隧道洞門水平凍結加固施工技術及風險控制

金海江 （中煤隧道工程有限公司，上海 200900）

0 引 言

地鐵隧道建設多在大城市，人流密集，如果采用攪拌樁或垂直凍結加固勢必要占用地面，將對地面交通構成壓力。而采用水平凍結加固不用占用地面空間，在車站端頭井內進行施工，優勢顯而易見。近年來越來越多的隧道洞門加固采用凍結法，但是對風險控制也更引起重視。

1 凍結法洞門加固

隧道洞門水平凍結加固技術，就是在盾構進出洞的周圍打設不同深度的水平凍結孔，對土體進行凍結，從而形成像杯子一樣的凍結帷幕，保證盾構進出洞順利進行。盾構始發及接收示意見圖1。

圖1 盾構始發及接收示意圖

2 凍結帷幕設計

在洞門圈范圍內布置3圈凍結孔，其中最外圈直徑8m，共計32個孔布置在洞門圈外內襯墻上，內圈24個布置在洞門圈

盾構接收外排孔設計深度一般在9m～11m左右，內排孔設計深度3m左右；盾構始發外排孔設計深度5m～7m，內排孔設計深度3m左右。

近幾年來，凍結法洞門加固在地鐵隧道進出洞洞門加固施工中廣泛應用，特別是在地面沒有施工場地，無法進行高壓旋噴加固的工程中更是顯現了技術優勢，在保證地鐵施工工期及控制盾構進出洞風險中發揮了積極的作用。這在許多城市特別是沿海城市中應用更加廣泛，也為當地的地鐵建設作出了應有的貢獻。

3 主要風險分析及控制方法

凍結法加固有很多優點，但是對于施工工藝要求較高，各項工序必須按照設計的技術參數嚴控質量，筆者根據多年經驗認為應該在以下幾方面加強防控。

①首先是凍結孔施工時偏斜過大，凍結管侵入到盾構行進區，盾構在推進過程中將凍結管破壞，鹽水大量泄漏到凍結區域，造成凍結壁融化，無法保證盾構順利進出洞。風險控制的主要方法是在凍結孔施工完成后，對每個凍結孔進行偏斜測量，并繪制偏斜圖，確保每個凍結空的偏斜都在設計允許范圍內。

②盾構機在進入凍土后刀盤或盾殼被凍住。風險控制的主要方法是盾構機進入凍土前要確保設備完好，進入凍土后要保證盾構機不停轉動，并且在盾構機內配備蒸汽機作為應急解內，洞門圈內凍結孔在盾構始發或接收時拔掉以便盾構順利行進。具體布置見圖2。凍時使用。

圖2 盾構進出洞水平凍結加固凍結孔布置示意圖

③盾構機接收在進入凍土圈后，由于推力過大或姿態不好對周圍凍結管造成擠壓斷裂，此時應及時關閉鹽水進回路閥門，組織排查鹽水泄露的凍結管，將管內鹽水排凈后，對斷裂的凍結管下套管恢復凍結。

4 結論

凍結法洞門加固工程在國內已經有許多成熟的案例，但是由于地質條件和施工環境的不同，還是存在這一定的風險性。本文列舉幾點風險及控制方法，以提高風險意識和理念，只有工程風險控制了，安全生產和經濟效益才能得到保證。