7》.3 人工冻融土!
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7.—3.:。1 搜集冻结【法设计、施工—资料可根据每个冻结!孔冻:结影响范围》初步确定冻融区大】致范:围为合?理布置勘察孔位置提!供依据
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》 人工冻融土】。是采用冻结法—施,。工后:经自然或《人工解冻的特殊性】岩土:其物理力学性质【与未冻?。。结的原状岩土—相比发生了较—大,变化煤矿冻结法施工!主要用于《主,井、副井井筒—等施工中冻结—法施工是利用人工制!冷,技术即在冻结区布设!冻结:孔采用低温》盐水循环《。使,地,。层中:的水冻结《把天:然,岩土变成冻土增加其!强度和稳定性隔绝】地下水与《地下工程的联系以】便在:冻,结壁的?保护下进行竖井和】。地下工?程开挖与衬砌施工的!特殊:施工技术冻土的解冻!方法:有,自然解冻《法或人工《解冻法自然》解冻法利《用自然地温使冻土随!时间慢慢解冻自然】解冻时间一般需要】2年~3年以—上;人工解冻法为在!地面设置水》箱、用锅炉烧大【量热水利《用原来冻结孔—。对冻结的地层进【。行热水循环达—到快速解冻的目【的一般快速》解冻时间可缩—减到2?月~3月
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7—.3.4 对本】条第1、《2、:4,、,5、6款说明—如下:
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》 1 分别在】。冻融区和非冻结【区采用多种》勘察手段获取—可对比的静力触探、!标贯、?波速等?原,位,测试数据《以便更?好了解冻融》土与正常土性质【的差别
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2【 :冻融:土为:特殊土应《按复杂地《基进行勘察》由于在煤矿建设【中冻结法主要用于井!筒的施工井筒冻结】区一般为一个环【。状冻结区且范—围不大故勘探—点可布置在四—个互相垂直的方向每!个剖面在冻融—区和:非,冻结区各布》置2个勘探孔—如勘探?孔,不能确定《冻融区的范围需【加密勘探《孔
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》 ,。 : 4:、5 冻融—土本身具有》其复杂性《本着使数据量变得更!充分所以《把取样及原位测试数!量较一般土的要求进!行,了适:当增:加同一地层冻融土】含水量比非冻融【土含水量要高因此】含水量是一个重要】评价指标所以—岩土试样要严—防水分流《失及:时送检试验
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《 :。 6 《可,以通过对试样温【度的测量判》断土层是否解冻融化!一般:。冻融土温度比—正常土要低融化时】间不长的冻》融土温度在》零度以下《。甚至:含有冰块由此可【判断冻融区》范围亦可根据—土层:。的温:度估计?融化时间的》长短
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7.—3.6 冻融土】与正常土的性质一】般差别较大》。在不同的时间段勘察!也有:一,定的变化冻融的过】程即是水《的迁移过《。程冻结过程水分【向冻结面迁移—产生冻胀《。融化过程水分向周围!排泄:产生融沉冻融—土在其刚刚融化时其!力,学指标?最差随时《间逐渐固结》强度会逐《渐恢复因此对—冻融土进行第—多,次勘察通过每次勘】察成果?资料与正常土指标对!比更好掌握冻—融土恢复情况
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— , 某矿井主井井【。筒采用冻结法—施工自2004年3!月28日开始—正式冻结2》004年《10月26日—。停止冻结累计—冻结:212天冻结深度为!307m由于工期】紧迫:20:。。05年5月初采【用人工解冻》解冻深?度为:60m解《冻利:用,原冻结?孔采:用,热水:循环解冻《孔间隔布《置自2005年【5,月,15日开始》解冻2005—年7月31日停止解!冻累:计解冻?时间为76天本工程!冻融土?勘察共完成勘—探点28个总进【尺10?11.80m其中钻!探孔:21个进尺76【0.90m静探【孔7个进尺250】.90m采取—原状:土试样314件综合!分析结果如下
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? : (1)冻融前】后土:的物理力学性质指】标有明显的》差异(略)》
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? : , (2)冻》融土分析
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【 ?1)冻结过》程中有?水分迁移现象即地】下水向冻结面—迁移会导致融化后】土的:含水量增大
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》。 : 2)由于!水分迁移的作—用使融土含》水量增?大对于排水》不,畅的黏性冻》融土层会导致其孔】隙水压力的上升【使有效应力减小导】致土层力学强—度降低对《。于排水通畅的粉【(砂)冻融土层冻】融过程使颗》粒重新排列导致土层!力学强?度降低
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】 , , 3)冻融过程对!土层的承《载力:影响软?~可塑状《态黏:。性,土下降40》%~6?0,%硬塑状态》黏性土下降2—5%~40%坚硬】状态黏性土下降8】。%~15%;—。。稍密~中密状态粉(!砂):土下降30%~50!%密实状态粉—(,砂):土,下降15%~30】%
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《。 : , 4)冻融【土的固结与土层【。。排水:条件和应力状态【有关相?同应力状态下排【水好固结快相—同排水?条件下?应力:大固结快一》般,粉(砂)土的固结快!于黏性土
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! 5)由—于冻融过《程对土的影响是【多,方面的建议对冻融】。土勘察时采用多【种,方,法互相?对比重?视现场鉴别多取【土多试验特别是要】多,采取:原位测试由于该过】程与时?间相关不能只进行】一,次勘察应根据实【际情况进行多次勘察!并对比成《果资料?
— : —6)冻融过》程对可?塑的黏性土、稍密】~中密粉(砂—。)土影响大对硬塑的!黏性土、密实—粉(砂?)土影响较大对【坚硬的黏性》土影响小《。
! 7—)冻融?过程对土层强度的影!响,见图1?。。
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图1 《 ,强度:变化趋势示意图【
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