第一篇：凍結(jié)施工在地鐵中的應(yīng)用

土體凍結(jié)加固技術(shù)在地鐵施工中的應(yīng)用

閆 磊

關(guān)鍵詞：在地下工程施工中，面對軟土和含水率高的土質(zhì)，土體凍結(jié)加固技術(shù)作為一種封水性好、強(qiáng)度高、復(fù)原性好的環(huán)保型施工技術(shù)在工程中的應(yīng)用逐漸增加，特別是在煤礦礦井建設(shè)中大量應(yīng)用。目前，在地鐵施工領(lǐng)域也大量應(yīng)用了凍結(jié)加固技術(shù)。

摘 要：凍結(jié)技術(shù) 地鐵施工 應(yīng)用

一 技術(shù)現(xiàn)狀

地層凍結(jié)加固技術(shù)是一種封水性好、強(qiáng)度高、復(fù)原性好的環(huán)保型施工技術(shù)，在我國礦山鑿井領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。近幾年也因為其加固效果好、對地面影響小被城市地下工程廣泛接受。隨著凍結(jié)技術(shù)工藝的改進(jìn)，地層凍結(jié)工法在地下工程中逐漸顯現(xiàn)競爭力，是解決城市水資源浪費、環(huán)境污染和交通干擾的一種新技術(shù)，它將對城市地下工程設(shè)計和施工帶來進(jìn)步。

盾構(gòu)法施工已經(jīng)成為地鐵隧道施工的主要工法，盾構(gòu)法適合長距離、單一斷面結(jié)構(gòu)的隧道施工，對地面交通和環(huán)境影響小。但盾構(gòu)法也離不開其他工法的輔助。例如盾構(gòu)進(jìn)出洞的工作井、區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道等都需要研究配套的輔助工法施工。

上海地鐵2號線的4個旁通道均采用地層水平凍結(jié)和暗挖施工，解決了重要建筑物、交通要道和黃浦江下連通道暗挖施工的技術(shù)難題。2001年廣州地鐵紀(jì)越區(qū)間隧道采用水平凍結(jié)施工通過斷層帶，凍結(jié)長度61ｍ也相繼成功。目前正在建設(shè)中的上海地鐵2 號線西延伸段，絕大多數(shù)的旁通道地層加固均采用凍結(jié)法。地層凍結(jié)加固技術(shù)為我國的城市隧道施工開創(chuàng)了新的途徑。下面分析一下地層凍結(jié)應(yīng)用的技術(shù)形式。

二 地層凍結(jié)的幾種運用形式

2.1工作井垂直孔凍結(jié)

垂直孔凍結(jié)在礦山豎井施工中是相當(dāng)成熟的特殊施工技術(shù)，既能適合松軟流動表土的封水和加固，又能用于風(fēng)化含水巖層的封水，國內(nèi)最深的表土凍結(jié)深度達(dá)到383ｍ。垂直孔地層凍結(jié)施工可移植到城市工作豎井施工中，該技術(shù)在日本和西歐等發(fā)達(dá)國家的市政工程應(yīng)用得較為廣泛。其特點是加固強(qiáng)度高，能適應(yīng)各種復(fù)雜的和大直徑的豎井或深基坑維護(hù)，占用場地小，而且能恢復(fù)地層結(jié)構(gòu)。圖1是日本某工程的盾構(gòu)工作井的凍結(jié)施工，采用垂直孔凍結(jié)施工工作井。在中粉細(xì)砂等流動較多地層中，降水、注漿的難度大，采用凍結(jié)法較為可靠。工作井采用垂直孔凍結(jié)值得推廣應(yīng)用。

圖1 日本東京某供水隧道工作井、盾構(gòu)進(jìn)出洞垂直孔及水平孔凍結(jié)加固

2.2 重要地段和建筑下的水平孔凍結(jié)

由于城市交通的繁忙，建筑的擁擠，在地面對隧道采用垂直孔凍結(jié)行不通，為此需要在隧道內(nèi)沿隧道縱向在隧道四周布設(shè)近似水平的凍結(jié)器。例如1998年在北京地鐵“復(fù)八線”國貿(mào)橋下開展了暗挖隧道水平孔凍結(jié)施工技術(shù)研究，解決了國貿(mào)橋下南隧道拱頂粉細(xì)砂層冒頂?shù)募夹g(shù)難題，有效保護(hù)了地面國貿(mào)立交橋的安全，在隧道一端一次凍結(jié)水平長度45ｍ，見照片1和圖2。

照片1 北京地鐵“復(fù)八線”國貿(mào)橋下隧道拱頂水平凍結(jié)

圖2 北京地鐵“復(fù)八線”國貿(mào)橋下隧道拱頂水平凍結(jié) 圖3是瑞士蘇黎世在建筑群下施工隧道，覆蓋土層厚度小至6ｍ，在拱頂采用分段的地層凍結(jié)加固，確保了在隧道施工期間地面建筑的安全。

圖3瑞士蘇黎世Ｍｉｌｃｈｂｕｃｋ隧道在建筑群區(qū)下隧道拱頂凍結(jié)加固

2.3 隧道內(nèi)的局部凍結(jié)施工

目前在地下水位較高的地區(qū)，有些隧道設(shè)計在地下水的水位。暗挖隧道主要涉及滯水和潛水的處理。對于這種條件，可以先對隧道的上半部分采取普通法施工，利用上半部分隧道的空間對下部采取分段分期局部凍結(jié)，多工作面施工。具體工法示意圖見圖4。

圖4 隧道內(nèi)局部凍結(jié)示意圖

2.4 車站暗作凍土帷幕施工

在我國，該技術(shù)主要應(yīng)用在北京的一些地鐵車站施工，例如在王府井車站。在導(dǎo)洞內(nèi)施工凍結(jié)帷幕墻，利用地表下的粘土隔水層，形成封閉隔水機(jī)構(gòu)，在高強(qiáng)度的凍土結(jié)構(gòu)保護(hù)下，進(jìn)行大跨度的地下車站暗挖施工(圖5)。在類似的淺表地層中含有多層隔水層的地區(qū)，通過技術(shù)創(chuàng)新，可充分發(fā)揮凍結(jié)法施工自身優(yōu)勢來提高施工技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。2.5 地下環(huán)境的保護(hù)

一些輔助工法如注漿和地下連續(xù)墻等，在城市地下工事的建設(shè)中往往會改變了原始地層和水力分布體系，對環(huán)境和水資源造成不利影響，例如造成河斷流、泉斷涌、區(qū)域地層不均勻沉降問題等。由于凍結(jié)地層具有復(fù)原性能，如在特定地段，采用凍土帷幕，能確保工程施工后地層的恢復(fù)，有效保護(hù)地下環(huán)境。圖6是德國Ｄｕｉｓｂｅｒｇ市地鐵隧道施工采用地層凍結(jié)來保護(hù)地層生態(tài)環(huán)境的施工示意圖。

圖5 車站導(dǎo)洞暗作凍土帷幕施工方案示意圖

圖6 凍土和連續(xù)墻結(jié)合確保地層水流通道示意圖

三 在上海盾構(gòu)隧道施工中的應(yīng)用實例

盾構(gòu)法施工隧道能減少對地面干擾，保護(hù)水資源，是城市隧道施工主體工法之一。但在盾構(gòu)進(jìn)出洞時，往往需要特殊的洞口加固，這是因為進(jìn)出洞處地層受力復(fù)雜、擾動大，此時在盾構(gòu)的進(jìn)出洞處5～10ｍ范圍內(nèi)采用凍結(jié)加固是適宜的，根據(jù)具體條件，既可以采取地面垂直孔凍結(jié)（上海軌道交通2號線西延伸段與既有線在中山公園連接，此處的盾構(gòu)進(jìn)出洞土體加固即采用了凍結(jié)法），又可采取在工作井內(nèi)的水平凍結(jié)，見圖1。

盾構(gòu)隧道施工適合長距離施工。通常在隧道之間設(shè)置各種用途的聯(lián)絡(luò)通道，由于工程量小，只能采取非盾構(gòu)方式施工。因此從盾構(gòu)隧道的系統(tǒng)性來考慮，地層凍結(jié)是不可缺少的輔助工法。圖7是在上海地鐵2號線，在隧道內(nèi)進(jìn)行地層凍結(jié)加固和暗挖施工。這里舉出上海軌道交通2號線西延伸工程V標(biāo)區(qū)間隧道旁通道施工的實例進(jìn)行說明。

圖7 上海地鐵2號線旁通道凍結(jié)施工布置圖

3.1 工程概況

間隧道旁通道位于隧道下行線里程XK4+288.933處，上行線里程SK4+288.892處，旁通道及泵站采取合并建造模式，其結(jié)構(gòu)底部埋深約22.6m。其結(jié)構(gòu)由與隧道管片相接的喇叭口、直墻圓弧拱結(jié)構(gòu)的水平通道及中部矩形集水井三個部分組成。

旁通道所處地層均為第④層灰色淤泥質(zhì)粘土。該土層具有高壓縮性、低強(qiáng)度、靈敏度高、透水性強(qiáng)等特點，在動力作用下易產(chǎn)生流變現(xiàn)象，土體內(nèi)聚力小、承載力低，無法自穩(wěn)。考慮地面為道路車流量大，無施工場地。而凍結(jié)法加固可以在隧道內(nèi)鉆水平凍結(jié)孔進(jìn)行土體加固，且用凍結(jié)法加固土體具有強(qiáng)度高，封水性好，安全可靠。因此決定，采用凍結(jié)法在隧道內(nèi)進(jìn)行土體加固。3.2 凍結(jié)施工 3.2.1 凍結(jié)孔施工

根據(jù)上海市旁通道凍結(jié)孔施工的成功經(jīng)驗，用金剛石取芯鉆開孔，跟管鉆進(jìn)法下凍結(jié)管。凍結(jié)孔開孔前，在布孔范圍內(nèi)打小孔徑探孔，探測地層穩(wěn)定情況。如發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重漏水冒泥現(xiàn)象，先進(jìn)行水泥—水玻璃雙液壁后注漿，以提高孔口附近地層穩(wěn)定性，然后再鉆進(jìn)凍結(jié)孔。每個鉆孔都設(shè)有孔口管，并安裝鉆孔密封裝置，以防鉆進(jìn)時大量出泥、出水。

針對施工凍結(jié)孔時容易產(chǎn)生涌砂涌水現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)采用強(qiáng)力水平鉆機(jī)，盡量實現(xiàn)無泥漿鉆進(jìn)。如發(fā)現(xiàn)鉆孔泥水流失，及時進(jìn)行補(bǔ)漿。鉆進(jìn)過程中，應(yīng)當(dāng)避開管片的鋼筋，不損壞管片結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。3.2.2 凍結(jié)加固

在施工中凍結(jié)過程分為積極凍結(jié)和維護(hù)凍結(jié)兩個階段，積極凍結(jié)指開挖前對土體進(jìn)行強(qiáng)力凍結(jié)加固的階段；維護(hù)凍結(jié)指在開挖過程中對凍土帷幕進(jìn)行維護(hù)的階段，以保證施工安全。

在凍結(jié)設(shè)備安裝完畢后應(yīng)進(jìn)行調(diào)試和試運轉(zhuǎn)。檢測鹽水溫度、測溫孔溫度和凍土帷幕擴(kuò)展情況，必要時調(diào)整凍結(jié)系統(tǒng)運行參數(shù)。凍結(jié)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常后進(jìn)入積極凍結(jié)。在積極凍結(jié)過程中，要根據(jù)實測溫度資料判斷凍土帷幕是否交圈和達(dá)到設(shè)計厚度，同時要監(jiān)測凍土帷幕與隧道的膠結(jié)情況，測溫判斷凍土帷幕交圈并達(dá)到設(shè)計厚度且與隧道完全膠結(jié)后再進(jìn)行探孔試挖，確認(rèn)凍土帷幕內(nèi)土層基本無壓力后再進(jìn)行正式開挖。

由于混凝土和鋼管片相對于土層要容易散熱得多，會影響隧道管片附近土層的凍結(jié)速度，從而影響凍土帷幕的整體穩(wěn)定性和封水性。特別是要保證旁通道喇叭口部位凍土帷幕的厚度和強(qiáng)度及與管片的完全膠結(jié)，在凍結(jié)孔施工端喇叭口部位布置三排孔加強(qiáng)凍結(jié),在對側(cè)隧道布置冷凍板。所有的鋼管片的格柵要用砼充填密實，同時管片外面采用PEF板隔熱保溫，以減少冷量損失，在凍土墻與管片膠結(jié)處放置測溫點，以加強(qiáng)對凍土墻與管片膠結(jié)狀況的檢測。3.3 開挖

經(jīng)探孔確認(rèn)可以進(jìn)行正式開挖后，打開鋼管片，然后采用礦山法進(jìn)行暗挖施工。根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點，旁通道開挖掘進(jìn)采取分區(qū)分層方式進(jìn)行，其施工順序如圖8所示。

圖8旁通道開挖順序圖

由于土體采用凍結(jié)法加固，凍土強(qiáng)度較高，凍結(jié)帷幕承載能力大，因而開挖時（除喇叭口處側(cè)墻和拱頂外）可以采用全斷面一次開挖，開挖步距為0.3m～0.5m，通道、集水井開挖步距為0.5m。兩端喇叭口處斷面較大，為減輕開挖對隧道變形的影響，開挖步距控制為0.3m。3.4 凍結(jié)效果

凍結(jié)41天后進(jìn)行開挖，由于凍結(jié)管布置合理，形成的凍結(jié)帷幕將整個施工區(qū)域全部包括。在開挖過程中，由于凍結(jié)帷幕的保護(hù)，施工能夠安全的進(jìn)行。根據(jù)土體開挖過程中的實際觀測，在距凍結(jié)管2.3米處，土體即成膠狀，溫度4~6℃，自立性很好。在距凍結(jié)管1~1.5米處，土體溫度即可達(dá)到零下，強(qiáng)度很高，需要用風(fēng)槍開鑿。

四 應(yīng)用前景分析

每一種工法都有其技術(shù)優(yōu)勢和局限。地層凍結(jié)法也不例外。推廣地層凍結(jié)施工不僅需要結(jié)合具體條件，而且還應(yīng)有創(chuàng)造性地開發(fā)和利用。

4.1 適應(yīng)性

將地層凍結(jié)作為淺埋暗挖施工的輔助工法，和管棚、小導(dǎo)管注漿等其他配套技術(shù)相比，它的優(yōu)點是施工安全，工期可靠、適應(yīng)性強(qiáng),加固強(qiáng)度高、封水性能好,地表的位移小。不足之處是需要擴(kuò)大面，準(zhǔn)備期較長，價格相對較高。

盾構(gòu)法施工也是地鐵區(qū)間隧道施工的發(fā)展趨勢。大規(guī)模的盾構(gòu)施工不但不會削弱地層凍結(jié)技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢，相反為地層凍結(jié)創(chuàng)造更多機(jī)會。因為盾構(gòu)的進(jìn)出洞以及區(qū)間隧道之間的聯(lián)絡(luò)通道是地層凍結(jié)的用武之地。和降水、連續(xù)墻帷幕相比,它的環(huán)保性能好，保護(hù)水資源和地層結(jié)構(gòu),成本也相對較低。

隨著地下隧道網(wǎng)絡(luò)的加密，隧道和隧道的立交、隧道和地面重要建筑、交通要道之間的交叉等問題相繼會出現(xiàn)，地層凍結(jié)將以其高強(qiáng)度、高安全性等優(yōu)勢,贏得市場份額。4.2 技術(shù)持續(xù)改進(jìn)

(1)凍結(jié)施工有一整套工序，它包括打鉆、安裝、積極凍結(jié)、維護(hù)凍結(jié)等,這些工序應(yīng)有機(jī)地納入地下工事系統(tǒng)中，提高平行作業(yè)率，增加作業(yè)面，有利于發(fā)揮地層凍結(jié)的技術(shù)優(yōu)勢。

(2)開發(fā)適合于地下狹小環(huán)境下凍結(jié)孔快速施工的全方位鉆機(jī)，能更有效地布置凍結(jié)孔。進(jìn)一步研究長距離水平孔鉆進(jìn)，提高凍結(jié)器鋪設(shè)的精度和施工速度，有利于大規(guī)模、高效能地發(fā)揮地層凍結(jié)的綜合優(yōu)勢。

(3)凍結(jié)加固后的隧道有了穩(wěn)定安全的施工條件，應(yīng)提高機(jī)械化掘襯施工水平，即配套土體和周邊凍土的開挖、裝運和襯砌施工的機(jī)械設(shè)備，提高施工速度，有利于降低凍結(jié)和掘襯成本。

第二篇：地鐵施工旁通道凍結(jié)法施工工藝

地鐵施工旁通道凍結(jié)法施工工藝

一 前言

作為一種成熟的施工方法，凍結(jié)法施工技術(shù)在國際上被廣泛應(yīng)用于城市建設(shè)和煤礦建設(shè)中，已有100多年的歷史，我國采用凍結(jié)法施工技術(shù)至今也已有40多年的歷史，主要用于煤礦井筒開挖施工，其中凍結(jié)最大深度達(dá)435m，凍結(jié)表土層最大厚度達(dá)375m.自1992年起，凍結(jié)法工藝被廣泛應(yīng)用于上海、北京、深圳、南京等城市地鐵工程施工中。公司在上海地鐵隧道旁通道工程施工中，采用了凍結(jié)法加固的施工方法，通過對施工工藝的歸納總結(jié)，以及參考有關(guān)施工技術(shù)資料，形成本工法。

二、特點

凍結(jié)法適用于各類地層尤其適合在城市地下管線密布施工條件困難地段的施工，經(jīng)過多年來國內(nèi)外施工的實踐經(jīng)驗證明凍結(jié)法施工有以下特點：

1、可有效隔絕地下水，其抗?jié)B透性能是其它任何方法不能相比的，對于含水量大于10%的任何含水、松散，不穩(wěn)定地層均可采用凍結(jié)法施工技術(shù)；

2、凍土帷幕的形狀和強(qiáng)度可視施工現(xiàn)場條件，地質(zhì)條件靈活布置和調(diào)整，凍土強(qiáng)度可達(dá)5-10Mpa，能有效提高工效；

3、凍結(jié)法是一種環(huán)保型工法，對周圍環(huán)境無污染，無異物進(jìn)入土壤，噪音小，凍結(jié)結(jié)束后，凍土墻融化，不影響建筑物周圍地下結(jié)構(gòu)；

4、凍結(jié)施工用于樁基施工或其它工藝平行作業(yè)，能有效縮短施工工期。

三、使用范圍

凍結(jié)法適用于各類地層，主要用于煤礦井筒開挖施工。目前在地鐵盾構(gòu)隧道掘進(jìn)施工、雙線區(qū)間隧道旁通道和泵房井施工、頂管進(jìn)出洞施工、地下工程堵漏搶救施工等方面也得到了廣泛的應(yīng)用。

四、工藝原理

凍結(jié)法是利用人工制冷技術(shù)，使地層中的水結(jié)冰，將松散含水巖土變成凍土，增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，隔絕地下水，以便在凍結(jié)壁的保護(hù)下，進(jìn)行地下工程掘砌作業(yè)。它是土層的物理加固方法，是一種臨時加固技術(shù)，當(dāng)工程需要時凍土可具有巖石般的強(qiáng)度，如不需要加固強(qiáng)度時，又可采取強(qiáng)制解凍技術(shù)使其融化。

五、工藝流程凍結(jié)法

六、施工操作要點施工時，應(yīng)不斷對每個施工工序進(jìn)行管理。控制凍結(jié)孔施工、凍結(jié)管安裝、凍結(jié)站安裝、凍結(jié)過程檢測的質(zhì)量。

1、凍結(jié)孔施工

1.1開孔間距誤差控制在±20mm內(nèi)。在打鉆設(shè)備就位前，用儀器精確確定開孔孔位，以提高定位精度。

1.2準(zhǔn)確丈量鉆桿尺寸，控制鉆進(jìn)深度。

1.3按要求鉆進(jìn)、用燈光測斜，偏斜過大則進(jìn)行糾偏。鉆進(jìn)3m時，測斜一次，如果偏斜不符合設(shè)計要求，立即采取調(diào)整鉆孔角度及鉆進(jìn)參數(shù)等措施進(jìn)行糾偏，如果鉆孔仍然超出設(shè)計規(guī)定，則進(jìn)行補(bǔ)孔。

2、凍結(jié)管試漏與安裝

2.1選擇φ63×4mm無縫鋼管，在斷管中下套管，恢復(fù)鹽水循環(huán)。

2.2凍結(jié)管（含測溫管）采用絲扣聯(lián)接加焊接。管子端部采用底蓋板和底錐密封。凍結(jié)管安裝完，進(jìn)行水壓試漏，初壓力0.8MPa，經(jīng)30分鐘觀察，降壓≤0．05MPa，再延長15分鐘壓力不降為合格，否就近重新鉆孔下管。

2.3冷凍站安裝完成后要按《礦山井巷工程施工及驗收規(guī)范》要求進(jìn)行試漏和抽真空，確保安裝質(zhì)量符合設(shè)計要求。

3、凍結(jié)系統(tǒng)安裝與調(diào)試

3.1按1.5倍制冷系數(shù)選配制冷設(shè)備。

3.2為確保凍結(jié)施工順利進(jìn)行，冷凍站安裝足夠的備用制冷機(jī)組。冷凍站運轉(zhuǎn)期間，要有兩套的配件，備用設(shè)備完好，確保冷凍機(jī)運轉(zhuǎn)正常，提高制冷效率。

3.3管路用法蘭連接，在鹽水管路和冷卻水循環(huán)管路上要設(shè)置伸縮接頭、閥門和測溫儀、壓力表、流量計等測試元件。鹽水管路經(jīng)試漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保溫，保溫厚度為50mm，保溫層的外面用塑料薄膜包扎。集配液圈與凍結(jié)管的連接用高壓膠管，每根凍結(jié)管的進(jìn)出口各裝閥門一個，以便控制流量。

3.4冷凍機(jī)組的蒸發(fā)器及低溫管路用棉絮保溫，鹽水箱和鹽水干管用50mm厚的聚苯乙烯泡沫塑料板保溫。

3.5機(jī)組充氟和冷凍機(jī)加油按照設(shè)備使用說明書的要求進(jìn)行。首先進(jìn)行制冷系統(tǒng)的檢漏和氮氣沖洗，在確保系統(tǒng)無滲漏后，再充氟加油。

3.6設(shè)備安裝完畢后進(jìn)行調(diào)試和試運轉(zhuǎn)。在試運轉(zhuǎn)時，要隨時調(diào)節(jié)壓力、溫度等各狀態(tài)參數(shù)，使機(jī)組在有關(guān)工藝規(guī)程和設(shè)備要求的技術(shù)參數(shù)條件下運行。

4、積極凍結(jié)階段在凍結(jié)試運轉(zhuǎn)過程中，定時檢測鹽水溫度、鹽水流量和凍土帷幕擴(kuò)展情況，必要時調(diào)整凍結(jié)系統(tǒng)運行參數(shù)。凍結(jié)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常后進(jìn)入積極凍結(jié)。

積極凍結(jié)，就是充分利用設(shè)備的全部能力，盡快加速凍土發(fā)展，在設(shè)計時間內(nèi)把鹽水溫度降到設(shè)計溫度。旁通道積極凍結(jié)鹽水溫度一般控制在-25～-28℃之間。

積極凍結(jié)的時間主要由設(shè)備能力、土質(zhì)、環(huán)境等決定的，上海地區(qū)旁通道施工積極凍結(jié)時間基本在35天左右。

5、維護(hù)凍結(jié)階段在積極凍結(jié)過程中，要根據(jù)實測溫度數(shù)據(jù)判斷凍土帷幕是否交圈和達(dá)到設(shè)計厚度，測溫判斷凍土帷幕交圈并達(dá)到設(shè)計厚度后再進(jìn)行探孔試 挖，確認(rèn)凍土帷幕內(nèi)土層無流動水后（飽和水除外）再進(jìn)行正式開挖。正式開挖后，根據(jù)凍土帷幕的穩(wěn)定性，提高鹽水溫度，從而進(jìn)入維護(hù)凍結(jié)階段。

維護(hù)凍結(jié)，就是通過對凍結(jié)系統(tǒng)運行參數(shù)的調(diào)整，提高或保持鹽水溫度，降低或停止凍土的繼續(xù)發(fā)展，維持結(jié)構(gòu)施工的要求。旁通道維持凍結(jié)鹽水溫度一般控制在-22～-25℃之間。維護(hù)凍結(jié)時間由結(jié)構(gòu)施工的時間決定。

6、工程監(jiān)測6.1工程監(jiān)測的目的工程量測作為該工法的一項重要施工內(nèi)容。其目的就是根據(jù)量測結(jié)果，掌握地層及隧道的變形量及變形規(guī)律，以指導(dǎo)施工。由于旁通道施工位于地下十多米處，為防止施工時對地面周邊建筑、地下管線、民用及公共設(shè)施帶來不良影響，甚至嚴(yán)重破壞。對施工過程必須有完善的監(jiān)測。

6.2工程監(jiān)測的內(nèi)容工程監(jiān)測貫穿整個施工過程，其主要監(jiān)測內(nèi)容為：地表沉降監(jiān)測，隧道變形監(jiān)視，通道收斂變形監(jiān)測，凍土壓力監(jiān)測。

6.1.1凍結(jié)孔施工監(jiān)測內(nèi)容為：凍結(jié)管鉆進(jìn)深度；凍結(jié)管偏斜率；凍結(jié)耐壓度；供液管鋪設(shè)長度。

6.1.2凍結(jié)系統(tǒng)監(jiān)測內(nèi)容為：凍結(jié)孔去回路溫度；冷卻循環(huán)水進(jìn)出水溫度；鹽水泵工作壓力；冷凍機(jī)吸排氣溫度；制冷系統(tǒng)冷凝壓力；冷凍機(jī)吸排氣壓力；制冷系統(tǒng)汽化壓力。

6.1.3凍結(jié)帷幕監(jiān)測內(nèi)容為：凍結(jié)壁溫度場；凍結(jié)壁與隧道膠結(jié)；開挖后凍結(jié)壁暴露時間內(nèi)凍結(jié)壁表面位移；開挖后凍結(jié)壁表面溫度。

6.1.4周圍環(huán)境和隧道土體進(jìn)行變行監(jiān)測內(nèi)容為：地表沉降監(jiān)測；隧道的沉降位移監(jiān)測；隧道的水平及垂直方向的收斂變形監(jiān)測；地面建筑物沉降監(jiān)測。

七、機(jī)具設(shè)備

1、凍結(jié)法施工旁通道所用設(shè)備見表1表1

旁通道凍結(jié)施工主要機(jī)械設(shè)備表序號 設(shè)備名稱 規(guī)格、型號 數(shù)量 額定功率 能力 螺桿冷凍機(jī)組 JYSGF300II 2臺 110KW 87500Kcal/h 鹽水泵 IS125-100-200 2臺 45KW 200m3/h

冷卻水泵 IS125-100-200C 4臺 15KW 120m3/h

冷卻塔 NBL-50 4臺 15m3/h 鉆機(jī) MK-50 1臺

電焊機(jī) BS-40 2臺

抽氟機(jī) 1臺

說明：以上1-4項凍結(jié)設(shè)備均備用一臺。凍結(jié)設(shè)備詳見附圖

2、凍結(jié)法施工旁通道所用量測設(shè)備見表2表2

旁通道凍結(jié)施工主要量測設(shè)備表序號 設(shè)備名稱 規(guī)格、型號 數(shù)量 備注 經(jīng)緯儀 J2 1臺

測溫儀 GDM8145 1臺 測量凍土溫度 3 精密水準(zhǔn)儀 1臺 打壓機(jī) 20MPa 1臺 凍結(jié)器打壓試漏 5 收斂儀 1臺 凍土帷幕收斂 6 鋼卷尺 20m 1把

八、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

由于凍結(jié)法施工工程技術(shù)難度高，施工風(fēng)險大，工程中不可預(yù)測因素多，故此對質(zhì)量要求極高。目前主要參照煤炭行業(yè)《煤礦井巷工程施工及驗收規(guī)范?GBJ213-90》、《煤礦井巷工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)?MT5009-94》標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行施工。除了參照國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)著重注意以下幾點：

1、凍結(jié)帷幕設(shè)計時應(yīng)選擇比較安全的計算模型，要有足夠的安全系數(shù)；

2、冷凍機(jī)組制冷量在設(shè)計時，取較大的備用系數(shù)；

3、鉆孔的偏斜應(yīng)控制在1%以內(nèi)；

4、終孔間距不大于1.0m；

5、在凍土帷幕關(guān)鍵部位，多布置測溫孔，監(jiān)測凍土帷幕的形成過程和形成狀況。

九、勞動力組織

凍結(jié)法施工技術(shù)要求高，專業(yè)性強(qiáng)，且由于其特殊性，現(xiàn)場需配備土建工程師、機(jī)械工程師、電氣工程師和測量工程師。

作業(yè)人員配備人員見表3：

表3 作業(yè)人員配備人員

工 作 項 目 工 種 人 數(shù) 備 注

凍結(jié)孔施工 打鉆工 15人 進(jìn)入凍結(jié)階段可轉(zhuǎn)為普通工凍結(jié)管安裝

凍安工 9人 進(jìn)入凍結(jié)階段可轉(zhuǎn)為普通工機(jī)械維修

機(jī)修工 3人電氣維修

電工 2人（包括設(shè)備數(shù)據(jù)采集）

電焊 電焊工 2人

凍結(jié)管焊接工程監(jiān)測 測量工 3人

環(huán)境變化監(jiān)測測溫

技術(shù)員 1人 測溫孔測溫輔助施工 普通工 4人 當(dāng)班負(fù)責(zé) 施工員 2人 總計 41人

十、安全環(huán)境保護(hù)

1、設(shè)計要考慮各種最不利條件，保證方案安全可靠：

2、設(shè)計計算的各種最不利條件，在施工組織設(shè)計及施工中，做到重點防范，采取切實可行、有效的措施加以控制。

3、選用無污染、效率高、體積小、重量輕、制冷量大、安裝運輸方便的螺桿冷凍機(jī)組作為制冷系統(tǒng)的主機(jī)。以適應(yīng)地鐵施工場地小、工期緊的需要。

4、采用通訊系統(tǒng)和視頻系統(tǒng)有效的監(jiān)控施工現(xiàn)場，對施工中發(fā)現(xiàn)的問題及時匯報處理，杜絕一切不安全的施工現(xiàn)象和違章的操作，把事故制止在萌芽狀態(tài)。

5、旁通道設(shè)安全防水門，以備發(fā)現(xiàn)險情關(guān)閉防水門，保護(hù)隧道之用。

6、在對面隧道內(nèi)，增設(shè)冷凍板，冷凍板排管外設(shè)置泡沫保溫材料，以確保對面隧道交接處的完好凍結(jié)狀態(tài)；在旁通道的左右側(cè)各鉆一個Φ89的凍結(jié)孔，作為冷凍板鹽水循環(huán)的進(jìn)回液管。

7、在管線交底后也可對地下管線和隧道進(jìn)行必要的支撐。對離凍結(jié)區(qū)較近的管線與建筑物進(jìn)行暴露或保溫，防止凍壞。

8、旁通道開挖期間項目管理人員采用二十四小時值班制，對施工的各個環(huán)節(jié)要起到及時的檢查和督促作用，在施工現(xiàn)場準(zhǔn)備足夠的備用設(shè)備和物資，以備應(yīng)急之用。

9、為預(yù)防開挖中停電等導(dǎo)致停工，甚至出現(xiàn)冒頂、涌砂事故，采取以下預(yù)案：在旁通道開挖期間，通道內(nèi)準(zhǔn)備3米長16#槽鋼（或鋼管）6根，粘土2.0t和足夠的砂袋，以在必要時堆粘土和砂袋封閉通道，預(yù)防淹隧道。

10、凍結(jié)加固中打設(shè)的凍結(jié)孔將穿越④、⑤號土層，該土層局部夾有粉砂薄層，有鉆孔突水、涌砂的可能。A、加大鉆具推力，強(qiáng)行頂入套管B、利用原鉆具系統(tǒng)注漿，漿液選用水泥—水玻璃或丙烯酸鹽類漿液。C、必要時壓緊孔口管密封裝置，封閉該孔。

11、采取必要的措施，防止打凍結(jié)孔時水土流失；在鉆孔施工期間加強(qiáng)沉降的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)跑泥漏沙水土流失嚴(yán)重引起的沉降，影響到建筑物和地下管線，應(yīng)立即停止施工，立即注漿，防止沉降影響周圍建筑物和地下管線，到?jīng)]有沉降為止，待地層較穩(wěn)定后再施工鉆孔。

12、加大鹽水在凍結(jié)管內(nèi)的流量，采用串并聯(lián)循環(huán)方式，加快凍結(jié)管的熱交換。

13、用逐步降溫的過程，防止凍結(jié)管由溫度應(yīng)力造成的開裂。凍結(jié)孔每三個串聯(lián)供液，并根據(jù)流量及去回路溫差監(jiān)控凍結(jié)器的鹽水流量及均勻性，確保凍結(jié)帷幕支護(hù)可靠。

14、根據(jù)監(jiān)測的測溫孔溫度計算的各個剖面凍結(jié)壁的平均溫度，對溫度偏高的部位，調(diào)整鹽水流量予以調(diào)控。實現(xiàn)信息化施工，加強(qiáng)凍結(jié)壁的監(jiān)測監(jiān)控。根據(jù)監(jiān)測情況調(diào)控凍結(jié)壁強(qiáng)度和變形。

15、加強(qiáng)凍脹與融沉監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)凍脹影響到建筑物和地下管線，通過打的卸壓孔減小凍脹或打凍結(jié)孔加熱循環(huán)，進(jìn)行解凍；預(yù)留注漿孔，進(jìn)行跟蹤注漿，防止融沉影響周圍建筑物和地下管線。

十一、效益分析

自我國采用凍結(jié)法施工技術(shù)以來，作為一種特殊的施工方法，其抗?jié)B透性能是其它任何方法不能相比的。近年來，城市地下工程施工進(jìn)入了高峰，復(fù)雜的施工環(huán)境使一些大型的設(shè)備往往束手無測，而凍結(jié)法這種僅在施工范圍內(nèi)鉆孔就可解決問題簡易手段正好有了用武之地，本文歸納其有以下優(yōu)勢：

1、可視施工現(xiàn)場條件，地質(zhì)條件靈活布置和調(diào)整，可在地下施工，不占用地面土地，雖加固的費用高出水泥攪拌樁約1/3，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于節(jié)省交通組織費用。

2、凍結(jié)土體強(qiáng)度高，并可根據(jù)施工要求調(diào)節(jié)不同部位的強(qiáng)度，安全性好。

3、阻水效果較其他方法更有效。

4、是一種環(huán)保型工法，對周圍環(huán)境無任何污染。

第三篇：地鐵旁通道凍結(jié)法施工常見安全

地鐵旁通道凍結(jié)法施工常見安全

問題的應(yīng)急處理

據(jù)初步統(tǒng)計,我國上海、南京、天津等地用凍結(jié)

法施工的地鐵隧道旁通道(或聯(lián)絡(luò)通道)工程已經(jīng)超過了70項,凍結(jié)法已成為軟土中地鐵旁通道施工的主要工法。為此,上海市有關(guān)主管部門制訂頒布 了《旁通道凍結(jié)法技術(shù)規(guī)程》

(J10851-2006)。該規(guī)程第1012節(jié)明確規(guī)定,“旁通道施工前必須編制施工應(yīng)急預(yù)案。”并要求對鉆孔噴砂、凍結(jié)管斷裂、開挖過程中意外停凍和凍結(jié)壁“開窗”漏水等施工安全問題和突發(fā)事件制訂應(yīng)急預(yù)案。因此,有必要全面分析與總結(jié)過去在地鐵旁通道凍結(jié)法施工中所遇到的安全問題和處理經(jīng)驗,以便制定出有效的應(yīng)急預(yù)案,避免旁通道凍結(jié)施工重大安全事故的發(fā)生。1凍結(jié)鉆孔漏水噴砂問題

1.1引起凍結(jié)鉆孔漏水噴砂的原因

在上海地鐵旁通道凍結(jié)施工中往往會遇到地下水壓力較大的含水砂層。在這些地層施工近水平凍結(jié)孔發(fā)生鉆孔漏水噴砂的情況非常頻繁,嚴(yán)重時可以引起很大地層沉降,造成隧道管片和地面建筑變形損壞甚至釀成隧道垮塌的災(zāi)難性事故。引起鉆孔漏水噴砂的原因主要有孔口管松動或脫落、凍結(jié)管接頭斷裂、鉆頭逆止閥失效和孔口止水裝置損壞等。有時在凍結(jié)壁解凍后,由于凍結(jié)管與隧道管片之間的空隙不能及時有效的封堵，也有發(fā)生漏水噴砂的情況。根據(jù)過去經(jīng)驗開始施工凍結(jié)孔時發(fā)生孔口管松動脫落、凍結(jié)管斷裂、鉆頭逆止閥失效和孔口止水裝置損壞等情況較少也易處理。但在凍結(jié)孔施工后期,由于地層擾動加大滲透性提高很容易引起塌孔抱鉆使得發(fā)生上述情況的可能性及其處理難度顯著增加。112 凍結(jié)鉆孔漏水噴砂的應(yīng)急處理

如因孔口管松動或脫落引起孔口管與管片之間漏水,應(yīng)立即停止鉆進(jìn),在凍結(jié)管上安裝管卡,用鉆機(jī)推進(jìn)凍結(jié)管將孔口管頂實,或者用膨脹螺栓等將孔口管固定牢固。然后用棉紗堵塞孔口管與管片之間漏水處,并通過孔口管旁通進(jìn)行壓漿堵漏。注漿材料以采用化學(xué)漿液為宜,也可用水泥-水玻璃漿液。在緊急情況下,可直接從凍結(jié)管中注入水泥-水玻璃漿液。

當(dāng)漏水涌砂點在隧道底部時,如遇緊急情況,可以用堆壓法處理。采用這種方法時,先應(yīng)用棉紗等堵塞出水點控制漏水速度,并及時排水。然后,在出水點周邊壘一圈砂包,在出水口埋設(shè)導(dǎo)水管,并迅速將水泥和水玻璃撒到出水點,邊撒邊攪拌,使之快速凝固。在堆壓體中可埋一些鋼筋或型鋼,以便將其與隧道管片固定以增加堆壓體的穩(wěn)定性。當(dāng)堆壓體有一定強(qiáng)度和體積后,可逐漸控制導(dǎo)水管的出水量。最后,通過導(dǎo)水管或從附近隧道管片開孔注漿封堵出水點。

如因凍結(jié)管接頭斷裂和鉆頭逆止閥失效引起漏水噴砂,可直接通過凍結(jié)管注漿。在采用鉆進(jìn)法下凍結(jié)管時,可先準(zhǔn)備一個能與凍結(jié)管連接的注漿管接頭,這樣,一旦發(fā)生凍結(jié)管漏水噴砂的情況,可以迅速擰上準(zhǔn)備好的管接頭,進(jìn)行注漿。在用夯管法下凍結(jié)管時,可預(yù)備一個止?jié){塞進(jìn)行堵水和注漿。如沒有止?jié){塞,可準(zhǔn)備一個凍結(jié)管木塞和一截帶閥門的注漿管,在凍結(jié)管漏水時,可用木塞堵塞凍結(jié)管(用夯管錘將木塞夯入凍結(jié)管),然后在凍結(jié)管上焊接注漿管進(jìn)行注漿處理。

鉆孔堵漏時需要注意以下幾點:第一,要早發(fā)現(xiàn),早做好應(yīng)急處理的準(zhǔn)備;第二、堵漏速度要快,要把握時機(jī),疏堵結(jié)合;第三,要盡快進(jìn)行補(bǔ)償注漿控制地層沉降;第四,要加強(qiáng)隧道和地層沉降監(jiān)測,及時對隧道和地面危險建筑采取加固措施。

對于漏水的凍結(jié)管,如下入地層深度已達(dá)到設(shè)計要求,則可以在凍結(jié)管中下入直徑較小的凍結(jié)管進(jìn)行凍結(jié),否則,可以移位補(bǔ)打凍結(jié)孔。凍結(jié)管斷裂和鹽水漏失問題 2.1 引起凍結(jié)管斷裂與鹽水漏失的原因

在積極凍結(jié)和開挖期間均可能發(fā)生凍結(jié)管斷裂和鹽水漏失的情況。引起凍結(jié)管斷裂或滲漏的原因主要有三種情況。一是由于凍結(jié)管螺紋連接補(bǔ)焊質(zhì)量或凍結(jié)管端頭絲堵安裝質(zhì)量存在缺陷,打壓試漏不夠嚴(yán)格,從而導(dǎo)致供鹽水時凍結(jié)管接頭或凍結(jié)管端頭絲堵滲漏;二是由于凍結(jié)管接頭質(zhì)量差,開凍后管材發(fā)生冷縮,引起凍結(jié)管接頭焊縫開裂滲漏;三是開挖后凍結(jié)壁變形引起凍結(jié)管彎曲、拉伸,從而造成凍結(jié)管接頭斷裂。凍結(jié)管斷裂還與打鉆和凍結(jié)時引起的地層擾動、隧道沉降等有關(guān)。

凍結(jié)管斷裂和鹽水漏失一方面使凍結(jié)管不能再正常工作,需要停止凍結(jié);另一方面會融化凍結(jié)壁,或使凍土強(qiáng)度降低。因此,凍結(jié)管斷裂會嚴(yán)重威脅凍結(jié)施工的安全。這兩種情況在過去工程中均有發(fā)生,所幸發(fā)現(xiàn)早、處理及時或鹽水漏失在粘土層中,從而避免了更為嚴(yán)重后果的發(fā)生。

在積極凍結(jié)期間發(fā)生凍結(jié)管斷裂和鹽水漏失,不會立即對工程安全造成威脅。但是,凍結(jié)管裂漏后鹽水會滲入地層,即使地層已經(jīng)凍結(jié)也會逐步融化,使地層不能凍結(jié)或地層凍結(jié)后凍土強(qiáng)度明顯降低,這樣給以后旁通道開挖帶來了很大的安全隱患。特別是一旦有鹽水滲入地層,凍結(jié)壁的擴(kuò)展厚度和凍土強(qiáng)度就不能通過測溫孔測溫來檢查,給旁通道開挖帶來了極大的風(fēng)險。

2.2凍結(jié)管斷裂與鹽水漏失的應(yīng)急處理

在積極凍結(jié)期間發(fā)現(xiàn)凍結(jié)管滲漏鹽水,可采用以下方法進(jìn)行處理。(1)立即切斷凍結(jié)器鹽水供給。

(2)在滲漏的凍結(jié)管中下套管恢復(fù)凍結(jié),套管與凍結(jié)管之間應(yīng)灌滿清水。對于向上傾斜的凍結(jié)管,下套管處理會在套管與凍結(jié)管之間存在空隙影響導(dǎo)熱,所以,應(yīng)改用液氮凍結(jié)。

(3)在緊靠漏管位置打探孔檢查漏鹽水位置和范圍。如漏水位置為透水砂層,可放水降低土層的含鹽濃度。

(4)取芯測定漏鹽水點附近土體的含鹽量或凍土強(qiáng)度。評估凍土強(qiáng)度降低可能凍結(jié)壁承載力和穩(wěn)定性的影響。

5)必要時采用液氮凍結(jié)降低凍結(jié)壁溫度,或延長積極凍結(jié)時間和局部補(bǔ)孔凍結(jié)增加凍結(jié)壁厚度。

在開挖期間遇到凍結(jié)管斷裂和鹽水漏失的情況,應(yīng)立即切斷鹽水供給。如果地層為含水砂層,應(yīng)立即施工初期支護(hù)封閉開挖工作面。并應(yīng)盡快關(guān)閉防護(hù)門充壓氣保持開挖區(qū)土壓平衡,然后在漏鹽水的凍結(jié)管中用液氮進(jìn)行凍結(jié),直至取芯檢查凍結(jié)壁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后再恢復(fù)開挖。如果地層為粘土層,也宜將漏鹽水凍結(jié)管改用液氮凍結(jié)并及時進(jìn)行支護(hù)。在探明開挖面凍結(jié)壁穩(wěn)定性滿足施工安全需要的情況下,方可繼續(xù)進(jìn)行開挖.3 開挖期間長時間停凍問題 311 開挖期間長時間停凍的原因

開挖期間停凍一般是由于停電或發(fā)生嚴(yán)重機(jī)電 事故引起的。如果在旁通道開挖期間發(fā)生長時間停凍,會使凍凍結(jié)壁溫度迅速升高,使凍結(jié)壁的承載力迅速降低、變形速度加快。特別是停凍后凍結(jié)壁與隧道管片交界面很容易解凍引起透水。因此,會給工程安全帶來嚴(yán)重威脅。在過去,旁通道開挖時因停電或機(jī)電事故停凍的時間一般在幾小時內(nèi),只要盡快恢復(fù)凍結(jié),不會對施工安全帶來嚴(yán)重影響。但是,過去往往采用較高的鹽水溫度進(jìn)行維護(hù)凍結(jié),當(dāng)快施工完旁通道結(jié)構(gòu)時,又提前停凍或提前關(guān)閉部分凍結(jié)器,從而引發(fā)險情。

312 開挖期間長時間停凍的應(yīng)急處理

在積極凍結(jié)期間,由于停電或發(fā)生嚴(yán)重機(jī)電事故引起停凍的情況時有發(fā)生。此時,只要延長積極凍結(jié)時間即可。延長積極凍結(jié)工期一般取停凍時間的2倍。

如果在開挖期間發(fā)生停凍,根據(jù)凍結(jié)壁的穩(wěn)定情況和溫度回升情況可以采取以下應(yīng)對措施。

(1)排除機(jī)電故障,盡快恢復(fù)凍結(jié)。

(2)加強(qiáng)凍結(jié)壁收斂和溫度變化監(jiān)測,尤其是要密切監(jiān)測凍結(jié)壁與隧道管片交界面溫度的變化,防止凍結(jié)壁局部融化透水。

(3)加強(qiáng)凍結(jié)壁與隧道管片交界面保溫,最好沿交界面敷設(shè)管路進(jìn)行液氮凍結(jié)。(4)快速開挖、及時支護(hù)。并根據(jù)凍結(jié)壁和支護(hù)層變形情況,增加初期支護(hù)的內(nèi)支撐。

如果停凍時間在3～5天之內(nèi),通過采取上述措施,一般是可以繼續(xù)安全地進(jìn)行旁通道開挖的。如果停凍時間和旁通道開挖時間需要更長,可以考慮先施工部分混凝土襯砌,并封閉開挖作業(yè)面,或者關(guān)閉防護(hù)門,充上壓縮空氣,待恢復(fù)正常凍結(jié)后繼續(xù)開挖。凍結(jié)壁失穩(wěn)和透水問題 411 凍結(jié)壁失穩(wěn)和透水的原因 在旁通道開挖過程中,一旦發(fā)生凍結(jié)管鹽水漏失、遇到長時間停凍,或者由于開挖凍結(jié)壁形成遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計要求,就有可能發(fā)生凍結(jié)壁承載力不足和嚴(yán)重變形的情況。特別是在凍結(jié)壁與隧道管片的交界面附近,由于隧道管片散熱,往往存在局部凍結(jié)壁溫度過高、厚度過小的問題,導(dǎo)致在開挖過程中局部凍結(jié)壁嚴(yán)重變形,或者有軟土擠出,甚至發(fā)生凍結(jié)壁透水險情。一旦凍結(jié)壁發(fā)生嚴(yán)重變形、失穩(wěn)或透水,將嚴(yán)重威脅工程的安全,必須采取應(yīng)急措施進(jìn)行快速、有效的處理.4.2 凍結(jié)壁失穩(wěn)和透水的應(yīng)急處理

一旦發(fā)現(xiàn)凍結(jié)壁變形速度迅速增大,表明凍結(jié)

壁承載力不足,有失穩(wěn)破壞的危險。此時必須立即支護(hù),并考慮加強(qiáng)內(nèi)支撐。如果在開挖集水井時遇到這種情況,也可用土袋迅速進(jìn)行回填。同時,要加強(qiáng)凍結(jié),降低鹽水溫度,并檢查凍結(jié)孔是否有堵塞的情況,確保每個凍結(jié)孔的鹽水供給正常。然后,暫停開挖,對凍結(jié)壁和初期支護(hù)表面進(jìn)行保溫,并嚴(yán)密觀測凍結(jié)壁和初期支護(hù)的變形。如檢查凍結(jié)壁及支護(hù)層變形得到了有效控制,可立即施工混凝土襯砌。否則,可關(guān)閉防護(hù)門,直到凍結(jié)壁強(qiáng)度達(dá)到安全施工的要求后再行開挖。

凍土遇水沖刷容易融化,水流速度越快,融化速度越快。因此,凍結(jié)壁一旦開窗透水,不能硬堵,尤其不能注漿,否則凍結(jié)壁“窗口”擴(kuò)大速度會更快。此外,如果凍結(jié)壁透水已成線流,即使采用液氮凍結(jié)(在凍土表面噴灑低溫氮氣)一般也無濟(jì)于事。因此,凍結(jié)壁透水的最好處理方法是立即關(guān)閉防護(hù)門并向旁通道內(nèi)充壓縮空氣,保持開挖區(qū)水土壓力平衡,使凍結(jié)壁不再漏水,這樣繼續(xù)凍結(jié),凍結(jié)壁窗口很快就會彌合。在開挖區(qū)內(nèi)水土壓力平衡后,可灌水并注入聚氨酯漿液置換壓縮空氣。

如果在施工完初期支護(hù)后發(fā)生凍結(jié)壁與隧道管片交界面滲水的情況,可先用液氮噴灑出水點附近,并觀測滲水量是否有增大趨勢。如果滲水小且沒有增大趨勢,可盡快澆筑混凝土襯砌。

在凍結(jié)壁嚴(yán)重變形和漏水時,應(yīng)檢查隧道管片的變形情況,對隧道管片進(jìn)行支撐加固。同時,應(yīng)監(jiān)測地面和建筑物沉降,檢查水、電、燃?xì)獾裙芫€是否安全。并對建筑物附近地層進(jìn)行跟蹤注漿。注漿應(yīng)在地面進(jìn)行,不得離凍結(jié)壁太近,以免壓壞凍結(jié)壁。注漿材料宜采用水泥-水玻璃雙液漿。

如凍結(jié)壁透水,應(yīng)立即通知相關(guān)部門,盡快疏散附近地面人員.5 地層快速融沉問題 511 地層快速融沉的原因

凍結(jié)壁融化時會發(fā)生收縮,從而引起地層沉降。

在一般情況下,凍結(jié)壁融化的速度較慢,地層沉降更緩慢,因此,只要進(jìn)行正常的環(huán)境監(jiān)測和跟蹤注漿處理,不會給周圍建筑物和管線等的安全構(gòu)成威脅。但是,在一些特殊情況下,如施工凍結(jié)孔時地層水土流失嚴(yán)重、旁通道開挖時凍結(jié)壁變形大、施工支護(hù)和襯砌時與凍結(jié)壁之間存在大的空洞且未進(jìn)行有效的注漿充填等,停止凍結(jié)后地層可能發(fā)生快速沉降,從而,給周圍地面建筑物和管線等造成險情。512 地層快速融沉的應(yīng)急處理

在旁通道施工期間及停止凍結(jié)后,應(yīng)按照《旁通道凍結(jié)法技術(shù)規(guī)程》的要求對施工影響范圍內(nèi)的隧道管片、地下管線、地面及其建(構(gòu))筑物變形等進(jìn)行監(jiān)測。一旦監(jiān)測結(jié)果達(dá)到了警戒值或者隧道管片、地下管線和建(構(gòu))筑物有損壞跡象,地面沉降將影響車輛或行人安全通行,應(yīng)立即采取以下方法進(jìn)行應(yīng)急處理。

(1)對地下管線、地面及其建(構(gòu))筑物的安全狀況進(jìn)行評估,如果存在安全隱患或險情,按相關(guān)規(guī)定對地下管線、地面和建(構(gòu))筑物采取保護(hù)措施。

(2)觀察隧道管片和旁通道結(jié)構(gòu)是否有破壞、滲漏情況,如隧道管片和旁通道結(jié)構(gòu)有破壞或隧道變形超過了規(guī)定要求,立即報設(shè)計單位,制定技術(shù)方案對隧道進(jìn)行加固處理。如果隧道管片接縫、凍結(jié)孔孔口和旁通道結(jié)構(gòu)等有滲水,立即采用注漿方法進(jìn)行堵漏,注漿材料可以采用化學(xué)漿液或水泥-水玻璃漿液。(3)采用注漿方法控制地層沉降。注漿區(qū)域應(yīng)選在地層沉降較大的位置,最好是地面注漿與隧道內(nèi)注漿相結(jié)合。應(yīng)先注地層沉降大的位置,再注地層沉降較小的位置,先注地層深部,再注地層淺部。注漿應(yīng)遵循少量、多次、均勻的原則,注漿引起的地面抬升要嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍之內(nèi)。注漿漿液宜以水泥-水玻璃雙液漿為主,單液水泥漿為輔。水泥-水玻璃雙液漿配比可為:水泥漿與水玻璃溶液體積比1∶1,其中水泥漿水灰比1∶1,水玻璃溶液可采

第四篇：淺談混凝土防水在施工中應(yīng)用

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淺談混凝土防水在施工中應(yīng)用

淺談混凝土防水在施工中應(yīng)用

【摘要】：高層建筑在城市中已經(jīng)占到了主導(dǎo)地位，防水問題不斷出現(xiàn)在生產(chǎn)、生活和工作中。工業(yè)防水、高層防水已經(jīng)是不可逃避的現(xiàn)實問題，中國的普遍防水材料壽命在15年左右。本文就混凝土防水存在的一些問題進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】：蓄水池、廁所衛(wèi)生間防水、屋頂防水、外墻防水。

中圖分類號：TU57 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

0引言：工業(yè)工程防水也是不可忽視的重要環(huán)節(jié)，“百年大計質(zhì)量第一”到現(xiàn)在來說我們必須要提高一個高度來認(rèn)真對待。以電廠的污水處理工程為例：沉淀池、蓄水池等都是主要的水儲存地，施工縫設(shè)計防水一般是橡膠止水條、止水鋼板，如果設(shè)計沒有要求施工單位也必須采取物理方法進(jìn)行施工縫防水處理：比如在施工縫處留凹槽、陰陽茬等方法。

施工防水是工程防水的第一步，第二部就是混凝土的振搗工作。振搗是措施能不能完成的主要因素，漏振、振搗不到位、混凝土離析都可能讓施工防水工作前功盡棄。所以混凝土班組在振搗作業(yè)是必須要施工管理人員或技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交底和技術(shù)指導(dǎo)工作，監(jiān)理工程師的全程旁站在工程重要環(huán)節(jié)不能松懈。

拆模長時間注水后陰水問題還需要設(shè)計一步池內(nèi)壁的防水措施。因為混凝土工程畢竟是有生命的，如果長時間被污水或有腐蝕性的水源浸泡的情況下很容易遭到破壞。內(nèi)部防水就變得至關(guān)重要。

一、混凝土漏水的原因

高層中樓板層的澆筑時間問題，一棟30層的高層在施工當(dāng)中要經(jīng)歷春、夏、秋、東四個季節(jié)的變化，人們往往考慮了熱脹冷縮的主觀問題并沒有考慮到施工影響的嚴(yán)重性。新聞報道了不知多少次，樓上的住戶因為疏忽大意忘記關(guān)水閥門，造成室內(nèi)泡水。如果樓板的混凝土密實振搗，施工縫防水處理到位，樓上的水源是不會大面積滲漏

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到樓下造成他人的經(jīng)濟(jì)損失。

按照混凝土工程施工中混凝土樓面板是必須要振搗密實，不允許有裂紋，裂紋長度不能大于2米，寬度要小于2毫米，深度不能超過板厚的1/2。如果施工中能夠按標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到要求，樓下住戶的財產(chǎn)損失能夠降到最低。

屋頂防水在工程中的意識是最強(qiáng)烈的，因為它的獨特性，接受日照、雷雨、風(fēng)雪等惡略天氣。屋頂防水的破壞直接影響室內(nèi)的生產(chǎn)和生活問題。

衛(wèi)生間防水是每家每戶都能切身體會的一件事情，樓上下水道堵塞、跑水、或因淋浴都是會給衛(wèi)生間防水提出挑戰(zhàn)的因素。如果防水效果不好就會在天花板上出現(xiàn)地圖的形狀，很不美觀，而切還會減少樓板層的壽命。

外墻防水是人們最不容易接觸到的，但是一旦出現(xiàn)為題也是最不容易處理的。在靠近室外的墻壁在雨天容易出現(xiàn)陰水、或泛水現(xiàn)象，這是因為在施工中墻體上的孔洞沒有進(jìn)行很好的修補(bǔ)處理。

二、源頭控制

1、混凝土水灰比、坍落度控制不到位（商混站距離太遠(yuǎn)，為減少施工成本現(xiàn)場攪拌），造成混凝土和易性差、泌水性大、振搗不實、漏振、養(yǎng)護(hù)不及時、脫水都能導(dǎo)致導(dǎo)致混凝土密實性差、收縮大、毛細(xì)管通道增多、增大，嚴(yán)重時便造成混凝土出現(xiàn)貫通性裂縫、孔洞產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。

2、骨料吸水率大。砂石含泥量、泥塊含量嚴(yán)重超標(biāo)、粗細(xì)骨料級配不佳，影響骨料級配防水混凝土的抗?jié)B性能。

3、不同品種的水泥混雜使用。因為不同品種的水泥，其礦物組成各不相同（同一品種，不同廠批次的水泥，其礦物組成亦不盡相表現(xiàn)在性能上當(dāng)然也就會出現(xiàn)差異，極易形成收縮變形不一，造成裂縫滲漏。

4、由于砼和易性不好，將導(dǎo)致其松散，粘結(jié)不良，在施工過程中分層離析，遇水后出現(xiàn)滲漏。砼澆筑前對模具清理干凈并清洗濕潤，澆筑時合理分層振搗，對鋼筋密集處的采用同強(qiáng)度細(xì)石砼，振搗密實，最新【精品】范文 參考文獻(xiàn)

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確保砼表面平整光滑、無麻面、蜂窩、孔洞等缺陷。

5、地質(zhì)勘測不準(zhǔn)、水文資料掌握不全或設(shè)計考慮不周、不合理，某些部位的構(gòu)造措施不當(dāng)?shù)取?/p>

三、加強(qiáng)預(yù)防和措施

1、強(qiáng)化原材料的質(zhì)量控制，不合格的砂石不準(zhǔn)進(jìn)場。進(jìn)場后的砂石應(yīng)重點核查含泥量、泥塊含量和級配等技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)。級配不合格的應(yīng)予調(diào)整，含泥量超過規(guī)定的必須用水沖洗，經(jīng)檢驗合格后方可使用。泥塊含量超過規(guī)定的，應(yīng)過篩清除至符合要求后，準(zhǔn)許使用。

2、正確選擇設(shè)計參數(shù)，搞好配合比設(shè)計，水灰比、坍落度、砂率和用水量的選擇應(yīng)通過試驗確定：骨料質(zhì)量，最大粒徑、每立方米水泥用量和灰砂比等，也應(yīng)符合有關(guān)的技術(shù)規(guī)定。

3、水泥的存放地應(yīng)保持干燥，堆放高度不得超過10袋，以防受潮、結(jié)塊。受潮結(jié)塊或混入有害雜質(zhì)的水泥均不得使用e

4、同一防水結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用同一廠批、同一品種、同一強(qiáng)度等級的水泥，以保證混凝土性能的一致性。不使用過期水泥。

5、做好攪拌、運輸、振搗和養(yǎng)護(hù)等工作的技術(shù)交底。混凝土攪拌前，質(zhì)檢人員應(yīng)再次核查原材料的出廠合格證和復(fù)檢合格證，并觀察水泥、砂石等材質(zhì)是否有可疑征兆。如有疑問，應(yīng)被查清、排除后方可開盤。每天測定砂石含水率1～2次，及時調(diào)整配合比。當(dāng)拌合物出現(xiàn)離析或泌水現(xiàn)象，應(yīng)查明原因，及時糾正處理。混凝土拌合物的運輸、停留時間不應(yīng)過長，從攪拌機(jī)出料算起，至澆筑完畢，不宜超過45min。

實行振搗工作掛牌責(zé)任制。養(yǎng)護(hù)人員要做到7d內(nèi)，混凝土表面始終處于濕潤狀態(tài)。

6、地質(zhì)勘測和水文勘察點不可過稀，對于復(fù)雜地形，應(yīng)適當(dāng)加密勘測、勘察點，出示的數(shù)據(jù)能正確反映實際情況，以便于設(shè)計上準(zhǔn)確掌握和正確應(yīng)用。

7、當(dāng)粗骨料為卵石時，砂石的混合級配以無曲線為最好。

8、為增進(jìn)混凝土的防水性能，可在混凝土中摻加一定是粒徑小于0．15mm的粉細(xì)料，以便更嚴(yán)密地把空隙堵塞起來，使混凝土更加密實，有利于抗?jié)B性能的提高。但摻量不宜過多，因為細(xì)粉料太多，最新【精品】范文 參考文獻(xiàn)

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骨料的比表面積必然增大，這就需要較多的水泥漿來包裹粗細(xì)骨料的表面；因此，在同樣的水泥用量下，細(xì)粉料過多，反而導(dǎo)致抗?jié)B性能下降，一般摻量以占骨料總量的5％～8％為宜。

四、補(bǔ)救措施和方法

1、查明滲漏原因，探明滲漏水的來源，為切斷水源、擬定防水處理方案提供依據(jù)。

核查水文、地質(zhì)資料與實際情況是否吻合，設(shè)計是否合理、可靠（如強(qiáng)度、剛度等），細(xì)部構(gòu)造措施是否正確。

2、查明滲漏水部位。慢滲漏水部位先用于布擦干，然后在其表面上均勻撒干水泥粉，出現(xiàn)濕點或涸濕線的地方，就是滲漏水孔縫。如果洇濕面積較大，采用上述方法不易發(fā)現(xiàn)滲漏的具體位置時，則可采用1：1的水泥水玻璃膠漿在滲漏水處均勻涂刷一薄層，并立即在表面撒上干水泥一層，這時觀察到的濕點或濕線，便是滲漏部位。快滲漏部位可用毛刷或布擦干基層，立即出現(xiàn)濕痕或水漬，即是滲漏水部位。而涌水一般直觀即可判斷。

3、確定滲漏水封堵原則。一般應(yīng)盡可能在無水狀態(tài)下進(jìn)行施工修復(fù)，如在滲漏狀態(tài)下進(jìn)行修堵，則應(yīng)盡可能減小滲漏面積，使?jié)B漏水集中于一點或幾點或一線，以減少其他部位的滲水壓力，便于修堵工作的順利進(jìn)行。為減少滲漏水面積，先要做好引水工作，給水以出路，以便于施工操作和處理。

4、直接快速堵塞法和木楔堵塞法進(jìn)行處理。必要時亦可采用丙凝灌漿和氰凝灌漿堵漏法進(jìn)行治理。參見“地下防水工程堵漏技術(shù)”的有關(guān)內(nèi)容。

5、裂縫滲漏水的治理方法：由于溫度變化、結(jié)構(gòu)變形或施工不當(dāng)?shù)仍蛐纬闪鸭y后而出現(xiàn)的滲漏水，都屬于裂縫滲漏水。修堵時視水壓大小而采取不同的堵漏方法。參見本手冊14．4“地下防水工程堵漏技術(shù)”的有關(guān)內(nèi)容。

6、混凝土蜂窩、麻面裂縫滲漏處理：由于混凝土施工質(zhì)量不佳產(chǎn)生的蜂窩、麻面引起的滲漏水，根據(jù)壓力大小可采取將基層表面松散部分及污物清除，并用鋼絲刷洗后，用水沖洗干凈，然后在基層表面涂刷膠漿一層，其配合比為水泥：促凝劑=1：1.1并揉抹均勻，隨

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即在膠漿上薄薄撤一層干水泥粉，水泥粉出現(xiàn)的濕點即為漏水點，立即用手指壓住漏水點的位置，待膠漿凝固后再抬手，依次堵完各個漏水點。如果水壓較大、漏水量較大首先按上面方法找出漏水點，以坐標(biāo)法固定各漏水點位置。將漏水點剔一小槽（直徑12mm，深25mm），按孔眼漏水“直接堵塞法”將所剔小槽一一堵塞。在堵漏材料方面，除了水泥—水玻璃膠漿外，視具體情況，亦可采用下列材料：

①水泥—石膏速堵漏料漿

使用前應(yīng)先通過試驗找出適宜的加水量和滿足施工需要的凝結(jié)時間。

材料名稱比例（重量比）

硅酸鹽水泥（強(qiáng)度等級42．5）生石膏粉

注：配成的堵漏材料，要求3～5min初凝。

②水泥—防水堵塞料漿

它由氯化鈣、氯化鋁和水組成。屬于氯化金屬鹽類防水劑，其產(chǎn)品指標(biāo)及配合比參見表19-4.使用時要加水調(diào)節(jié)凝結(jié)時間。水量與防水料漿的比例在0～50％之間時，凝結(jié)時間由幾小時到幾秒鐘。防水料漿的摻量為水泥重量的1．5％～5％。冬期施工或需要縮短水泥—防水料漿的凝結(jié)時間，可采取加熱料漿（將料漿倒入鐵鍋內(nèi)加熱，溫度控制在50℃左右）或干炒水泥加熱（溫度200℃左右，保持0．5h，稍冷卻即倒入密閉的鐵桶內(nèi)儲存?zhèn)溆茫Ｗ鳛榭炷喽侣┧盟嗟膹?qiáng)度等級應(yīng)不低于42．5，儲存期不超過3個月。使用時，操作人員必須戴乳膠手套。每次拌合量不宜過多，使用前應(yīng)通過試驗確定所需加水量和凝結(jié)時間。促凝劑和水事先拌合均勻再用。在拌合過程中，不允許往料漿中摻水。防水漿的適宜摻量由試驗確定，不宜過多，因為摻量愈多，水泥面的收縮愈大，導(dǎo)致收縮開裂的可能性愈大。

③膨脹水泥

用于緊急堵漏可用快凝膨脹水泥或石膏礬土膨脹水泥，如把該水泥加熱到200℃，使水泥中的二水石膏變成半水石膏，其堵漏效果會更好一些。用于大面積修補(bǔ)，可用明礬石膨脹水泥或硅酸鹽膨脹水泥。

總之，混凝土容易滲水，對于混凝土出現(xiàn)的各種滲漏情況, 要分析其原因, 采用以上有效的方法予以處理,有效地預(yù)防和控制由于設(shè)

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計考慮不周, 選材不當(dāng)或施工質(zhì)量差等等而造成的滲漏現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)：

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第五篇：無線集群通信在地鐵中的應(yīng)用

1無線集群通信簡介

無線集群通信是一種智能化的無線頗率管理技術(shù)。集群系統(tǒng)的本質(zhì)是允許大量用戶共享理技術(shù)。集群系統(tǒng)的本質(zhì)是允許大量用戶共享少量通信信道和虛擬專網(wǎng)技術(shù)。其工作方式與移動電話系統(tǒng)相似，由—個交換控制中心根據(jù)需要，自動為用戶指定無線信道。其不同點在于集群通信以組呼為主，用戶之間有嚴(yán)格的上下級關(guān)系。用戶根據(jù)不同的優(yōu)先級占用或搶占無線信道，呼叫接續(xù)要快(300ms-500ms)，且以單工、半雙工通信為主要通信方式。2無線集群的地鐵應(yīng)用 2.l概述

地鐵的無線集群通信系統(tǒng)為控制中心調(diào)度員、車輛段調(diào)度員、車站值班員等固定用戶與列車司機(jī)、防災(zāi)、維修、公安等移動用戶之間提供通信手段。系統(tǒng)必須滿足行車安全、應(yīng)急搶險的需要。目前，地鐵無線集群通信系統(tǒng)均采用TETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)組網(wǎng)。

在地鐵中的調(diào)度網(wǎng)通常包括行車調(diào)度網(wǎng)維修調(diào)度網(wǎng)、環(huán)控調(diào)度網(wǎng)、車輛段調(diào)度網(wǎng)和防災(zāi)網(wǎng)、調(diào)度網(wǎng)5個無線詞度專網(wǎng)。

在TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)中，各調(diào)度網(wǎng)以虛擬專網(wǎng)的方式存在，互相獨立，互不影響。各調(diào)度網(wǎng)共享頻點和基站設(shè)備，提高了頻率資源的利用率，節(jié)約了設(shè)備投資。地鐵中的無線數(shù)字集群系統(tǒng)還與信號系統(tǒng)(A鴨)相配合，為調(diào)度臺與車載臺提供列車的位置與狀態(tài)信息。

TETRA分機(jī)間具有脫機(jī)對講功能(相當(dāng)于對講機(jī))。在司機(jī)與調(diào)度不能正常通話的緊急情況下，利用該功能．司機(jī)可直接呼叫車站值班員，起到應(yīng)急通信的作用。在TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)中，各調(diào)度網(wǎng)以虛擬專網(wǎng)的方式存在，互相獨立，互不影響。各調(diào)度網(wǎng)共享頻點和基站設(shè)備，提高了頻率資源的利用率，節(jié)約了設(shè)備投資。地鐵中的無線數(shù)字集群系統(tǒng)還與信號系統(tǒng)(A鴨)相配合，為調(diào)度臺與車載臺提供列車的位置與狀態(tài)信息。1rI強(qiáng)RA分機(jī)間具有脫機(jī)對講功能(相當(dāng)于對講機(jī))。在司機(jī)與調(diào)度不能正常通話的緊急情況下，利用該功能．司機(jī)可直接呼叫車站值班員，起到應(yīng)急通信的作用。

TETRA集群系統(tǒng)采用單工、半雙工為主要通信方式，足削鮐蹇講話(眥ush T0T救)時才占用無線信道，節(jié)約了無線資源和終端耗電。才占用無線信道，節(jié)約了無線資源和終端耗電。該系統(tǒng)具有選呼、組呼、列車廣播、優(yōu)先呼叫、強(qiáng)拆、強(qiáng)插、調(diào)度通話錄音J舌臺監(jiān)聽等功能。

目前，我國地鐵所使用數(shù)字集群系統(tǒng)為MOTOROLA和歐洲宇航EADS(原NOⅪA)的產(chǎn)品。2.2組網(wǎng)方式

在地鐵通信的一條線路中，可采用大區(qū)制、中區(qū)制、小區(qū)覦組網(wǎng)。2.2．1大區(qū)制

全線路只在—個車站設(shè)置基站，全線其它 車站均設(shè)置直放站。大區(qū)制的特點為：不存在越區(qū)切換問題、工程造價低。其缺點為：可靠性較低、存在多徑干擾的場點較多、單基站載頻有限、擴(kuò)容受到限制。2.2.2 中區(qū)制

在少數(shù)八1個車站設(shè)置基站，全線其它車站均設(shè)置直放站。中區(qū)制的特點為：頻率資源利用率較高、越區(qū)切換頻次較少、干擾較少、系統(tǒng)可靠性較高、工程造價較低、擴(kuò)容靈活方便。

基站與直放站的鏈接，可以采用同軸漏泄電纜鏈接與利用地鐵傳輸網(wǎng)鏈接二種方式。2．23小區(qū)制

在每—個車站設(shè)置基站，地鐵中非相鄰基站載頻頻率—般允許進(jìn)行空間復(fù)用。小區(qū)制的特點為：頻率資源利用率高、越區(qū)切換頻次多、干擾少、系統(tǒng)可靠性高、工程造價較高。

近年來，基站價格下降，開始接近直放站的價格，故目前新建地鐵的無線集群通信系統(tǒng)口用小區(qū)制組網(wǎng)方案逐漸增多。2.3無線場強(qiáng)覆蓋范圍

地鐵集群通信系統(tǒng)的無線場強(qiáng)覆蓋范圍包括：地鐵運行線路全線各車站的站臺、站廳及區(qū)間隧道或地面及高架線路，以及整個車輛段地面區(qū)域(含檢修庫、運用庫等)，可以采用如下方式進(jìn)行場強(qiáng)覆蓋。

2．3．I沿線隧道、地面及高架運行線路及沿線地下車站的站臺區(qū)主要采用漏泄同軸電纜輻射方式進(jìn)行場強(qiáng)覆蓋。

2．32沿線地下車站站廳區(qū)(含部分出入口通道)主要采用吸頂?shù)屠炀€進(jìn)行場強(qiáng)覆蓋。

2．33車輛段、停車場主要采用室外全向及低廓天線進(jìn)行場強(qiáng)覆蓋。2.4地鐵對無線集群通信系統(tǒng)的功能需求

2．4．I無線通信可以為地鐵內(nèi)部固定工作員與流動工作人員之間提供話音通信、短信息與分緦數(shù)捅豆信。系統(tǒng)以組呼為主，也可以提供選呼。2．42根據(jù)業(yè)務(wù)需要，為中心調(diào)度員、車站值班員、車輛段停車場值班員、列車司機(jī)以及各部門流動人員之間提供無線通信手段。

2．43按使用部門或人員進(jìn)行優(yōu)先權(quán)排隊，當(dāng)業(yè)務(wù)信道全部占用時，優(yōu)先權(quán)級別高的呼叫可中斷優(yōu)先權(quán)級別低的通話，以保證調(diào)度作業(yè)的正常進(jìn)行，并確保緊急情況下的指揮、調(diào)度。2．4．4具有緊急呼叫功能，緊急呼叫的優(yōu)先 2．4_5中心調(diào)度員可插入列車廣播，對列車乘客進(jìn)行選呼廣播和全呼廣播。2．4．6中心調(diào)度員可監(jiān)聽本部門調(diào)度用戶的通話，并對所有的通話可以自動或人工錄音。2．4．7控制中心的無線調(diào)度核心網(wǎng)設(shè)備具有呼叫記錄功能，存儲主呼和被呼號碼、位置、類型、日期和時間，必要時，可打印輸出。2.4.8具有設(shè)備的自檢和中心檢測功能。

2．4．9地面線路和地面車站、車輛段/停車場，采用基站和空間波天線完成工作區(qū)域的場強(qiáng)覆蓋；地下線路和地下車站采用基站(或直放站)和漏泄同軸電纜(或隧道天線)完成工作區(qū)域的場強(qiáng)覆蓋。

2.4．10整個系統(tǒng)由位予控制中心的核心網(wǎng)設(shè)備，位于車站的基站設(shè)備，以及列車臺、各部門便攜臺和傳輸通道等組成。

2.4.11在話音質(zhì)量為i級的保證條件下，邊緣覆蓋概率為：系統(tǒng)空間渡覆蓋的地點概率不小于90％，孺泄同軸電纜輻射電波覆蓋的地點概率不小于95％。

TETRA數(shù)字集群系統(tǒng) TETRA（Trans European Trunked Radio – 泛歐集群無線電，現(xiàn)在已改為Terrestrial Trunked Radio – 陸上集群無線電）數(shù)字集群通信系統(tǒng)是基于數(shù)字時分多址（TDMA）技術(shù)的專業(yè)移動通信系統(tǒng)，是由ETSl推薦的—個數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)是個公開的標(biāo)準(zhǔn)。TETRA標(biāo)準(zhǔn)采用TDMA與FDD技術(shù)，將—個載頻的25KHz帶寬分為4個時隙(信道)。TETRA系統(tǒng)集調(diào)度、移動電話、移動數(shù)傳和短消息業(yè)務(wù)于—體，非常適合專網(wǎng)無線調(diào)度使用。

3．1 TETRA標(biāo)準(zhǔn)

TETRA標(biāo)準(zhǔn)描述了TETRA系統(tǒng)的空中接口與各種外圍接口。核心網(wǎng)與基站之間的接口尚未標(biāo)準(zhǔn)化，故TETRA系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化程度，低于公眾移動通信系統(tǒng)，造成了一定的設(shè)備壟斷性。3．2盹TR^空中接口 TETRA系統(tǒng)在我國使用806--．821MHz(上行)和851墻66Mm(下行)頻段，和現(xiàn)有的模擬集群通信系統(tǒng)所使用的頻段是—致的。該系統(tǒng)用,3.14／4 DQPSK調(diào)制方式，其最大相位變化不超過1800，調(diào)制頻帶窄，接收端無需基準(zhǔn)相位振蕩。

在TETRA系統(tǒng)中，每—個無線電載波，無論是匕行或下行鏈路均劃分為4個時隙。每一時隙構(gòu)成—個無線信道。可用于承載話音/數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、控制信令或兩者混合進(jìn)行傳輸。4元線集群終端 4.1車載臺

地鐵列車前后兩端駕駛室各安裝一臺車載與車次等信息。電路、控制面板、話筒、天線等組成。其中無線收發(fā)信機(jī)、控制和接1：3電路安裝在—個固定的機(jī)殼內(nèi)，控制藹板和話筒分別安裝在駕駛員座位左方與右方，天線安裝在車頂。駕駛員可以通過操作控制面板的按鍵，發(fā)出通信請求，并通過話筒發(fā)話，通過揚聲器收聽。通過系統(tǒng)與ATS的連接，控制面板顯示屏上會顯示當(dāng)前列車位置與車次等信息。4．2車站臺

車站臺為固定臺。配置在每個車站的車控室。車站值班站長可通過車站臺與控制中心的行車調(diào)度員進(jìn)行聯(lián)系，經(jīng)行車調(diào)度臺轉(zhuǎn)接可與司機(jī)通話。

4．3手持臺

手持臺主要配備給站務(wù)人員、維修^員、保安等不固定地點的作業(yè)^．員。使他們可與相關(guān)的調(diào)度員通話或發(fā)起組呼。這些集群終端的通信功能主要有一般呼叫、緊急呼叫、短信收發(fā)、組呼以及調(diào)度員通過車載臺對列車進(jìn)行廣播等。