特殊凿井鲁哲学 5页

特殊凿井学院：资源与土木工程学院班级：采矿1201班学号：20121302姓名：鲁哲学任课教师：张希巍日期：2015年6月23日\n特殊凿井鲁哲学采矿120120121302指导老师：张希巍摘要：在不稳定的厚表土层中建设井筒或修筑其他地下工程，为了保证开凿围岩的稳定，必须使用特殊施工法，如冻结法、钻井法、沉井法、注浆法等。在浅层（一般小于20米）或水利工程中，设备简单，人工开挖，操作方便前提下，一般采取沉井法。在深厚表土层中，以采用冻结法和钻井法为主。因此，井壁（井简的永久支护结构物)和冻结壁（冻结法凿井的临时支护结构物）就成为厚表土层中地下工程设计和施工保障的主要对象。本文主要介绍特殊凿井的基本方法与定义。关键字：地下工程：特殊凿井；冻结法；沉井法；注浆法；钻井法0.引言特殊凿井技术作为深厚表土不稳定含水地层的井筒施工方法，数十年来在我国得到了很大的发展，目前我国的冻结法凿井应用之广在世界上已名列前茅；钻井法凿井所竣工的淮南谢桥西风井等深大井筒，更是世界上所罕见的，综合技术达到国际先进水平。介绍了我国特殊凿井技术的发展过程和目前的技术水平；提出了特殊凿井技术今后的任务和展望。1.沉井法1.1定义沉井法又称沉箱凿井法。在不稳定含水地层掘进竖井时，于设计的井筒位置上预先制作一段井筒，井筒下端有刃脚，借井筒自重或略施外力使之下沉，将井筒内的岩石挖掘出的施工方法。挖掘与下沉交相进行，直到穿过不稳定地层。\n1.2介绍在地面下沉预制井筒的施工方法。在井口位置，预制好沉井刃脚和一段井壁，边掘边沉,再在地面浇筑,接长井壁，继续下沉。此法开始多用于水利工程，工艺简单，通常采用砖井壁，人工挖掘，自重下沉。沉井深度一般仅20m左右。1839年法国创造了压气沉井法,因下沉深度有限，并有损工人健康，到20世纪50年代渐被淘汰。1894年德国创造了淹水沉井法。1944年日本向沉井壁后施放压缩空气，减少井壁与土层的摩擦阻力获得成功。1952年匈牙利和瑞士创造了触变泥浆液体减阻的新方法。中国于1958年创造了震动沉井法；1969年起采用壁后泥浆淹水沉井，建成了30多个井筒，最深井达192.5m。1.3结构由套井、井壁和刃脚三部分组成。套井(即锁口)是靠近地表预先作好的一段大于沉井外径1.5m左右的井筒，用以保护井口，安设导向装置和贮存减阻材料。沉井井壁就是井筒的永久井壁，应有足够的强度，并满足下沉所需的重量。一般为钢筋混凝土结构，壁厚1m左右，随沉井下沉不断在井口浇筑接长。刃脚位于沉井井壁最下端，多用钢材制造，刃尖角通常为30°，刃脚高3m，刃脚外半径比井壁外半径大100～300mm，以便下沉后在井壁四周形成一个环形空间。2.冻结法2.1冻结法的定义用人工制冷的方法，将待开挖地下空间周围的土体中的水冻结为冰并与土体胶结在一起，形成一个按照设计轮廓的冻土墙或密闭的冻土体，用以抵抗土压力，隔绝地下水，并在冻土墙的保护下，进行地下工程施工的一种岩土特殊施工方法，常用于竖井工程。\n2.2原理冻结技术是利用人工制冷技术，使地层中的水结冰，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地下工程掘砌施工的特殊施工技术。其实质是利用人工制冷临时改变岩土性质以固结地层。冻结壁是一种临时支护结构，永久支护形成后，停止冻结，冻结壁融化。岩土工程冻结制冷技术通常利用物质由液态变为气态，即汽化过程的吸热现象来完成的。其制冷系统多以氨作为制冷工质，为了使氨由液态变为气态，再由气态变为液态，如此循环进行，整个制冷系统由氨循环系统、盐水循环系统和冷却水循环系统3大循环构成。2.3优点：冻结法具有以下优点（1）有效隔绝地下水；（2）适应性强，几乎不受地层条件的限制（低含水量地层除外）；（3）施工灵活；（4）绿色施工，无污染；（5）复杂地层施工经济合理。[1] 3.钻井法3.1钻井法定义根据矿井设计的要求，用钻井设备在确定的位置上，钻一个适当直径和深度的井眼并进行永久支护，使之成为符合设计要求的矿井井筒。\n4.注浆法4.1注浆法定义注浆法是将胶结材料配制成浆液并注入松散含砂或含水地层、含裂隙的岩层、溶洞、破碎带使其固化的施工方法。浆液凝结硬化后，起到胶结、堵塞作用，使地层稳固并隔断水源，以保证顺利施工。4.2注浆的目是防渗、堵漏、加固和纠正建筑物偏斜。注浆机理有：填充注浆、渗透注浆、压密注浆和劈裂注浆。注浆材料有粒状浆材和化学浆材，粒状浆材主要是水泥浆，化学浆材包括硅酸盐（水玻璃）和高分子浆材。4.3工艺流程钻孔机就位→钻孔→注泥浆→下套管→继续钻孔→排渣→清孔→吊放钢筋笼 →射水清底→插入混凝土导管→浇筑混凝土→拔出导管→插桩顶钢筋，一般采用的方法方法:硅化法、碱液法、高分子化学注浆法和水泥注浆法。5.结束语特殊凿井是一门非常应用广泛专业性强的课，科研究与发展前景好。以上摘要关键字是自己根据几篇论和老师上课所写，后面几种方法介绍是参考复制于百度文库。