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冻结法在水利工程施工中的应用.pdf

施 工技术 CONSTRUCTION 冻结法在水利工程施工中的应用 刘杰忠 中煤特殊凿井集团 安徽 淮北 235044 摘 要:国家级重点工程-- 云南省玉溪市星云湖、抚仙湖出流改道工程K11+002.265 ~K11+120.265 段因出现了严重的涌水涌砂而导致 工程停工。在历经一年多时间、先后采用过注浆法、高压旋喷法、顶管法、降水法等多种工法均无果的情况下,最终选择冻结法施工并获得圆满 成功。本文通过总结工程特点难点、冻结技术设计和与立井冻结区别的分析,为今后深埋进水平硐室或斜井的多排垂直孔冻结方案设计提 借鉴。 关键 :引水工程 水利 进水平硐室 冻结法 多排垂直孔 1 工程概况 的涌水涌砂现象,其中K 11+02.265 端涌砂量在700m3 左右,K 11+120. 1.1 工程概况 265 端涌砂量在4000m3 以上,造成该段地表塌陷和沉降,原施工好的 星云湖、抚仙湖是云南九大高原湖泊中的两个 妹湖,地处云南 隧洞 分垮裂。问题出现后,先后采用了注浆封堵法、高压旋喷法、顶 省中 ,居滇中湖盆中心,跨澄江、江川、华宁三县,西北距昆明市 管法、降水法等工法进行施工均未能取得成功,工程被迫停工至2006 69Km 。星云湖、抚仙湖出流改道工程是经国务院批准并纳入国家发 年底。经建设单位多方考察和研究,最终选择采用针对该工程地质特 改委2005 年度基本建设项目计划内的国家级重点水利建设工程,采 征最为有效的冻结法进行施工。 用明渠和暗渠两种施工形式并举施工的一条隧道,全长25.8km,饮水 1.2 工程地质概况及难点 工程段长 12.8km, 其中引水工程 分位于云南省玉溪市江川县九溪 1.2.1 工程地质概况 镇境内,是整个工程施工难度最大的 分。该隧洞设计开挖尺寸为高 工程 在位置的地层主要为上第三系(N)粉砂岩夹粉砂质泥岩、 3.6m、宽3.3m、长 120m 的城门洞形断面,为一穿山隧洞,上覆土层厚 炭质粉砂质泥岩,炭质似成层褐煤,多为互层,单层厚 1~2.0m,呈半成 50m~60m,隧洞设计底板高程1705.2 1m~1703.32m 。2005 年 11 月九溪 岩状。可掰碎,也可捏成砂粒状。泥岩泡水似土状,干时坚硬。上覆岩 段隧道施工至K 11+02.265 和K11+120.265 两处位置时均出现严重 体厚50m~60m,岩体完整性系数0.08~0.2 1,破碎,定为Ⅴ类围岩。岩层 左右),方可进行基槽开挖;在基槽开挖中,如果设计桩顶标高距地面不 (2)、逐桩静压 深(一般不大于 1.5 m),宜考虑采用人工开挖,不仅可防止对桩体和桩 对重要工程 施工监测发现桩顶上升量较大且桩数较多时,可 间土产生不良影响,而且经济可行;如果基槽开挖较深,开挖面积大,采 对桩进行快速静压,将可能断裂并脱开的桩连接起来。这一技术在沿 用人工开挖不经济,可考虑采用机械和人工联合开挖,但人工开挖留 海地区称为“跑桩”。这一技术对保证复合地基中桩很好地传递垂直 置厚度一般不宜小于700mm;桩头凿平,并适当高出桩间土1~2cm 。 荷载是很有意义的。需要指出,CFG 桩断桩并不脱开, 不影响复合地 CFG 桩施工一般优先采用间隔跳打法,也可采用连打发,具体的 基的正常使用。 是施工方法由现场试验来确定。连打法易造成临桩被挤碎 缩颈,在 (3)、静压振拔技术 粘性土中易造成地面隆起,跳打法不易发生上述现象,但土层较硬时, 所谓静压振拔是指沉管时不启动马达, 借助桩机自重将沉管沉 在已打桩中间补打新桩,可能造成已打桩被振裂 振断。在在软土中, 至预定标高,填料后启动马达振动拔管。对饱和软土采用这一技术对 桩距较大可采用隔桩跳打,但施工新桩与已

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