一建矿业工程知识点：井筒表土特殊法施工

　　井筒表土特殊法施工

　　在不稳定的表土层和松软破碎的岩层中进行井筒和巷道的施工，通常采用特殊施工方法，这些方法主要包括冻结法、钻井法、沉井法、注浆法和帷幕法等。

　　（一）冻结法

　　冻结法是在不稳定的含水土层或含水岩层中，在地下工程建设之前，用人工制冷的方法，将地下工程周围的含水岩、土层冻结，形成封闭的冻土结构物——冻结壁，用以抵抗岩土压力，隔绝冻结壁内、外地下水的联系，然后在冻结壁的保护下进行地下工程的建设的特殊施工技术。

　　冻结法广泛应用于矿井建设工程、基础工程、水利工程、隧道等工程，适用于含盐量不大、地下水流速较小的各种含水地层。施工结构的形状、截面尺寸和深度基本上不受限制。

　　（二）钻井法

　　钻井法是以钻头刀具破碎岩石，用泥浆或其他介质进行洗井、护壁和排渣，一般在井筒钻至设计直径和深度后，再进行永久支护的一种机械化凿井方法。

　　钻井法适用于各种不同的地质及工程条件，不仅可用于松散、不稳定的含水层，也可用于钻凿稳定、坚硬岩层中的立井。目前，受钻井机能力的限制，往往只能钻凿一定直径和深度的井筒，如我国目前的立井钻井机最大钻井直径不超过9. 5m，最大钻井深度小于700m.

　　（三）沉井法

　　沉井法是在不稳定含水地层中开凿井筒的一种特殊施工法，属于超前支护的一种方法，其实质是在井筒设计位置上，在预制的井筒掩护下，随掘随进，直至沉到设计标高。这种凿井方法称为沉井法。

　　沉井法施工工艺简单、所需设备少、易于操作、井壁质量好、成本低、操作安全，广泛应用于许多地下工程领域，如大型桥墩基础、地下厂房、仓库、车站等。

　　通常认为，在不含卵石、漂石，底部有隔水黏土层，总厚度在lOOm左右的不稳定表土层中，选用沉井法是适宜的。若涌水量小于30rr13/h，流砂层较薄（Im左右），土层稳定，深度较浅（<30m），可考虑用排水沉井的方法施工；若涌水量较大，表土层及流砂层较厚，应采用淹水沉井法施工。目前在矿山立井井筒施工中普遍以采用淹水沉井施工技术为主。

　　（四）注浆法

　　注浆是矿山井巷工程凿井和治水的主要方法之一，也是地下工程中地层改良的重要手段。注浆法是将浆液注入岩土的孔隙、裂隙或空洞中，浆液在岩土体中经扩散、凝固、硬化，可以减少岩土的渗透性，增加其强度和稳定性，达到岩土加固和堵水的目的。

　　矿山井巷工程通常根据注浆工作与井巷掘进工序的先后时间次序进行分类，即分为预注浆法和后注浆法。

　　预注浆法是在凿井前或在井筒掘进到含水层之前所进行的注浆工程。依其施工地点而异，预注浆法又可分为地面预注浆和工作面预注浆两种施工方案。

　　后注浆法是在井巷掘砌之后所进行的注浆工作。它往往是为了减少井筒涌水，杜绝井壁和井帮的渗水和加强永久支护采取的治水措施。

　　注浆法目前在井巷施工中应用十分广泛，它既可用于为了减少井筒涌水，加快凿井速度、对井筒全深范围内的所有含水层（除表土外）进行预注浆的“打干井”施工，又可对裂隙含水岩层和松散砂土层进行堵水、加固。在大裂隙、破碎带和大溶洞等复杂地层均可采用注浆法。

　　（五）帷幕法

　　帷幕法是超前支护的一种井巷特殊施工方法，其实质是预先在井筒或其他地下结构物设计位置的周围，建造一个封闭的圆形或其他形状的混凝土帷幕，其深度应穿过不稳定表土层，并嵌入不透水的稳定岩层3～6m，在帷幕的保护下安全进行掘砌作业，顺利通过不稳定含水地层，建成井筒，或建成地下结构物的目的。

　　通常，混凝土帷幕需分成若干槽段（或称槽孔），依次进行槽段的钻凿并灌注混凝土，即在触变泥浆的保护下，用造孔设备先顺序钻凿直径为槽段宽度的钻孔，然后将各钻孔连通构成槽段，每个槽段钻凿到设计深度后，在泥浆条件下边灌注混凝土，边置换出泥浆，直至混凝土充满槽段。通过适当的接头施工把各槽段相互衔接后，即筑成一个所需形状的地下混凝土帷幕。

　　就矿山井巷工程而论，目前因成槽机具设备、专业施工队伍和施工技术水平的限制，帷幕法仅适用于深度不超过lOOm的含水不稳定表土层中的立井和斜井施工。

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