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以郑州地铁黄河迎宾馆站双线隧道水平冻结法盾构进洞实践为研究对象，采用理论研究、数值仿真分析、方案比选、实测分析相结合的方法，阐述河南地区城市轨道交通建设中人工冻结法施工的理论与关键技术，为未来地铁工程选用冻结法施工提供参考
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| 內容簡介： |
本书以郑州城市轨道交通施工过程中遇到的复杂地质环境条件下施工难题为背景，以软弱地层地下工程水平冻结法施工的理论与实践为主线，采用理论研究、实测分析、数值仿真等方法进行了研究，阐述了城市轨道交通建设中人工冻结法施工的理论与关键技术。全书共分为8 章，包括人工冻结法研究和应用现状、冻土的物理力学性质、郑州地铁黄河迎宾馆站工程概况、盾构水平冻结法进洞的设计与施工、盾构冷冻始发的关键技术研究、盾构始发端岩土体变形特性及控制技术、人工冻结法在其他地铁分部工程中的应用实例、人工冻结法风险与控制。
本书可供从事城市轨道交通等城市地下工程施工、管理的技术人员参考，也可以作为普通高等院校和高、中等职业院校相关专业的辅导用书。
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| 關於作者： |
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冯敬辉，郑州地铁集团有限公司高级工程师，在核心期刊发表《郑州粉土地层地铁盾构区间地表沉降监测数据分析》《常规盾构隧道质量问题原因分析及防治》《地铁车站深基坑施工风险及控制讨论》《地铁盾构区间侧穿建筑物施工技术》等多篇论文
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| 目錄：
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目录
前言
第1 章 人工冻结法研究和应用现状 · 1
1.1 人工冻结法原理及发展历史 1
1.2 人工冻结法的优势和适用性 5
1.3 人工冻结法应用的注意事项 7
1.4 人工冻结法的研究现状和发展趋势 9
参考文献 13
第2 章 冻土的物理力学性质 20
2.1 冻土的热物理性质 · 20
2.2 冻土的力学性质 · 26
2.3 冻土的流变性 · 35
2.4 冻土的冻胀与融沉 · 37
参考文献 42
第3 章 郑州地铁黄河迎宾馆站工程概况 45
3.1 工程地质概况 · 45
3.2 始发井结构 · 48
3.3 施工平面布置 · 50
3.4 盾构机及管片设计 · 51
第4 章 盾构水平冻结法进洞的设计与施工 53
4.1 冻结设计一般规定 · 53
4.2 水平杯形冻结设计与施工 · 54
4.3 盾构始发重难点 58
4.4 黄河迎宾馆站始发端头冻结加固方案 · 63
4.5 盾构始发与试掘进控制技术 68
4.6 土体冻胀的辅助管控措施 73
参考文献 74
第5 章 盾构冷冻始发的关键技术研究 77
5.1 工程概况 77
5.2 实测结果数据分析 80
5.3 冻结温度场模拟分析 85
5.4 盾构穿越既有运营线的安全风险评估 · 94
5.5 盾构掘进参数分析 98
参考文献 110
第6 章 盾构始发端岩土体变形特性及控制技术 112
6.1 地层冻结的位移场演化规律 112
6.2 土体变形的控制技术及效果分析 116
6.3 防止既有构筑物变形的控制技术 120
参考文献 123
第7 章 人工冻结法在其他地铁分部工程中的应用实例 124
7.1 人工冻结法在地铁区间中的应用 124
7.2 人工冻结法在地铁联络通道中的应用 125
7.3 人工冻结法在地铁隧道修复中的作用 126
参考文献 127
第8 章 人工冻结法风险与控制 129
8.1 施工测量 129
8.2 施工监测 133
8.3 验收要求 141
8.4 保证体系 143
8.5 应急预案 147
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| 內容試閱：
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前言
近些年来随着我国经济快速增长，城市轨道交通建设得到了快速的发展。其中，地铁是城市现代化的象征之一，具有节省土地、速度快、客运量大、减少噪声与干扰的优点，但由于地铁建造于地下，所以造价成本高，每千米至少需要六到七亿的投资，一个城市地铁项目所需的资金就能达到几十亿，甚至几百亿。截至2019 年年底，全国43 个城市共建成207 条轨道交通线路，总里程约5187km，且仍有城市在建设地铁，故地铁的规模在未来几年内仍会不断扩大。上海、北京分别以637km 和588.3km 成为世界城市轨道交通运营里程前两名。我国城市轨道交通形成全球规模较大、发展较快的轨道交通建设和运营市场，前景十分广阔。
现阶段我国鼓励城市开发城市地下空间，而地铁隧道处于软弱地层、浅埋、建筑构筑物密集的复杂环境下，在这种环境下，盾构始发与接收、联络通道、车站出入口暗挖等的施工会存在很大风险。在城市地下轨道交通建设过程中，盾构进出洞是盾构法隧道施工风险聚集的阶段，盾构隧道端头土体加固是盾构机安全始发与接收的重要保证，选择合理的端头加固方法可以在很大程度上保证盾构法隧道顺利施工。须通过综合考虑施工环境、地质情况、盾构机型、盾构机直径、覆盖层、地下水埋深等因素来选择盾构隧道端头的加固方法。软土和富水地层中，常用的加固方法有旋喷法、搅拌法、人工冻结法、注浆法、搅拌桩＋旋喷桩＋人工冻结法等，以上加固方法在盾构进出洞地层加固中均有应用。当加固范围内含有富水砂层，普通加固法难以满足加固质量时，常需采用人工冻结法。人工冻结法技术可靠，对环境影响小，对地层条件要求宽松，且施工环保，是其他地层加固方法应用难度较大或无法满足加固要求时的解决方案。
人工冻结法源于天然冻结现象，核心内容为依靠人工制冷的方法，使地层中的水结冰，把天然地层变成冻土层。人工冻结法增强了相应地层的强度和稳定性，隔绝了地下水与地下工程的联系，抵抗水土压力，是使地下工程在冻结壁的保护下可以更为安全掘进的一项施工技术。人工冻结法作为临时加固地基的施工方法，已被广泛应用于城市地铁隧道盾构始发与接收端头加固、联络通道加固施工、隧道抢险及其他抢险工程等城市地下工程施工中。
本书以郑州城市轨道交通施工过程中遇到的复杂地质环境条件下施工难题为背景，以软弱地层地下工程水平冻结法施工的理论与实践为主线，采用理论研究、实测分析、数值仿真等方法进行了研究，主要包括以下内容：① 人工冻结法研究和应用现状；② 冻土的物理力学性质；③ 郑州地铁黄河迎宾馆站工程概况；④ 盾构水平冻结法进洞的设计与施工；⑤ 盾构冷冻始发的关键技术研究；⑥ 盾构始发端岩土体变形特性及控制技术；⑦ 人工冻结法在其他地铁分部工程中的应用实例；⑧ 人工冻结法风险与控制。以期解决城市地下工程在复杂环境下人工冻结理论与应用中的关键问题，为我国在地铁建设中人工冻结技术的应用提供理论、技术与实践的支撑。
全书编写人员及编写分工如下：第1、3、4、8 章由郑州地铁集团有限公司冯敬辉高级工程师编写，第2 章由郑州地铁集团有限公司杨东博工程师编写，第5 章由华北水利水电大学司林军博士和杨东博编写，第6 章由司林军和冯敬辉编写，第7 章由中铁七局集团有限公司应本林工程师编写。
本书在编写过程中引用了发表于各类期刊的论文、教材及专著等资料成果并列入参考文献，得到了中铁七局集团有限公司和华北水利水电大学相关人员的大力支持以及许多同志的热情帮助，在此一并表示衷心感谢。
由于编者水平有限，虽经几次修改，但书中内容难免有不妥之处，恳请各位读者批评指正，不胜感激!
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