冻结凿井法

目前，英国冻结深度已达930m。1955年，中国首次在开滦林西煤矿开凿风井中应用，至1982年已开凿190多个井筒,累计冻结深度超过30000m，最大冻结深度415m。

本法施工顺序是在井筒周围钻若干冻结孔，孔内安装由供液管、回液管和底端封闭的冻结管组成的冻结器；地面冷冻站将制出的低温媒剂（一般为-20～-30℃的盐水-氯化钙溶液）循环输送到冻结器内,吸收地层的热量，使含水层形成以冻结管为中心的冻结圆柱，逐渐扩大与相邻的冻结圆柱连成封闭的冻结壁（见图）。冻结壁达设计厚度后，即可进行井筒掘砌作业，直到顺利穿过不稳定地层为止。从冻结开始到冻结壁达到设计厚度的时间，称积极冻结期。掘砌时期须部分供冷，维护冻结壁，称维护冻结期或消极冻结期。掘砌工作完成后，拆除冷冻站，拔出冻结管，充填冻结孔，冻结壁自然解冻，恢复地层初始状态。

冻结法是特殊凿井的主要方法之一，虽然需用设备较多，工期长，工作条件较差，成本较高，但安全可靠，施工技术较成熟。也可用于其他地下工程。2100433B

1 综述

1.1 冻结法凿井技术现状

1.2 程村主、副井深厚冲积层冻结法凿井技术攻关

1.3 技术攻关效果

2 矿井简况

2.1 矿井地理位置及交通

2.2 煤炭资源条件

2.3 井田地质、水文地质特征

2.4 矿井设计简况

2.5 井筒地质、水文地质特征及施工方法选择

3 打钻、冻结与冻结段掘砌

3.1 冻结钻孔工程

3.2 制冷冻结工程

3.3 冻结段掘砌工程

4 冻结法凿井工程项目管理

4.1 项目特点

4.2 项目管理的特点、模式及人员配备

4.3 项目管理工作程序

4.4 合同及招投标管理

4.5 项目控制

4.6 小结

5 冻结凿井技术攻关

5.1 技术关键与攻关内容

5.2 冻结设计

5.3 冻结段井壁设计

5.4 冻结信息化施工

5.5 冻结壁位移实测

5.6 高性能混凝土的试验应用

6 经验体会

6.1 冻结壁厚度设计

6.2 冻结壁平均温度计算

6.3 冻结壁掘进段高计算

6.4 冻结孔布置方式

6.5 冻结信息化施工

6.6 低水化热高性能混凝土的应用

参考文献

本书针对黄淮地区（特别是两淮地区）深厚冲积层冻结法凿井存在的理论与关键技术问题，系统总结了作者及其学术团队二十多年在该方面研究成果。全书共十二章，主要内容包括：通过大量的试样室内试验，分析深厚冲积层土质物理特性、冻土力学与变形性质；采用理论分析、模型试验和数值模拟相结合的方法，揭示深井多排孔冻结温度场形成规律、冻结壁的力学特性和变形特征、冻结壁与井壁共同作用机理、冻结压力形成机制和分布规律；提出满足不同水文与工程地质条件的新型冻结井壁结构形式，建立新型井壁结构设计计算方法；介绍研究成果在深井冻结法凿井成功应用的典型案例。

前言

第1章总论

第2章深厚冲积层土质物理特性

第3章人工冻土力学特性

第4章深厚冲积层人工冻结壁温度场

第5章深厚冲积层冻结壁强度与稳定性研究

第6章冻结壁与外层井壁共同作用机理

第7章冻结井壁外荷载

第8章深厚冲积层冻结压力实测研究

第9章冻结井筒高强高性能钢筋混凝土井壁研究与应用

第10章冻结井筒高强钢筋混凝土预制弧板井壁研究

第11章冻结井竖向可缩性井壁结构的研究与应用

第12章深厚冲积层冻结法凿井典型工程应用

附表