復雜條件下管幕——凍結地層預處理技術研究.pdf

1、本文介紹了超淺埋、大斷面、近海、不利地層及復雜周邊環(huán)境條件下隧道開挖的特點和通常采取的工程措施，著重分析了超前地層預處理技術的作用和特點。對比分析了常見的地層預處理方法的優(yōu)缺點和適用性，重點研究了管幕-凍結綜合預處理地層技術相關的理論和應用。
　　針對管幕-凍結綜合地層預處理技術，將理論分析與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)結合，以拱北隧道凍結法施工為工程實例，采用FLAC3D進行數(shù)值模擬，對頂管頂進過程對地層的擾動、頂管施工的相互影響、管幕形成以后

2、對于地層穩(wěn)定性的作用、凍結施工過程中的凍結溫度場的變化、凍脹融沉引起的地表位移、凍脹角敏感性及凍結壁厚度的影響等進行詳細的分析。研究了管幕法和凍結法的作用機理，分析管幕和凍結圈分別在地層預處理過程中發(fā)揮的作用，研究管幕-凍結預處理地層技術的綜合作用。得出了如下結論:
　　(1)只有成環(huán)的頂管帷幕才能有效地綜合控制圍巖的變形。
　　(2)單個頂管頂進對于隧道圍巖的擾動較小;后頂進頂管對于先頂進頂管的擾動較小。
　　(3)

3、采用凍結法預處理地層時，地層位移可以分為三個階段:凍結膨脹階段;開挖支護階段;凍土融化階段。開挖支護階段的地層位移絕對值比另外兩階段小。凍土融化階段的地層位移絕對值為三個階段最大。
　　(4)隨著凍脹率的增大，凍結過程中土體的位移隨之增加，土體中產(chǎn)生的附加壓應力也隨之增大。凍結壁的厚度的增加對于控制地表沉降的作用明顯。凍脹率過大時，不適宜采用凍結法。凍結壁的最佳厚度為2.5m左右。
　　(5)管幕法和凍結法結合可以相互彌補不