[发明专利]一种砂卵石地层暗挖地铁车站造底冻结施工方法

说明书

本发明公开了一种砂卵石地层暗挖地铁车站造底冻结施工方法，砂卵石地层冻结方法包括以下步骤：(1)地铁暗挖车站竖井、横通道和首层车站施工；(2)按照设计要求施工冻结管，冻结管包括全长冻结管和局部冻结管，全长冻结管冻结形成不透水空间的冻结帷幕；(3)冻结管施工完成后，进入积极冻结期，而且在冻结管路施工完成后进行地铁负二层底板的浇筑；(4)冻结壁交圈达到设计厚度时，进行负三层的竖井和横通道施工，切割底板冻结管，浇筑负三层的竖井和横通道底板，切割剩余帷幕冻结管；(5)切割站内主体底板冻结管，在负三层土体全部开挖完成后，整体浇筑底板达到设计强度时，切割剩余冻结管，冻结管内注浆回填，增加底板的抗倾覆能力。

技术领域

本发明涉及冻结止水支护技术领域，特别是涉及砂卵石地层暗挖地铁车站造底冻结施工方法。

背景技术

随着我国社会经济的不断发展，城市人口快速增长，尤其是北京、上海、广州、深圳等一线城市出现人均生活面积快速下降，城市交通堵塞严重等问题，为了解决这些问题，政府及时调整城市的发展模式，由以前的平面发展转变为立体空间发展，即在有限的城市平面空间里，大力开发和利用城市地下空间。以北京为例，截止2016年，北京已经开通18条地铁线路，总运营里程达到527公里，根据市交通委规划，截止2020年，地铁运营线路将增加至30条，里程增加至1050公里，可见，未来城市地铁工程必将成为地下空间的主要发展方向，但随着地铁新线路的建设，地铁的埋深逐渐增大(北京地铁的埋深已经进入地下－40m空间)，地层由黏土，粉黏土，砂质粘土转变为细沙，中粗砂，砂卵石地层地下水由上部滞水、潜水逐渐转变为层间水、承压水，地层性质和地下水环境的变化必然给施工带来新的工程问题，其中，地下水的防治就是首先需要解决的问题。

冻结法是利用人工制冷技术，将含水地层冻结成一个封闭的不透水的帷幕，即冻结壁，用以抵抗地压、水压、隔绝地下水，使施工面在其保护下进行崛进施工，作为最有效的地层止水方法，广泛应用于煤矿竖井建设，近些年也逐渐应用于地铁联络通道的建设，但应用范围较小，大面积采用冻结止水的城市地下空间工程鲜有报道。然而冻结法自1880由德国工程师F.H.Poelch提出并获得专利至今已经有100多年的历史，我国1955年首次应用冻结技术建立开滦林西风井，截止目前已经有600多座矿井采用冻结法施工，最大冻结深度已达700多米，冻结法在我国矿井建设领域已经取得了丰富宝贵的经验，可见，从技术角度而言，冻结法可以广泛的应用于大断面地铁车站止水工程，但由于设计规范、地质条件、施工环境等因素不同，不可把煤矿立井冻结建设的经验、设计和施工方法照搬使用，应根据具体地下工程特点开展相应的冻结技术研究，确定合理的施工方法，该方法对地层降水施工，尤其是北京砂卵石地层地铁车站的降水施工有重要的工程意义和应用前景。

因此希望有一种砂卵石地层暗挖地铁车站造底冻结施工方法可以克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种砂卵石地层暗挖地铁车站造底冻结施工方法在砂卵石地层进行冻结施工。

为实现上述目的，本发明提供一种砂卵石地层暗挖地铁车站造底冻结施工方法，所述砂卵石地层冻结施工方法包括以下步骤：

(1)根据PBA工法地铁暗挖车站竖井、横通道和首层车站施工；

(2)按照设计要求施工冻结管，所述冻结管包括全长冻结管和局部冻结管，全长冻结管冻结形成不透水空间的冻结帷幕，局部冻结管冻结形成不透水空间冻结平板，所述冻结帷幕和冻结平板的冻结区域在车站底板设计标高下方；

(3)冻结管施工完成后，进行冻结管路的连接以及冻结站的试运行，检测冻结站的运行状态和冻结管路的连接无误后，进入积极冻结期，而且在冻结管路施工完成后进行地铁负二层底板的浇筑，以节约施工工期；

(4)冻结区域的冻结壁交圈，并达到设计厚度时，进行地铁负三层的竖井和横通道施工，增加施工作业面，切割底板冻结管，浇筑地铁负三层的竖井和横通道底板，在底板达到设计强度后，切割剩余帷幕冻结管；