1­—1 草黄色砂质粉土 24.00 -33.60 10.00 湿、中密，尚均匀，含铁锰质及氧化铁斑点，含云母碎片，中压缩性 ⑦_1­—2 草黄色粉细砂 未钻穿 未钻穿 未钻穿 湿、密实，均匀，含云母碎片，中压缩性       1.2.2 水文地质     地表水：钻孔穿越地表水体为黄浦江。主要受降水补给，并受潮汐影响，具一定潮汐动态特征。     地下水：受气候、地形、地势、地表水及土层结构影响，地下水丰富，按其埋藏条件可分为潜水和承压水。     （1） 潜水：⑥层以上粘性土中的地下水，水位埋深0.50～1.00m，主要受降水及地表水补给，水位动态为气象型。     （2） 承压水：⑦_1-1、⑦_1-2层中的地下水，为上海地区第一区域承压含水层，动态较稳定，压力水头一般距地表5～10 m，大约为0.15 MPa。     受沉积作用控制，地层渗透性具有水平向大于垂直向的特征。     1.2.3 地质条件评价     从柱状图可以看出：联络通道1施工范围内土层主要为⑥暗绿色—草黄色粘土和⑦_1-1草黄色砂质粉土。联络通道2主要为⑦_1-1草黄色砂质粉土。而⑦_1-1草黄色砂质粉土富含饱和承压水，水压大，渗透性好，容易引起水、砂突出。因此，在施工联络通道时，必须对施工影响范围内的土体进行稳妥、可靠的冰冻法加固处理措施。     1.3 施工方案     根据工程及水文地质条件，经技术、经济比较，确定采用“隧道内水平冻结加固土体，矿山法暗挖构筑施工”的施工方案。根据煤炭行业长期的施工经验，冻结法尤其适合流沙地层的封水与加固，具有冻结速度快、冻土强度高、帷幕均匀性好、施工安全可靠的优点。     2 水平冻结方案设计     2.1 技术要点     （1）冻土帷幕厚度的确定。因联络通道和喇叭口断面相差较大，理论上喇叭口的冻土帷幕厚度比联络通道要大300mm以上，因此在设计冻结孔时，冻土帷幕厚度既要满足联络通道的要求，又要满足喇叭口的要求。     （2）冻土帷幕扩展区域的确定。冻土为流变体，其承载能力与承载时间成反比。随着冻土帷幕暴露时间的延长，将产生较大的塑性变形和位移，其蠕变或位移量足以使冻结管断裂而给施工带来困难，同时造成地面较大沉降。因此开挖掘进时，冻土务必要扩展到施工毛断面内并具有足够的强度后，方可进行施工开挖。     （3）冻结孔设计。水平冻结方案设计的重点在于冻结孔的设计，冻结孔的布置位置及形状决定了冻土帷幕的形状及冻土进入开挖区的时间，并直接影响施工速度、经济效益及施工安全。     （4）从以往的施工情况看，水平冻结钻孔偏斜较难控制，偏斜率一般为不超过1%，因此冻结孔末端形成的冻土帷幕很不规则，存在很多薄弱环节，设计必须采取弥补措施，保证薄弱处冻土帷幕的厚度和强度。     2.2 冻结施工技术设计     2.2.1 主要技术指标     （1）冻结盐水温度：积极期：-28℃；维护期：-25℃；     （2）冻土墙平均温度：-10℃；     （3）冻土强度：δ_压=4.5MPa，δ_拉=2.3MPa，δ_剪=1.8MPa；     2.2.2 其他技术指标     （1）冻结孔单孔盐水流量≥6m3/h；     （2）开机冻结要求7d内盐水温度下降到-20℃；     （3）砂质粉土散热系数取260应换算成法定计量单位（1kcal=4.186kJ），冷量损耗取20%；     （4）测温孔6个，泄压孔2个（位置根据钻孔测斜资料确定）；     （5）冻结管采用φ108×8mm无缝钢管；     （6）钻孔偏斜率≤1%。     2.3 冻结帷幕设计     2.3.1 设计原则     （1）按弹性理论设计冻结壁；     （2）按砂质粉土作冻结壁设计控制层；     （3）开挖施工以不破坏冻土帷幕有效厚度为原则；     （4）冻土帷幕厚度：联络通道：1.70m；喇叭口：2.00m；     （5）强度安全系数：K≥1.5。     2.3.2 冻结帷幕厚度设计     （1）冻土帷幕设计     冻土帷幕顶面受力按上覆土体和水体重量计算，侧压力系数K₀取0.8，江水水深h_水按潮汐时最高水位9.6m计算，覆土厚度取16.5 m，土的平均重度γ取18.5kN/m³，海水平均重度γ_w取10kN/m³，则：     a）联络通道冻土帷幕顶部的土压力 　　　　　p_V=0.401MPa     b）联络通道冻土帷幕侧面的土压力 　　　　p_S1=0.340MPa 　　　　p_S2=0.430MPa     c）联络通道冻土帷幕底部反力 　　　　　p_d=0.438MPa     (2) 冻土帷幕各截面的轴力及弯矩（各截面编号见图1 A-A剖面图）见表4。 表4　冻土帷幕截面的轴力及弯矩参数 截面 1 2 3 4 5 M( Mpa) -394.4 -370.92 285.5 -1109 182.3 N(KN) 1139 1103.56 1032.2 1110.2 123.7 Q(KN) 剪1 0 -133 -147.6 1123.7 143.4 剪2 1110.2       （3）冻土帷幕各截面强度校核见表5。 表5　冻土帷幕截面强度参数 截面 实际应力(Mpa) -10℃冻土 强度(Mpa) 允许安全 系数 实际安全 系数 1 压应力 1.489 4.5 1.5 3.02 拉应力 0.149 2.3 1.5 15.44 2 压应力 1.149 4.5 1.5 3.92 拉应力 0.121 2.3 1.5 19.00 剪应力 0.078 1.8 1.5 23.08 3 压应力 1.199 4.5 1.5 3.75 4 压应力 2.955 4.5 1.5 1.52 拉应力 1.649 2.3 1.5 1.39 剪应力（1） 0.661 1.8 1.5 2.95 剪应力（2） 0.653 1.8 1.5 2.83 5 压应力 1.039 4.5 1.5 4.33 剪应力 0.084 1.8 1.5 21.43       2.4 冻结站设计

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