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[ 整理版 ] 深厚高收缩粘土解冻计划草 一 立项依据和研究背景 二 冻结方案 ( 一) 前言 ( 二) 在梁宝寺二号井的应用 1 、概况 、基本地质水文情况 2 (1) 副井为例 1 冲积层总厚度大，主、副、风井冲积层总厚度分别为 448.94m、464.4m 和 453.85m。 3.2 粘土层连续性厚度大，上第三系中段厚 146.3m，由两层巨厚层粘土夹一层 厚 0.80m 的粘土质砂组成，其中上层厚 108.80m，下层厚 36.70m。 3.3 粘土层膨胀性强，上第三系中段厚 108.80m和 36.70m 的两层粘土，膨胀力 分别达到 771 KPa 和 853 KPa，其膨胀性之强可见一般。 (2) 第四系地下水的流速流向 (3) 土工试验 3、人工冻土物理力学性质试验与分析 (1) 2) 人工冻土强度的影响因素分析 ( 4 、冻结井壁安全空帮时间预测 5 、冻结方案的研究与确定 (1) 基本设计原则 (2) 冻结壁压力计算研究 (3) 冻结壁厚度设计 (4) 冻结壁 ( 强度 ) 平均温度校核 6 、冻结孔深度的确定 (1) 外圈孔深度 (2) 中圈孔深度 (3) 内圈孔深度 (4) 防片孔深度 7、冻结孔偏斜要求 8、冻结孔布置设计 (1) 冻结圈径 (2) 冻结孔数 (3) 开孔间距 9、冻结管、供液管 (1) 冻结管 (2) 供液管 10、测温孔布置 11、水文孔布置 12、冻与掘谐调、相互配合 三 测试与检测 ( 一) ( 二) 人工检测系统的设置与要求 1、测温孔设置 2、水文孔设置 四 井筒开挖与井壁结构研究 ( 一) 掘进段高确定 ( 二) 井壁结构形式研究 1、冻结法凿井井壁结构的原则性要求 、井壁结构形式研究 2 (1) 基本设计方案 (2) 井壁结构设计 3、由测试压力的最值确定井壁厚度的研究 (1) 井壁的安全条件 (2) 井壁厚度的验算 五 实施过程 1、 冻结过程 主井于 2009 年 1 月 25 日开机， 2009 年 3 月 18 日浅水文孔开始冒水 ( 冻结时间 为 52d) ，3 月 25 日经专家论证，认为 144 米以上冻结壁已交圈，具备试挖条件， 定于 4 月 1 日开始试挖 ( 冻结时间为 66d) ，2009 年 4 月 3 日三个水文孔全部冒水 ( 冻结时间为 66d) ，4 月 10 日正式开挖。 2009 年 12 月 25 日安全掘砌至 502m后进 行套壁， 2010 年 1 月 12 日套壁至 360m时，冻结停机。 副井于 2009 年 2 月 1 日开机，2009 年 3 月 14 日 460m水文孔开始冒水 ( 冻结时 间为 42d 天) ，3 月 27 日 149m水文孔冒水 ( 冻结时间为 59d) ，4 月 1 日 265m水文 孔冒水 ( 冻结时间为 64d) 。2009 年 4 月 5 日开始试挖， 4 月 10 日正式开挖。 2009 年 7 月 8 日在掘进至 320m变径处时，在变径的上一模出现环向裂缝 ( 深度 317.6,319.8m) ，岩性为钙质粘土。后经专家分析在井壁变径处由于应力集中，使 井壁处于不利的受力状态，悬吊力产生的拉应力超过了混凝土的抗拉强度，导致混 凝土破坏。随后对该段破坏井壁进行彻底修复后继续掘进， 2009 年 8 月 3 日掘进 至 375.8m 时发现上部多处外壁出现大小不一的环形裂缝，为确保井壁安全立即停 止掘砌，进行第一次套壁。 2009 年 9 月 7 日套壁完成恢复掘进， 12 月 4 日安全掘 进至 528m，进行二次套壁， 12 月 10 日套壁正常进行后，副井停机。 风井于 200