郜新军,李铭远,2,张景伟,宋建学

(1.郑州大学土木工程学院,河南 郑州 450001;2.中国建筑第七工程局有限公司,河南 郑州 450004)

盾构出洞时遇到的场地条件和地质条件越来越复杂,冻结法以其特有优势在盾构始发与接收施工中展现了广阔的应用与发展前景[1]。目前,国内外学者针对该工法采用现场实测[2-3]、室内试验[4-6]、理论分析[7-8]和数值分析[9-10]等方法进行了全面研究。蔡海兵等[11]利用随机介质理论建立起冻胀所引起的地表隆起和水平位移的预测方法,改进了冻结外锋面半径和冻胀区域外半径的确定方法。晏启祥等[12]介绍了冻结法在广州地铁的应用实例,测得了盐水温度和土体温度,并在实测的基础上模拟了冻结锋面的扩展过程,同时计算了冻结壁的厚度和平均温度,验证了人工冻结法的实际应用效果。M.Vitel[13]和A.Mauro[14]分别建立各自的传热模型,研究不同地质条件下的传热过程并可对温度场进行预测。A.Marwan[15]等将多相流模型与蚁群算法(ACO)相结合,在考虑渗流的情况下寻找冻结管的最佳位置,优化隧道冻结,缩短了冻结时间并降低了能耗。

综上所述,尽管国内外学者通过不同方法,对冻结法应用在地铁盾构隧道工程进行了大量分析与研究,但大多数研究都是针对联络通道且所加固土体规则的情况,对于盾构进出洞时冻结加固土体形状不规则且加固土体周围有近接既有地下构筑物时的研究较少。而地铁盾构进出洞土体采用冻结法施工不可避免地会引起周围土体的应力变化及土体的变形,进而诱发周围土体中既有地下构筑物的变形,若不采取一定的措施,变形过大将引起地下构筑物的损坏,造成巨大的经济损失及社会影响。……