二级建造师矿业考点：表土施工方法及应用
在立井井筒施工中，覆盖于基岩之上的第四纪冲积层和岩石风化带统称为表土层。表土层分稳定表土层和不稳定表土层两大类，施工方法分为普通施工法和特殊施工法两大类
稳定表土层主要包括含非饱和水的黏土层、含少量水的砂质黏土层，无水的大孔性土层和含水量不大的砾（卵）石层等；不稳定表土层包括含水砂土、淤泥层、含饱和水的黏土、浸水的大孔性土层、膨胀土和华东地区的红色黏土层等。
一、井筒表土普通施工法
（一）井圈背板普通施工法
采用人工或抓岩机（土硬时可放小炮）出土，下掘一小段后（不超过1.2m），即用井圈、背板进行临时支护，掘进一长段后（一般不超过30m），再由下向上拆除井圈、背板，然后砌筑永久井壁，这种方法适用于较稳定的土层。
（二）吊挂井壁施工法
是适用于稳定性较差的土层中的一种短段掘砌施工方法。段高一般取0.5~1.5m，不必进行临时支护。为了防止井壁拉裂或脱落，必须在井壁内设置钢筋，并与上段井壁吊挂。
这种施工方法可适用于渗透系数大于5m/d，流动性小，水压不大于0.2MPa的砂层和透水性强的卵石层，以及岩石风化带。
吊挂井壁法使用设备简单，施工安全，但它的工序转换频繁，井壁接茬多，封水性差，故常在通过整个表土层后，自下而上复砌第二层井壁。
（三）板桩施工法
对于厚度水大的不稳定表土层，在开挖之前，可先用人工或打桩机在工作面或地面沿井筒荒径依次打入一圈板桩，形成一个四周密封的圆筒，用以支承井壁，并在它的保护下进行掘进。
板桩材料可采用木材和金属材料两种。木材采用坚韧的松木或柞木制成，用于厚度为3~6m不稳定的土层。金属板桩常用12号槽钢相互正反扣合相接，用于厚度8~10m的不稳定土层。
（四）表土施工降水工作
1.工作面降低水位法
在不稳定土层中，常采用工作面超前小井或超前钻孔两种方法。
2.井外疏干孔降低水位法
在预守的井筒周围打钻孔，并深入不透水层，然后用泵在孔中抽水，形成降水漏斗，使工作面水位下降，保持井筒工作面在无水情况下施工。
二、井筒表土特殊施工法
在不稳定的表土层中施工立井井筒，必须采取特殊施工法，如冻结法、钻井法、沉井法、注浆法和帷幕法等。目前以冻结法和钻井法为主。
（一）冻结法
冻结法是在不稳定的含水土层或含水岩层中，在地下工程建设之前，用人工制冷的方法，将地下工程周围的含水岩、土层冻结，形成封闭的冻土结构物--冻结壁,用以抵抗岩土压力，隔绝冻结壁内、外地下水的联系，然后在冻结壁保护下进行地下工程建设的特殊施工技术。
适用于含盐量不大、地下水流速较小的各种含水地层。
（二）钻井法
钻井法是以钻头刀具破碎岩石，用泥浆或其他介质进行洗井、护壁和排渣，在钻至设计直径和深度后，再进行永久支护的一种机械化凿井方法。
适用于各种不同的地质及工程条件，受钻井设备能力的限制，我国目前立井钻进机最大钻井直径不超过9.5m，最大钻井深度小于700m。
（三）沉井法
沉井法属于超前支护的一种方法，其实质是在井筒设计位置上，预制好底部附有刃脚的一段井筒，在其掩护下，随着井内的掘进出土，井筒靠自重克服外壁与土层间的摩擦阻力和刃脚下部的正面阻力而不断下沉，随着井筒下沉，在地面相应接长井壁，如此周而复始，直至沉到设计标高。
（四）注浆法
注浆法是将浆液注入到岩土的孔隙、裂隙或空洞中，浆液经扩散、凝固、硬化以减少岩土的渗透性，增加其强度和稳定性，达到岩土加固和堵水的目的。
按注浆工作与井巷掘进工序的先后时间次序分为预注浆法和后注浆法。预注浆法是在凿井前或在井筒掘进到含水层之前所进行了注浆工程，又分为地面预注浆和工作面预注浆两种。后注浆法是在井巷掘砌之后所进行了注浆工作，目的是减少井筒涌水，控制井壁和井帮的渗水并加强永久支护。
（五）帷幕法
帷幕法是超前支护的一种井巷特殊施工方法，是预先在井筒或其他地下结构物设计位置的周围，建造一个封闭的圆形或其他形状的混凝土帷幕，其深度应穿过不稳定表土层，并嵌入不透水的稳定岩层3~6m，在帷幕的保护下进行掘砌作业。
适用于深度不超过100m的含水不稳定表土层中。
