软土地层联络通道冷冻施工技术研究与应用

张书旺

（中国铁建十六局集团有限公司，北京 101100）

1 工程概况

苏州某地铁区间隧道联络通道与泵站合建。中心里程为右DK39+355.713（左DK39+354.359），线间距13.400m，地面标高3.05m左右，联络通道处隧道中心标高-11.466m，隧道中心埋深14.516m。设计冻土帷幕1.8m厚。

根据该位置的勘察资料，联络通道处地质情况见表1。

表1 工程地质分层及特征描述

根据资料显示，工程所在地地下水分为松散浅层孔隙潜水和松散岩类孔隙（微）承压水。微承压水主要赋存于③3粉土、④1粉土、④2粉砂层，勘察期间，实测微承压水头标高为1.16m左右，近3～5年来最高潜水位为1.6m左右。

联络通道所处主要为④2粉砂层、⑤1粘土层，下部冻结孔施工进入⑤1粘土层（见图1）。

图1 联络通道兼泵站地质剖面图

2 冻结原理

采用冷冻技术冻结土体是先在相邻隧道土层中按照水平或一定倾斜角度预埋中空钢管，其后选用适宜的冷媒介质通过埋设的钢管进行循环间接制冷，使土体温度迅速降低，通过不间断反复，将土中的热量带出，促使土体中的水结冰，直至水与土体形成一定强度的冻土。该工艺使土体的强度、整体性和稳定性均有明显增强，其特殊的冻结工艺原理使冻结围护体系拥有其他工艺无法比拟的闭水效果。

3 冻结孔布置及制冷设计

冻结孔的角度设计、管位布置施工及积极冻结制冷工艺施工为本工程的关键工艺，冻结过程中冷媒进出温度检测、土体压力监测为关键环节。

3.1 冻结孔布置

根据该联络通道的结构特点，本工程在左、右线隧道均布置冻结管，右线隧道内布置59根冻结管，左线隧道内布置13根冻结管。……