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[科普中国]-复合井壁

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复合井壁是指采用不同材料,按不同结构形式砌筑的支撑复合体。它由两种或两种以上的普通井壁构成多层结构,用以支护在不稳定表土层中采用冻结法施工时的竖井围岩。复合井壁又称多层井壁或组合井壁。其主要特点是带有防水层或塑性层。复合井壁结构牢固,适应性强,有足够的强度和稳定性,实现了井筒不漏水,是可靠的支护形式,单层井壁在冻结壁解冻后,常因接茬缝和沉降裂隙引起漏水。双层井壁的内壁采用连续浇筑混凝土,整体性好,防水性比单层井壁有所提高。复合井壁按其主要构件分类有钢筋混凝土复合井壁、预制块复合井壁、丘宾筒复合井壁和钢板复合井壁等多种形式。

简介复合井壁是指采用不同材料,按不同结构形式砌筑的支撑复合体。它由两种或两种以上的普通井壁构成多层结构,用以支护在不稳定表土层中采用冻结法施工时的竖井围岩。复合井壁又称多层井壁或组合井壁。其主要特点是带有防水层或塑性层。复合井壁结构牢固,适应性强,有足够的强度和稳定性,实现了井筒不漏水,是可靠的支护形式,单层井壁在冻结壁解冻后,常因接茬缝和沉降裂隙引起漏水。双层井壁的内壁采用连续浇筑混凝土,整体性好,防水性比单层井壁有所提高。复合井壁按其主要构件分类有钢筋混凝土复合井壁、预制块复合井壁、丘宾筒复合井壁和钢板复合井壁等多种形式1。

结构由充填层、外层井壁、内层井壁和防水层相互紧密结合而成。充填层为水泥砂浆或细骨料混凝土,用以充填外层壁后空隙,以保持与土岩紧密接触,其厚度一般为100-150mm。外层井壁贴近围岩,常用混凝土或钢筋混凝土预制块砌筑,也可使用现浇混凝土,其厚度为300-500mm。预制块不产生凝固水化热,冻结壁不会出现冻融现象,抗压强度高,砌筑后即可承受冻结孽塑性变形和土壤冻胀压力。可起临时支护作用。内层井壁采用混凝土或钡筋混凝土砌筑,是井壁的主要承压层,井筒穿过表土层后,在稳定基岩处浇筑外层壁座和井壁,然后自下而上用组合模板或金试滑升模板连续浇灌混凝土内层井壁。用沥青、钢板和塑料等防水层,置于内外井壁之间。除防水外,这几种材料还有不同特点。沥青有两种作用,一是具有弹塑性,使受力均匀分布.在表土卜沉或井筒受力不均匀时,起缓冲作用,二是具有隔离作用,可使内层混凝土井壁获得较好的养护条件。钢板焊接成密封圆筒。防水性好,有柔性,能承受一定曲率范围内的弯曲作用。塑料薄板能在较低温度下保持柔软,靠浇灌混凝土产生的压力和温度,使塑料与内外井壁贴紧2。

分类按构件特征,井壁可分为四种类型:

(1)预制块复合井壁。其外壁为混凝土预制块,壁后充填砂浆,内壁为浇筑钢筋混凝土,内外壁之间设防水层;

(2)弧板复合井壁。由带肋弧形板(丘宾筒)和钢筋混凝土组成;

(3)钢板筒复合井壁。由现浇混凝土井壁和钢板圆筒紧密结合组成的整体结构;

(4)具有塑性层的复合井壁。在其他类型的井壁中,用沥青火层将承受荷载的主体井壁与围岩隔开,以适应不均匀地压和采动影响,增强防水性2。

现状与发展20世纪60年代以来,冻结井壁主要采用钢筋混凝土双层井壁。单层并壁为数不多。仅占整个冻结井筒的30%左右。从70年代后期,中国开始研究和试用设有防水层的复合井壁结构,井继续应用和改进双层井壁。与此同时。欧洲各国广泛采用具有防水层或塑性层的复合井壁。复合井壁结构的研究,主要向施工工艺简单、造价较低的方向发展3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学