谈冻结法在盾构进洞中的应用

蒋 卓

(中铁隧道集团二处有限公司，河北燕郊 065201)

0 引言

冻结技术施工起源于19世纪80年代的德国，由德国著名工程师波茨舒创造并获得了专利，后被世界各国广泛地应用，直到20世纪50年代此项技术才传播到我国。但在国内发展速度却非常快，现已发展成为我国工程领域通过不稳定冲积层和裂隙含水层的主要施工方法。本文将主要介绍冻结法施工组织及冻结原理，旨在解决盾构始发过程中土体坍塌、漏水等问题。同时为盾构始发后调整姿态创造条件，以防止盾构上仰、覆土失稳、地表隆沉等问题发生。

1 冻结法原理及优势

冻结法是用冷却的手段使地层中的地下水冻结成冰，结冰后地层的强度大为提高，且地下水不再流动，这种加固地层的方法为冻结法。

本文中选用的是盐水冻结法。其是用冷冻机使盐水(不冻溶液)在冷却器中冷却，并使盐水预埋在地中(预冻结位置)的冻结管内循环，最后使土体发生冻结。

冻结法有如下优点:

1)加固效果好，封水效果明显。2)冻土在达到设计温度时，冻土的抗压强度、抗剪强度和抗拉强度等力学特性有明显的提高。3)适应性广。4)冻结工程施工最大的优点是钻孔时有少量的泥浆排出，冻结过程不向地层注入任何有害物质，是一种“绿色”施工方法。5)冻结加固土体均匀，整体性好。6)冻结施工在正常运转期间，一般每班只需要6名～8名操作人员，节约了大量劳动力。7)占用施工场地小。8)随着冻结法施工在国内应用越来越广泛，冻结技术也日臻成熟，冻土墙加固施工成本已大幅降低，据估算，当加固体体积满足5000 m3时，造价接近地下连续墙，当加固体体积超过20000 m3时，同其他加固方式在经济方面具有竞争性。……