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２．１．１水土压力计算

洞口的中心埋深为１５．５７３ｍ，当开洞直径为

６．７

ｍ时，开洞口的底缘深度为１８．９２３ｍ。则按重

液公式计算得到的洞口中心水土压力为：

Ｐ＝０．０１３Ｈ＝０．２ＭＰａ

式中：

Ｐ——洞口中心处的水土压力；Ｈ——洞口中心的埋深。

２．１．２加固体厚度计算

１）假定加固体为整体板块而承受水土压力，运用日本计算理论计算加固体的厚度ｈ为：

凡一ｌ—Ｆｊ

，

ｒ即 Ｐ Ｄ２］吉

式中：

Ｄ——加固体开挖内直径，６．７

ｍｌ

Ｊ９——系数，１．２；Ｋ——安全系数，２．０。

则可计算得到冻土墙厚度＾＝１．７３

ｍ。

２）运用我国建筑结构静力计算理论公式进行

验算，圆板中心所受最大弯曲应力计算公式为：

ｄ一２—Ｆ‘１＋∥）一ｄ一＝半（…）土ｈ２

式中：

户——冻土泊松比，Ｐ＝０．２７。

将ｈ＝１．７３ｍ代入可得ｄ。＝０．３５７

ＭＰａ

＜１．８ＭＰａ。

３）沿槽壁开洞口周边验算加固体剪切应力：

ｒｍｘ：等＝０．１９４ＭＰａ＜１．５

ＭＰａ

根据以上计算结果并结合以往的施工经验，盾构始发洞口冻结壁厚度取ｈ为３ｍ，外圈维护冻结帷幕厚度取１．２

ｍ。

２．２冻结范围及冻结孔的布设

综合考虑施工场地以及洞１３埋深的影响，采用

盐水冻结加固的方法（见图１）。设置冻结孔共５３

个：外圈３１个冻结孔深度为１２．８ｍ，进入土层

１１ｍ；内圈冻结孔２２个，深度为４．２ｍ，进入土层３．４

ｍ。设置测温孔９个：洞门外圈２个，每个孔内

布置５个测温点，测点深度分别为０

ｍ、５ｍ、４ｍ、

３ｍ、２

ｍ；其余７个在洞门内圈，每个孔内布置３个

测点，测点深度分别为３ｎｌ、２

Ｉｎ和１ｍ。另外设置

泄压孔２个。冻结孔、测温孔、泄压孔立面布置如图

２所示。

９４

万方数据

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图１冻结加固体剖面图

●

。冻结孔。测温孔。泄压孔

图２冻结孔、测温孔、泄压孔立面布置图

积极冻结期间盐水去路温度由一１５℃逐步下

降至一３０℃，为了保证盐水的顺利流通，本工程盐ｍ，内圈最大孔间距为

１．２ｍ。根据工程经验，冻土平均发展速度ｖ＝

２８ｍｍ／ｄ，则加固冻土墙交圈时间ｆ＝Ｌ一／２ｖ＝

ｄ，预计冻土墙达到设计强度的时间为３５ｄ。

冻结孔施工的关键，一是要控制冻结钻孔的偏

斜，二要确保冻结器安装的密封性能达到质量要

求［３］。冻结孔施工较为复杂，其基本工序为：定位开孔及孔口管安装一孔口装置安装一钻孔一测量一封闭孔底部一打压试验。钻机选用ＭＤ一６０Ａ型锚杆

钻机，钻机扭矩为３０００

Ｎ ｍ，推力２５ｋＮ。冻结套管选用≯８９

ｍｍｘ８ｍｉｌｌ

２０８低碳无缝钢管，采用丝扣

连接加焊接；测温管采用拳６３ｍｍｘ３ｍｍ无缝钢管。

２．３主要冻结施工参数

水采用ＣａＣｌ：水溶液，含盐量控制在２０％左右。冻结孑Ｌ偏斜率ａ≤１％，则可得盾构进洞加固外圈冻结

孔最大间距Ｌ。＝１．１２２

３冻结孔施工