冻结工程冻结法原理与设计原则.pptxVIP

冻结法定义： 用人工制冷方法，将待开挖地下空间周围的土体中的水冻结为冰并与土体胶结在一起，形成一个按设计轮廓的冻土墙或密闭的冻土体，用以抵抗土体压力、隔绝地下水，并在冻土墙保护下，进行地下工程施工的一种岩土特殊施工方法。;3.3.2 冻结法原理与设计原则;3.3.2 冻结法原理与设计原则;3.3.2 冻结法原理与设计原则;3.3.2 冻结法原理与设计原则;名 称;3.3.2 冻结法原理与设计原则;3.3.2 冻结法原理与设计原则;9;氨制冷循环：由蒸发器、氨压缩机、冷凝器和节流阀构成系统 饱和蒸气氨(1)? 压缩机等熵绝热压缩 ? 高温、高压过热蒸气氨(2) 高温高压过热蒸气氨(2) ? 冷凝器等压冷却 ? 高压常温液态氨(3) 高压常温液态氨(3) ? 节流阀等焓降压 ? 低压液态氨(4) 低压液态氨(4) ? 蒸发器等压蒸发，吸盐水热量 ? 饱和蒸气氨(1);二级压缩制冷原理;3.3.2 冻结法原理与设计原则;3.3.2 冻结法原理与设计原则;3.3.2 冻结法原理与设计原则;3.3.2 冻结法原理与设计原则;3.3.2 冻结法原理与设计原则;主要工艺系统包括地面槽车(1)、储氮罐(2)以及管路(3)等。 液氮制冷过程中：液氮既是制冷剂，又是冷媒剂。 液氮制冷系统要比氨制冷系统要简单得多，一般无需建立制冷剂的循环系统，;3.3.2 冻结法原理与设计原则;3.3.2 冻结法原理与设计原则;3.3.2 冻结法原理与设计原则;3.3.2 冻结法原理与设计原则;冻结孔的布置 以井筒同心圆等距离布置在井筒周围。表土较浅时一般采用单圈冻结，对于深厚表土可采用双圈或三圈冻结。冻结深度大和冻结壁厚时，为缩短冻结时间，也可以布置多圈。 冻结孔布置的圈径：由井筒断面、冻结深度、冻结壁厚度确定。冻结孔的间距一般取0.9～1.3m；孔径一般比冻结管的管箍外径大10～25mm；冻结孔的深度一般比冻结深度大5～15m；冻结孔的偏斜率一般小于5‰。;冻结沟槽 在井口周围冻结管的上部挖掘环形冻结沟槽。冻结沟槽内设配液圈和集液圈。;;;;;;;;;;;;;;3.3.2 冻结法原理与设计原则;3.3.2 冻结法原理与设计原则;（1）在施工环境方面 l??环境允许竖向沉降和水平位移的量值 l??是否允许震动 l??允许噪声的大小 l??控制冻胀的范围和量值 l??冻结钻进的可能位置 l??施工场地条件 l??施工工期和时间;3.3.2 冻结法原理与设计原则;3.3.2 冻结法原理与设计原则;必要的预研究内容 （1）土工性质 （2）冻土性质 （3）环境评价 （4）冻土设计 （5）冻土监测 ;（1）?土工性质 内容： ——矿物种类 ——密度 ——含水量 ——饱和度 ——渗透性 ——孔隙率 ——物理状态指标 目的： ——评价冻结法的适宜性和可能性 ——考虑可能的冻结方式;（2）?冻土性质 内容： ——蠕变试验 ——三轴试验 ——冻胀试验 目的： ——掌握与时间、温度和荷载有关的强度和变形性质 ——建立冻结设计的基础;（3）?环境评价 内容： ——上部建筑 ——工场管线 ——交通道路 ——周围建筑 目的： ——了解变形（冻胀、融沉）的控制要求 ——确定冻结方式、冻结方案 ;（3）?冻土设计 内容： ——冻土体中温度及变化 ——冻土体中应力及分布 目的： ——计算冻土体的理论尺寸;（4）?冻土监测 内容： ——冻土及未冻土区域的应力、变形和温度量测 目的： ——工程环境的观测与控制 ——采用特殊措施的决策基础;3.3.2 冻结法原理与设计原则;3.3.2 冻结法原理与设计原则;3.3.2 冻结法原理与设计原则;l??布置冻结管 — 确定布置方式：垂直、倾斜、水平、混合 — 确定冻结管深度 — 确定冻结管间距 l??确定冻结过程 — 连续冻结、冻结温度 — 间歇冻结、冻结温度 l???确定冻结时间 —? 冻结速率 —? 积极冻结时间 —? 维护冻结时间 — 与工程施工衔接 ;l??设计冻结系统 — 选择制冷剂、冷媒剂 — 计算制冷量 —设计制冷系统 l??设备选型 — 选择制冷机组 — 布置冻结管路 l??设计监测 — 监测目的与内容（温度、变形、压力等） — 监测传感器 — 监测系统;3.3.2 冻结法原理与设计原则;3.3.2 冻结法原理与设计原则;3.3.2 冻结法原理与设计原则