??????? 3.2 開挖期間長時間停凍的應(yīng)急處理?
??????? 在積極凍結(jié)期間,由于停電或發(fā)生嚴重機電事故引起停凍的情況時有發(fā)生。此時,只要延長積極凍結(jié)時間即可。延長積極凍結(jié)工期一般取停凍時間的2倍。如果在開挖期間發(fā)生停凍,根據(jù)凍結(jié)壁的穩(wěn)定情況和溫度回升情況可以采取以下應(yīng)對措施。
??????? (1)排除機電故障,盡快恢復(fù)凍結(jié)。
??????? (2)加強凍結(jié)壁收斂和溫度變化監(jiān)測,尤其是要密切監(jiān)測凍結(jié)壁與隧道管片交界面溫度的變化,防止凍結(jié)壁局部融化透水。
??????? (3)加強凍結(jié)壁與隧道管片交界面保溫,最好沿交界面敷設(shè)管路進行液氮凍結(jié)。
??????? (4)快速開挖、及時支護。并根據(jù)凍結(jié)壁和支護層變形情況, 增加初期支護的內(nèi)支撐。
??????? 如果停凍時間在 3~5天之內(nèi),通過采取上述措施,一般是可以繼續(xù)安全地進行聯(lián)絡(luò)通道開挖的。如果停凍時間和聯(lián)絡(luò)通道開挖時間需要更長,可以考慮先施工部分混凝土襯砌,并封閉開挖作業(yè)面,或者關(guān)閉防護門,充上壓縮空氣,待恢復(fù)正常凍結(jié)后繼續(xù)開挖。
??????? 4? 凍結(jié)壁失穩(wěn)和透水
??????? 4 .1? 凍結(jié)壁失穩(wěn)和透水的原因?
??????????? 在聯(lián)絡(luò)通道開挖過程中,一旦發(fā)生凍結(jié)管鹽水漏失、遇到長時間停凍 ,或者由于開挖凍結(jié)壁形成遠未達到設(shè)計要求,就有可能發(fā)生凍結(jié)壁承載力不足和嚴重變形的情況。特別是在凍結(jié)壁與隧道管片的交界面附近,由于隧道管片散熱,往往存在局部凍結(jié)壁溫度過高、厚度過小的問題,導(dǎo)致在開挖過程中局部凍結(jié)壁嚴重變形,或者有軟土擠出,甚至發(fā)生凍結(jié)壁透水險情。一旦凍結(jié)壁發(fā)生嚴重變形、失穩(wěn)或透水,將嚴重威脅工程的安全,必須采取應(yīng)急措施進行快速、有效的處理。
??????? 4 .2 凍結(jié)壁失穩(wěn)和透水的應(yīng)急處理
??????? 一旦發(fā)現(xiàn)凍結(jié)壁變形速度迅速增大,表明凍結(jié)壁承載力不足,有失穩(wěn)破壞的危險。此時必須立即支護,并考慮加強內(nèi)支撐。如果在開挖集水井時遇到這種情況,也可用土袋迅速進行回填。同時,要加強凍結(jié),降低鹽水溫度,并檢查凍結(jié)孔是否有堵塞的情況,確保每個凍結(jié)孔的鹽水供給正常。然后,暫停開挖,對凍結(jié)壁和初期支護表面進行保溫,并嚴密觀測凍結(jié)壁和初期支護的變形。如檢查凍結(jié)壁及支護層變形得到了有效控制,可立即施工混凝土襯砌否則,可關(guān)閉防護門,直到凍結(jié)壁強度達到安全施工的要求后再行開挖。
??????? 凍土遇水沖刷容易融化,水流速度越快,融化速度越快。因此,凍結(jié)壁一旦開窗透水,不能硬堵,尤其不能注漿,否則凍結(jié)壁“窗口”擴大速度會更快。此外,如果凍結(jié)壁透水已成線流,即使采用液氮凍結(jié)(在凍土表面噴灑低溫氮氣)一般也無濟于事。因此,凍結(jié)壁透水的最好處理方法是立即關(guān)閉防護門并向聯(lián)絡(luò)通道內(nèi)充壓縮空氣,保持開挖區(qū)水土壓力平衡,使凍結(jié)壁不再漏水,這樣繼續(xù)凍結(jié),凍結(jié)壁窗口很快就會彌合。在開挖區(qū)內(nèi)水土壓力平衡后,可灌水并注入聚氨酯漿液置換壓縮空氣。?
??????? 如果在施工完初期支護后發(fā)生凍結(jié)壁與隧道管片交界面滲水的情況,可先用液氮噴灑出水點附近,并觀測滲水量是否有增大趨勢。如果滲水小且沒有增大趨勢,可盡快澆筑混凝土襯砌。
??????? 在凍結(jié)壁嚴重變形和漏水時,應(yīng)檢查隧道管片的變形情況,對隧道管片進行支撐加固。同時,應(yīng)測地面和建筑物沉降,檢查水、電、燃氣等管線是否安全。并對建筑物附近地層進行跟蹤注漿。注漿應(yīng)在地面進行,不得離凍結(jié)壁太近,以免壓壞凍結(jié)壁。注漿材料宜采用水泥一水玻璃雙液漿。
??????? 如凍結(jié)壁透水,應(yīng)立即通知相關(guān)部門,盡快疏散附近地面人員。
??????? 5 地層快速融沉
??????? 5 .1 地層快速融沉的原因
??????? 凍結(jié)壁融化時會發(fā)生收縮,從而引起地層沉降。在一般情況下,凍結(jié)壁融化的速度較慢,地層沉降更緩慢,因此,只要進行正常的環(huán)境監(jiān)測和跟蹤注漿處理,不會給周圍建筑物和管線等的安全構(gòu)成威脅。但是,在一些特殊情況下,如施工凍結(jié)孔時地層水土流失嚴重、 聯(lián)絡(luò)通道開挖時凍結(jié)壁變形大、施工支護和襯砌時與凍結(jié)壁之間存在大的空洞且未進行有效的注漿充填等,停止凍結(jié)后地層可能發(fā)生快速沉降,從而,給周圍地面建筑物和管線等造成險情。
??????? 5.2 地層快速融沉的應(yīng)急處理
??????? 在聯(lián)絡(luò)通道施工期間及停止凍結(jié)后,應(yīng)對施工影響范圍內(nèi)的隧道管片、地下管線、地面及其建(構(gòu)) 筑物變形等進行監(jiān)測。一旦監(jiān)測結(jié)果達到了警戒值或者隧道管片、地下管線和建(構(gòu)) 筑物有損壞跡象,地面沉降將影響車輛或行人安全通行,應(yīng)立即采取以下方法行應(yīng)急處理。
??????? (1)對地下管線、地面及其建( 構(gòu)) 筑物的安全狀況進行評估,如果存在安全隱患或險情,按相關(guān)規(guī)定對地下管線、地面和建( 構(gòu)) 筑物采取保護措施。
??????? (2)觀察隧道管片和聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)是否有破壞、滲漏情況,如隧道管片和聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)有破壞或隧道變形超過了規(guī)定要求,立即報設(shè)計單位,制定技術(shù)方案對隧道進行加固處理。如果隧道管片接縫、凍結(jié)孔孔口和聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)等有滲水,立即采用注漿方法進行堵漏,注漿材料可以采用化學(xué)漿液或水泥一水玻璃漿液。
??????? (3)采用注漿方法控制地層沉降。注漿區(qū)域應(yīng)選在地層沉降較大的位置,最好是地面注漿與隧道內(nèi)注漿相結(jié)合。應(yīng)先注地層沉降大的位置,再注地層沉降較小的位置,先注地層深部,再注地層淺部。注漿應(yīng)遵循少量、多次、均勻的原則,注漿引起的地面抬升要嚴格控制在規(guī)定范圍之內(nèi)。注漿漿液宜以水泥一水玻璃雙液漿為主, 單液水泥漿為輔。水泥一水玻璃雙液漿配比可為: 水泥漿與水玻璃溶液體積比1 :1 ,其中水泥漿水灰比1 :1 ,水玻璃溶液可采用 B 3 5~B 4 0水玻璃加 l~2倍體積的水稀釋。在隧道附近注漿壓力不得大于0.5 M P a或隧道和聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)設(shè)計要求的允許值。?
??????? 6? 凍結(jié)孔成孔偏斜過大
??????? 6.1 凍結(jié)孔成孔偏斜過大原因
??????? 凍結(jié)孔成孔最大偏斜度在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有嚴格的規(guī)定,凍結(jié)孔成孔偏斜過大會減小凍結(jié)帷幕有效厚度,成為整體帷幕中的最薄弱點,開挖過程中成為最大隱患點;凍結(jié)孔偏斜過大往往是因為在凍結(jié)孔開孔及鉆孔過程中為控制好開孔角度,未能按設(shè)計角度進行開孔。
??????? 6.2 凍結(jié)孔偏斜過大解決措施
??????? 開孔器安裝后應(yīng)仔細核準(zhǔn)開孔器的偏斜度和開孔角度,確保偏斜度和開孔角度符合設(shè)計要求。
??????? 鉆進過程中,嚴格監(jiān)測鉆孔質(zhì)量,鉆進結(jié)束后,及時對凍結(jié)孔進行測斜、打壓試驗、復(fù)測其深度。鉆孔偏斜要控制在200mm以內(nèi),否則應(yīng)補孔。
??????? 凍結(jié)孔完成后因及時對凍結(jié)孔進行檢漏實驗,確保每個凍結(jié)孔是密封的、不漏鹽水。檢漏實驗時壓力應(yīng)控制在0.8MPa,穩(wěn)定30min為合格。
??????? 7? 凍結(jié)過程中管片表面散熱過大
??????? 凍結(jié)帷幕與隧道管片接觸,管片暴露在空氣中,在凍結(jié)過程中管片混凝土作為熱量的傳送介質(zhì),使凍結(jié)熱量損失較大,為制冷帶來不便,為止應(yīng)有以下幾點解決措施:
??????? (1)設(shè)備安裝完畢進行調(diào)試與運轉(zhuǎn),使機組各種狀態(tài)參數(shù)在有關(guān)工藝規(guī)程和設(shè)備要求下運行。
??????? (2)由于混凝土結(jié)構(gòu)相對土層容易散熱,會嚴重影響管片近土層的凍結(jié)速度,為此在管片上粘貼保溫層,以確保凍土帷幕不產(chǎn)生薄弱環(huán)節(jié)。
??????? (3)加強凍結(jié)過程監(jiān)測,在凍土帷幕內(nèi)布置測溫孔和卸壓孔,以便正確測定凍土帷幕厚度和判斷凍土帷幕是否交圈。
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