由于穿越段開(kāi)挖范圍內有近4m厚的超細粉砂層，且地下水水壓較高，施工時(shí)很容易發(fā)生水砂突出災難性事故。尤其是穿越段上方緊挨原地鐵車(chē)站，要求施工引起的原地鐵車(chē)站結構沉降要控制在毫米級以?xún)�，對施工方案選擇提出了很高的要求。根據以往施工經(jīng)驗，目前在隧道工程施工中經(jīng)常采用的降水、注漿、管棚以及頂管等工法在該工程中都難以實(shí)施，或存在極大的風(fēng)險，因而必須尋找一種新的施工方法，以徹底解決堵水、加固和有效控制周?chē)�地層及建筑物變形的難題。

　　地層凍結法是用人工制冷的方法使含水地層凍結，形成凍土，從而提高地層穩定性和止水性的地層加固方法，適用于飽和砂土、淤泥等各種復雜地層加固。地層凍結法技術(shù)可靠，對施工條件要求寬，國際工程界認為它是在其他地層加固方法難以應用時(shí)的最終解決方案。

　　盡管地層凍結法有很多優(yōu)點(diǎn)，但根據分析，在穿越段工程中應用該項技術(shù)還存在一些技術(shù)難題。首先是地層凍結時(shí)會(huì )產(chǎn)生凍脹變形，最大凍脹量可以達到凍土體積的7%以上，而凍土解凍時(shí)又會(huì )發(fā)生收縮融沉，且收縮量可以超過(guò)凍脹量，從而使周?chē)�地層出現明顯隆起和沉降現象，引起周?chē)�建筑物移位或產(chǎn)生變形破壞。其次是穿越段工程凍結邊界條件極為復雜，凍結區與地鐵一號線(xiàn)車(chē)站底板、圍護地下連續墻等易散熱物體直接接觸，使得接觸面處特別容易出現凍結薄弱區，從而影響凍結維護結構的強度與封水性。第三是在擬開(kāi)挖隧道周?chē)�施工凍結鉆孔和安裝凍結管難度較大，鉆孔時(shí)容易發(fā)生水砂突出事故。

　　下行線(xiàn)隧道與上行線(xiàn)隧道均采用“田”字形斷面的凍結壁形式，凍結設計參數見(jiàn)附表。凍結系統設計最低鹽水溫度為-28～-30℃，維護凍結鹽水溫度為-20℃，單孔鹽水流量為5～7m3/h.每條隧道計算需冷量為470MJ/h，實(shí)際裝機制冷量為700MJ/h.

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　　詳情請下載附件：凍結施工方案設計