王春玲

摘 要：井筒凍結(jié)法是一種適用范圍比較廣的施工技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在支護(hù)靈活、負(fù)面影響小等多個(gè)方面，因而極受青睞。此種技術(shù)可用于土層不穩(wěn)的工程，具有很強(qiáng)的適應(yīng)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(shù)在具體應(yīng)用中，也會(huì)產(chǎn)生一些問題，若不能妥善處理，將會(huì)影響到施工效果。本文針對(duì)井筒凍結(jié)法施工中經(jīng)常出現(xiàn)的幾項(xiàng)問題，提出了相應(yīng)的防治對(duì)策。

關(guān)鍵詞：井筒凍結(jié)法；常見問題；防治對(duì)策

1 前言

井筒凍結(jié)法適用于特殊工程，具有諸多優(yōu)勢(shì)，近年來在工程中的運(yùn)用，幫助解決了不少技術(shù)難題。目前，該項(xiàng)技術(shù)正處于推廣階段，其在未來必將為我國的工程技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)更大的力量。但是，就應(yīng)用效果來看，此項(xiàng)技術(shù)目前依舊存在一些不足，在運(yùn)用過程中會(huì)導(dǎo)致一些不利施工的問題。對(duì)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(zhì)量。

2 井筒凍結(jié)法施工中經(jīng)常出現(xiàn)的幾項(xiàng)問題及防治對(duì)策

2.1 “斷管”問題

在井筒凍結(jié)法的施工過程中，“斷管”是經(jīng)常遇到的問題。“斷管”指的是凍結(jié)管在某一種或多種因素的作用下出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象。“斷管”問題的出現(xiàn)與近年來凍結(jié)深度越來越大有關(guān)，產(chǎn)生的影響是比較嚴(yán)重的。具體來講，此項(xiàng)問題的產(chǎn)生原因包括：凍結(jié)壁出現(xiàn)嚴(yán)重變形；凍結(jié)孔存在較大的偏斜；焊接質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等。

對(duì)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(huì)相對(duì)偏低，厚度也會(huì)偏小，而井壁變形將因此增大。所以，為了使凍結(jié)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(zhì)量，選擇合適的連接方式?？紤]到井筒凍結(jié)法的技術(shù)特點(diǎn)，工程中采用的凍結(jié)管應(yīng)以中、低碳鋼等材質(zhì)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(zhì)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(guān)聯(lián)，通過控制鹽水溫度，就能夠影響到井幫溫度，此舉對(duì)于保證粘土強(qiáng)度具有重要意義。

2.2 “破壁”問題

凍結(jié)壁出現(xiàn)破裂現(xiàn)象也是一項(xiàng)較為常見的問題，對(duì)施工質(zhì)量的影響不容忽視。總結(jié)來講，該項(xiàng)問題出現(xiàn)的原因主要在于以下幾點(diǎn)：施工時(shí)沒有把握好工程土體性質(zhì)；忽視了地層條件的特殊性；凍結(jié)壁的實(shí)際強(qiáng)度相對(duì)偏低；溫度不高導(dǎo)致砼強(qiáng)度低，進(jìn)而造成井壁破裂；凍結(jié)壁厚度差異造成凍脹力不夠均勻；不均的流變量導(dǎo)致凍脹量很難均勻釋放，進(jìn)而影響到凍脹力。

對(duì)于“破壁”問題，可行的防治措施比較多，本文僅選取其中兩項(xiàng)進(jìn)行分析：一、在把握土層實(shí)際情況的前提下，對(duì)操作流程進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。在井筒凍結(jié)法施工過程中，首先要對(duì)工程的土層情況有一個(gè)清晰而全面的認(rèn)識(shí)，把握好施工難點(diǎn)。要想做到這一點(diǎn)，施工時(shí)就要重視井檢孔，并做好取樣工作。取樣應(yīng)盡可能的完整，以保證參數(shù)測定結(jié)果的可信性。只有測定結(jié)果如實(shí)反映現(xiàn)實(shí)情況，據(jù)此確立的凍結(jié)方案才是可行的。此外，凍結(jié)孔的各項(xiàng)參數(shù)需要以地層的具體條件為依據(jù)合理確定，在確定之前，應(yīng)考慮的因素包括含水層狀況、土質(zhì)等。此舉對(duì)于凍結(jié)孔垂直質(zhì)量的改善具有明顯的積極作用，其能夠提升孔圈結(jié)構(gòu)的科學(xué)性，有助于減輕厚度不均問題。二、保證井壁砼強(qiáng)度。通常而言，此類工程中對(duì)砼強(qiáng)度的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是28d強(qiáng)度，然而，在增大速率方面，砼早期強(qiáng)度實(shí)際上是不如凍結(jié)壓力的，二者無法適應(yīng)。對(duì)于這種情況，工程中可考慮通過向砼內(nèi)摻加外加劑的方法進(jìn)行干預(yù)。

2.3 “底鼓”問題

盡管“底鼓”并不算是過于嚴(yán)重的問題，但若不加以控制，對(duì)工程質(zhì)量還是會(huì)產(chǎn)生一定的消極影響。結(jié)合井筒凍結(jié)法的應(yīng)用案例來講，“底鼓”問題的產(chǎn)生經(jīng)常是以下兩項(xiàng)因素導(dǎo)致的：井幫徑向在井筒還沒有徹底凍實(shí)的情況下出現(xiàn)了超前變形，導(dǎo)致了“底鼓”問題的產(chǎn)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(duì)于這個(gè)問題，本文認(rèn)為可從以下措施入手進(jìn)行防治：為了減小“底鼓”問題出現(xiàn)的概率，在施工時(shí)應(yīng)確保井筒徹底凍實(shí)；考慮到溫度對(duì)凍結(jié)壁的影響比較大，在施工時(shí)，可嘗試通過降低均溫的方法，來達(dá)到增強(qiáng)其穩(wěn)定性、保證其強(qiáng)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(chǔ)，也有助于減輕“底鼓”。

2.4 “變形”問題

在井筒凍結(jié)法應(yīng)用的過程中，凍結(jié)壁在某種情況下會(huì)發(fā)生變形。該項(xiàng)問題的產(chǎn)生通常是因?yàn)槠渥陨韽?qiáng)度不達(dá)標(biāo)或者段高過大引起的，但井幫暴露時(shí)間過長，也有可能會(huì)導(dǎo)致變形。

由于此種變形會(huì)危害到施工質(zhì)量，因此，工程中應(yīng)對(duì)此進(jìn)行控制，可行的措施包括：將凍結(jié)壁均溫控制在合理范圍內(nèi)，以此來保證其強(qiáng)度；同時(shí)，掘進(jìn)提速、控制段高等也有助于減輕“變形”。

3 結(jié)語

綜上所述，井筒凍結(jié)法是一種具有較高應(yīng)用價(jià)值的特殊工程技術(shù)，其是我國現(xiàn)代工程技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志。自投入實(shí)踐以來，井筒凍結(jié)法為不少特殊工程的順利竣工做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。鑒于此項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用中依舊存在一些不足，現(xiàn)階段工程中應(yīng)積極尋求問題的解決方法。井筒凍結(jié)法在具體施工中，存在的問題有很多種，產(chǎn)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(yīng)注意具體問題具體分析，搞清楚問題產(chǎn)生的根源。此舉不僅是保證工程質(zhì)量最有效的方法，也是提高工程效益的基本途徑。

參考文獻(xiàn)

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

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

（作者單位：安徽理工大學(xué)）