井筒凍結法施工的常見問題及防治對策

王春玲

摘 要：井筒凍結法是一種適用范圍比較廣的施工技術，其優勢體現在支護靈活、負面影響小等多個方面，因而極受青睞。此種技術可用于土層不穩的工程，具有很強的適應能力，在特殊施工中取得了比較令人滿意的效果。然而，此種技術在具體應用中，也會產生一些問題，若不能妥善處理，將會影響到施工效果。本文針對井筒凍結法施工中經常出現的幾項問題，提出了相應的防治對策。

關鍵詞：井筒凍結法；常見問題；防治對策

1 前言

井筒凍結法適用于特殊工程，具有諸多優勢，近年來在工程中的運用，幫助解決了不少技術難題。目前，該項技術正處于推廣階段，其在未來必將為我國的工程技術進步貢獻更大的力量。但是，就應用效果來看，此項技術目前依舊存在一些不足，在運用過程中會導致一些不利施工的問題。對于這些問題，工程中有必要重視起來，通過采取有效的防治措施，避免其危害工程質量。

2 井筒凍結法施工中經常出現的幾項問題及防治對策

2.1 “斷管”問題

在井筒凍結法的施工過程中，“斷管”是經常遇到的問題。“斷管”指的是凍結管在某一種或多種因素的作用下出現斷裂的現象。“斷管”問題的出現與近年來凍結深度越來越大有關，產生的影響是比較嚴重的。具體來講，此項問題的產生原因包括：凍結壁出現嚴重變形；凍結孔存在較大的偏斜；焊接質量不達標等。

對于“斷管”問題，可行的防治措施有：一、保證布置圈尺寸的合理性。通常來講，在其直徑偏小的情況下，井幫溫度會相對偏低，厚度也會偏小，而井壁變形將因此增大。所以，為了使凍結壁具有足夠的厚度，就必須控制好布置圈尺寸。二、把握好材料質量，選擇合適的連接方式。考慮到井筒凍結法的技術特點，工程中采用的凍結管應以中、低碳鋼等材質為佳。工程中若選用前者，連接方式就最好選擇“外箍絲扣”式；若選用后者，連接方式就最好選擇“外箍焊接”式。但是，無論最終選擇哪種管材，都要做好連接質量的控制。三、控制鹽水溫度。鹽水溫度與井幫溫度之間存在密切關聯，通過控制鹽水溫度，就能夠影響到井幫溫度，此舉對于保證粘土強度具有重要意義。

2.2 “破壁”問題

凍結壁出現破裂現象也是一項較為常見的問題，對施工質量的影響不容忽視。總結來講，該項問題出現的原因主要在于以下幾點：施工時沒有把握好工程土體性質；忽視了地層條件的特殊性；凍結壁的實際強度相對偏低；溫度不高導致砼強度低，進而造成井壁破裂；凍結壁厚度差異造成凍脹力不夠均勻；不均的流變量導致凍脹量很難均勻釋放，進而影響到凍脹力。

對于“破壁”問題，可行的防治措施比較多，本文僅選取其中兩項進行分析：一、在把握土層實際情況的前提下，對操作流程進行科學設計。在井筒凍結法施工過程中，首先要對工程的土層情況有一個清晰而全面的認識，把握好施工難點。要想做到這一點，施工時就要重視井檢孔，并做好取樣工作。取樣應盡可能的完整，以保證參數測定結果的可信性。只有測定結果如實反映現實情況，據此確立的凍結方案才是可行的。此外，凍結孔的各項參數需要以地層的具體條件為依據合理確定，在確定之前，應考慮的因素包括含水層狀況、土質等。此舉對于凍結孔垂直質量的改善具有明顯的積極作用，其能夠提升孔圈結構的科學性，有助于減輕厚度不均問題。二、保證井壁砼強度。通常而言，此類工程中對砼強度的設計標準是28d強度，然而，在增大速率方面，砼早期強度實際上是不如凍結壓力的，二者無法適應。對于這種情況，工程中可考慮通過向砼內摻加外加劑的方法進行干預。

2.3 “底鼓”問題

盡管“底鼓”并不算是過于嚴重的問題，但若不加以控制，對工程質量還是會產生一定的消極影響。結合井筒凍結法的應用案例來講，“底鼓”問題的產生經常是以下兩項因素導致的：井幫徑向在井筒還沒有徹底凍實的情況下出現了超前變形，導致了“底鼓”問題的產生；觀察孔存在堵塞問題，使得凍脹力無法順利釋放，造成“底鼓”。

對于這個問題，本文認為可從以下措施入手進行防治：為了減小“底鼓”問題出現的概率，在施工時應確保井筒徹底凍實；考慮到溫度對凍結壁的影響比較大，在施工時，可嘗試通過降低均溫的方法，來達到增強其穩定性、保證其強度的目的；確保觀察孔的順暢，為地下水的正常排放奠定基礎，也有助于減輕“底鼓”。

2.4 “變形”問題

在井筒凍結法應用的過程中，凍結壁在某種情況下會發生變形。該項問題的產生通常是因為其自身強度不達標或者段高過大引起的，但井幫暴露時間過長，也有可能會導致變形。

由于此種變形會危害到施工質量，因此，工程中應對此進行控制，可行的措施包括：將凍結壁均溫控制在合理范圍內，以此來保證其強度；同時，掘進提速、控制段高等也有助于減輕“變形”。

3 結語

綜上所述，井筒凍結法是一種具有較高應用價值的特殊工程技術，其是我國現代工程技術進步的重要標志。自投入實踐以來，井筒凍結法為不少特殊工程的順利竣工做出了不可磨滅的貢獻。鑒于此項技術在應用中依舊存在一些不足，現階段工程中應積極尋求問題的解決方法。井筒凍結法在具體施工中，存在的問題有很多種，產生的原因也各不相同，為了保證防治措施的有效性，工程中應注意具體問題具體分析，搞清楚問題產生的根源。此舉不僅是保證工程質量最有效的方法，也是提高工程效益的基本途徑。

參考文獻

[1]胡寶銅，邵學敏，李緒強.胡家河礦副立井井筒凍結法施工技術研究[J].陜西煤炭，2010，（4）：41-42.

[2]張宏斌.礦井井筒凍結法施工探討[J].能源與節能，2014，（12）：150-151.

（作者單位：安徽理工大學）