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深度案例六:苏州地铁止水帷幕失效液氮冻结修复

技术文库 / 工程案例 / 深度专题 06

重点专题案例深度分析:把工程背景、技术方案、处理效果与经验教训放在一起看。

问题与病害

双液浆+MJS 没止住

苏州某地铁河道内分期明挖区间,先期开挖导致水泥搅拌桩止水帷幕变形过大、断裂失效。先做了双液注浆、又上了 MJS 加固,仍然涌砂冒水——常规注浆手段在大渗流条件下失效。

明挖区间在河道内,不能放干水慢慢处理;必须在动水条件下快速形成一道连续止水帷幕。

技术方案

液氮人工冻结

改用液氮人工冻结:在失效止水帷幕位置布冻结管,积极冻结期形成连续冻土墙把涌砂点封死,维护冻结期维持冻土墙强度。

选液氮而非常规盐水冻结的原因:降温速度快、冻土墙强度高、不受渗流速度影响——正好对付已经在流动的涌水。

实测数据

渗流处慢一半,温差 40℃

现场实测:渗漏处冻结壁发展速度 67.3mm/d,仅为无渗流处平均发展速度的 58.6%——渗流把冷量带走,冻土墙交圈明显变慢。

渗流点与非渗漏点冻土体温差超过 40℃,说明渗流对冻结壁发展的抑制非常显著,设计冻结时间时必须按渗流工况留余量。

积极冻结期每立方米土消耗液氮约 1.671×10³ kg;维护冻结期单组冻结管每日耗液氮约 3.49×10³ kg,仅为经验预估值的 48.5%。

经验教训

冻结是注浆失败的后手

液氮冻结不是首选,而是常规注浆/MJS 在动水条件下失效后的终极手段——它快、但贵,且对渗流敏感。

设计时不能按静止冻土的发展速度估工期,必须按渗漏点打 5~6 折;冻结管布置要避开渗流主通道,否则冷量被持续带走。

资料来源

每一条都可追溯

《郑州大学学报(工学版)》地铁明挖区间分期交界面涌水液氮冻结修复与实测 → · 已核实原文

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