冻结法施工是目前富水地层地铁联络通道施工的主要方法。依托地铁盾构隧道联络通道工程实例，探究冻结法施工过程中粉砂层冻胀和融沉机理，并通过隧道变形监测数据分析联络通道冻结法施工对隧道的影响。结果表明，冷冻施工过程的冻胀效应及后续融沉灌浆过程会造成附近隧道拱顶上浮和水平收敛变小，但对隧道拱底的沉降影响相对较小，及时进行融沉灌浆能够有效降低对隧道结构的影响。
为探究盾构隧道长联络通道冻结施工冻结技术效果，以郑州市8号线1期工程3号联络通道人工冻结施工为背景，探究了拱顶冻结管不同排布情况下冻结效果，采用ABAQUS建立三维实体数值模型计算土体温度场，并提取冻结壁发展情况与冻土平均温度。结果表明：传统双排冻结管在长距离联络通道冻结施工中可能存在冻土平均温度不足的情况；增设为三排冻结管可以有效增强喇叭口拱顶冻结壁，降低侧墙冻结壁平均温度；建议在三排冻结管布置情况可将积极冻结时间降至47 d。
冻结法广泛用于盾构隧道的旁通道施工,但设计上对于冻结引起的作用在隧道上的冻胀力还没有明确取值方法,其主要原因之一是缺乏现场测量数据。以上海长江隧道的旁通道施工为背景工程,采用新型土压力计监测。首先介绍了PAD式土压力计的基本特征和安装方法,然后介绍了自动数据采集和测点设置原则,接着通过实例重点说明电缆保护的重要性和保护措施。上述监测工作保证了全部5个土压力计的正常工作,并获得了有效的实测数据。数据显示,冻结工法造成的最大荷载增量远小于预期值,这主要是由于施工上设置了泄压孔,从而减少了作用在管片上的冻胀力。
冻结法施工广泛运用隧道联络通道,而在含盐较高的土层中运用冻结法施工与普通土层则有所不同。本文依托上海长江隧道2#联络通道冻结工程,考虑到含盐土层的影响,对双排管冻结公式进行了修正,得出在高含盐地区的冻土帷幕温度场的形成规律,并计算出冻土帷幕厚度及平均温度等指标,进而指导并确保在这种复杂工程中冻结施工的安全。
盾构隧道联络通道冻结法施工时冻土帷幕的流行计算方法是平面应变问题的荷载-结构模型,按框架结构用结构力学法计算。为考察该方法的准确性和适用性,将考虑土层作用的结合弹性地基梁的结构力学法与荷载-结构、土层-结构模型的平面应变问题数值计算以及联络通道和集水井整体三维数值计算进行比较。结果表明,上述方法所得的应力分布规律基本一致,但数值差异较大。综合分析表明,传统结构力学法在一定程度上降低安全储备后比结合弹性地基梁的结构力学法更具适用性,但三维数值计算更为准确。
