富水软岩冻结凿井井壁压力温度监测研究

"富水软岩冻结凿井井壁压力场与温度场监测" 这篇科研文章主要探讨了在富水软岩地质条件下，采用冻结法进行凿井时，井壁及冻结壁的压力场和温度场的变化规律。冻结法是地下工程中处理含水地层的一种常用技术，它通过冷冻周围土壤或岩石来形成一个临时的稳定工作面。在白垩系地层的立井冻结施工过程中，研究人员进行了详细的现场监测，以深入理解水化热和冻结过程对井壁稳定性的影响。 文章指出，在外壁浇筑完成后，监测数据显示两壁之间的温度迅速增加，这是由于混凝土硬化过程中的水化热效应。这种热量会导致井壁和冻结壁的温度上升，延长了正温养护时间，同时也使得冻结壁出现大面积升温，甚至可能导致局部冻结壁的融化。这揭示了水化热在冻结施工中的重要性，以及其可能带来的负面影响。 此外，通过分析不同深度处的冻结压力，研究者发现冻结压力随着深度的增加呈现出一定的趋势。他们对两个监测水平相同深度的冻结压力平均值随深度变化的曲线进行了拟合，从而得出回风立井平均冻结压力随深度变化的规律，并据此确定了冻结压力的上限值。这一发现对于预测和控制井壁的稳定性至关重要，有助于防止因压力过大导致的井壁破坏。 关键词涉及的"冻结法"是指在凿井过程中，通过人工制冷技术使井筒周围地层冻结，形成一个稳定的施工空间。"凿井"是地下工程中开挖竖井或斜井的过程，而"监测"则指的是在施工过程中对井壁状态、温度、压力等参数的实时监控，以确保施工安全。"冻结压力"是冻结法施工中，由于冷冻作用在井壁上产生的压力，而"温度"是影响冻结壁稳定性和冻结效果的关键因素。 该研究为富水软岩条件下的冻结凿井提供了理论依据和技术支持，对于优化施工方案、保障井壁稳定性具有重要意义。通过深入研究水化热和冻结过程，可以更好地预测和控制井壁的压力分布和温度变化，从而减少施工风险，提高工程的安全性和经济性。