗綜合確定。當無具體報警值時，可參照表7.3.7確定。監測對象日報警值(mm/d)累計報警值(mm)剛性管線壓力管非壓力管柔性管線7.3.8確定。監測內容監測報警值日報警值(mm/d)累計報警值(mm)鉆孔期間凍結期間開挖融沉注漿地表沉降+10~-30臨近建(構)筑物垂直位移7.3.9建(構)筑物垂直位移的累計報警值應根據建(構)筑物對變形的適應能力確定7.3.10建(構)筑物的變形控制指標還應滿足《建筑地基基礎設要求。7.3.11融沉注漿的結束應以地面沉降變形穩定為依據。當凍結壁已全部融化，且不注漿的情況下實測地表沉降持續一個月每半個月不大于0.5mm時，可停止監測。力應為凍結工作面鹽水壓力的1.5~2倍，且不宜低于0.7MPa。不變為合格。7.4.2制冷系統和鹽水系統的工作壓力，直接通過系統上安裝的7.4.3泄壓孔壓力等應符合下列要求：1泄壓孔孔口應安裝壓力表和用于泄水的旁通管和控制閥門。壓力表的精度應達到±0.02MPa以上。2冷凍站運轉前期，應每隔12h~24h監測一次地層水壓。水壓開始上漲后，應每隔6h~12h監測一次地層水壓。管片肋板；2凍結孔最大允許偏斜150mm(凍結孔成孔軌跡與設計軌跡之間的距離),凍結孔開孔位置誤差不應大于100mm,開孔間距3凍結孔布孔質量驗收應以凍結孔成孔間距和凍結孔與開挖面距離為準，當凍結孔布孔位置受到限制時，可適當加大凍結孔成孔控制間距。7.5.2聯絡通道凍結施工中凍結管的試壓值應符合下列要求：凍結管安裝完成后應進行試壓，試驗壓力應為凍結工作面鹽水壓力的1.5~2.0倍，且不小于0.7MPa,經試壓30min壓力下降不超過7.5.3聯絡通道凍結施工中供液管的材質和規格、下入凍結管的深度應符合下列要求：有足夠強度；凍結管管底100mm位置。供液管管端應留有斷面面積不小于供液管斷面面積的回水通道。7.5.4對凍結器供冷發生異常(如鹽水有漏失，或凍結效果難以確定)的部位，應打探孔檢測凍結壁溫度或開挖區內土體的穩定情況。可以從隧道兩側開挖區域內打通長探孔檢驗凍結效果。7.5.5聯絡通道開挖構筑中應對開挖掘進長關規定：1開挖進尺宜取500mm～800mm,首次掘進長度不小于1200mm,并應與初期支護的鋼格柵間距一致。2可采取全斷面開挖方式且開挖斷面超挖不大于30mm,開挖面土體難以自立時可以放坡，最大空頂距不大于1000mm,開挖7.5.6初期支護軸線偏差不大于20mm,型鋼支架垂直度偏差不凝土厚度應符合下列要求：滿足《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規范》GB50086的要求。預埋厚度控制釘、噴射線；噴射混凝土厚度應用鉆孔法檢查。噴射厚度檢查點密度：結構性噴層每100m2/個，防護性噴層為400m2/個，隧洞拱部噴層為每(50~80)m2/個。噴層厚度合格標準：用鉆孔法檢查的所有點中應有60%的噴射厚度不小于設計厚度，最小值不應小于設計厚度的60%,檢查孔的凹痕、氣泡、雜質、明疤等缺陷不應超過3處。7.5.9聯絡通道結構竣工后，混凝土抗壓強度和抗滲壓力應符合設計要求，無漏筋、漏振，其允許偏差應符合有關規定。7.5.10注漿過程中應填寫各項注漿記錄表與質量抽檢報告，并作為注漿加固質量驗收依據。8.1一般規定8.1.1為確保區間聯絡通道凍結法施工安全，施工單位應根據環境條件、地質條件、設計文件等基礎性資料和相關工程建設標準，結合自身施工經驗，針對各級風險工程編制應急預案。8.1.2在開工前應根據施工圖設計文件、風險評估結果、周邊環安全控制、監測預警、應急救援技術。8.2管理要求8.2.2應急預案應按施工階段對其相應風險源進行識別分析，并采取適當的對策進行處置。組成人員。8.2.5應急預案應開展有針對性的演練。8.2.6凍結施工應包含但不限于為以下質量安全問題與突發事件制訂防范措施：損壞等發生孔口水砂涌出；4開挖過程因凍結壁不交圈、解凍或破壞引起出水冒泥，因5地層水土流失、凍脹、融沉和開挖引起周管線和地面道路、設備及建(構)筑物嚴重變形甚至破壞；6施工過程中發生重大人身傷亡事故。8.2.7在聯絡通道施工過程中施工單位必須儲備一定數量的救援物質，以保證應急救援的需要。應急物質清單見表8.2.7。序號材料名稱單位數量存在地備注1注漿泵套1工作面鉆進、開挖2千斤頂、葫蘆個4工作面開挖階段3電焊及常用工具套1工作面開挖階段4水泥t3隧道內開挖階段5水玻璃桶3隧道內開挖階段6木版m33隧道內開挖階段7應急沙包沙袋m35隧道內開挖階段8棉被袋1隧道內鉆進階段9麻絲袋1隧道內鉆進階段架子管及扣件批1隧道內鉆進階段的取樣、試樣制備。~150)mm×(25~75)mm,高徑比為0.5;凍土抗折強度試驗試樣2試樣擊實密度應均勻，重塑土含水率和粗細顆粒混合都應均勻。兩次測定的重塑土密度與原狀土密度的差值應不大于0.03g/cm3,并應取兩次測量值的平均值。寸，并做好土性、標高、層位及數量等土樣記錄；位事先提出特殊要求，可協商確定。B.0.1土的凍脹試驗適用于人工凍土凍脹率和凍脹力的測定。比為0.5,每層土試樣數量不應少于3個。B.0.3凍脹率測試應符合下列規定：1試驗前應將凍脹儀器的冷板溫度調節至所需試驗溫度，若20min、30min、1h、2h、3h、6h、12h讀取(12h后每隔2h測讀試樣高度變化值)。若為封閉系統凍脹試驗，直至讀數不變值小于等于0.02mm,或由數據采集系統自動記錄。B.0.4凍脹力測試應符合下列規定：1應在冷板溫度達到試驗溫度時，開始試驗，若為開敞系統，需接通恒溫水源；2試樣在某級荷載下間隔2h不再凍脹時，則試樣在該級荷載下達到穩定，允許凍脹量不應大于0.01mm,記錄施加的平衡荷B.0.5凍脹率應按下列公式確定：Em=△h/h?×100(B.0.5-1)△h——0~t時間內試樣的軸向變形(mm);h?——試驗前試樣高度(mm)。B.0.6凍脹力應按下列公式確定：On=F/A(B.0.6-1)F——t時刻試樣的軸向荷載(N);A——t試樣的截面積(mm2)。B.0.7凍脹率試驗或凍脹力試驗應分別以三個試樣測量值的平均值作為試驗結果。當三個試樣凍脹率或凍脹力中的最大值和最小值與中間值之差均超過中間值的15%時，該組試驗應C.0.1人工凍土靜水壓力下固結試驗適用于測定在恒定靜水壓力和軸向排氣下凍土的固結程度與時間的關系，計算凍土的三維固結度及主固結點。按中華人民共和國煤炭行業標準《人工凍土物理力學性能試驗第和6.2.3的規定進行，且每種圍壓取2個試樣。度(m)。C.0.5試驗溫度為-15℃~-1℃內的某一溫度時，其波動度應不大于±0.2℃;試驗溫度為-15℃以下的某一試驗溫度時，其波動度應不大于±0.3℃。三軸壓力室供液增壓應保持所需壓力，當三軸壓力室進液增量趨于零時停止加壓。平方根為橫坐標，繪制變形與時間平方根關系曲線(圖C.0.7-1),線，令其橫坐標為前一直線橫坐標的1.15倍，則后一直線與d-√t曲線交點所對應的時間的平方即為試樣固結度達90%所需的時間t90,(C.0.7-1)h——最大排水距離，等于某級壓力下試樣的初始和終了高度的平均值之半(cm);固結度達90%所需的時間(s)。2時間對數法：對某一級壓力，以試樣的變形為縱坐標，的對數為橫坐標，繪制變形與時間對數關系曲線(圖C.0.7-2),在關系曲線的開始段，選任一時間t?,查得相對應的變形值d?,再取時間t?=t?/4,查得相對應的變形值d?,則2d?-d?,即為do;另長曲線中部的直線段和通過曲線尾部數點切線的交點即為理論終點d10,則d?o=(d.+d100)/2,對應于d?的時間即為試樣固結度達50%所需的時間t?0,某一級壓力下的固結系數應按下式計算：(C.0.7-2)等人工凍土無側限抗壓強度和對應的應力-應變關系的測試和具備使試樣軸向應變速率為1.0%/min和0.1%/min的加載條件；采用負荷增加速率控制式必須具備在(0~60)MPa/min范圍內恒定任一加載速率值。D.0.3試驗溫度應符合凍結壁的溫度，通常選取-10℃;也可進行多種試驗溫度的試驗。6.2.2和6.2.3的規定進行。每層土每個試驗溫度試樣數量D.0.5選取的試樣應變速率為1.0%/min,設定加載速率，當軸向應變在3%之內時，每增加0.3%～0.5%(或軸向變形0.5mm)測讀一次軸向變形和力值；超過3%時，每增加0.6%~1.0%(或軸D.0.6當力值達到峰值或穩定時，再繼續增加3%~5%的應變大于20%為止。如果在剛性試驗機上做應力-應變全過程試驗，則一直進行到應力接近零為止。D.0.7單軸負荷增加速率控制式下凍土瞬時單軸抗壓強度試驗大于20%為止。E1=△h/h?(D.0.8)式中：ε?——軸向應變；h?——試驗前試樣高度(mm)。D.0.9試樣橫截面積校正應按下列公式確定：A。=A?/(1-ε1)(D.0A?——試驗前試樣截面積(mm2)。D.0.10應力計算應按下列公式確定：F——軸向荷載(N)。D.0.11抗壓強度靈敏度計算應S,=σb/σb(D.0.11)式中：ob——原狀人工凍土瞬時單軸抗壓強度(MPa);o1——重塑人工凍土瞬時單軸抗壓強度(MPa)。D.0.12單軸抗壓強度以三個試樣測量值的平均值作為試驗結果，當三個試樣單軸抗壓強度中的最大值和最小值與中間值之差均超過中間值的15%時，該組試驗應重做。附錄E人工凍土三軸剪切強度試驗E.0.1人工凍土三軸剪切強度試驗適用于對凍結原狀土及凍結重塑土三軸壓縮強度參數測試和計算。E.0.2試樣應采用凍結原狀土試樣和凍結重塑土試樣，制備方法按中華人民共和國煤炭行業標準《人工凍土物理力學性能試驗第一部分：人工凍土試驗取樣及試樣制備方法》MT/T593.1中6.2.2和6.2.3的規定進行。單試樣分級加載時取1個試樣，多試樣加載時應取3~4個試樣。E.0.3試驗溫度應符合凍結壁的溫度，通常選取-10℃;也可進行多種試驗溫度的試驗。E.0.4確定出三級圍壓值：(0.013H-1)MPa、(0.013H)MPa和(0.013H+1)MPa,或(0.013H)MPa、(0.013H+1)MPa和(0.013H+2)MPa(當深度小于120m時)。其中H為試驗土層深度(m),0.013HE.0.5軸向應變速率取1%/min,測讀應力應變和體變，當軸向應力不再增加時，繼續加載至軸向應變增加3%~5%,若壓力傳感器讀數無明顯變化，軸向應變達到20%停止試驗。E.0.6多試樣三軸剪切試驗：1固結后的試樣高度及面積分別按照式(E.0.6-1)和式A.=(V?-△V)/h(E.0.6-2)固結后試樣高度(mm);h?——固結前試樣高度(mm);△h?——固結后試樣高度的變化量(mm);固結后試樣截面積(mm2);A?——固結前試樣體積(mm3);△V——固結后試樣體積變化量(mm3)。式(E.0.6-3)、式(E.0.6-4)和式(E.0.6-5)計算。其中應變包括軸向應變和試樣平均徑向應變。E?=△D/D?E?——試樣平均徑向應變；A——剪切過程中試樣截面積(mm2)。E.0.7單試樣分級加載三軸剪切試驗：(E.0.6-2)計算，試驗中的試樣軸向應變和面體變測量儀缸體截面積(mm2);(σ?-0?)05——50%的破壞應力(MPa);(E.0.8)(E.0.9)在坐標軸上為圓為半徑(f注腳表示破壞應力),在T~σ應力平面圖繪制莫爾破損應力圓。各個不同圍壓s?下破損應力圓的公切線，即為莫爾破損圓包絡線。莫爾破損應力圓絡線與縱坐標的截距即為黏聚力c;此破損應力圓包絡線與水平F.0.1人工凍土單軸蠕變試驗適用于單向壓縮應力條件下凍結原狀土及重塑土蠕變性能的測試和計算。按中華人民共和國煤炭行業標準《人工凍土物理力學性能試驗第和6.2.3的規定進行。多試樣單軸蠕變試驗一種土層應取5個試樣，單試樣分級加載單軸蠕變試驗一種土層應取2個試樣，其中一個試樣用于進行瞬時單軸抗壓強度試驗。F.0.3試驗溫度應符合凍結壁的溫度，通常選取-10℃;也可進行多種試驗溫度的試驗。F.0.4多試樣單軸蠕變試驗試樣加載時應迅速加載至所需荷載或應力值，試樣所受應力宜保持恒定(其波動度不超過±10kPa)。試樣變形已達穩定(de/dt≤0.0005h-1,I類蠕變)24h以上或趨(de/dt≤0.0005h-1,I類蠕變),或變形速率趨于常數(Id2ε/dt2l≤0.0005h-1,Ⅱ類蠕變)超過24h(但不超過48h)時，一級蠕變結束。當某一級的測試進入第三階段，不能再進行下一步加載時，可將此級蠕變進行到試驗破壞為止。Ec=Eh-Ee(F.0.6-2)式中：ε——軸向總應變；h?——試驗前試樣高度(mm);蠕變應變；E——彈性應變(加載過程瞬時應變)。2徑向應變應按下列公式確定：Ed=△D/D?(F.0.6-3)D?——試驗前試樣平均直徑(mm)。1應力應按下列公式確定：σ;=K;σb(F.0.7-1)式中：σ——第i級加載時試樣所受應力(MPa);σb——瞬時單軸抗壓強度(MPa)。2荷載應按下列公式確定：P?=σ;A(F.0.7-2)(F.0.7-3)A;——試樣在加第i級荷載時的橫截面積(mm2)。F.0.8單軸蠕變數學模型及蠕變參數：根據試驗數據建立相應的蠕變數學模型：宜采用下列函數描述蠕變數學模型：(F.0.8-2)式中：T——試驗溫度(℃);G.0.1人工凍土三軸蠕變試驗適用于軸對稱三向剪切應力條件下凍結原狀土及重塑土蠕變性能的測試和計算。G.0.2試樣應采用凍結原狀土試樣或凍結重塑土試樣，制備方法按中華人民共和國煤炭行業標準《人工凍土物理力學性能試驗第一部的規定進行。多試樣三軸蠕變應取5個試樣，單試樣分級加載三軸蠕G.0.3試驗溫度應符合凍結壁的溫度，通常選取-10℃;也可進行多種試驗溫度的試驗。G.0.4多試樣分別加載，應在恒定圍壓下將試樣迅速加載至所需荷載或應力值，試驗過程中試樣所受應力應保持穩定，波動度不應超過±10kPa。當試樣變形已穩定(de/dt≤0.0005h-1,I類蠕變)24h以上或已破壞(Ⅱ類蠕變)時，試驗結束。G.0.5單試樣分級加載，測定進行到變形已穩定(de/dt≤0.0005h-2,Ⅱ類蠕變)24h以上(不超過48h),一級蠕變結束。當某一級的測試進入第三階段，不能再進行下一級加載時，可將此級蠕變進行到試樣破壞為止。G.0.6應變計算：1軸向應變應按下列公式確定：E?=△h/h?(G.0.6-1)E1c=E1-Ee(G.0.6-2)h?——試驗前試樣軸向長度(mm);E?e——試樣軸向蠕變應變；E——彈性應變(加載過程中瞬時應變)。2徑向應變應按下列公式確定：(G.0.6-3)(G.0.6-4)E?=(G.0.6-3)(G.0.6-4)E3c=E?-E?e試樣總平均徑向應變；△D——試樣徑向總平均變化量(mm);D?——試驗前試樣平均直徑(mm);試樣平均徑向蠕變應變(從對應的軸向蠕變應變開始時刻計);E?e——試樣加恒定蠕變應力后平均瞬時徑向應變(與對應的瞬時軸向應變時間段一致)。3應變強度應按下列公式確定：應變強度。當忽略試樣徑向蠕變應變：(G.0.6-5)(G.0.6-6)G.0.7應力計算：1應力強度應按下列公式確定：σ?——軸向主應力(MPa);O?——徑向主應力(MPa)。2應力強度取值應按下列公式確定：T;=k;Tb(G.0.7-2)式中：T;——第i級蠕變應力強度取值(MPa);Tb——試樣瞬時應力強度(MPa)。G.0.8蠕變數學模型按下列公式確定：式中：T——試驗溫度(℃);采用冪函數描述人工凍土蠕變數學模型如下：(G.0.8-2)B——試驗確定的應力影響無量綱常數；C——試驗確定的時間影響無量綱常數；D——試驗確定的溫度影響無量綱常數。折強度的測試和計算。結重塑土試樣，其制備方法按MT/T593.1中6.2.3的規定進行。試樣規格采用200mm×50mm×50mm。每層土每個試驗溫度應取4個試樣。行多種試驗溫度的試驗。H.0.4試樣放置按圖H.0.4所示，在試驗機的支座上應放穩對中，承壓面應選擇試樣成型時的側面，支座和加壓頭的間距尺寸偏1-加壓頭，2-試樣，3-支座頭H.0.5試樣應進行兩次預彎，預彎荷載均相當于破壞荷載的H.0.6加載時，應以60N/s的速度連續均勻加載調整試驗機油門直至試樣破壞；若試樣未破壞，支座位置發生錯H.0.7人工凍土抗折強度計算：(H.0.7-1)P——破壞荷載(N);L——支座間距(即跨度)(mm);b——試樣截面寬度(mm);h——試樣截面高度(mm)。H.0.8抗折強度應以三個試樣測值的平均值作為試驗結果。當三個試樣抗折強度中的最大值和最小值與中間值之差均超過中間值的15%時，該組試驗應重做。1為便于執行本規程條文時區別對待，對嚴格要求程度不同的用詞說明如下：1)表示很嚴格，非這樣做不可的用詞：正面詞采用“必須”;反面詞采用“嚴禁”。2)表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的用詞：正面詞采用“應”;反面詞采用“不應”或“不得”。3)表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的用詞：正面詞采用“宜”;反面詞采用“不宜”。4)表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的，采用“可”。2條文中指明應按其他有關標準和規范的規定執行，寫法為“應按……執行”或“應符合……的規定”。非必須按所指定的標準和規范的規定執行時，寫法為“可參照……”。河南省工程建設標準河南省城市軌道交通聯絡通道凍結法施工技術規程DBJ41/T175-2017條文說明1總則 2術語與符號 3凍結地層勘察和試驗 3.1一般規定 3.2勘察資料 3.3凍土試驗資料 3.4其他資料 4地層凍結設計 4.1一般規定 4.2凍結壁設計 4.4制冷系統設計 5凍結施工 5.1一般規定 5.2凍結孔施工 5.3凍結器安裝 5.4冷凍站安裝 6.2開挖 6.3初期支護 8應急預案 1.0.1本條文指出了制定本規程的目的和依據。在執行本規程時，必須掌握這個指導原則。1.0.2本條文規定本規程的適用范圍是河南省城市軌道交通隧道建設中應用凍結法施工的聯絡通道工程。地層凍結技術應用廣考使用本規程。1.0.3凍結法施工遇到的水文地質條件和周邊環境工況復雜，結合現有的凍結鉆孔水平，科學設計凍結壁；做到掘砌與凍結的密切1.0.4聯絡通道凍結法施工，除應符合本規程的規定外，尚應符合聯絡通道凍結法施工相關的混凝土結構工程、地下鐵道工程、地質勘探工程、制冷工程、供電工程、特種設備及機電設備安裝工程方面已頒布的規范、規程中的有關條文。上述規范、規程中，除了少數內容需要放在本規程中外，其他條文不再重復。式泵站。積極凍結期。2.1.8可以通過觀測凍結壁圍護結構內泄壓孔水壓變化來判斷境的影響。2.1.9凍結壁平均溫度通常指凍結壁有效厚度范圍內的平均3.2.6在聯絡通道附近有水源井大量抽取地下水，會引起大的地下水流動，影響地層凍結效果，推遲凍結壁形成時間。聯絡通道附近有大抽水量的水源井或有地下古河道時，凍結設計前，應提供實測地下水流速、流向的資料，以便在設計中采取針對性的技術3.2.8在聯絡通道附近200mm~300mm范圍內的透水砂層中，凍結壁形成期間周圍施工不應采取降水措施。若繼續降水施工，的不利影響。標準通過試驗方法測定，試驗項目和試驗內容可按表1確定。序號試驗類別試驗要求備注1單軸抗壓強度試驗選3種不同溫度—2三軸剪切強度試驗選3種不同溫度續表1序號試驗類別試驗要求備注3抗折試驗選3種不同溫度可執行混凝土試驗標準4凍脹試驗-5℃~-25℃選3種不同溫度5導熱系數測定凍土與非凍土—6熱容量測定凍土與非凍土—7凍結溫度測定—由于受目前試驗條件的限制，可以不要求每項工程都進行土層熱物理特性試驗和凍土物理力學特性試驗。但應當采用可靠的工程類比方法對凍結法設計的安全性進行評估。3.3.4本試驗選用的土樣為鄭州地鐵1號線區間聯絡通道附近的三種土樣，分別為1#中砂、2#細砂和3#細砂。鄭州地鐵聯絡通道附近的土層地下水位較高，均為飽和土體，試驗參數和方案見表2。土樣密度(g/cm3)溫度(℃)圍壓(MPa)1)3種土質不同溫度的應力-應變曲線見圖1。橫向應力098橫向應力098r=-15Co7(a)1#應力-應變曲線(b)2#應力-應變曲線(c)3#應力-應變曲線圖13種土質應力-應變曲線凍土的抗壓強度主要由土顆粒骨架的強度、冰的強度和冰與土顆粒的膠結作用這三部分組成。應力-應變曲線都表現出了應土脆性破壞特性。2)抗壓強度與溫度的關系曲線見圖2。圖2抗壓強度與溫度的關系曲線抗壓強度對溫度有明細的依賴性；對于同一種土樣來說，溫度越低抗壓強度越大；溫度一定時，含水率大的土樣其抗剪強度也1)抗折強度與溫度的關系見圖3。0千#溫度(℃)T在低溫凍