人工凍土工程實(shí)測數(shù)據(jù)分析總結(jié)

摘要：在地鐵建設(shè)凍結(jié)法施工中，凍脹會(huì)造成凍結(jié)管斷裂、路面上拱、周圍建筑物移位和破壞等。本人通過總結(jié)具體人工凍土工程經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合本人實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出一般性粘土在凍脹過程不同應(yīng)力下的凍脹率，為以后人工凍土工程提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：人工凍土 凍脹率 地鐵建設(shè)

1 概述

人工凍土的凍脹是指在人工凍結(jié)土體時(shí)，當(dāng)土的溫度為負(fù)，土中水分會(huì)在負(fù)溫下結(jié)冰，使土體在凍結(jié)過程中體積增大，從而對周圍的環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。在地鐵建設(shè)凍結(jié)法施工中，凍脹會(huì)造成凍結(jié)管斷裂、路面上拱、周圍建筑物移位和破壞等。

在上海人工凍結(jié)法施工應(yīng)用較多的是在隧道盾構(gòu)進(jìn)出洞和地鐵聯(lián)絡(luò)通道工程，下面就以上海一些具有代表性的盾構(gòu)工程和地鐵聯(lián)絡(luò)通道工程為例，比較試驗(yàn)和數(shù)值模擬的合理性。

2 工程實(shí)例一

2.1 工程概況

上海某隧道工程東線隧道使用Ф11.22m泥水平衡盾構(gòu)推進(jìn)，開洞直徑為11.60m，東側(cè)隧道浦東工作井出洞中心標(biāo)高-12.283m，地面標(biāo)高+3.40m。盾構(gòu)出洞前方10m范圍內(nèi)無建筑物及地下管線，附近昌邑路路面下的管線離洞口槽壁約20米。如圖1所示。

2.2 技術(shù)參數(shù)

凍結(jié)體的洞口處凍結(jié)板塊厚3.1m，長16.60m，高16.60m（深7.38m～23.98m）。頂棚凍結(jié)拱長7.0m，寬14.5m。

2.3 工程實(shí)測凍脹量

隧道頂部的凍結(jié)部分寬度為14.50m，離地面約10m的距離，取K0=0.5，側(cè)面所受的壓應(yīng)力約為100KPa，在隧道頂部凍結(jié)部分的兩邊埋置的側(cè)向位移測量儀（如圖2所示的A、B），測得的位移左邊為0.089m，右邊為0.083m，則隧道頂部凍結(jié)部分的總側(cè)向凍脹量為0.172m，凍脹率為0.172÷14.5×100%=1.186%，比100KPa試驗(yàn)所得1.09%的凍脹率要大。

3 工程實(shí)例二

3.1 工程簡介

上海某地鐵站區(qū)間隧道旁通道位于兩站區(qū)間隧道中部里程SK20+305.506處。聯(lián)絡(luò)通道由與左右線隧道正交的水平通道及通道中部的集水井組成。按設(shè)計(jì)，聯(lián)絡(luò)通道位置處，下行線隧道中心標(biāo)高為-15.553，上行線隧道中心標(biāo)高為-15.385，左右線隧道中心間距約36m。

3.2 工程實(shí)測凍脹量

工程中凍結(jié)部分的豎向平均壓應(yīng)力為（203.87+404.89）÷2=304.38KPa，平均凍結(jié)厚度為7.450m，實(shí)測豎向凍脹量為0.061m，則凍脹率為0.819%，比300KPa試驗(yàn)所得的0.713%的凍脹率要大。

4 結(jié)論

①在100KPa應(yīng)力下，一般性粘土的凍脹率為1.2%左右；300KPa應(yīng)力下為0.82%左右。

②試驗(yàn)的凍脹率與工程實(shí)際的凍脹率比較接近，工程實(shí)際的凍脹率都要比試驗(yàn)的凍脹率大，這可能是由于試驗(yàn)儀器的摩擦力及一些誤差引起的。

參考文獻(xiàn)：

[1]秦愛方，林金錢，等.上海人工凍土凍脹特性和水分遷移的試驗(yàn)研究.上海大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，15（1）：93-97.

[2]余占奎，黃宏偉，王如路，徐凌，李文婷.人工凍結(jié)技術(shù)在上海地鐵施工中的應(yīng)用[J].冰川凍土.2005（04）.

[3]譚麗華.水泥改良土凍脹融沉特性研究[D].同濟(jì)大學(xué)，2008.endprint

摘要：在地鐵建設(shè)凍結(jié)法施工中，凍脹會(huì)造成凍結(jié)管斷裂、路面上拱、周圍建筑物移位和破壞等。本人通過總結(jié)具體人工凍土工程經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合本人實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出一般性粘土在凍脹過程不同應(yīng)力下的凍脹率，為以后人工凍土工程提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：人工凍土 凍脹率 地鐵建設(shè)

1 概述

人工凍土的凍脹是指在人工凍結(jié)土體時(shí)，當(dāng)土的溫度為負(fù)，土中水分會(huì)在負(fù)溫下結(jié)冰，使土體在凍結(jié)過程中體積增大，從而對周圍的環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。在地鐵建設(shè)凍結(jié)法施工中，凍脹會(huì)造成凍結(jié)管斷裂、路面上拱、周圍建筑物移位和破壞等。

在上海人工凍結(jié)法施工應(yīng)用較多的是在隧道盾構(gòu)進(jìn)出洞和地鐵聯(lián)絡(luò)通道工程，下面就以上海一些具有代表性的盾構(gòu)工程和地鐵聯(lián)絡(luò)通道工程為例，比較試驗(yàn)和數(shù)值模擬的合理性。

2 工程實(shí)例一

2.1 工程概況

上海某隧道工程東線隧道使用Ф11.22m泥水平衡盾構(gòu)推進(jìn)，開洞直徑為11.60m，東側(cè)隧道浦東工作井出洞中心標(biāo)高-12.283m，地面標(biāo)高+3.40m。盾構(gòu)出洞前方10m范圍內(nèi)無建筑物及地下管線，附近昌邑路路面下的管線離洞口槽壁約20米。如圖1所示。

2.2 技術(shù)參數(shù)

凍結(jié)體的洞口處凍結(jié)板塊厚3.1m，長16.60m，高16.60m（深7.38m～23.98m）。頂棚凍結(jié)拱長7.0m，寬14.5m。

2.3 工程實(shí)測凍脹量

隧道頂部的凍結(jié)部分寬度為14.50m，離地面約10m的距離，取K0=0.5，側(cè)面所受的壓應(yīng)力約為100KPa，在隧道頂部凍結(jié)部分的兩邊埋置的側(cè)向位移測量儀（如圖2所示的A、B），測得的位移左邊為0.089m，右邊為0.083m，則隧道頂部凍結(jié)部分的總側(cè)向凍脹量為0.172m，凍脹率為0.172÷14.5×100%=1.186%，比100KPa試驗(yàn)所得1.09%的凍脹率要大。

3 工程實(shí)例二

3.1 工程簡介

上海某地鐵站區(qū)間隧道旁通道位于兩站區(qū)間隧道中部里程SK20+305.506處。聯(lián)絡(luò)通道由與左右線隧道正交的水平通道及通道中部的集水井組成。按設(shè)計(jì)，聯(lián)絡(luò)通道位置處，下行線隧道中心標(biāo)高為-15.553，上行線隧道中心標(biāo)高為-15.385，左右線隧道中心間距約36m。

3.2 工程實(shí)測凍脹量

工程中凍結(jié)部分的豎向平均壓應(yīng)力為（203.87+404.89）÷2=304.38KPa，平均凍結(jié)厚度為7.450m，實(shí)測豎向凍脹量為0.061m，則凍脹率為0.819%，比300KPa試驗(yàn)所得的0.713%的凍脹率要大。

4 結(jié)論

①在100KPa應(yīng)力下，一般性粘土的凍脹率為1.2%左右；300KPa應(yīng)力下為0.82%左右。

②試驗(yàn)的凍脹率與工程實(shí)際的凍脹率比較接近，工程實(shí)際的凍脹率都要比試驗(yàn)的凍脹率大，這可能是由于試驗(yàn)儀器的摩擦力及一些誤差引起的。

參考文獻(xiàn)：

[1]秦愛方，林金錢，等.上海人工凍土凍脹特性和水分遷移的試驗(yàn)研究.上海大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，15（1）：93-97.

[2]余占奎，黃宏偉，王如路，徐凌，李文婷.人工凍結(jié)技術(shù)在上海地鐵施工中的應(yīng)用[J].冰川凍土.2005（04）.

[3]譚麗華.水泥改良土凍脹融沉特性研究[D].同濟(jì)大學(xué)，2008.endprint

摘要：在地鐵建設(shè)凍結(jié)法施工中，凍脹會(huì)造成凍結(jié)管斷裂、路面上拱、周圍建筑物移位和破壞等。本人通過總結(jié)具體人工凍土工程經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合本人實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出一般性粘土在凍脹過程不同應(yīng)力下的凍脹率，為以后人工凍土工程提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：人工凍土 凍脹率 地鐵建設(shè)

1 概述

人工凍土的凍脹是指在人工凍結(jié)土體時(shí)，當(dāng)土的溫度為負(fù)，土中水分會(huì)在負(fù)溫下結(jié)冰，使土體在凍結(jié)過程中體積增大，從而對周圍的環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。在地鐵建設(shè)凍結(jié)法施工中，凍脹會(huì)造成凍結(jié)管斷裂、路面上拱、周圍建筑物移位和破壞等。

在上海人工凍結(jié)法施工應(yīng)用較多的是在隧道盾構(gòu)進(jìn)出洞和地鐵聯(lián)絡(luò)通道工程，下面就以上海一些具有代表性的盾構(gòu)工程和地鐵聯(lián)絡(luò)通道工程為例，比較試驗(yàn)和數(shù)值模擬的合理性。

2 工程實(shí)例一

2.1 工程概況

上海某隧道工程東線隧道使用Ф11.22m泥水平衡盾構(gòu)推進(jìn)，開洞直徑為11.60m，東側(cè)隧道浦東工作井出洞中心標(biāo)高-12.283m，地面標(biāo)高+3.40m。盾構(gòu)出洞前方10m范圍內(nèi)無建筑物及地下管線，附近昌邑路路面下的管線離洞口槽壁約20米。如圖1所示。

2.2 技術(shù)參數(shù)

凍結(jié)體的洞口處凍結(jié)板塊厚3.1m，長16.60m，高16.60m（深7.38m～23.98m）。頂棚凍結(jié)拱長7.0m，寬14.5m。

2.3 工程實(shí)測凍脹量

隧道頂部的凍結(jié)部分寬度為14.50m，離地面約10m的距離，取K0=0.5，側(cè)面所受的壓應(yīng)力約為100KPa，在隧道頂部凍結(jié)部分的兩邊埋置的側(cè)向位移測量儀（如圖2所示的A、B），測得的位移左邊為0.089m，右邊為0.083m，則隧道頂部凍結(jié)部分的總側(cè)向凍脹量為0.172m，凍脹率為0.172÷14.5×100%=1.186%，比100KPa試驗(yàn)所得1.09%的凍脹率要大。

3 工程實(shí)例二

3.1 工程簡介

上海某地鐵站區(qū)間隧道旁通道位于兩站區(qū)間隧道中部里程SK20+305.506處。聯(lián)絡(luò)通道由與左右線隧道正交的水平通道及通道中部的集水井組成。按設(shè)計(jì)，聯(lián)絡(luò)通道位置處，下行線隧道中心標(biāo)高為-15.553，上行線隧道中心標(biāo)高為-15.385，左右線隧道中心間距約36m。

3.2 工程實(shí)測凍脹量

工程中凍結(jié)部分的豎向平均壓應(yīng)力為（203.87+404.89）÷2=304.38KPa，平均凍結(jié)厚度為7.450m，實(shí)測豎向凍脹量為0.061m，則凍脹率為0.819%，比300KPa試驗(yàn)所得的0.713%的凍脹率要大。

4 結(jié)論

①在100KPa應(yīng)力下，一般性粘土的凍脹率為1.2%左右；300KPa應(yīng)力下為0.82%左右。

②試驗(yàn)的凍脹率與工程實(shí)際的凍脹率比較接近，工程實(shí)際的凍脹率都要比試驗(yàn)的凍脹率大，這可能是由于試驗(yàn)儀器的摩擦力及一些誤差引起的。

參考文獻(xiàn)：

[1]秦愛方，林金錢，等.上海人工凍土凍脹特性和水分遷移的試驗(yàn)研究.上海大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，15（1）：93-97.

[2]余占奎，黃宏偉，王如路，徐凌，李文婷.人工凍結(jié)技術(shù)在上海地鐵施工中的應(yīng)用[J].冰川凍土.2005（04）.

[3]譚麗華.水泥改良土凍脹融沉特性研究[D].同濟(jì)大學(xué)，2008.endprint