由于穿越段開挖范圍內(nèi)有近4m厚的超細粉砂層，且地下水水壓較高，施工時很容易發(fā)生水砂突出災難性事故。尤其是穿越段上方緊挨原地鐵車站，要求施工引起的原地鐵車站結構沉降要控制在毫米級以內(nèi)，對施工方案選擇提出了很高的要求。根據(jù)以往施工經(jīng)驗，目前在隧道工程施工中經(jīng)常采用的降水、注漿、管棚以及頂管等工法在該工程中都難以實施，或存在極大的風險，因而必須尋找一種新的施工方法，以徹底解決堵水、加固和有效控制周圍地層及建筑物變形的難題。

　　地層凍結法是用人工制冷的方法使含水地層凍結，形成凍土，從而提高地層穩(wěn)定性和止水性的地層加固方法，適用于飽和砂土、淤泥等各種復雜地層加固。地層凍結法技術可靠，對施工條件要求寬，國際工程界認為它是在其他地層加固方法難以應用時的最終解決方案。

　　盡管地層凍結法有很多優(yōu)點，但根據(jù)分析，在穿越段工程中應用該項技術還存在一些技術難題。首先是地層凍結時會產(chǎn)生凍脹變形，最大凍脹量可以達到凍土體積的7%以上，而凍土解凍時又會發(fā)生收縮融沉，且收縮量可以超過凍脹量，從而使周圍地層出現(xiàn)明顯隆起和沉降現(xiàn)象，引起周圍建筑物移位或產(chǎn)生變形破壞。其次是穿越段工程凍結邊界條件極為復雜，凍結區(qū)與地鐵一號線車站底板、圍護地下連續(xù)墻等易散熱物體直接接觸，使得接觸面處特別容易出現(xiàn)凍結薄弱區(qū)，從而影響凍結維護結構的強度與封水性。第三是在擬開挖隧道周圍施工凍結鉆孔和安裝凍結管難度較大，鉆孔時容易發(fā)生水砂突出事故。

　　下行線隧道與上行線隧道均采用“田”字形斷面的凍結壁形式，凍結設計參數(shù)見附表。凍結系統(tǒng)設計最低鹽水溫度為-28～-30℃，維護凍結鹽水溫度為-20℃，單孔鹽水流量為5～7m3/h.每條隧道計算需冷量為470MJ/h，實際裝機制冷量為700MJ/h.

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　　詳情請下載附件：凍結施工方案設計