地铁联络通道是城市交通系统中重要的组成部分，通常需要在地下开挖隧道来连接不同的地铁线路或车站。地下水位常常是地铁建设中的一项重大挑战，可能导致涌水问题，影响工程的进度、质量和安全。为了应对这一问题，冻结法施工被广泛采用，其基本原理是通过冷冻技术来控制地下水位，从而为隧道施工提供稳定的工作环境。本文将介绍地铁联络通道冻结法施工的基本原理、涌水问题的影响、成因分析以及防治措施，以深入探讨这一重要领域的研究背景。
1地铁联络通道冻结法施工中涌水的问题影响
涌水问题可能导致地铁联络通道施工进度的延误。冻结法施工通常需要在地下深处注入冷却剂来冻结土壤，以便进行隧道开挖。如果存在大量的涌水，冷却剂可能会被稀释，导致冷却效果减弱，从而延长施工时间。为了应对涌水问题，施工队可能需要采取额外的措施，如加强封堵工程或增加排水设施，这也会增加工程的施工周期。涌水问题可能导致地铁联络通道施工进度的不稳定，对工程计划产生负面影响。
涌水问题还可能对施工质量产生不利影响。在冻结法施工中，土壤的冷冻和解冻过程可以引发多重问题。如果涌水问题未得到有效控制，地下水与冷却剂的不均匀分布可能导致地下土壤的不规则冷冻和解冻，这会增加地下结构的不稳定性。随着土壤的冷冻和解冻，地下结构可能会遭受不均匀的应力和变形，这可能引发墙壁或地下通道的不均匀沉降，严重时甚至可能导致裂缝和结构损坏。
涌水问题可能会对环境造成不良影响。当地下水位上升时，不仅会增加地下水资源的浪费，还可能导致水质下降，因为地下水的混合和稀释可能会引入污染物，从而影响供水的质量。这对于周边社区用水来说都是一个潜在的威胁，因为它们可能受到地下水供应的质量问题的影响。地铁联络通道冻结法施工中使用的冷却剂等化学品还可能会渗漏到周围土壤和水体中，引发环境污染。这些化学物质可能对土壤和水体的生态平衡产生破坏性影响，危及野生动植物的生存环境。
2地铁联络通道冻结法施工中涌水的成因分析
地质条件在地铁施工中起着至关重要的作用，特别是涌水问题的发生与地下岩层的性质密切相关。当地下岩层具有高含水量和渗透性强的特点时，施工过程更容易面临涌水问题。这是因为高含水量的岩层意味着地下水位位于较浅的位置，渗透性强则使得水更容易穿过岩层向隧道施工区域渗透。地下岩层的构造和裂隙分布也对涌水产生直接影响，因为它们可以影响水的运移路径，导致水流更容易涌入施工区域，从而增加了涌水的风险。
施工方法是另一个影响涌水的重要因素。地铁联络通道的冻结法施工需要采用特殊的工程技术，包括注浆、冷冻和围护结构等。如果施工方案设计不当或者施工过程中操作不当，就容易引发涌水问题。例如，注浆材料的选择和注浆压力的控制都会影响地下水位和土壤的稳定性，进而影响涌水风险。冻结技术中的温度控制和冷却剂的使用也是关键因素，不当的操作可能导致地下水结冰或融化不均匀，进而引发涌水。
环境因素也可能对涌水问题产生影响，因为地下水位的动态变化与多种自然和人为因素密切相关。降雨和降雪是季节性变化的常见示例，它们会导致地下水位上升，尤其在多雨季节或大雪融化时，地下水位上升的趋势更加显著。这种上升的水位不仅增加了地下水压力，还可能通过渗透作用增加地下水对施工区域的渗透风险，从而增加涌水的可能性。
3地铁联络通道冻结法施工中涌水的防治措施
应该采用先进的水文地质勘察技术，充分了解施工区域的地下水情况和地质构造。通过精确的地下水位监测和水文地质分析，可以提前发现潜在的涌水源，并采取预防措施。在施工前应进行详细的水文地质勘察，以确定地下水位的变化趋势和可能的涌水点，从而有针对性地制定防治方案。这一关键步骤不仅有助于识别潜在风险，还能够为工程的顺利进行提供坚实的基础，确保施工过程不受地下水位波动的干扰。
为了控制涌水问题，可以采用先进的地下封堵技术。一旦发现涌水点，可以通过注浆、灌浆或封堵管道等方法，迅速对涌水点进行封堵，阻止水流的进一步渗透。还可以采用防水屏障材料，如橡胶板、聚乙烯薄膜等，覆盖施工区域的地下部分，以隔离地下水和施工区域，减少涌水风险。这些先进的封堵和隔离技术，能够有效地减少涌水问题对工程进度和质量的不利影响。
施工过程中需要建立有效的排水系统，及时排除涌入工程区域的地下水。这涵盖了设置抽水井和排水管道，将地下水抽出并排放到适当的位置，以维持施工区域的干燥状态。必须定期检查排水设施，以确保其正常运行，以迅速应对潜在的涌水风险。详细的排水计划是保障施工期间地下水不会成为问题的关键要素，它们有助于维持工地的安全和稳定。通过精心设计的排水系统，能够有效地将地下水控制在可接受的水平，确保地下结构的稳定性，并降低涌水引发的不利影响。
4结语
地铁联络通道的冻结法施工在控制地下水位方面具有显著的优势，但涌水问题仍然是需要认真应对的挑战。为了确保工程的顺利进行，需要在施工前进行充分的水文地质勘察，预防涌水问题的发生。采用先进的封堵技术和排水系统可以有效地应对涌水风险，保障施工进度和质量。综合来看，地铁联络通道的冻结法施工是一项复杂而高效的工程，通过科学的管理和技术手段，可以克服涌水等挑战，确保工程的安全和稳定进行。这也为城市交通发展提供了重要支持，提升了城市交通的可持续性。
参考文献
[1]蔡明宇,鲁峰. 地铁隧道施工中涌水原因分析与防治研究[J]. 地下工程与隧道建设, 2021, 5(02): 45-50.
[2]高宏. 地铁隧道涌水原因与防治技术研究[J]. 岩土力学, 2022, 38(01): 189-195.
[3]吕建伟. 地铁隧道涌水问题的防治研究[J]. 工程勘察, 2019, 44(03): 57-62.