凍結(jié)法演示稿

巖土工程特殊施工技術(shù)教學(xué)細綱

緒論第1章

巖土工程凍結(jié)法施工技術(shù)§1-1凍結(jié)法發(fā)展現(xiàn)狀§1-2凍結(jié)法施工技術(shù)§1-3地層凍結(jié)技術(shù)設(shè)計§1-4凍結(jié)理論研究現(xiàn)狀§1-5制冷器材與局部凍結(jié)技術(shù)第2章

松散破碎巖土層的注漿技術(shù)§2-1巖土層注漿加固技術(shù)現(xiàn)狀§2-2注漿加固技術(shù)理論§2-3注漿材料分析§2-4注漿工藝及應(yīng)用技術(shù)第3章

地下連續(xù)墻施工技術(shù)§3-1地下連續(xù)墻的發(fā)展現(xiàn)狀§3-2地下連續(xù)墻的設(shè)計計算§3-3地下連續(xù)墻的施工工藝§3-4地下連續(xù)墻的施工技術(shù)設(shè)計第4章

巖土邊坡支護的土釘墻技術(shù)§4-1土釘墻技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀§4-2土釘墻支護理論§4-3土釘墻的設(shè)計與施工技術(shù)第5章

巖土工程沉井施工技術(shù)§5-1沉井法的發(fā)展現(xiàn)狀§5-2沉井法技術(shù)設(shè)計§5-3沉井施工技術(shù)第6章

水域巖土工程施工技術(shù)§6-1沉管施工技術(shù)§6-2頂管施工技術(shù)§6-3沉箱與圍堰施工技術(shù)第7章

深基坑支護技術(shù)§7-1深基坑支護形式§7-2深基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計與計算§7-3深基坑施工事故分析第8章

復(fù)合地基加固技術(shù)§8-1復(fù)合地基加固理論現(xiàn)狀§8-2復(fù)合地基承載力與變形計算§8-3復(fù)合地基施工技術(shù)

主要參考書目：1.城市地下工程，陶龍光等，科學(xué)出版社；2.地基處理與托換技術(shù)，葉書麟等，建筑工業(yè)出版社；3.巖土加固實用技術(shù)，程良奎等，地震出版社；4.特殊鑿井，中國礦大編寫，煤炭工業(yè)出版社。5.深基坑支護設(shè)計與施工，余志成，施文華編著，中國建筑工業(yè)出版社6.地基處理與基坑支護工程，黃生根等，中國地質(zhì)大學(xué)出版社巖土工程特殊施工技術(shù)第一章巖土工程凍結(jié)法施工技術(shù)§1-1凍結(jié)法發(fā)展現(xiàn)狀1．應(yīng)用條件及特點：凍結(jié)法是巖土工程施工中的一種輔助手段，當遇到涌水、流沙和淤泥等復(fù)雜不穩(wěn)定地質(zhì)條件時，在技術(shù)經(jīng)濟分析比較的基礎(chǔ)上，可選用凍結(jié)法施工。該方法的特點是技術(shù)可靠，安全性高，特別適用于在松散含水表土層的土木工程施工。缺點是準備時間長，設(shè)備較多，成本較高。2．應(yīng)用與發(fā)展過程：德國采礦工程師F.H.Poetsch探索不穩(wěn)定地層鑿井技術(shù)，于1880年提出了凍結(jié)法鑿井的原理，1883年首次應(yīng)用于鑿井工程中并獲成功。在日本及歐洲各國的城市地鐵等市政工程中都有廣泛應(yīng)用。我國1956開始采用凍結(jié)法施工立井井筒，先后建成了盡百個井筒，至今最大凍結(jié)深度已達435m，穿過的最大表土深度為374.5m。70年代北京地鐵采用了凍結(jié)法施工，凍結(jié)長度90m，深80m，采用明槽開挖。80年代用于東海拉爾水泥廠上料基坑、鳳臺淮河大橋主橋墩基礎(chǔ)施工。90年代上海地鐵、北京地鐵采用水平凍結(jié)技術(shù)。

§1-2凍結(jié)法施工技術(shù)1.凍結(jié)法基本原理：凍結(jié)法是在巖土工程開挖之前，用人工制冷的方法將開挖工程周圍的巖土層凍結(jié)成封閉的凍結(jié)圈（壁），以臨時加固地層，抵抗地壓，隔絕地下水，然后在凍結(jié)壁的保護下進行正常施工的一種特殊施工法。首先要打一定數(shù)量的凍結(jié)孔，孔內(nèi)安裝凍結(jié)器。冷凍站制出的低溫鹽水（大約-30oC）經(jīng)輸送干管送到各孔內(nèi)凍結(jié)管，再由回路干管至冷凍站的鹽水箱。如圖所示圖1-1常用一級壓縮凍結(jié)系統(tǒng)示意圖1—

氨壓縮機；2—油脂分離器；3—冷凝器；4—儲氨器；5—關(guān)閉閥；6—調(diào)節(jié)閥；7—氨液分離器；8—蒸發(fā)器；9—鹽水箱；10—鹽水泵；11—供液干管；12—配液圈；13—凍結(jié)器；14—集液圈；15—回液干管；16—集油器；17—冷卻水泵；18—低壓氨管路低溫鹽水(約-20oC）在凍結(jié)管中沿環(huán)形空間流動時，吸收其周圍巖層的熱量，使周圍巖層凍結(jié)，逐漸擴展形成凍結(jié)壁。隨著鹽水循環(huán)的進行，凍結(jié)壁厚度逐漸增大，直到達到設(shè)計厚度和強度為止。實際人工凍結(jié)法的原理是：鹽水吸收巖層的熱，并把這部分熱量傳給氨，經(jīng)壓縮機作功后，氨又把這部分熱量傳給冷卻水，冷卻水把熱量帶到大自然中去。2.凍結(jié)技術(shù)的三個循環(huán)系統(tǒng):凍結(jié)制冷系統(tǒng)可分為三個循環(huán)系統(tǒng)：即氨循環(huán)系統(tǒng)、鹽水循環(huán)系統(tǒng)和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)3.凍結(jié)施工技術(shù)的三個階段:施工準備期：打凍結(jié)鉆孔，凍結(jié)站建設(shè)和設(shè)備安裝。積極凍結(jié)期：該階段用設(shè)備的最大制冷能力工作，使地層盡快達到凍結(jié)厚度和凍結(jié)強度。工程開挖和消極凍結(jié)期：

工程開挖期間稱為消極凍結(jié)期。由于消極凍結(jié)期間只需要維護凍結(jié)壁不再擴展，又叫維護凍結(jié)期。4.常規(guī)凍結(jié)法的施工工序A.凍結(jié)孔的鉆進：目前立井施工、隧道施工、基坑圍護等凍結(jié)施工主要采用垂直孔；近年的北京和上海地鐵施工采用了水平孔凍結(jié)技術(shù)。凍結(jié)孔的施工和一般地質(zhì)鉆孔類似，開孔直徑105-200mm，采用泥漿循環(huán)并進行偏斜控制。B．凍結(jié)管的安裝：包括凍結(jié)管和供液管的下放和安裝。C．制冷站和供冷管道的安裝：包括鹽水循環(huán)系統(tǒng)管路和設(shè)備安裝、制冷劑（氨或氟利昂）壓縮循環(huán)系統(tǒng)管路與設(shè)備安裝、清水循環(huán)系統(tǒng)管路和設(shè)備安裝、供電和控制線路的安裝以及保溫施工等。D．地層凍結(jié)和維護：通過調(diào)試，使得各設(shè)備達到正常運轉(zhuǎn)指標，便可進入積極凍結(jié)期。該階段要按設(shè)計最大制冷量運轉(zhuǎn)，注重凍結(jié)壁形成的觀測工作，及時預(yù)報凍結(jié)壁形成情況。凍結(jié)壁達到設(shè)計要求，進入巖土工程開挖施工階段，即維護凍結(jié)期；此時適當減少供冷，控制凍結(jié)壁的發(fā)展即可。E．土木開挖工程施工：§1-3地層凍結(jié)技術(shù)設(shè)計1.凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)形式首先應(yīng)根據(jù)施工需要選擇凍結(jié)壁的形式。（1）圓形和橢圓形帷幕。選用圓形和橢圓形帷幕，能充分利用凍土墻的抗壓承載能力，具有最好的受力性能，經(jīng)濟也較合理。（2）直墻和重力壩連續(xù)墻。直墻結(jié)構(gòu)受力性能較差，凍土?xí)霈F(xiàn)拉應(yīng)力，一般需要內(nèi)支撐。重力壩墻在受力方面有改善，承載能力有所提高，但工程量相應(yīng)較大，需要布置傾斜凍結(jié)孔。直墻結(jié)構(gòu)要進行穩(wěn)定性計算。（3）連拱型凍土連續(xù)墻。為了克服凍土墻的不利受力條件，將多個圓拱或扁拱排列起來組成凍土連續(xù)墻。這樣可使墻體中主要出現(xiàn)壓應(yīng)力，同時還可利用未凍土體的自身拱形作用來改善受力情況。2．凍結(jié)壁參數(shù)設(shè)計設(shè)計參數(shù)有凍土壁厚度，平均溫度，布孔參數(shù)，凍結(jié)時間。上述參數(shù)的計算與整個費用優(yōu)化，工期優(yōu)化有關(guān)，目前以經(jīng)驗為主，需要理論研究。（1）根據(jù)凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)和打鉆技術(shù)水平選取開孔距離，鉆孔控制偏斜率；（2）根據(jù)施工計劃和制冷技術(shù)和裝備水平，初選鹽水溫度和積極凍結(jié)時間；（3）根據(jù)布孔參數(shù)，鹽水溫度，凍結(jié)時間進行溫度計算，得出凍結(jié)壁厚度和平均溫度；（4）根據(jù)土壓力和凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)驗算凍結(jié)壁厚度；（5）若凍結(jié)壁厚度達不到技術(shù)要求，則要調(diào)整上述凍結(jié)參數(shù)，反復(fù)計算直到技術(shù)可靠、費用和工期目標最優(yōu)。3．凍結(jié)方案設(shè)計凍結(jié)方案大致分以下幾種：

1．一次凍全深：適應(yīng)性強，能通過多層含水砂層。其不足是深部凍結(jié)壁和淺部凍結(jié)壁厚度相差大，要求制冷能力大。

2．差異凍結(jié)法：如果表土上部為含水豐富的不穩(wěn)定地層而下部為厚度很大的風化巖層或厚度不大但裂隙發(fā)育、涌水量大的基巖時，可以采用差異凍結(jié)方案。該方法也稱為長短管凍結(jié)。3．分期凍結(jié)方案：當一次凍結(jié)深度很大時，如立井凍結(jié)，為了避免使用更多的制冷設(shè)備，可將全深分為數(shù)段，從上而下依次凍結(jié)，叫分期凍結(jié)。一般分為上下兩段，先凍上段后凍下段，待上段轉(zhuǎn)入消極凍結(jié)期時，再凍下段，上段掘砌完后，下段轉(zhuǎn)入消極凍結(jié)期，開始掘砌施工。

4．局部凍結(jié)方案：當施工某區(qū)段有淤泥或富水流沙層時，可考慮采用局部凍結(jié)方案。這時擬采用液氮凍結(jié)。設(shè)備簡單，特別適用局部處理事故?！?-4凍結(jié)理論研究現(xiàn)狀一、凍土形成機理研究土體是一個多相和多成分混合體系，由水、各種礦物和化合物顆粒、氣體等組成，而土中的水又可有自由水，結(jié)合水，結(jié)晶水三種形態(tài)。當降到負溫時，土體中的自由水結(jié)冰并將土體顆粒膠結(jié)在一起形成整體。凍結(jié)施工中主要就是凍結(jié)自由水，它在地層中含量的多少，直接影響著冷量的消耗、凍結(jié)速度和凍土的強度。一般粘土的顆粒小且成片狀，其結(jié)合水的含量最多，而砂土則次之，至于粗砂、礫石層或裂隙巖層則絕大部分為自由水。因此，粘土的凍結(jié)效果最差，凍土強度較低。實驗研究表明凍土的形成是一個物理力學(xué)過程，土中水結(jié)冰的過程可劃分為五個過程：（1）冷卻段，向土體供冷初期，土體逐漸降溫到冰點。（2）過冷段，土體降溫到0°C以下時，自由水尚不結(jié)冰，呈現(xiàn)過冷現(xiàn)象。（3）突變段，水過冷后，一旦結(jié)晶就立即放出結(jié)冰潛熱出現(xiàn)升溫過程。（4）凍結(jié)段，溫度升到接近零度時穩(wěn)定下來，土體中的水便產(chǎn)生結(jié)冰過程，礦物顆粒膠結(jié)在一體形成凍土。（5）凍土繼續(xù)冷卻，凍土的強度逐漸增大。二.餃地夢下水惜性質(zhì)勻?qū)霰憬Y(jié)土皺的影憲響研唯究1．棉水中徑含有以一定鹿的鹽潤分時眼，水眠溶液針的結(jié)蔑冰溫周度就娃要降尊低；巷凍結(jié)累不太違容易靜。2．直土中討水的耕形態(tài)奇與土稼質(zhì)結(jié)贈構(gòu)有創(chuàng)關(guān)，速土體漿分原汁狀和孔非原具狀，赤原狀何土中請的砂俘層、租礫卵辯石土忽層中僻的水妙，滲護透速寶度較住大，攪適于拾凍結(jié)墊；非霸原狀霉土（駕如回叫填土敞質(zhì)）柴及其管固結(jié)枯情況子較為抹復(fù)雜頭。3．儀土中燒水流頓速度尸對土奮的凍拌結(jié)速弓度有派較大凍影響隆，常鬧規(guī)的平土層講凍結(jié)斧的水喉流速課度一辭般應(yīng)嫩小于刻6m鹽/d詠ay鍋，水僅流速鈴度與規(guī)地層汽的滲娛透系必數(shù)和坑壓差男成正道比。均地下紹水流烤速度算的準笑確測仰量仍卵存在柿問題抵，目眾前主贈要通靜過鉆礦孔抽蹦水試養(yǎng)驗測漿定，槳并按忽下式描估算朋：u=福k*供h/殿L=油k*氧iuma綁x=k換*ima幻玉x（k露）1/禾2/1惜5桑（1沸-2叫）式中偷u狠--蒸--綁地下拜水流鉤速度帝（m態(tài)/d射ay圣）；uma源x--著--建進入貢鉆孔裁的地截下水涌最大套流速究（m救/d撞ay車）；L-文--紀-產(chǎn)速生最舅大水半頭的滲水平丸距離脂（m自）；h-阻--射-水痛壓頭凡，（記m）血；k-亞--夜-巖挑土層嗓的滲能透系星數(shù)，莫i=樹1時娃等于謹通過扣巖土批層的榜流速距（m口/d柜ay斬）；i-酬--談-水鍵力坡錫度；昂ima卵x--澇--躍最大堤水力潔坡度董。三．凍土蠅特性瞎的研染究國內(nèi)投外都筆進行廚了大熟量實蜓驗研慣究，譯凍土義是由鍬礦物晝顆粒嚇、冰褲、未宇凍水茶和氣拾體組慶成的四相梨體。在拐外載圖荷作餓用下檢，凍備土是閑一種倉非彈漿性材濁料，抖其應(yīng)葡力—幅應(yīng)變利關(guān)系揭有明具顯的付流變菠特性慶：（1床）蠕清變；帶2）腳松弛辱；（妙3）舅隨作英用時非間增撕加，薄抗破誤壞強雄度降威低。1．先凍脹攻和融滲沉問剩題研蔑究：土體怖凍結(jié)土?xí)r有歷時會艱出現(xiàn)折凍脹席現(xiàn)象愁；土守體融乎化時拍會出咬現(xiàn)融新沉現(xiàn)泰象。辮其原圈因是淘水結(jié)棒冰時蕩體積傭要增安大9療%，境并有萌水遷豬移現(xiàn)叢象。當土獲體變慶形受惠到約財束時邁就要麗顯現(xiàn)凍脹翅壓力。目前草人們櫻把土籍體凍園結(jié)膨快脹的汗體積戲與凍臨結(jié)前榨體積橫之比喂稱為凍脹余率；顯神然凍毅脹力丘和凍聚脹率按與約淺束條方件有攪關(guān)，才把無噴約束搏情況子下凍晃土的笛膨脹握稱為自由芳膨脹后率，把袖不使忍凍土迅產(chǎn)生校體積選變形鄉(xiāng)豐時的個凍脹蔽力稱疑為最大濃凍脹塵力。土的鹿凍脹忠和土扇質(zhì)、斤含水打量及爬土質(zhì)嬌結(jié)構(gòu)魔有密鼓切的壁關(guān)系簡。不由同土燒質(zhì)的結(jié)合陪水含唐量不同朱，宏球觀上得表現(xiàn)乎出來余的起沸始凍嘴脹含軍水量略就不強同。旅像砂填土、俘礫石圍這樣煤的動盲水地俊層，小一般獎不會慶出現(xiàn)租凍脹謎現(xiàn)象俯，凍紀脹現(xiàn)婚象主批要出趙現(xiàn)在矛粘土咳質(zhì)的煎凍結(jié)糧過程自中。2．放研究佛凍土見的應(yīng)襪力應(yīng)仙變關(guān)防系：實驗嗎表明計凍土雷不同療時刻獲的應(yīng)類力應(yīng)錘變曲草線可紡以用服冪函嚴數(shù)方箭程表告示：σ=教Aiεm（1鑰-3拉）Ai稱為講凍土閑的可變尤模量（M悉pa絮），政是隨畜時間競和溫添度變咐化的輔參數(shù)莫；m暑為應(yīng)床變強化啦系數(shù)，基值本也乘隨時進間和雄溫度棉變化按。凍土某受力范后的塑變形懂情況劍如圖幣1-酒4所撲示，情首先續(xù)發(fā)生鏡瞬時很的彈養(yǎng)性和石塑性姥變形嗽（O低A段民）；哥隨后啞變形易速率冒逐漸眾減小百，進躲入非娛穩(wěn)定汁的第裕一蠕蒜變階予段（澡AB駁段）搭。在衰夸減的話蠕變框過程副中，鉛變形鹿速率挽逐漸活降到大最小眉值，仆變成譽一常議數(shù)而炎進入異第二糾蠕變冠階段斷，即巷穩(wěn)定殃的蠕厚變階尸段（垂BC銷段）趁；隨竊著變到形的徒發(fā)展內(nèi)，變盯形速本率增出加進殼入第查三蠕底變階賀段，晉即漸扔進流嘗變段用（C幟D）系；最纖后以成土體率的破續(xù)壞而胸告終池。當載逐荷較姐小時支，變稱形的孩發(fā)展綱只出循現(xiàn)到距第二蠅階段年，即卻變形內(nèi)的速倍率逐逐漸趨尼于零好。當劉載荷豪較大猛時，奪變形豬的發(fā)臥展將概很快煩進入萄到第沸三階侍段，哲并隨體即發(fā)穩(wěn)生材瘦料破繳壞。3．綠凍土荒的強留度研朽究：凍土受的強抬度是懂指導(dǎo)木致破友壞和珍穩(wěn)定料性喪貢失的午某一盯應(yīng)力字標準殖。凍曾土的所破壞孕形式筆有塑床性破掉壞和咱脆性作破壞共兩種鞋，其撫影響罷因素簡主要學(xué)有：（1）顆粒濟成分撐：一殘般粗島顆粒址的多僑呈脆判性破界壞，屆粘性盤凍土捕多呈岔塑性耕破壞笨。（2闊）凍霜土溫巴度：濕凍土催溫度笨高多遙呈塑煩性破撿壞，驗凍土翻溫度推低多史呈脆毀性破浙壞。（3傻）含杠水量回：對素于典鞭型凍鄙土，野隨著亞含水殖量的慈增加鋪通常職由脆綠性破吊壞過葉渡到忌塑性救破壞拴，但費含水賽量進俯一步薯增加笛時，存則由腿塑性芹破壞具過渡族到脆赤性破傅壞，同含土霉的冰掉塊多判呈脆仇性破斃壞。（4蓬）應(yīng)齡變速濤率：掙應(yīng)變叼速率批低多泥呈塑割性破地壞，田應(yīng)變?nèi)俾视|高多棕呈脆孕性破均壞。評價疼凍土致蠕變唐強度糕一般炒有兩判個有來意義討的強蛛度指津標，聽一是貝凍土模的瞬耗時強嘉度，苗即接眨近于拜最大霧值的約強度摘，通脹常采騰用極跳限強扭度。川二是殿凍土吉的長絨期強枯度極托限（薯或稱南持久攜強度墳），備即超盞過它泊才能辯發(fā)生保蠕變土破壞打的最五小的辯應(yīng)力犁。兩感種指乓標差巨別較蒙大，糧設(shè)計忙凍土鐵壁時魚應(yīng)特抱別注窯意。A．滾凍土梅單軸帶抗壓墨強度征研究（1爛）溫團度是學(xué)控制耗凍土勺強度階的主卡要因意素。凍土喂極限捆抗壓扶強度σc（M訴Pa救），申按下培列方壁程式更確定倍：中砂σc=C1+C2（t盛）1/稠2（1勵-4捕）粉砂榴和粘誦土σc=C1+C2t傾（1抽-5峽）式中堵：C1和C2—根胞據(jù)土謎壤的字孔隙踏率和傻溫度膝選取傲的系灶數(shù)；t—罷凍結(jié)殿土壤石的溫魔度（°C）頑。（2孤）土衣質(zhì)是座影響仍凍土定蠕變燦強度隊的重淹要因沙素之霧一。（3戚）密亭度增超大，宴凍土富蠕變沙強度咐也增搭大，遠凍土叮的干鏈容重淋增大派，抗數(shù)壓強臣度增漏大。（4壺）凍棗土在蔑較小墳含水諸量區(qū)帆間內(nèi)床，其她抗壓敵強度音隨含姿水量笛的增匹加而使增加撞，當讓含水辜量繼理續(xù)增腐加，內(nèi)而土脈的密排度明特顯減業(yè)小時捉強度竹不再臥增加紛，甚斯至?xí)虢档秃?。?義）凍嶺土持冰久抗刊壓強勤度約壇為瞬測時抗逐壓強憶度的殊1/亮2-劇1/煉2.乞5。B．憤凍土猶的單掀軸抗奸拉強困度：表1怠-1蒼凍土引瞬時留抗拉余強度巖油性總含水傻量（漲%）患瞬若時抗承拉強么度（嘗Mp質(zhì)a）凍土步溫血度優(yōu)-1幣0舍-眉15購-誰20起-2轉(zhuǎn)5砂土童2螺2—披25嫂2暴.8材0扯3.筍43撒4藍.2共4.賠57粘土幫3粗3—呼35贊1鐮.8級5細2.返23督2剃.5冒4儀3.薪03C．淘凍土軋的抗咐剪強桐度：試驗刺表明話，對僅于砂供土和皂粘性緒土，玻無論賽是原潔狀土深還是喪非原消狀土天，只室要當聲應(yīng)力粒小于貿(mào)9.柳8M稈pa撲，其拾凍結(jié)裳后的傍抗剪恢強度搭均可浸用庫捷侖公褲式表報示：τ=豎C+蹄P*戶tg當φ（1眨-6南）τ為釀瞬時酬剪切鬧強度殲；P愚為正妹壓力票；C濁為粘貨聚力墻；φ話為內(nèi)綿摩擦舟角。脂溫度方是控倍制凍哈土抗慚剪強搜度的護主要蓮因素粒。無醋論是閱砂土去、砂量礫石握土，蠟還是霧粘性比土，冬一般循可用稅下式跟表示雷：C=秒C0si臉gn鏟(θ譽)α(θ鹽<=驕-0使.2洽°C俊)陸（1驗-7噸）φ=捧α+塘ks礙ig休n(拼θ)虛(鍵θ<敏=0租.3硬°C早)仿（乓1-近8）式中付C0，α緩，k紅為實攝驗參卷數(shù)。土質(zhì)焦是影蝕響凍擋土抗辯剪強塊度的鹽重要渣因素陳之一動，顆敲粒粗家的凍璃土的飲抗剪茂強度喂要比畏粘性爛土高健。凍評土持尺久抗胞剪強沫度一兩般為互瞬時趣抗剪勢強度填的1園/3書-1蚊/6妨。D．叛復(fù)雜蹲條件賓的凍氣土蠕泥變強橋度研頸究工程蔽實踐駕和科搬學(xué)試阿驗都疏表明桐，凍足土是鍋拉壓斬異性類材料濕，而責且圍脆壓是件凍土椒蠕變抹強度善和蠕跡變規(guī)勉律的娛重要裂影響趨因素系。試驗吃用土丟為蘭谷州細退砂，滾試驗取溫度濤范圍扁為-嶼10曠；圍悼壓范婚圍是巖1.性5M爭Pa騎；試退樣含罷水量農(nóng)為2駱0%拜；干合容重鈔為1揭.6忍~1腥.6執(zhí)5g皺/c毒m3。由筐試驗做得出畏的三箏軸蠕轎變曲紅線如饑圖1湊-5犁所示寨。(1默)凍磨土的肅三軸忙蠕變家過程殿和單節(jié)軸蠕栗變過伙程一沫致；根（2戀）凍笨土蠕徹變強欲度隨賞圍壓徒的增剩加逐鑄漸增危大到庸某一最宇大值鏡，而條后隨誓圍壓軍的繼瓜續(xù)增四加出壞現(xiàn)下狠降趨銀勢。（3澡）單滋軸應(yīng)樓力狀著態(tài)下要蠕變淚參數(shù)擠不能受直接肌推算墾到復(fù)霧雜應(yīng)異力狀坑態(tài)下區(qū)的蠕辜變參高數(shù)，嗓必須萄對各殘種實給驗結(jié)撇果數(shù)染據(jù)進羨行分局析確哪定其陵參數(shù)暮。圖1撫-5稱凍魚土三符軸蠕印變曲保線T=催-1侍0Cσ3=1徒.5閘Mp沾a,1.σ1-σ3=9乎.0蛇MP籠a,姻2顏.σ1-σ3=8眼MP拐a,3.σ1-σ3=7阿.5愚MP虛a,邊4窄.σ1-σ3=7擠.0孝MP歐a,5.σ1-σ3=6鍬.5慕MP蹤蝶a,星6年.σ1-σ3=5油.0丑MP雅a4.劈燕凍洪結(jié)溫屆度場家研究:仍是堅很好恭的研集究課傘題,啄由港于土場層的餃多樣糟性,瞎其導(dǎo)于熱性彎能具護有非武均勻蚊各向惰異性最,戶準確椅計算被溫度象場的佛變化喘十分斧困難焦,目煙前主翼要采壺用經(jīng)漸驗方申法估第算，掠數(shù)值勵模擬剩計算宏是目裕前熱窩門課鉛題。施工愁中常粱用以洞下經(jīng)舍驗公現(xiàn)式估扔算凍泄結(jié)時何間：t=辣E（谷0.副55宣—0跨.6上m）求/V構(gòu)(天濱)尚（1波-1漁0）E-臣--所-凍遺結(jié)圈晚厚度第；V-清--健-凍緣瑞結(jié)速違度；稅立井沉凍結(jié)威設(shè)計密經(jīng)驗改：在礫樂石層叢，3辛5-攀45兔mm份/d堤ay使；在錢砂石床層，雜20螺-2詢5每mm咽/d站ay以；在護粘土拿層，憂10臭-1背5樸mm匆/d蜻ay寒?！?畢-5餡制冷問器材受與局冷部凍舞結(jié)技臭術(shù)1.制冷商劑氨是愉最廣脈泛應(yīng)歐用的教中溫箏制冷雜劑，丙具有磚強烈噸刺激烏性臭各味，健對人栽體有院害。醬氨的扭蒸發(fā)帥溫度抬在-夢33丟°C地-棚-3含5°必C，量適用光大中食型活就塞式身制冷書壓縮僅機中洞。氟利漂昂在鈔19愈30孫年首蹤蝶次制籍造出壇來，進蒸發(fā)礙溫度警在-呀40你°C京與-膚80焦°C抄之間汪，其恰特點壺是無頌毒、議無臭仔，對孟人體貝危害沾最小張；無點爆炸萍危險桶，適降用于偶離心犧式壓堅縮機匯。缺扶點是弦易于花泄露攤且不間易發(fā)步現(xiàn)。液氮岸是一巖種比佳較理世想的途制冷蛇劑，伙無色影透明明，稍贈輕于抽水，濾無腐抱蝕；叮一個繼大氣水壓下泉液氮者的汽秒化溫避度為量-1嬌95毀.8摟1°C，騎蒸發(fā)漲潛熱備為4役7.吉9千治卡/謠公斤耍；屬湯于深副冷制希冷劑閱。主視要用尖于局蘿部凍楚結(jié)，階搶險遼工程傾。2.填冷媒有劑在制砍冷技恢術(shù)中煤，傳晶送冷賽效應(yīng)但的物叫質(zhì)叫底冷媒襖劑。悠如鹽航水、通空氣神、氨用和各直種鹵銀化物坡均可演作為頂冷媒宴劑。辨要求印冰點色低、貞熱容身量大蠢、不儲腐蝕煮設(shè)備掛，價怠格低磁廉。3．制冷棕設(shè)備壓縮匪機瞇是把菜飽和榮蒸汽涼氨壓撲縮成落為過兆熱蒸煤汽氨樓并達者到冷筆凝壓巡壽力，辮從而紡形成予氨的滴循環(huán)盈。冷凝吊器是達制冷番系統(tǒng)畏中的扇主要欣熱交久換設(shè)搞備之摔一。膨在冷例凝器需中進司行著騙制冷卻劑的奇冷卻艦及冷標凝過粱程。蒸發(fā)擾器是某制冷拔系統(tǒng)鵝中的他另一烘種熱焦交換懷器。節(jié)流泊閥的汽功用白是使像高壓險液氨究減壓捎到蒸窗發(fā)壓鋼力，袖給液珍氨創(chuàng)個造蒸烘發(fā)條洪件。顫因而弱節(jié)流蠻閥又端叫減塞壓閥肌。四．逮液氮后及其樹凍結(jié)升原理上世成紀6辜0年強代液逢氮制凳冷劑始直接潛氣化奧制冷廣修筑黑地下涼建筑燦工程艷，已麗成為稀一種沉新的勸局部禾土層平凍結(jié)明方法殃，為監(jiān)提高圍地層征凍結(jié)盡速度腿開辟谷了新中的途福徑。液氮賠凍結(jié)緣瑞的優(yōu)逼點是紛設(shè)備鎮(zhèn)簡單言，施構(gòu)工速感度快吵，適松用于始局部圈特殊紛處理健和快侍速搶境險和己快速讀施工鉆，例午如巴矩黎北補郊區(qū)謝供水卸隧道脈，建宰于地嬸下3挽m深賀，當陳前進胳至7剃0m束時，檔遇到輕流砂父無法茅通過荷，于禍是采漿用液溉氮凍爹結(jié)。工藝欄系統(tǒng)吉是液帥氮自拔地面島槽車順經(jīng)管壞路輸應(yīng)送到鄭工作飲面，耐液氮政在凍耐結(jié)器引內(nèi)汽啦化吸導(dǎo)熱后撞，氣紹氮經(jīng)釣管路酸排出丹地面續(xù)釋入污大氣蹄，凍揉結(jié)時舉間僅僅用了公33座個小瞞時，如凍土沈速度誤達到浸25草4m攝m/執(zhí)晝夜祖，比幅常規(guī)蟲鹽水企凍結(jié)顯快1奪0倍訂，日擁本某用地鐵滴彎道賄工程嚇及前拳蘇聯(lián)臘都使閥用過屑。液氮刃凍結(jié)傭的特濤點如現(xiàn)下：1．租液氮詢凍結(jié)蛇屬深森冷凍血結(jié)，丙凍土欺溫度推較常對規(guī)凍捕結(jié)低早，梯端度大展。凍淋結(jié)管充壁溫僑度達恭到-桃18望0°C，而珠鹽水耕凍結(jié)捆溫度裳僅為剪-2赤0—宏-3每0°C。2．撈凍土旦溫度開變化座與液帶氮灌宏注的備狀況蘋關(guān)系遭很大行，溫遷度變遮化靈減敏，值液氮國灌注蓬量的適微小旺變化超會引嫌起凍債結(jié)管晴附近造土溫廊的急變劇變扒化，青停凍偶后溫零度上釀升很剪快，妄維護謠凍結(jié)剃很必繳要。3．膨液氮燭凍結(jié)霉地層恢初期副凍結(jié)畜速度股極快催但隨尖時間妨和凍壞土擴榴展半押徑的錦發(fā)展型而逐舒漸下互降，伍與常緞規(guī)凍偵結(jié)相辦比，招在0走.5欲m的拒凍土聚半徑璃下，艇液氮抱凍結(jié)俗的速芹度能裝達到涂10株倍以返上。凍土延擴展邀半徑線公式領(lǐng)可按慶下式披計算肢：R=槐a*飽（t轟）1/合2（1澇-1勻0）式中徹R佳--摟--班凍結(jié)枝壁一普側(cè)厚鳳度（漫m）西，t-汗--比--象凍結(jié)勵時間壩（h婦）；a-帶--時--姨凍結(jié)更系數(shù)頂，與另土的側(cè)自然路溫度貍、熱圖導(dǎo)參野數(shù)、頃凍結(jié)怎管間感距等嫁有關(guān)單；通睬常6丑.5貞-7盈.5撫。液氮鉆凍結(jié)主的工蹄藝設(shè)寫計要渠注意呢以下下幾點么：（1狹）凍坡結(jié)器美的間液距不猛宜過孟大，剝因為仗凍結(jié)畝速度樸隨凍基土半她徑的糧增加帆，速寄度下曠降較揭快，直一般安0.親5-起0.葡8m谷。（2豬）凍隊結(jié)系喇數(shù)與鼓凍結(jié)洽器管耳壁、名土的欲熱物惹理參階數(shù)、末土的擱原始頸溫度境有關(guān)袋，在替實際須施工蘇中與成液氮捧灌注右狀況提關(guān)系皂很大譯，一榆般可塊通過灶理論把計算即和經(jīng)竄驗結(jié)校合確棗定。（3扶）灌亡注狀尿況主濃要指柏液氮鮮流量犧和汽久化壓羊力，諒但最于終以基凍結(jié)嘗器管尋壁溫勾度變泡化顯語現(xiàn)出產(chǎn)來，閉對凍建結(jié)系每數(shù)有四很大敏影響壟。（4醉）凍旱結(jié)器伴的設(shè)沒計注猛重供循液管矩和凍蒜結(jié)管棉的匹腦配和女再冷利問題第，在所進行扣水平竄道路積的頂什部凍暴結(jié)時始應(yīng)防封止液歌氮的勻回流斗。（5運）凍各土的色液氮嗚消耗賓量是犧變化顯的，困初期潮凍結(jié)挎單位繡凍土妖的消旗耗量堪較小范，后狗期增胃大。作一般已每方畝凍土春50膊0-慨90蔬0k板g。§1恥-5叼凍結(jié)帶法施保工注委意事抽項1．言當用鹽于地打下工食程深般部時授,畫凍結(jié)棄孔鉆步進過栗程中揉，必嗚須及表時進鼻行測腳斜，袋確保雹孔距椒在設(shè)獎計最組大孔襪距范酬圍內(nèi)戶。2．泥凍結(jié)彎管須茂與凍產(chǎn)結(jié)孔煌深度士相同虛，下臟入凍眉結(jié)孔四后應(yīng)某進行欠試漏黑檢驗途，凍址結(jié)深林度應(yīng)蛾穿過什含水錯風化卵層，域進入偽穩(wěn)定漸巖層沃8m悅以上暑。3．穿對于和立井以凍結(jié)挽法施犧工時赴，必少須在麻井筒壩凈徑庫范圍去內(nèi)設(shè)迅水文吩觀察牌孔，撥開始丸凍結(jié)親前和汽凍結(jié)仇過程調(diào)中，容應(yīng)經(jīng)韻常檢巡壽測水色文管壘內(nèi)的克水位沉變化犁，當拳冒水克7天夕后，牢水溫粒降到牲設(shè)計截值時鞠，方他可進烤行井兔筒試慶挖。4．余工程御挖掘形過程胳中，川應(yīng)經(jīng)藝常檢握測巖貨幫溫未度、獨變形顯等情妨況，晌如發(fā)柴現(xiàn)工肥作面現(xiàn)或巖迫幫有獻鹽水稱滲漏藍的斷這管及蛛堵孔康等異鎮(zhèn)常情均況，狠必須知立即莖處理預(yù)。5．塌凍結(jié)踏施工礙結(jié)束暈后，匠無論蹄凍結(jié)擱管能孔否提棟拔回習(xí)收，牌對全膽孔必盤須及里時用冰水泥廊砂漿獲或混炒凝土射全部堪充滿戚填實尸。6．斷凍結(jié)威站必愉須用棋不燃駐性材灰料建陳筑，株并應(yīng)夏有通襲風裝苗置，初應(yīng)經(jīng)郊常測絞定站脅內(nèi)空痛氣中嫩氨氣大濃度嘆，不敲得超弄過0礦.0紛04望%，脫站內(nèi)全嚴禁欲煙火劣，應(yīng)夾備有雪消防浙器材千。凍結(jié)彩法施塔工,偵土方脈開挖臭是在賞凍結(jié)壺壁已社形成退但尚竄未凍圈至開伙挖范撐圍內(nèi)鏡時最歐為理跟想。喘當開盒挖開啞始后底，凍止結(jié)過蕉程即與由積脹極凍嫩結(jié)期疲轉(zhuǎn)為臭消極蜘凍結(jié)井期。傲當凍棕結(jié)將創(chuàng)開挖父范圍魔內(nèi)凍妨實時瞎，需社采用腰特殊逆鉆眼勁爆破界開挖劈燕方式幕，必拐須編癢制專腳門措閃施，轉(zhuǎn)報總錯工程顛師批柔準。凍結(jié)帥法是杯在低到溫條掙件下數(shù)施工缺，對芹混凝哄土的巴強度舌和不肌透水躬性都師有不孫良影迎響。校立井酒施工互常出印現(xiàn)井釣壁漏稼水甚錄至出威現(xiàn)冒錢砂淹肢井事黨故。眉目前悄深井秩凍結(jié)法多采擱用雙博層鋼笨筋混褲凝土矛井壁嘴，外籃層井包壁厚殲度一攻般為省40潤0m弄m，氣內(nèi)層垮井壁炮是自洋下而訴上一對次施允工，滴厚度桐為5史00圍～6船00浸mm愚，要剪在內(nèi)辦層井即壁完丑工后撈，方鵲可停消止凍所結(jié)。立井且凍結(jié)鬧法施峽工事鞏故分輛析:凍結(jié)透法施且工澆愚混凝端土井罵壁是國在低疊溫條敬件下控進行擠，較糊難達潑到設(shè)綠計強譯度，約通常司都設(shè)雁計內(nèi)克外雙武層井畏壁，哨以防孩止透銅水淹通井事豈故，物確保糾井筒刃施工訴安全識。1．充某礦謹副井招采用芽凍結(jié)誤法施捷工，購凍結(jié)唇段深促度8銷9.塘1m聯(lián)，采渾用外餡壁厚什35借0m啄m，慶內(nèi)壁冰厚5革50風mm悄的雙上層鋼絹筋混愈凝土總井壁溜，凍窯結(jié)段趕施工捐完畢蕉轉(zhuǎn)入旅下部岔基巖廟段掘?qū)戇M半些年后尚，發(fā)輸生井拌壁透慎水淹脂井，顯井筒碑報廢飾事故鼻。井壁犁透水蠻情況繪是：活當井禍筒掘獅至1外94躲m時她，發(fā)斗現(xiàn)井綁深9猛0.泛8m滿～9朝5.設(shè)3m午段井改壁有劫一條汽傾斜益裂縫僅，最大浸寬度傻30屑mm犁，向球外噴適水；度噴出蕉的水量呈泡態(tài)沫狀六，靠針裂縫奏處能錫聽見扶呼呼賴的響訂聲?；j隨后饞幾天淡，井滴壁破淹裂處抬剝皮厲掉塊揪，漏產(chǎn)水增安大，滅滲水密痕跡誤由裂駛縫變以為一央大片煎，大設(shè)量透宅水時巖，井夕筒發(fā)校出巨做響和午水流柜沖擊混聲。器淹井榨過程付中，谷砸斷慰一根瞞穩(wěn)繩滴以及爽盤上湯的木傭板，慰涌出溝大量摧砂子繪，井晌內(nèi)積譜砂高俘達1忌48拴m，孫同時吹地面誓出現(xiàn)蹦沉陷傘裂縫濃多處著，井王壁下律沉0反.3賣m，永地表唯沉陷峰半徑蠢達4旺0m丟～8堆0m摧。透水至原因土分析壞：透岔水發(fā)祖生處紅正好霸是上僅部雙薯層井練壁與兆下部屠單層咐井壁隔的轉(zhuǎn)啄換處泳，也煌是凍段結(jié)段滾沖積徑含水扒層與資下部掠巖層貿(mào)的交鵝界處宅，此崖處水崖壓大影容易敘產(chǎn)生叢不均玩勻地令壓，字采用再單層禍素混錘凝土揚井壁湯