城市軌道交通聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法技術(shù)規(guī)范-地方標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

《城市軌道交通聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工技術(shù)規(guī)范》山東省地方標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明(報(bào)批稿)一、工作簡(jiǎn)況(一)任務(wù)來(lái)源本標(biāo)準(zhǔn)來(lái)源于山東省市場(chǎng)監(jiān)督管理局2019年9月4日發(fā)布的文件《2019年度標(biāo)準(zhǔn)化綜合改革暨“山東標(biāo)準(zhǔn)”建設(shè)項(xiàng)目計(jì)劃》(魯標(biāo)改辦發(fā)〔2019〕6號(hào)),本標(biāo)準(zhǔn)為2019年度山東省地方標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃-社會(huì)治理和公共服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)項(xiàng)目第71本標(biāo)準(zhǔn)由山東省交通運(yùn)輸廳提出并組織實(shí)施,山東省交通運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(TC41)歸口。(二)起草單位、主要起草人及任務(wù)分工1.起草單位濟(jì)南軌道交通集團(tuán)有限公司、濟(jì)南交通發(fā)展投資有限公司、濟(jì)南軌道交通集團(tuán)建設(shè)投資有限公司、中鐵十四局集團(tuán)有限公司、北京中煤礦山工程有限公司、北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司、濟(jì)南城建集團(tuán)有限公司、山東科技大學(xué)、中鐵十局集團(tuán)有限公司、中國(guó)建筑第八工程局有限公司、中鐵濟(jì)南工程建設(shè)監(jiān)理有限公司、廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院股份有限公司。2.主要起草人路林海、潘軍、秦曉鵬、李克金、王渭明、劉頌、劉瑞金寶、李罡、張晉毅、姜濤、劉偉、肖剛、李文、劉彪、趙增輝、許舒榮、付財(cái)、董世卓、尹燕奎、房海波、焦念輝、郭建、李業(yè)龍、呂顯州、馬松岐、聶進(jìn)興、趙晶、董平升、胡永利、杜以臣、趙松壯、張廣達(dá)、梁英智、韓帥、王丹、鄧朝普、譚現(xiàn)江。3.任務(wù)分工路林海:標(biāo)準(zhǔn)起草負(fù)責(zé)人,組織標(biāo)準(zhǔn)起草工作,把握標(biāo)準(zhǔn)制定技術(shù)方向,組織協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)制定所需資源。潘軍:標(biāo)準(zhǔn)起草主要負(fù)責(zé)人,組織確定標(biāo)準(zhǔn)制定方案,組織推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)制定程序和進(jìn)度,組織協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)制定所需資源。秦曉鵬:標(biāo)準(zhǔn)起草主要負(fù)責(zé)人,組織確定標(biāo)準(zhǔn)框架、編寫(xiě)思路,組織起草組人員確定編寫(xiě)的具體章節(jié)和內(nèi)容。李克金:組織實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)制定方案,調(diào)度起草組成員推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)制定程序和進(jìn)度。王渭明:協(xié)助組織討論確定標(biāo)準(zhǔn)框架、編寫(xiě)思路,協(xié)助組織起草組人員討論確定標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象需要規(guī)范的技術(shù)要素。劉頌:協(xié)助組織實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)編制方案,組織推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)制定、修編、審查工作程序和進(jìn)度。劉瑞琪:組織起草組人員進(jìn)行調(diào)研、收集數(shù)據(jù),組織起草人員編寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn),參與標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)。劉家海:組織起草人員整理標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù),組織召開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)研討會(huì),組織征求意見(jiàn)等求意見(jiàn)中發(fā)現(xiàn)的意見(jiàn)和建議進(jìn)行修改,參與標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)。據(jù)整理工作,組織標(biāo)準(zhǔn)審查、報(bào)批等工作。李文、劉彪、趙增輝、許舒榮、付財(cái)、董世卓、尹燕奎、房海波、焦念輝、郭建、李業(yè)龍、呂顯州、馬松岐、聶進(jìn)興、趙晶、董平升、胡永利、杜以臣、梁英智、張廣達(dá)、韓帥、協(xié)助整理標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)技術(shù)文檔,參與辦理征求意見(jiàn),辦理標(biāo)準(zhǔn)研討會(huì)、標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)家審查會(huì)等具體事務(wù)等。(三)起草過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)的起草工作共分為四個(gè)階段。1.前期準(zhǔn)備2019年9月,標(biāo)準(zhǔn)編制工作組召開(kāi)了標(biāo)準(zhǔn)編制專(zhuān)題會(huì)議,標(biāo)志著標(biāo)準(zhǔn)編制工作正式啟動(dòng),會(huì)上確定標(biāo)準(zhǔn)由濟(jì)南軌道交通集團(tuán)有限公司牽頭,北京中煤礦山工程有限公司、中鐵十四局集團(tuán)有限公司等單位作為協(xié)作單位,明確了各參與單位的任務(wù)分工與工作對(duì)接機(jī)制,成立標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)工作組,討論制定了標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)工作思路與進(jìn)度安排,落實(shí)了相關(guān)人員調(diào)研、編制內(nèi)容等工作內(nèi)容。2.調(diào)查研究2019年10月-2020年2月,工作組結(jié)合山東省城市軌道交通建設(shè)基本情況、聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法的應(yīng)用范圍、凍結(jié)法施工工藝的特點(diǎn)和目前的工藝水平,采用書(shū)面調(diào)研方式搜集聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法技術(shù)相關(guān)文獻(xiàn)資料、技術(shù)應(yīng)用方面的國(guó)家、行業(yè)、地方標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)資料,梳理分析了國(guó)家層面及省級(jí)層面對(duì)軌道交通建設(shè)的相關(guān)文件與要求,并選擇省內(nèi)軌道交通建設(shè)較成熟的項(xiàng)目工程進(jìn)行實(shí)地調(diào)研,廣泛搜集工程實(shí)踐資料,理清標(biāo)準(zhǔn)編制的重點(diǎn)內(nèi)容。3.起草標(biāo)準(zhǔn)法施工的國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及外省市地方標(biāo)準(zhǔn),山東省軌道交通凍準(zhǔn)的編寫(xiě)原則、標(biāo)準(zhǔn)的框架結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)內(nèi)容,就關(guān)鍵參數(shù)、檢測(cè)方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和研究,并形成了《城市軌道交通聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工技術(shù)規(guī)范》工作組討論稿。2020年7月-2020年11月,為確保標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的科學(xué)性、全面性及可操作性,工作組先后組織行業(yè)主管部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)、專(zhuān)家及設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位人員召開(kāi)研討會(huì),就《城市軌道交通聯(lián)絡(luò)通適用性,標(biāo)準(zhǔn)具體內(nèi)容與現(xiàn)行國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、省市標(biāo)準(zhǔn)的一致性和差異性,山東省城市軌道交通聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工在標(biāo)準(zhǔn)中的體現(xiàn)等,形成標(biāo)準(zhǔn)草案。2020年12月-2021年5月,山東省交通員會(huì)組織召開(kāi)了《城市軌道交通聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工技術(shù)規(guī)范》地方標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)家審查會(huì),與會(huì)專(zhuān)家逐條審閱了標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容,提出了相應(yīng)的指導(dǎo)性建議。工作組根據(jù)專(zhuān)家評(píng)審意見(jiàn)進(jìn)行了逐條修改完善,形成了標(biāo)準(zhǔn)的征求意見(jiàn)稿,提交山東省交通運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)進(jìn)行審查。4.征求意見(jiàn)于征求<城市軌道交通聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工技術(shù)規(guī)范>等2項(xiàng)地方標(biāo)準(zhǔn)意見(jiàn)的通知》,向社會(huì)公開(kāi)廣泛征求意見(jiàn)。知要求,向社會(huì)進(jìn)行了廣泛的意見(jiàn)征集,積極聯(lián)系相關(guān)單位進(jìn)行征求意見(jiàn),共收到來(lái)自濟(jì)南市政工程設(shè)計(jì)研究院、中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司、濟(jì)南市勘察測(cè)繪研究院、中鐵二十一局集團(tuán)有限公司等35家單位的意見(jiàn),其中具有具體修改意見(jiàn)的回函21份,共征集意見(jiàn)40條。經(jīng)文獻(xiàn)查詢(xún)、征詢(xún)相關(guān)專(zhuān)家意見(jiàn),逐標(biāo)準(zhǔn)起草組根據(jù)專(zhuān)家研討會(huì)的建議和意見(jiàn)進(jìn)行認(rèn)真修改完善,并按照山東省地方標(biāo)準(zhǔn)管理有關(guān)規(guī)定,形成送審材料。2023來(lái)自山東大學(xué)、濟(jì)南大學(xué)、山東建筑大學(xué)、上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院、山東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司、中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司、中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司、中鐵十八局集團(tuán)有限公司、中交路橋建設(shè)有限公司等單位共9名專(zhuān)家組成了審查委員會(huì)。會(huì)上起草組認(rèn)真匯報(bào)了標(biāo)準(zhǔn)的基本概況、主要內(nèi)容、編制過(guò)程和有關(guān)征求意見(jiàn)反饋與處理情況,審查委員會(huì)聽(tīng)取了有關(guān)情況匯報(bào),對(duì)標(biāo)準(zhǔn)文本進(jìn)行了逐章、逐條審查,提出了有關(guān)內(nèi)容、結(jié)構(gòu)等方面意見(jiàn),標(biāo)準(zhǔn)編制組逐一分析、論證,對(duì)市軌道交通聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工技術(shù)規(guī)程”變更為“城市軌道交道交通聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法設(shè)計(jì)與施工提出技術(shù)要求,變更名稱(chēng)后與標(biāo)準(zhǔn)文本內(nèi)容更協(xié)調(diào)一致。會(huì)議一致同意該標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)審查。會(huì)議要求起草單位盡快形成報(bào)批材料后上報(bào)省市場(chǎng)監(jiān)督管理局。二、標(biāo)準(zhǔn)制定的目的和意義隨著國(guó)家不斷加強(qiáng)城市交通網(wǎng)的規(guī)劃,城市軌道交通建設(shè)逐步提上日程,目前山東省濟(jì)南市、青島市已經(jīng)先后開(kāi)始了城市軌道交通工程建設(shè),臨沂、濟(jì)寧、淄博、濰坊、煙臺(tái)等城市先后出臺(tái)了各自的軌道交通建設(shè)規(guī)劃。目前全省城市軌道交通運(yùn)營(yíng)里程在逐年提高,其中,濟(jì)南市城市軌道交通第二期建設(shè)規(guī)劃包括6條線(xiàn)路、青島城市軌道交通第三期建設(shè)規(guī)劃包括7條線(xiàn)路,目前已全部開(kāi)工建設(shè),省內(nèi)進(jìn)入了軌道交通建設(shè)的快速發(fā)展期。在城市軌道交通建設(shè)過(guò)程中,面對(duì)著穿越城市核心區(qū)、地下管線(xiàn)密布、地質(zhì)條件復(fù)雜等眾多難點(diǎn),給城市軌道交通工程施工建設(shè)提出了嚴(yán)苛的要求。如何確保工程安全可靠地完成,給工程工建設(shè)需求中得到了廣泛應(yīng)用,但由于設(shè)計(jì)不合理或施工不當(dāng)?shù)榷喾矫嬖?,凍結(jié)法應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題也屢見(jiàn)不鮮。地層凍融過(guò)程中對(duì)凍脹和融沉量未采取措施有效控制,導(dǎo)致周邊地層變形,威脅周邊建筑物、管線(xiàn)等的安全,例如廣州地鐵3號(hào)線(xiàn)天河客運(yùn)站折返線(xiàn)隧道采用水平凍結(jié)法施工過(guò)程中,地表最大凍脹量超過(guò)400mm,導(dǎo)致地表道路和地下管線(xiàn)造成了一定程度的損壞;南京地鐵1號(hào)線(xiàn)某標(biāo)旁通道及泵房施工過(guò)程中,解凍階段未及時(shí)進(jìn)行融沉注漿導(dǎo)致地表累計(jì)沉降達(dá)到122mm;地下水滲流同樣對(duì)凍結(jié)效果造成影響,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致凍結(jié)壁不交圈。由于采用凍結(jié)法的地層往往是地層條件差或工程環(huán)境復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)性高的工程,而凍結(jié)壁為臨時(shí)承載及封水結(jié)構(gòu),因此過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制,才能確保工程施工安全。目前,省內(nèi)尚無(wú)針對(duì)軌道交通聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工相關(guān)的規(guī)范性指導(dǎo)文件,為了規(guī)范山東省城市軌道交通建設(shè)中采用凍結(jié)法施工工藝的聯(lián)絡(luò)通道等工程施工,推廣應(yīng)用山東省及國(guó)內(nèi)外關(guān)于此類(lèi)工程在科研、設(shè)計(jì)、施工及管理中積累的成果及經(jīng)驗(yàn),特編制本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)的編制將有利于推動(dòng)山東省軌道交通聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),對(duì)規(guī)范指導(dǎo)山東省城市軌道交通建設(shè)工作,保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要意義。三、標(biāo)準(zhǔn)編制原則、主要技術(shù)內(nèi)容和依據(jù)(一)標(biāo)準(zhǔn)的編制原則本標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)實(shí)際問(wèn)題和技術(shù)需求,對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)和結(jié)果驗(yàn)證,進(jìn)而將技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化,標(biāo)準(zhǔn)所有技術(shù)參數(shù)在實(shí)際工本標(biāo)準(zhǔn)按照《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》(GB/T1.1-2020)的要求進(jìn)行編寫(xiě),力求各部分內(nèi)容科學(xué)合理,符合實(shí)際需要,同時(shí)注重標(biāo)準(zhǔn)的可操作性。本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)山東省城市軌道交通隧道聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法的工程勘察和試驗(yàn)、地層凍結(jié)設(shè)計(jì)、凍結(jié)施工、開(kāi)挖與結(jié)構(gòu)施工、凍結(jié)法施工的監(jiān)測(cè)與檢測(cè)、應(yīng)急預(yù)案等進(jìn)行規(guī)范。本標(biāo)準(zhǔn)的制定以確??茖W(xué)適用性和可行性,體現(xiàn)科學(xué)性為基本原則,并做到與山東省工作實(shí)際相結(jié)合,標(biāo)準(zhǔn)在制定過(guò)程遵循以下原則:(1)依法原則。與我國(guó)現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)和現(xiàn)行強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)相承接,與山東省相關(guān)政策相一致。(2)科學(xué)適用性原則。本標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合山東省軌道交通建設(shè)的特點(diǎn)以及聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工的經(jīng)驗(yàn),在符合相關(guān)國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的前提下,明確了施工過(guò)程中的具體要求。(3)協(xié)調(diào)、統(tǒng)一原則。本標(biāo)準(zhǔn)在編制過(guò)程中注重與已有的國(guó)家及地方政府有關(guān)部門(mén)法規(guī)及文件、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)(二)主要技術(shù)內(nèi)容和依據(jù)1.范圍本章規(guī)定了本地方標(biāo)準(zhǔn)的約束范圍和條款,以及適用范圍。2.規(guī)范性引用文件本標(biāo)準(zhǔn)編制充分參考國(guó)家、行業(yè)及地方相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),并以實(shí)際工程項(xiàng)目中的實(shí)際數(shù)據(jù)為重要依據(jù)。3.術(shù)語(yǔ)和定義本章在參考編制依據(jù)中相關(guān)規(guī)范中相關(guān)術(shù)語(yǔ)部分的基礎(chǔ)上,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中涉及到的重要的名詞進(jìn)行解釋和定義,如凍結(jié)壁、凍結(jié)壁交圈、凍結(jié)壁形成期、凍結(jié)壁維護(hù)期、凍結(jié)孔、冷凍站等,便于明確相關(guān)術(shù)語(yǔ)及定義。4.工程勘察本部分規(guī)定了城市軌道交通聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工中為滿(mǎn)足凍結(jié)法設(shè)計(jì)及施工需要而進(jìn)行的勘察鉆孔、水文環(huán)境調(diào)查、環(huán)境調(diào)查等前期內(nèi)容,明確了相關(guān)要求。(2)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)依據(jù)50021-2001)中相關(guān)規(guī)定。針對(duì)施工期間地下水流速度超過(guò)2m/d根據(jù)國(guó)內(nèi)大量?jī)鼋Y(jié)法施工相關(guān)文獻(xiàn),水流速度超過(guò)2m/d時(shí)凍結(jié)壁會(huì)受到削弱,應(yīng)通過(guò)勘察明確地下水流向和流速等資料,為進(jìn)一步判別凍結(jié)法的適用性或制定針對(duì)性的凍結(jié)方案提供基礎(chǔ)資料。土層的熱物理特性指標(biāo)和凍土的物理力學(xué)特性指標(biāo)是凍結(jié)法設(shè)計(jì)的主要影響因素,由于受目前試驗(yàn)條件的限制,可以不要求每項(xiàng)工程都進(jìn)行土層熱物理特性試驗(yàn)和凍土物理力學(xué)特性試驗(yàn),但應(yīng)當(dāng)采用可靠的工程類(lèi)比方法對(duì)凍結(jié)法設(shè)計(jì)的安全性進(jìn)行評(píng)等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)試驗(yàn)方法測(cè)定;當(dāng)凍結(jié)壁附近有要求嚴(yán)格控制變形的建(構(gòu))筑物且無(wú)成熟經(jīng)驗(yàn)時(shí),應(yīng)進(jìn)行凍脹試驗(yàn)測(cè)定土層凍脹率,為驗(yàn)算凍結(jié)壁及周?chē)橘|(zhì)的變形(凍脹、融沉和開(kāi)挖引起的變形)提供依據(jù)。條文4.2“水文環(huán)境調(diào)查”強(qiáng)調(diào)了周邊降水施工、地下水流以及地下水含鹽量等因素的環(huán)境調(diào)查。凍結(jié)法聯(lián)絡(luò)通道施工期間若周邊存在降水施工,會(huì)在降水井周邊形成降水漏斗,地下水向降水井處補(bǔ)給,擾動(dòng)凍結(jié)溫度場(chǎng)發(fā)展,導(dǎo)致凍結(jié)壁形成時(shí)間延長(zhǎng),當(dāng)水流較大時(shí)可能導(dǎo)致凍結(jié)壁無(wú)法交圈。降水施工影響范圍受降水深度、抽水層位、抽水時(shí)間、日抽水量等因素的影響,因此有必要對(duì)凍結(jié)法聯(lián)絡(luò)通道工程周邊的降水井進(jìn)行調(diào)查。濟(jì)南市為有名的泉城,區(qū)域內(nèi)劃分有濟(jì)南泉域和白泉泉域。巖溶水通過(guò)第四系出露地表,說(shuō)明第四系在垂向上具有一定程度的透水性,在巖溶水向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中勢(shì)必會(huì)和第四系含水層發(fā)生水力聯(lián)系,補(bǔ)給第四系含水層,泉水呈面狀由第四系中滲出,在局部透水砂性地層中可能存在泉水排泄的徑流區(qū)。濟(jì)南地鐵3號(hào)線(xiàn)裴家營(yíng)站冷凍法端頭加固工程,在凍結(jié)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)局部測(cè)溫孔降溫速度較慢,分析為地下水流影響。該工程位于白泉泉群向小清河排泄的徑流區(qū),形成了自南向北的地下水流,水流沖刷凍結(jié)壁造成局部降溫速率較慢;另外,在一些古河道處的強(qiáng)滲透性地層中也可能存在地下水暗流現(xiàn)象,例如北京地鐵6號(hào)線(xiàn)某聯(lián)絡(luò)通道工程,因位于玉帶河下的強(qiáng)透水砂卵石層,導(dǎo)致在凍結(jié)過(guò)程中局部測(cè)溫孔數(shù)據(jù)異常,凍結(jié)壁無(wú)法交圈,后通過(guò)補(bǔ)打凍結(jié)孔進(jìn)行加密予以解決。因此對(duì)于強(qiáng)透水地層的聯(lián)絡(luò)通道施工前宜對(duì)場(chǎng)區(qū)進(jìn)行地下水流速監(jiān)測(cè),避免因地下水流導(dǎo)致凍結(jié)失敗。臨近海岸或鹽礦區(qū)域的地下水含鹽量可能較高,若在該類(lèi)地層中進(jìn)行凍結(jié)施工,應(yīng)對(duì)地下水含鹽量進(jìn)行測(cè)試。地下水中氯離子含量高會(huì)顯著影響水的結(jié)冰溫度,以及在一定溫度下的凍土的力學(xué)強(qiáng)度。在該類(lèi)地層中施工應(yīng)根據(jù)含鹽量測(cè)定土體的冰點(diǎn),對(duì)凍結(jié)壁平均溫度進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)。條文4.3“環(huán)境調(diào)查”。凍結(jié)法聯(lián)絡(luò)通道施工過(guò)程中應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境情況確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),制定有針對(duì)性的應(yīng)急預(yù)案。因此本條對(duì)環(huán)境調(diào)查內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)定。各類(lèi)周邊環(huán)境的調(diào)查內(nèi)容一般包括調(diào)查對(duì)象的名稱(chēng)、類(lèi)型(或用途)、地理位置、與軌道交通工程的空間關(guān)系、修建年代或竣工日期、產(chǎn)權(quán)人或管理單位、原建(構(gòu))筑物建設(shè),勘察、設(shè)計(jì)、施工等單位,使用(或在建)現(xiàn)狀、竣工圖紙情況等。同時(shí),應(yīng)根據(jù)環(huán)境設(shè)施對(duì)象的不同類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、施工特點(diǎn)及特殊保護(hù)要求等,進(jìn)一步明確其需特殊調(diào)查或?qū)iT(mén)調(diào)查的內(nèi)容。5.凍結(jié)設(shè)計(jì)本部分規(guī)定了凍結(jié)法設(shè)計(jì)的所需要的基礎(chǔ)資料、凍結(jié)壁設(shè)計(jì)、凍結(jié)孔布置設(shè)計(jì)、制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)等內(nèi)容,明確了凍結(jié)設(shè)計(jì)的相關(guān)原則和參數(shù),是聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工在設(shè)計(jì)階段的指南。(2)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)依據(jù)條文5.1“一般規(guī)定”。該部分內(nèi)容依據(jù)了國(guó)內(nèi)凍結(jié)法聯(lián)絡(luò)通道的施工經(jīng)驗(yàn),對(duì)設(shè)計(jì)原則、應(yīng)包含的內(nèi)容及應(yīng)采取針對(duì)性措施的工況進(jìn)行了規(guī)定。條文5.1.2“及時(shí)設(shè)置初期支護(hù)及保溫層形成復(fù)合承載和封水體系”。根據(jù)國(guó)內(nèi)凍結(jié)法施工經(jīng)驗(yàn)及大量?jī)鼋Y(jié)法施工參考文獻(xiàn)研究:凍結(jié)壁長(zhǎng)時(shí)間承受大的荷載會(huì)引起較大的蠕變變形;隨著凍結(jié)壁暴露時(shí)間的延長(zhǎng),可能因表面溫度升高而影響凍結(jié)壁的承載力或局部造成破壞,因此,一般需要通過(guò)設(shè)初期支護(hù)及保溫層的方式來(lái)減小凍結(jié)壁所承受的荷載,縮短凍結(jié)壁的暴露時(shí)間。條文5.1.3“工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估”主要依據(jù)《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》(住建部第37號(hào)令)、《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定(2019修正)》(住建部第47號(hào)令設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)文件中注明涉及危大工程的重點(diǎn)部位和環(huán)節(jié),提出保障工程周邊環(huán)境安全和工程施工安全的意見(jiàn)。條文5.1.4“在地層凍結(jié)區(qū)域內(nèi)有以下情況時(shí),設(shè)計(jì)中應(yīng)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)并采取針對(duì)性措施”,本條所列出的特殊影響因素主要根據(jù)凍結(jié)法施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié),這些因素在一定程度上會(huì)增大工程宜結(jié)合功能要求和凍結(jié)加固需求,優(yōu)化結(jié)構(gòu)形式,使結(jié)構(gòu)施作與凍結(jié)加固相適應(yīng);對(duì)于水文地質(zhì)條件,宜采取適當(dāng)增加安全冗余度的技術(shù)措施;對(duì)于周邊地面環(huán)境,宜采取優(yōu)化聯(lián)絡(luò)通道位置和減小凍脹融沉的措施等。條文5.1.6“聯(lián)絡(luò)通道周邊200m區(qū)域內(nèi)的強(qiáng)滲透性地層中采取降水措施”中200m的要求是基于國(guó)內(nèi)多年煤礦和城市凍結(jié)工程實(shí)踐,在透水砂層中確定200m影響范圍。“5.2.1凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)形式”對(duì)聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)壁依據(jù)“止水”與“承載”功能要求劃分為三類(lèi)。分類(lèi)參照了其他地區(qū)聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法相關(guān)規(guī)程;條文“5.2.2凍結(jié)壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則”中規(guī)定“凍結(jié)壁一般按封閉形式設(shè)計(jì)”,此規(guī)定主要針對(duì)具有止水功能要求的凍結(jié)壁,且部分聯(lián)絡(luò)通道可能僅需要對(duì)部分透水地層或位于地下水位以下的地層進(jìn)行局部?jī)鼋Y(jié);“d)開(kāi)挖后凍結(jié)壁應(yīng)設(shè)初期支護(hù)或內(nèi)支撐”依據(jù)了礦山暗挖法施工的原則;凍結(jié)壁平均溫度、最低鹽水溫度以及單孔鹽水溫度等參數(shù)確定方法主要參考了國(guó)內(nèi)尤其是山東省濟(jì)南市的相關(guān)凍結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)以及煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《煤礦凍結(jié)法開(kāi)鑿立井工程技術(shù)規(guī)范》(MTT1124-2011)中的相關(guān)規(guī)定。地面超載、土壓力等凍結(jié)壁荷載可參考現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-2012)等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算;凍結(jié)壁平均溫度參考值為設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)值,綜合考慮了凍結(jié)壁的承載力需要、凍結(jié)可能對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響以及凍結(jié)施工的工藝和經(jīng)濟(jì)合理性。凍結(jié)平均溫度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)鹽水溫度、凍結(jié)孔成孔間距、凍結(jié)壁厚度和凍結(jié)時(shí)間等凍結(jié)施工參數(shù)綜合確定。由于土層含鹽量的不同,導(dǎo)致相同凍結(jié)平均溫度下各土層的強(qiáng)度指標(biāo)變化較大,表2中給定的凍結(jié)壁平均溫度設(shè)計(jì)參考值均按照各土層含鹽量不超過(guò)10000mg/kg來(lái)考慮;最低鹽水溫度為設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)值,綜合考慮了凍結(jié)壁的承載力設(shè)計(jì)要求、凍結(jié)氣候環(huán)境條件及凍結(jié)施工工藝和經(jīng)濟(jì)合理性?!俺杀椒ā睘閲?guó)內(nèi)凍結(jié)工程常用的凍結(jié)壁平均溫度計(jì)算方法,該公式是依據(jù)多個(gè)凍結(jié)工程實(shí)測(cè)溫度數(shù)據(jù)擬合得出。面積法是將凍結(jié)壁厚度方向上的溫度分布曲線(xiàn)與坐標(biāo)軸之間所圍成的面積除以?xún)鼋Y(jié)壁厚度計(jì)算得出。數(shù)值分析方法依靠數(shù)值計(jì)算軟件對(duì)凍結(jié)壁溫度進(jìn)行模擬計(jì)算,通過(guò)提取凍結(jié)壁厚度方向上多個(gè)點(diǎn)的溫度值計(jì)算平均溫度。5.2.3.4中關(guān)于積極凍結(jié)期7d、15d以及開(kāi)挖構(gòu)筑時(shí)各節(jié)點(diǎn)應(yīng)達(dá)到的溫度值的規(guī)定,依據(jù)國(guó)內(nèi)目前-30℃制冷機(jī)組制冷功率、聯(lián)絡(luò)通道需冷量及常規(guī)鹽水凍結(jié)施工工藝下的經(jīng)驗(yàn)條文5.2.4“凍結(jié)壁厚度設(shè)計(jì)”中對(duì)于結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算,本規(guī)范推薦使用許用應(yīng)力法對(duì)抗壓、抗折和抗剪強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn),并給出了安全系數(shù)取值推薦值。此條參考了煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《煤礦凍結(jié)法開(kāi)鑿立井工程技術(shù)規(guī)范》(MTT1124-2011)中的相關(guān)規(guī)定。凍結(jié)壁有效厚度的計(jì)算根據(jù)凍結(jié)壁單側(cè)平均擴(kuò)展速度進(jìn)行預(yù)計(jì)。有效厚度計(jì)算中扣除了凍土侵入開(kāi)挖面以?xún)?nèi)的厚度。表6依據(jù)濟(jì)南地鐵多座聯(lián)絡(luò)通道鹽水凍結(jié)的溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)給出了凍結(jié)壁單側(cè)擴(kuò)展速度設(shè)計(jì)參考值,但對(duì)于不同地區(qū)不同土質(zhì)凍結(jié)壁發(fā)展速度存在顯著差異。設(shè)計(jì)時(shí),當(dāng)有地區(qū)地層施工經(jīng)驗(yàn)或相關(guān)凍土試驗(yàn)成果時(shí)應(yīng)優(yōu)先依據(jù)當(dāng)?shù)厥┕そ?jīng)驗(yàn)或凍土試驗(yàn)成果進(jìn)行預(yù)估;施工時(shí),宜根據(jù)測(cè)溫孔監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行推算。條文5.3“凍結(jié)孔和測(cè)溫孔布置設(shè)計(jì)”,凍結(jié)孔布置原則中“對(duì)于線(xiàn)間距大于20m的聯(lián)絡(luò)通道,宜采用從隧道兩側(cè)布置凍結(jié)孔”主要考慮了國(guó)內(nèi)鉆孔工藝水平以及凍結(jié)孔終孔偏斜的控制要求等因素。表7依據(jù)國(guó)內(nèi)鉆孔工藝水平對(duì)凍結(jié)孔的終孔偏斜精度進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定,對(duì)于黏土層等均質(zhì)地層鉆孔施工精度相對(duì)易于保證,但對(duì)于圓礫、卵石等地層,鉆孔施工精度較難控制。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)地層特點(diǎn),合理布置凍結(jié)孔,控制凍結(jié)孔施工長(zhǎng)度。條文5.3.2“成孔控制間距設(shè)計(jì)值”,成孔控制間距是凍結(jié)孔驗(yàn)收的控制性指標(biāo),是凍結(jié)孔布置的重要參數(shù)之一,應(yīng)根據(jù)凍結(jié)壁有效厚度、平均溫度和鹽水溫度等參數(shù),結(jié)合凍結(jié)孔的布置方式綜合確定。當(dāng)凍結(jié)孔布孔位置受到限制時(shí),可適當(dāng)放大凍結(jié)予以彌補(bǔ);成孔控制間距設(shè)計(jì)值根據(jù)國(guó)內(nèi)凍結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)文“凍結(jié)管外徑”,凍結(jié)管直徑選擇應(yīng)保證能達(dá)到設(shè)計(jì)的單組鹽水流量,并有利于凍結(jié)管發(fā)生滲漏時(shí)下小直徑凍結(jié)管處理。采用更小的凍結(jié)管直徑時(shí),應(yīng)計(jì)算和實(shí)測(cè)評(píng)估對(duì)凍結(jié)壁形成的影響。為了防止削弱隧道管片強(qiáng)度,不宜采用直徑過(guò)大的凍結(jié)管。管壁厚溫孔的布置和范圍”,應(yīng)根據(jù)凍結(jié)壁形成質(zhì)量檢驗(yàn)要求和凍結(jié)孔布置特征合理布置測(cè)溫孔位置、方位和深度;測(cè)溫孔布置及測(cè)點(diǎn)設(shè)置應(yīng)考慮一孔多用,既可以檢測(cè)凍結(jié)壁的厚度、平均溫度,也可以用于檢測(cè)凍結(jié)壁與隧道管片的界面溫度;測(cè)溫管內(nèi)安裝測(cè)溫電纜和測(cè)溫元件后,管口應(yīng)進(jìn)行封閉和保護(hù),防止外界空氣流動(dòng)影響測(cè)溫元件數(shù)據(jù)可靠性及電纜被移位、損壞。檢測(cè)凍結(jié)壁與隧道管片界面溫度的測(cè)溫孔深度進(jìn)入地層小于0.1m時(shí),測(cè)溫元件受土體外界環(huán)境溫度影響較大,無(wú)法真實(shí)反應(yīng)界面溫度。條文5.4“制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)”依據(jù)了制冷系統(tǒng)的制冷能力應(yīng)大于凍結(jié)管的總吸熱能力及管路冷量損失的原則;“凍結(jié)管總吸熱能力”計(jì)算應(yīng)包括整個(gè)鹽水循環(huán)系統(tǒng)的冷量消耗,包括凍結(jié)管的公式(5)中Qg為凍結(jié)管的總吸熱能力,Qz為考慮冷量損失的吸熱能力,其中冷量損失系數(shù)m取1.2~1.25考慮了冷凍站設(shè)置于工作面附近時(shí)的冷量損失。當(dāng)冷凍站因設(shè)置位置遠(yuǎn)離工作面需采取長(zhǎng)管路供冷時(shí)需單獨(dú)計(jì)算輸送管路上的冷量損失;本規(guī)程規(guī)定鹽水宜采用氯化鈣水溶液,因氯化鈣溶液相對(duì)性質(zhì)穩(wěn)定,常壓下最低冰點(diǎn)低于-50℃,在-30℃條件下表現(xiàn)出較好的流動(dòng)性,價(jià)格低廉、易獲取、不燃、對(duì)人體傷害小等優(yōu)點(diǎn)。但氯化鈣溶液對(duì)金屬具有腐蝕性,可在鹽水中摻加氫氧化鈉或重鉻酸鈉以減輕鹽水對(duì)金屬的腐蝕?!胞}水管路設(shè)計(jì)”中關(guān)于流速的規(guī)定、鹽水泵循環(huán)總流量及揚(yáng)程等計(jì)算公式,依據(jù)了流體力學(xué)相關(guān)原理及國(guó)內(nèi)大量聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)工程施工經(jīng)驗(yàn);氯化鈣應(yīng)考慮適量備用,以防鹽水意外損失,氯化鈣實(shí)際純度應(yīng)經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)抽檢確定。圖1氯化鈣水溶液結(jié)晶曲線(xiàn)6.凍結(jié)施工本部分凍結(jié)孔施工、凍結(jié)器的安裝、冷凍站安裝、冷凍站運(yùn)轉(zhuǎn)等內(nèi)容參考了全國(guó)特別是山東省濟(jì)南軌道交通1、2、3號(hào)線(xiàn)凍結(jié)法聯(lián)絡(luò)通道施工經(jīng)驗(yàn)。(2)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)依據(jù)條文6.1“一般規(guī)定”列出了凍結(jié)法聯(lián)絡(luò)通道施工前應(yīng)做的準(zhǔn)備工作和應(yīng)遵循的基本原則。其中“聯(lián)絡(luò)通道的開(kāi)口位置及相鄰兩環(huán)隧道管片應(yīng)采取加強(qiáng)措施或采用鋼管片”為目前國(guó)內(nèi)凍結(jié)法聯(lián)絡(luò)通道施工通用做法。管片上預(yù)留排水管接口的做法在上海等地區(qū)有成功應(yīng)用,實(shí)踐證明對(duì)于排水管接口部位提前預(yù)留接口的做法對(duì)于提高施工質(zhì)量有益,因此本規(guī)范推薦采用該方法。條文6.2“凍結(jié)孔施工”,列舉了國(guó)內(nèi)常用的兩類(lèi)凍結(jié)孔鉆孔施工方法:鉆孔法和夯管法。夯管法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、施工效率高、水土流失少沉降量小等優(yōu)點(diǎn),根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),夯管法一般適用于標(biāo)貫擊數(shù)30以?xún)?nèi)的軟土地層,鉆孔法無(wú)此限制。凍結(jié)孔施工的技術(shù)要求參照了濟(jì)南地鐵凍結(jié)法施工實(shí)踐中的成熟做法及其他地區(qū)的聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工技術(shù)指導(dǎo)性文件中的相關(guān)規(guī)定。在承壓含水層中施工聯(lián)絡(luò)通道前,應(yīng)在隧道管片壁后進(jìn)行注漿。其依據(jù)為在承壓含水層的隧道管片上開(kāi)孔時(shí),容易發(fā)生涌水在開(kāi)透隧道管片時(shí),水泥保護(hù)層可以有效阻擋承壓水涌入隧道內(nèi),提高鉆孔施工的安全性。在隧道管片上施工凍結(jié)孔時(shí),目前一般國(guó)內(nèi)通常采用二次開(kāi)然后安裝孔口管并采用膨脹螺絲等方式牢固固定,在孔口管上安裝閘閥和壓緊裝置,然后將帶有鉆頭的鉆桿伸入孔口管中進(jìn)行二次開(kāi)孔。該工藝有效可有效控制開(kāi)孔施工過(guò)程中的涌水涌沙風(fēng)險(xiǎn),適用于各類(lèi)地層中的凍結(jié)孔開(kāi)孔作業(yè);凍結(jié)孔施工結(jié)束后,凍結(jié)管與孔口管之間存在環(huán)向空隙,可通過(guò)孔口管上的旁通閥通過(guò)該空隙向地層中注漿。6.2.6條規(guī)定了當(dāng)?shù)貙铀亮魇Я枯^大時(shí),需在注漿時(shí)按照不少于水土流失量的1.5倍進(jìn)行注漿,用以補(bǔ)充地層損失。在6.2.7條中規(guī)定了采用水泥漿或水泥-水玻璃雙漿液填充該空隙,起到固管及止水作用。當(dāng)漿液凝固后拆除壓緊裝置,同時(shí)應(yīng)將該空隙采用厚度不小于5mm的鋼板將凍結(jié)管與孔口管間的外端部間隙焊接密實(shí)。國(guó)內(nèi)曾發(fā)生過(guò)多起在承壓水較大的地層因未采取有效封孔措施而導(dǎo)致施工過(guò)程中發(fā)生涌水涌沙事故的案例,因此規(guī)范對(duì)該處進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定。6.2.9規(guī)定了凍結(jié)孔的測(cè)量方法。經(jīng)緯儀燈光測(cè)斜法操作簡(jiǎn)便,將經(jīng)緯儀放置于凍結(jié)孔管口,將目鏡對(duì)準(zhǔn)置于凍結(jié)孔孔底的燈芯,此時(shí)可通過(guò)直接測(cè)量出凍結(jié)孔的垂直角度,同時(shí)通過(guò)調(diào)轉(zhuǎn)目鏡180°將凍結(jié)孔的反向延長(zhǎng)線(xiàn)在隧道管片上定位,可根據(jù)幾何關(guān)系計(jì)算出凍結(jié)孔的水平偏斜。該方法操作簡(jiǎn)便,準(zhǔn)確度高。根據(jù)當(dāng)前國(guó)內(nèi)鉆孔施工工藝水平,深度小于20m的凍結(jié)孔一般可采用經(jīng)緯儀燈光測(cè)斜法進(jìn)行測(cè)斜。當(dāng)凍結(jié)孔長(zhǎng)度大于20m時(shí),由于凍結(jié)管偏斜量一般較大,凍結(jié)孔或多或少出現(xiàn)一些彎曲,將燈光置于凍結(jié)孔底部時(shí)很難通過(guò)經(jīng)緯儀觀察到燈芯位置,所以無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量?jī)鼋Y(jié)孔的實(shí)際偏斜。此時(shí)可采用陀螺測(cè)斜儀進(jìn)行測(cè)斜。連接強(qiáng)度、打壓試漏以及供液管下放要求等內(nèi)容均依據(jù)國(guó)內(nèi)凍結(jié)法施工的成熟做法。凍結(jié)管、測(cè)溫管、泄壓管宜采用低碳無(wú)縫鋼管,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《輸送流體用無(wú)縫鋼管》(GB/T8163-2018)的規(guī)定。凍結(jié)管連接方法目前一般采用螺紋對(duì)焊連接或帶內(nèi)襯管對(duì)焊連接,其中螺紋和內(nèi)襯管的主要作用均為導(dǎo)向,保證相鄰兩根凍結(jié)管的平直度。凍結(jié)管應(yīng)進(jìn)行耐壓值試驗(yàn),防止凍結(jié)管內(nèi)鹽水滲漏入地層。6.3.2對(duì)試壓不合格凍結(jié)管的處理提出了技術(shù)要求。小直徑凍結(jié)管內(nèi)徑不宜過(guò)小,否則將影響管內(nèi)鹽水流量,進(jìn)而對(duì)吸熱效率造成較大影響,同時(shí)應(yīng)在下入的小直徑凍結(jié)管與外部?jī)鼋Y(jié)管之間的環(huán)向空間采用清水或泥漿充滿(mǎn),否則可能導(dǎo)致傳熱效率降低。下套管凍結(jié)孔的吸熱效率較設(shè)計(jì)直徑下的凍結(jié)孔降低,因此規(guī)范中規(guī)定下套管凍結(jié)孔數(shù)量不得多于凍結(jié)孔總數(shù)的5%,否則應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)孔。條文6.4“冷凍站安裝”中冷凍站內(nèi)設(shè)備和管道安裝要求主要參考了《機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收通用規(guī)范》(GB50231-2009)、《制冷設(shè)備、空氣分離設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收50235-2010)中的有關(guān)規(guī)定。配電系統(tǒng)安裝及調(diào)試參考了《電氣裝置安裝工程盤(pán)、柜及二次回路接線(xiàn)施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GBJ50171-2012)的規(guī)定。冷凍站鹽水系統(tǒng)的管路可采用普通鋼管,近年來(lái)聚乙烯增強(qiáng)塑料管因重量輕、搬運(yùn)方便,連接方便,耐腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)得到了推廣應(yīng)用。但使用聚乙烯管時(shí)應(yīng)增加軟接頭等可伸縮連接部件的數(shù)量以抵消熱脹冷縮的影響。鹽水管路出現(xiàn)“氣堵”時(shí)會(huì)導(dǎo)致鹽水循環(huán)不暢,影響凍結(jié)效果,因此排氣閥應(yīng)每天安排專(zhuān)人排氣,確保鹽水循環(huán)通暢。鹽水泄露直接影響凍結(jié)效果,如果處理不及時(shí),有可能造成凍結(jié)壁破壞、開(kāi)挖過(guò)程涌水涌砂等風(fēng)險(xiǎn)。因此,鹽水箱內(nèi)應(yīng)安裝液面報(bào)警裝置,一旦鹽水泄露,能第一時(shí)間預(yù)警和采取處置措施?!袄涿綔囟取?、“冷凝溫度”等參數(shù)參照了國(guó)內(nèi)應(yīng)用于市政凍結(jié)工程中主要制冷設(shè)備機(jī)型的相關(guān)參數(shù)。冷凝溫度,是指制冷劑在冷凝器中冷凝時(shí)的溫度,該溫度相對(duì)應(yīng)的制冷劑蒸汽壓力即冷凝壓力。蒸發(fā)溫度是指制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)沸騰時(shí)的溫度,它與相應(yīng)的蒸發(fā)壓力是對(duì)應(yīng)的。條文6.5.2對(duì)冷凍站正式運(yùn)轉(zhuǎn)前應(yīng)滿(mǎn)足的要求進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定。主要依據(jù):制冷過(guò)程應(yīng)連續(xù),盡量避免因停電、設(shè)備異常等導(dǎo)致的非正常停機(jī)。6.5.3對(duì)開(kāi)挖期間聯(lián)絡(luò)通道鹽水去回路溫差規(guī)定不大于2℃。主要依據(jù):一定流量下進(jìn)回水溫差越大,說(shuō)明凍結(jié)系統(tǒng)吸熱量越大,一般在凍結(jié)前期凍結(jié)管內(nèi)鹽水與周?chē)馏w溫差較大,熱交換劇烈,鹽水溫差較大。隨著凍結(jié)過(guò)程的持續(xù),周?chē)馏w逐漸凍結(jié),周?chē)馏w的溫度梯度逐漸減小,進(jìn)回水溫差逐步減小。根據(jù)大量工程實(shí)踐,一般常規(guī)鹽水凍結(jié)的聯(lián)絡(luò)通道達(dá)到開(kāi)挖條件時(shí)鹽水進(jìn)回水溫差均不大于2℃。若監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)大于2℃應(yīng)排查異常原因。條文6.5.4對(duì)隧道管片的保溫做了詳細(xì)規(guī)定。根據(jù)對(duì)凍結(jié)壁溫度場(chǎng)的監(jiān)測(cè)和數(shù)值模分布,即中間凍結(jié)壁厚,靠近隧道管片處的凍結(jié)壁相對(duì)較薄。凍結(jié)壁與隧道管片交接處為凍結(jié)壁的薄弱部位。工程中目前普遍采用設(shè)置保溫層的方法減少隧道管片處的冷量散失,保溫層應(yīng)采用阻燃型材料,燃燒性能等級(jí)不低于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》(GB8624-2012)所規(guī)定的B1級(jí);聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)孔設(shè)計(jì)一般以一側(cè)為主,另外一側(cè)隧道管片上布孔較少,因此對(duì)于輔面的隧道管片處的凍結(jié)壁尤為薄弱,因此本規(guī)范要求在輔面隧道管片處敷設(shè)冷凍排管的方式進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),冷凍排管”加50235-2010)的規(guī)定和《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017-2017)的規(guī)定,當(dāng)冷排管采用沿管片內(nèi)表面環(huán)形敷設(shè)時(shí),其彎曲半徑應(yīng)與襯砌圓環(huán)內(nèi)徑一致,彎管外表面不得有裂紋、過(guò)燒、分層等缺陷;通過(guò)對(duì)比試驗(yàn),冷排管布置間距為500mm,內(nèi)徑不小于30mm可滿(mǎn)足安全性要求,同時(shí)應(yīng)保證冷排管與隧道管片之間密貼,以保證冷量向隧道管片的傳遞效率。條文6.5.6規(guī)定“聯(lián)絡(luò)通道開(kāi)挖和構(gòu)筑期間應(yīng)采用雙回路供凍結(jié)壁便會(huì)逐步化凍,特別是開(kāi)挖期間凍結(jié)壁與隧道管片交接處凍結(jié)壁比較薄弱,應(yīng)盡量避免凍結(jié)中斷,降低施工風(fēng)險(xiǎn)。而實(shí)際施工中供電存在中斷的可能,為此有必要對(duì)冷凍站電源供應(yīng)采取保證措施,凍結(jié)站供電要求參考《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)7.開(kāi)挖與結(jié)構(gòu)施工本部分規(guī)定了冷凍法施工聯(lián)絡(luò)通道的開(kāi)挖與結(jié)構(gòu)施工的各項(xiàng)技術(shù)要求。包括隧道支撐和防護(hù)門(mén)、開(kāi)挖、初期支護(hù)、結(jié)構(gòu)施工、凍結(jié)孔封堵、充填注漿和融沉注漿等內(nèi)容。(2)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)依據(jù)條文7.1“隧道支撐和防護(hù)門(mén)”中相關(guān)規(guī)定參考了《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017)的要求。隧道預(yù)應(yīng)力支撐安裝在聯(lián)絡(luò)通道兩側(cè)隧道內(nèi),主要用于控制隧道因凍脹、開(kāi)挖等引起的變形;當(dāng)聯(lián)絡(luò)通道施工階段需要通行施工設(shè)備時(shí),應(yīng)根據(jù)通行施工設(shè)備的限界要求進(jìn)行隧道支撐設(shè)計(jì),往往采用緊貼隧道內(nèi)壁的環(huán)形支撐,其截面形式、支撐點(diǎn)布置等宜進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì);隧道支撐每個(gè)支點(diǎn)所承受的荷載不應(yīng)大于管片極限承載力,根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn),對(duì)于管片極限承載力,當(dāng)缺乏具體設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí),隧道支撐每個(gè)支點(diǎn)所承受的荷載可取500kN。防護(hù)門(mén)的作用是在開(kāi)挖過(guò)程中發(fā)生凍結(jié)壁透水、漏泥或失穩(wěn)時(shí),可以用水壓平衡法阻止凍結(jié)壁繼續(xù)透水、漏泥或變形。防護(hù)門(mén)的大小、安裝數(shù)量等應(yīng)結(jié)合聯(lián)絡(luò)通道的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì),根據(jù)聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工經(jīng)驗(yàn),當(dāng)聯(lián)絡(luò)通道位于承壓水層或處于復(fù)雜環(huán)境(江、河及敏感保護(hù)對(duì)象等)時(shí),通道初期支護(hù)施工完成,洞門(mén)環(huán)框梁施工時(shí)聯(lián)絡(luò)通道與隧道管片交界面位置的滲漏水風(fēng)險(xiǎn)仍較大,因此在主體結(jié)構(gòu)施工完成后方可拆除防護(hù)門(mén)。條文7.2“開(kāi)挖”中關(guān)于聯(lián)絡(luò)通道試挖應(yīng)具備的條件的相關(guān)技術(shù)要求依據(jù)了應(yīng)具備足夠的施工條件和應(yīng)急準(zhǔn)備能力的原則。試挖是對(duì)凍結(jié)設(shè)計(jì)、施工以及檢測(cè)結(jié)果的直接驗(yàn)證,是判斷能否正式開(kāi)挖的最終手段,所以對(duì)其所規(guī)定的各項(xiàng)內(nèi)容要逐一對(duì)照檢查、操作,不能草率、疏忽。試挖時(shí)要準(zhǔn)備棉絮、水泥、水玻璃平均溫度以及凍土與結(jié)構(gòu)交界面溫度可通過(guò)測(cè)溫孔監(jiān)測(cè)溫度、凍結(jié)孔布置參數(shù)等指標(biāo)按規(guī)定方法計(jì)算;泄壓孔壓力監(jiān)測(cè)情況可作為判斷凍結(jié)壁是否交圈的重要依據(jù);探孔是判斷凍結(jié)壁形成狀況的直接驗(yàn)證手段;凍結(jié)壁開(kāi)挖邊界溫度與變形量是判斷開(kāi)挖過(guò)程中凍結(jié)壁安全狀況的重要指標(biāo)之一;如遇泄壓孔壓力不起壓等異常現(xiàn)象,應(yīng)排查是否存在凍結(jié)壁薄弱部位、泄壓孔是否與地層水力連通、隧道管片是否滲漏等因素。條文7.2.5“應(yīng)采取短段掘砌的作業(yè)方法,隨挖隨支”主要根據(jù)凍結(jié)壁的結(jié)構(gòu)力學(xué)特性,聯(lián)絡(luò)通道開(kāi)挖施工工藝選擇應(yīng)遵循以下原則:凍土的抗拉強(qiáng)度低,有很強(qiáng)的蠕變性,并且與環(huán)境溫度有密切關(guān)系,所以應(yīng)避免凍結(jié)壁長(zhǎng)時(shí)間暴露和長(zhǎng)時(shí)間承受大的避免周?chē)鷥鐾脸霈F(xiàn)不利的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)。由現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)掌握凍結(jié)壁和支護(hù)穩(wěn)定性的動(dòng)態(tài)變化,適時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)。條文7.3“初期支護(hù)”中初期支護(hù)的型式和施工要求參考了礦山暗挖法施工的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。開(kāi)挖與初期支護(hù)的施工參數(shù)應(yīng)該與開(kāi)挖方式和支護(hù)結(jié)構(gòu)相適應(yīng),做到對(duì)凍結(jié)壁及時(shí)、有效的保護(hù)。施工過(guò)程中可以根據(jù)實(shí)測(cè)凍結(jié)壁的穩(wěn)定性對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,在保證施工安全的前提下,加快施工速度和降低施工成條文7.4“結(jié)構(gòu)施工”概述了聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)施工要求,主要依據(jù)了《巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范》(GB50086-2015)、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-2015)并參考了凍結(jié)法施工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。防水層應(yīng)在初期下工程防水技術(shù)規(guī)范》(GB50108-2008)、《地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50208-2011)的有關(guān)規(guī)定。在施工結(jié)構(gòu)時(shí)若初期支護(hù)表面有明顯結(jié)霜,則應(yīng)監(jiān)測(cè)混凝土澆筑后的溫度變化,必要時(shí)采取防凍措施。條文7.5“凍結(jié)孔封堵”中“應(yīng)分組停凍、割管,完成凍結(jié)孔的充填與封堵”,該條要求依據(jù)多地施工經(jīng)驗(yàn),目的在于防范割管時(shí)凍結(jié)壁化凍導(dǎo)致涌水涌沙等事故?;炷凉芷弯摴芷瑑鼋Y(jié)孔封堵示意圖見(jiàn)圖3和圖4。圖3混凝土管片凍結(jié)孔封堵示意圖圖4鋼管片凍結(jié)孔封堵示意圖均勻”的原則依據(jù)國(guó)內(nèi)凍結(jié)法施工的通用規(guī)定,并經(jīng)大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證。融沉注漿相關(guān)技術(shù)參數(shù)參照了國(guó)內(nèi)其他地區(qū)聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。充填注漿一方面防止凍結(jié)壁局部解凍后二襯背后間隙導(dǎo)水而增加結(jié)構(gòu)漏水的可能性;另一方面,通道拱頂混凝土不容易澆筑密實(shí),及時(shí)充填注漿有利于補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)并減小凍結(jié)壁解凍過(guò)程中的變形。注漿時(shí)如發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)后間隙不暢通,可以通過(guò)檢測(cè)預(yù)留注漿孔內(nèi)溫度,判斷二襯背后間隙是否結(jié)冰。若結(jié)構(gòu)后間隙結(jié)冰,可適當(dāng)延長(zhǎng)充填注漿時(shí)間,增加注漿次數(shù)。停止融沉注漿的判斷標(biāo)準(zhǔn)是聯(lián)絡(luò)通道驗(yàn)收前的一個(gè)重要控制條件,這里采用多重指標(biāo)的綜合判斷方法:①凍結(jié)壁已全部融化;②注漿量達(dá)到經(jīng)驗(yàn)估算值;③地層沉降穩(wěn)定。“凍結(jié)壁已全部融化”本質(zhì)上是時(shí)間控制指標(biāo),自然解凍的時(shí)間受地層、地溫、凍結(jié)壁有效厚度與平均溫度等多種因素影響,往往難以確定。注漿量的估算應(yīng)按照實(shí)際凍結(jié)帷幕體積進(jìn)行計(jì)算,通常為凍土體積的15%~20%。地表豎向位移變化速率采用標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)聯(lián)絡(luò)通道通用的注漿管應(yīng)在聯(lián)絡(luò)通道初期支護(hù)施工時(shí)預(yù)埋,注漿管預(yù)埋深度應(yīng)穿透初期支護(hù)層,注漿管頭部應(yīng)用絲堵擰緊,注漿管結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖8.施工監(jiān)測(cè)與檢測(cè)施工監(jiān)測(cè)與檢測(cè)是凍結(jié)法施工比不可少的一項(xiàng)內(nèi)容。本部分規(guī)定了凍結(jié)法施工聯(lián)絡(luò)通道的施工監(jiān)測(cè)與檢測(cè)的一般規(guī)定、溫度監(jiān)測(cè)、變形監(jiān)測(cè)、壓力監(jiān)測(cè)和檢測(cè)以及質(zhì)量監(jiān)測(cè)與驗(yàn)收等內(nèi)容。(2)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)依據(jù)工作面各分組管路的回路鹽水溫度”的監(jiān)測(cè)規(guī)定依據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),經(jīng)調(diào)研該監(jiān)測(cè)內(nèi)容是分析凍結(jié)期間冷凍系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況的重要指標(biāo),其中各分組管路的回路鹽水溫度是判斷各分組內(nèi)鹽水循環(huán)狀態(tài)的重要指標(biāo),若該溫度顯著高于正常溫度說(shuō)明管路循環(huán)狀態(tài)異常。溫度監(jiān)測(cè)頻率的

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