7。3、人工冻融土7、3.1 搜集冻结法设计、施工资料可根据每个冻结孔冻结影响范围初步确定冻融区大致范围 为合理布置勘察孔位置提供依据 人工冻融土是采用冻结法施工 后经自然或人工解冻的特殊性岩土。其物理力学性质与未冻结的原状岩土相比发生了较大变化，煤矿冻结法施工主要用于主井、副井井筒等施工中 冻结法施工是利用人工制冷技术 即在冻结区布设冻结孔.采用低温盐水循环使地层中的水冻结。把天然岩土变成冻土。增加其强度和稳定性、隔绝地下水与地下工程的联系,以便在冻结壁的保护下进行竖井和地下工程开挖与衬砌施工的特殊施工技术，冻土的解冻方法有自然解冻法或人工解冻法.自然解冻法利用自然地温使冻土随时间慢慢解冻 自然解冻时间一般需要2年，3年以上.人工解冻法为在地面设置水箱 用锅炉烧大量热水 利用原来冻结孔对冻结的地层进行热水循环，达到快速解冻的目的，一般快速解冻时间可缩减到2月 3月.7，3,4、对本条第1、2.4 5。6款说明如下,1、分别在冻融区和非冻结区采用多种勘察手段，获取可对比的静力触探,标贯。波速等原位测试数据 以便更好了解冻融土与正常土性质的差别,2、冻融土为特殊土应按复杂地基进行勘察、由于在煤矿建设中冻结法主要用于井筒的施工，井筒冻结区一般为一个环状冻结区 且范围不大 故勘探点可布置在四个互相垂直的方向，每个剖面在冻融区和非冻结区各布置2个勘探孔 如勘探孔不能确定冻融区的范围。需加密勘探孔。4。5,冻融土本身具有其复杂性。本着使数据量变得更充分，所以把取样及原位测试数量较一般土的要求进行了适当增加。同一地层冻融土含水量比非冻融土含水量要高、因此含水量是一个重要评价指标 所以岩土试样要严防水分流失。及时送检试验.6,可以通过对试样温度的测量判断土层是否解冻融化。一般冻融土温度比正常土要低 融化时间不长的冻融土温度在零度以下，甚至含有冰块,由此可判断冻融区范围,亦可根据土层的温度估计融化时间的长短。7、3,6,冻融土与正常土的性质一般差别较大 在不同的时间段勘察也有一定的变化.冻融的过程即是水的迁移过程，冻结过程水分向冻结面迁移产生冻胀。融化过程水分向周围排泄产生融沉 冻融土在其刚刚融化时其力学指标最差。随时间逐渐固结、强度会逐渐恢复,因此对冻融土进行第多次勘察，通过每次勘察成果资料与正常土指标对比.更好掌握冻融土恢复情况，某矿井主井井筒采用冻结法施工.自2004年3月28日开始正式冻结.2004年10月26日停止冻结。累计冻结212天 冻结深度为307m，由于工期紧迫、2005年5月初采用人工解冻，解冻深度为60m.解冻利用原冻结孔 采用热水循环，解冻孔间隔布置 自2005年5月15日开始解冻。2005年7月31日停止解冻，累计解冻时间为76天。本工程冻融土勘察共完成勘探点28个、总进尺1011。80m，其中钻探孔21个、进尺760。90m.静探孔7个。进尺250。90m 采取原状土试样314件。综合分析结果如下、1 冻融前后土的物理力学性质指标有明显的差异 略。2,冻融土分析，1.冻结过程中有水分迁移现象.即地下水向冻结面迁移.会导致融化后土的含水量增大,2.由于水分迁移的作用使融土含水量增大、对于排水不畅的黏性冻融土层会导致其孔隙水压力的上升.使有效应力减小，导致土层力学强度降低.对于排水通畅的粉，砂 冻融土层。冻融过程使颗粒重新排列,导致土层力学强度降低.3,冻融过程对土层的承载力影响。软 可塑状态黏性土下降40,60。硬塑状态黏性土下降25,40，坚硬状态黏性土下降8，15,稍密 中密状态粉。砂。土下降30、50,密实状态粉,砂.土下降15 30。4，冻融土的固结与土层排水条件和应力状态有关.相同应力状态下排水好固结快 相同排水条件下应力大固结快，一般粉.砂，土的固结快于黏性土.5,由于冻融过程对土的影响是多方面的.建议对冻融土勘察时采用多种方法互相对比 重视现场鉴别,多取土多试验 特别是要多采取原位测试、由于该过程与时间相关,不能只进行一次勘察,应根据实际情况进行多次勘察。并对比成果资料,6，冻融过程对可塑的黏性土,稍密、中密粉 砂 土影响大 对硬塑的黏性土,密实粉，砂.土影响较大 对坚硬的黏性土影响小。7 冻融过程对土层强度的影响见图1.图1。强度变化趋势示意图