冻结施工过程，实现受控建设

1.水平冻结孔施工

水平冻结孔施工采用二次开孔工艺，以防钻透地下结构体时大量出泥出水。一次开孔采用金刚石取心钻在地下结构体上钻进300mm左右深度（不钻透结构体）。一次开孔钻进完毕下入孔口管并安装阀门，进行二次开孔钻进，直至钻透结构体。结构体钻透后，立即退出开孔钻头、关闭阀门。用夯管法下冻结管，夯管和钻进时安装类似轴封的孔口止水装置。对需要穿透地下结构体的冻结孔应先用夯管法下套管，套管下至结构体墙面，然后用钻机在套管中钻透结构体，再用夯管法下入冻结管。钻进结构体时钻头部位应安装逆止阀和岩心管。下完冻结管后，对冻结管与孔口管及套管间的间隙和孔口附近地层进行注浆充填。下泄压管（滤水管）时，在泄压管内装满三合土以防夯进泄压管时出水影响施工。应确保冻结孔定位准确。冻结管夯进时，预设朝隧道外结构面法向的外偏角宜为0.5°～1°，以防冻结孔太靠近开挖面影响冻结壁有效厚度。当钻进流沙层时需注意以下事项：安装孔口管后先注浆封堵，防止钻孔时漏水；钻孔中带水钻进，有部分水砂流出，所以钻孔施工结束后要及时适量补注双液水泥浆，防止地表下沉及封闭孔口防止漏水带来大的事故；要注意测斜、测深、打压、试漏；要达到钻孔设计及规范要求。

2.地层冻胀和融沉控制措施

考虑到开挖时为确保冻结帷幕的有效厚度（开挖时不被挖掉）、少挖冻土方便施工，要合理布置冻结孔圈径。在冻结壁内未冻土中设泄压孔，通过放水、排泥来减小冻结壁内的水土压力和消散作用在既有结构体上的冻结附加力。泄压孔采用φ140mm以上的钻孔。泄压孔滤管不包纱网，以便在冻胀引起地层压缩时，可从泄压孔泄水或排除部分土体。施工中应根据既有结构体及地层变形监测结果和泄压孔中的水压变化情况进行泄压。既有结构体附近应适当增设冻结孔和加热孔，加热孔兼作测温孔，应根据工程监测结果合理调整冻结孔的供冷量。特殊情况下可通过在加热孔中循环热水来迅速提高冻结壁温度使冻结壁软化，从而减小冻胀力。在采取上述措施的同时还应注意控制好既有结构体附近冻结孔的盐水流量，使既有结构体的温度处在-5～-10℃之间，实现在保证冻土强度情况下尽量减小既有结构体温度应力的目的。(www.xing528.com)

合理安排冻结顺序，以减小冻胀引起的地层变形。根据不同位置冻结壁受力分布情况以及不同位置地层的冻胀和强度特性变化，分步进行冻结。相邻冻结孔顺序开冻（时差7d左右），以形成缓冻层，减小冻胀力。冻结过程中，当既有结构体底板隆起接近警戒值时，立即减少既有结构体底板下1～2m范围内冻结孔的供冷量，使冻土温度升高，在荷载作用下发生蠕变和应力松弛，迅速减小冻结壁作用在既有结构体底板上的冻胀力，从而达到减小既有结构体底板隆起量的目的。

在既有结构体底板附近冻结壁墙界面上水平布置冻胀变形释放孔，根据既有结构体底板变形监测情况，必要时可拔出冻胀释放孔内的钢管，使土体内的冻胀力得到释放。对冻结过程中既有结构体结构的变形或受力变化情况进行监测，分析冻结施工对既有结构体结构的最终影响，为调整冻结施工参数提供依据。通过调整盐水流量和盐水温度来控制冻结壁厚度，使其保持在设计值左右。由于冻结壁解冻时有少量收缩会使地层产生融沉，可能给既有结构体带来不良影响，为此，施工时在隧道衬砌上预留注浆管，在冻结壁化冻过程中进行注浆，以补偿地层融沉。停冻后采取强制化冻措施以尽快化冻，恢复穿越段附近地层的水土压力，减小既有结构体底板沉降，缩短融沉补偿注浆工期。