摘要：随着我国国民经济的持续发展，大规模的交通、铁道、地铁和城市建设的飞速发展，地面的可用空间在不断的减少和缩小，使得如何合理的开发与利用地下资源成为当前研究的重点，更是社会经济发展带来的重要课程。本文就当前地下工程的特殊开挖方法进行探讨。
关键词：地下工程；开挖技术；冻结法
一、冻结法
冻结法是利用人工制冷技术，将待施工的地下工程周围一定范围内的含税不稳定的岩层进行冻结，使之姓曾封闭的冻结壁，隔绝地下水联系，改变岩土的性质，增加其强度和稳定性，保证地下工程施工安全的一项特殊的施工方法。随着当前社会发展过程中，冻结法被广泛的应用在当前特殊底层的凿井，基坑合格挡土墙的加固技术，盾构隧道盾进出洞周围的土地加固，地铁。公路隧道联络通道及其泵站施工、两端隧道地下对接是土体加固和特殊段工程事故的处理或者请修复等方面。
1、冻结法原理
冻结法是利用传统的氨压缩循环制冷技术来完成的，是为了形成冻结壁，首先在精通周围由地面向地层钻进一圈冻结孔，孔内安装冻结器。冻结站制出的低温盐水在冻结期内循环流动，吸收周围地层的热量，形成冻土圆柱。冻土圆柱随着时间的推移不断的扩大，形成了封闭的冻结壁，直至达到蛇酒的厚度和强度为止。通常把这个期间称之为积极冻结期，而将掘进是维护冻结壁厚度期间称之为消极冻结期，吸收了底层热量的盐水，在盐水箱内将热量传递给蒸发器中的液氨。是液氨变为饱和的蒸汽，再被研所急研所成水，传递给冷凝器冷却。降低热和压缩机做工产生的热量传递给冷却水，最后这些热量传递给大气。
2、冻结法特点
作为开挖地下工程的临时支护方法，冻结法施工具体有以下优点：
1）冻结法施工的使用范围很广泛，人工冻结法可冻结含水量大于10%的任何不稳定土层和含水岩层。冻结壁可进入基岩不渗透水层，冻结法适用于复杂的地形条件，几乎不受地基土的地质条件限制。可以在施工的过程中形成任意深度，任意形状的冻土比，可以成为某些工程中的唯一可用的辅助方法。
2）冻结法施工的隔水性能好，冻土比本身就是地下水控制系统，交圈以后冻结壁连续性好，强度高，因而隔水性能非常好。
3）冻结法施工的冻结壁强度高。土层在冻结前后强度相差非常大，且随着温度的降低，东土体的强度和刚度都会进一步的增加，如淤泥质的粘土通常的单轴抗压强度只有0.12Mpa左右，冻结的过程中，其单周抗压强度可达到5~10Kpa，强度提高明显增强。
4）应用冻结法对所处的底层头东较小，地面沉降控制容易、
5）根据工程需要可灵活的布置冻结孔和调节冷冻液的温度，随时增加和控制冻土壁的厚度及其强度，特殊情况下还可以采用液氨进行快冻结和应急措施。
6）冻土层的连续性和均匀性好，冻土壁在施工的过程中其维护结构厚度较为均匀，整体型号，无强度薄弱的缺陷。
7）对地层的污染程度小，由于冻结法知识通过降低温度来提高原味土体的强度和刚度，不改变地层成分，因而对地层污染程度很小。
3、冻结技术的分类
1）竖向冻结技术
竖向冻结技术是施工的过程中竖向冻结孔，最终的冻结壁有多个垂直结构柱交圈连接而成的一种冻结技术，其主要的形式有圆形墙，重力式挡土墙，底部固定式挡土墙和锚拉式直挡土墙。
由于冻结法造价比较高，在冻土施工的过程中，其施工面积一般被控制在150立方米以内，所以在目前的地下室工程施工中，竖向冻结技术主要被应用在地铁和公路隧道盾构施工的过程中，其在完成的过程中对隧道底部泵站周围底层进行加固，冻结壁的高度和高级抗渗性是当前使用的最主要的优点模式。
2）水平冻结技术
水平冻结技术是当前施工过程中利用水平向冻结孔，最终的冻结壁有多个水平冻结孔桩交圈的连接而成的一种冻结技术。其断面形状主要有圆形和城门洞型。
4、冻结法施工
冻结法施工方案选择应该结合当前实际情况进行分析，隧道在所穿过的岩层和土层的工程地质与水文特点进行分析，依据冻结的深度和冷冻设备的分析和控制手段进行综合的考虑，确定其在施工过程中的最佳技术经济效果为出发点，选择技术先进，经济合理的冻结方案。
冻结站的主要设备有氨压缩机，冷凝器、蒸发器。辅助设备有氨油分离器、储氨器、集油器、调节阀、液氨分离器和除尘器。氨压缩机是冷冻站施工过程中的主要设备，其在施工的过程中是吧饱和蒸发按压缩为过热蒸汽氨的主要设备，并达到冷凝压力，从而形成氨的卡若循环。是试下补偿功能的器械，冷凝器是用来冷却氨，将氨有气态变为液态的装置。蒸发器是热交换系统中一个不可缺少的交换设备。
二、其他工程地下工程的特殊开挖方法
1、气压室法
气压室法是将整个开挖洞段密封起来，在进出口段布置气密式，由洞外进入气密式在进入洞内，序进过两层密封门，洞内气压大于外压或者大气压。用超压来减少深入洞内的谁，也用此压力来干烧围岩自稳的情况。，当然，气压迷失发需要额外的设备投资，而且施工的速度将降低，一般只是在不得已时采用。
2、分布开挖、分布支护法
在软弱地层中开挖较大的洞室，目前常用的方法是先开挖一小部分，然后用喷锚支护做全断面保护，在逐步的扩挖，逐步支护。最常用的是双侧导坑法，即是挖好一个侧导坑，支护好，再挖另外一个测到坑，也支护好，最后再挖掉中间遗留下来的土柱，并支护形成密封比结构，开挖后再由在其中做钢筋混凝土二次衬砌。
3、超前灌浆、超前锚杆法
在地下水很丰富的地方，如海底隧道，河底隧道炒菜用超前灌浆法。是在开挖前事先在掌子面上钻孔深为20m~30m的深孔，进行压力固结灌浆，是将要开挖洞段的岩石缝尽量的固结起来，减少漏水，然后开挖。挖到灌浆深度一半时在座一圈深入深孔灌浆，如此不断循环。是开挖工作始终在灌浆骨节国的岩层中进行。
超前锚杆法也是常用的，在掌子面顶拱部向前上方打入4~5m长的锚杆，么高干后端出露较长，用喷射混凝土或者钢拱架支护好，然后向前开挖1~2m支护好，再打下一轮锚杆，再往前挖，如此循环下去，使开挖始终在顶部锚杆的保护下进行。
三、结束语
近年来，随着地下空间应用的不断增加和应用措施的不断提高，在其应用和发展的过程中施工手段和施工方式也在日益的提高和变化。随着地下空间发展中，地下建筑的质量要求和施工措施的不断完善，对地下建筑施工的方法也在日益提高。使得对工程特殊开挖法的方法进行探讨成为当前社会发展的重点。
关键词：地下工程；开挖技术；冻结法
一、冻结法
冻结法是利用人工制冷技术，将待施工的地下工程周围一定范围内的含税不稳定的岩层进行冻结，使之姓曾封闭的冻结壁，隔绝地下水联系，改变岩土的性质，增加其强度和稳定性，保证地下工程施工安全的一项特殊的施工方法。随着当前社会发展过程中，冻结法被广泛的应用在当前特殊底层的凿井，基坑合格挡土墙的加固技术，盾构隧道盾进出洞周围的土地加固，地铁。公路隧道联络通道及其泵站施工、两端隧道地下对接是土体加固和特殊段工程事故的处理或者请修复等方面。
1、冻结法原理
冻结法是利用传统的氨压缩循环制冷技术来完成的，是为了形成冻结壁，首先在精通周围由地面向地层钻进一圈冻结孔，孔内安装冻结器。冻结站制出的低温盐水在冻结期内循环流动，吸收周围地层的热量，形成冻土圆柱。冻土圆柱随着时间的推移不断的扩大，形成了封闭的冻结壁，直至达到蛇酒的厚度和强度为止。通常把这个期间称之为积极冻结期，而将掘进是维护冻结壁厚度期间称之为消极冻结期，吸收了底层热量的盐水，在盐水箱内将热量传递给蒸发器中的液氨。是液氨变为饱和的蒸汽，再被研所急研所成水，传递给冷凝器冷却。降低热和压缩机做工产生的热量传递给冷却水，最后这些热量传递给大气。
2、冻结法特点
作为开挖地下工程的临时支护方法，冻结法施工具体有以下优点：
1）冻结法施工的使用范围很广泛，人工冻结法可冻结含水量大于10%的任何不稳定土层和含水岩层。冻结壁可进入基岩不渗透水层，冻结法适用于复杂的地形条件，几乎不受地基土的地质条件限制。可以在施工的过程中形成任意深度，任意形状的冻土比，可以成为某些工程中的唯一可用的辅助方法。
2）冻结法施工的隔水性能好，冻土比本身就是地下水控制系统，交圈以后冻结壁连续性好，强度高，因而隔水性能非常好。
3）冻结法施工的冻结壁强度高。土层在冻结前后强度相差非常大，且随着温度的降低，东土体的强度和刚度都会进一步的增加，如淤泥质的粘土通常的单轴抗压强度只有0.12Mpa左右，冻结的过程中，其单周抗压强度可达到5~10Kpa，强度提高明显增强。
4）应用冻结法对所处的底层头东较小，地面沉降控制容易、
5）根据工程需要可灵活的布置冻结孔和调节冷冻液的温度，随时增加和控制冻土壁的厚度及其强度，特殊情况下还可以采用液氨进行快冻结和应急措施。
6）冻土层的连续性和均匀性好，冻土壁在施工的过程中其维护结构厚度较为均匀，整体型号，无强度薄弱的缺陷。
7）对地层的污染程度小，由于冻结法知识通过降低温度来提高原味土体的强度和刚度，不改变地层成分，因而对地层污染程度很小。
3、冻结技术的分类
1）竖向冻结技术
竖向冻结技术是施工的过程中竖向冻结孔，最终的冻结壁有多个垂直结构柱交圈连接而成的一种冻结技术，其主要的形式有圆形墙，重力式挡土墙，底部固定式挡土墙和锚拉式直挡土墙。
由于冻结法造价比较高，在冻土施工的过程中，其施工面积一般被控制在150立方米以内，所以在目前的地下室工程施工中，竖向冻结技术主要被应用在地铁和公路隧道盾构施工的过程中，其在完成的过程中对隧道底部泵站周围底层进行加固，冻结壁的高度和高级抗渗性是当前使用的最主要的优点模式。
2）水平冻结技术
水平冻结技术是当前施工过程中利用水平向冻结孔，最终的冻结壁有多个水平冻结孔桩交圈的连接而成的一种冻结技术。其断面形状主要有圆形和城门洞型。
4、冻结法施工
冻结法施工方案选择应该结合当前实际情况进行分析，隧道在所穿过的岩层和土层的工程地质与水文特点进行分析，依据冻结的深度和冷冻设备的分析和控制手段进行综合的考虑，确定其在施工过程中的最佳技术经济效果为出发点，选择技术先进，经济合理的冻结方案。
冻结站的主要设备有氨压缩机，冷凝器、蒸发器。辅助设备有氨油分离器、储氨器、集油器、调节阀、液氨分离器和除尘器。氨压缩机是冷冻站施工过程中的主要设备，其在施工的过程中是吧饱和蒸发按压缩为过热蒸汽氨的主要设备，并达到冷凝压力，从而形成氨的卡若循环。是试下补偿功能的器械，冷凝器是用来冷却氨，将氨有气态变为液态的装置。蒸发器是热交换系统中一个不可缺少的交换设备。
二、其他工程地下工程的特殊开挖方法
1、气压室法
气压室法是将整个开挖洞段密封起来，在进出口段布置气密式，由洞外进入气密式在进入洞内，序进过两层密封门，洞内气压大于外压或者大气压。用超压来减少深入洞内的谁，也用此压力来干烧围岩自稳的情况。，当然，气压迷失发需要额外的设备投资，而且施工的速度将降低，一般只是在不得已时采用。
2、分布开挖、分布支护法
在软弱地层中开挖较大的洞室，目前常用的方法是先开挖一小部分，然后用喷锚支护做全断面保护，在逐步的扩挖，逐步支护。最常用的是双侧导坑法，即是挖好一个侧导坑，支护好，再挖另外一个测到坑，也支护好，最后再挖掉中间遗留下来的土柱，并支护形成密封比结构，开挖后再由在其中做钢筋混凝土二次衬砌。
3、超前灌浆、超前锚杆法
在地下水很丰富的地方，如海底隧道，河底隧道炒菜用超前灌浆法。是在开挖前事先在掌子面上钻孔深为20m~30m的深孔，进行压力固结灌浆，是将要开挖洞段的岩石缝尽量的固结起来，减少漏水，然后开挖。挖到灌浆深度一半时在座一圈深入深孔灌浆，如此不断循环。是开挖工作始终在灌浆骨节国的岩层中进行。
超前锚杆法也是常用的，在掌子面顶拱部向前上方打入4~5m长的锚杆，么高干后端出露较长，用喷射混凝土或者钢拱架支护好，然后向前开挖1~2m支护好，再打下一轮锚杆，再往前挖，如此循环下去，使开挖始终在顶部锚杆的保护下进行。
三、结束语
近年来，随着地下空间应用的不断增加和应用措施的不断提高，在其应用和发展的过程中施工手段和施工方式也在日益的提高和变化。随着地下空间发展中，地下建筑的质量要求和施工措施的不断完善，对地下建筑施工的方法也在日益提高。使得对工程特殊开挖法的方法进行探讨成为当前社会发展的重点。
