地下连续墙钻井
2026-05-08
摘要：本文简述地下连续墙钻井技术的发展历程与市政、水利、交通等领域的应用，详细介绍槽段法、排井法两大施钻方法及平钻、立钻两种钻井次序，并提及相关技术突破的优势，呈现其核心内容与应用价值。
地下连续墙钻井技术是通过多口单井连续成槽、多槽衔接成墙的施工工艺，在工程领域应用广泛，可作为防渗墙、挡土墙、水下建筑防淘墙、地铁区间侧壁及大直径井筒井壁等，兼具支护、防渗、承重等多重功能，是地下工程领域的核心施工技术之一。
一、发展历程与应用范围
地下连续墙技术最早由意大利依柯斯公司于1950年应用，采用抓斗式钻机施工完成首道水库地下连续防渗墙，标志着该技术正式进入工程应用阶段。
经过二十年的发展，该技术在欧洲已形成标准化施工工艺，凭借其显著的技术优越性，获得工程界的广泛认可与信赖。目前，其应用已不再局限于大型工程，在中小型高层建筑中也得到普遍采用，如广州市标志性建筑白天鹅饭店的地下工程便采用了该技术。截至目前，地下连续墙技术已广泛应用于以下工程领域：
1.地下油库、蓄水池、污水处理厂等市政及工业设施的挡土、防渗结构；
2.地下综合体、火车站、商业建筑、铁路及公路停车场等地下空间工程的挡土墙；
3.输水管道竖坑、检修井等构筑物的支护挡土墙；
4.水库、湖泊、河道等水利工程的地下连续防渗墙；
5.立交桥底层、地下通道等交通工程的支护与防渗结构。
总体而言，凡是需进行深埋地下开挖的工程，均可提前施工地下连续墙作为支护与防渗结构。该技术可实现基坑壁垂直开挖，有效杜绝渗水隐患，减少开挖工程量及施工占地面积，同时墙体可直接作为工程主体结构的一部分，破解了地下工程施工中的诸多技术难题，将以往认为难以实现的深埋地下开挖工程变为可行，为地下工程施工提供了高效、可靠的技术支撑。
我国对地下连续墙钻井技术的应用始于建国初期，初期采用冲击钻井法成槽，随后浇筑钢筋混凝土形成连续墙体，主要用于水利工程的防渗处理；后续逐步拓展应用于高层建筑基础、大型桥梁基础、过江隧道进出口等各类工程领域。
随着我国工程建设的快速发展及科学技术的不断进步，地下连续墙的造槽方法、施工工艺、墙体厚度及深度均取得了突破性发展，新型施工工艺与机具不断涌现，逐步替代了传统的冲击式造槽工艺，施工效率与工程质量显著提升。
目前，技术已成熟的造槽工艺包括抓斗式成槽法及多头钻井机成槽法，其中多头钻井机可一次性钻出一段槽体，大幅提升施工效率；此外，反循环全断面钻井法已逐步推广应用，不仅有效解决了墙体厚度与深度的施工难题，还可实现墙脚嵌入基岩，进一步提升墙体的承载能力与防渗性能。
值得重点说明的是固壁泥浆技术的突破：目前，钻井成槽完成后，仅需在泥浆中掺入水泥及其他化学掺合料，即可使泥浆凝固形成墙体，无需进行换浆作业后再浇筑混凝土。该技术成果的应用，大幅缩短了地下连续墙的施工周期，显著降低了工程建设成本，推动了地下连续墙技术的规模化应用。
二、施钻方法
地下连续墙钻井施工中，地质条件与泥浆质量直接影响槽段长度的确定，其施钻方法主要分为槽段法与排井法两大类，具体施工工艺如下：
（一）槽段法
1.地面布设导向槽，作为槽段的定位基准与边界控制结构，钻进过程中起到导向作用；槽段内始终充满泥浆并保持规定液面高度，利用泥浆的静压力实现槽壁固壁，防止槽壁坍塌。
2.导向槽宽度应比钻具宽度大30∼50mm，确保钻具顺利通行，导向槽深度一般控制在10m以内，具体深度根据地质条件及施工要求调整。
3.槽段长度的确定需综合考虑以下三个核心因素：
（1）地质条件及地下水赋存状态对槽壁稳定性的影响；
（2）钢筋笼的重量、尺寸及起吊设备的额定起吊能力；
（3）工程设计对墙体受力、防渗及整体刚度的要求。
槽段排列方式主要分为四种，如图1所示：
图1 槽段排列方式
A.一段式 B.二段式 C.三段式 D.四段式
（二）排井法
排井法是通过多口单井连续钻进、套钻衔接形成槽段，最终组成地下连续墙的施工方法，其井体排列主要有四种型式，如图2所示：
图2 排井法排列方式及钻进次序
A.交错型 B.直线搭接型 C.切线型 D.间隔型
1.交错型：井体中心不在同一直线上，其核心优势是可采用较小直径的钻井形成较厚的墙体，适用于对墙体厚度有较高要求的工程；但该型式存在钢筋笼下放易受阻的问题，若墙体需嵌入基岩，钻井入岩过程中易产生偏斜偏差。
2.直线搭接型：相邻两口井体之间存在部分重叠区域，搭接长度根据设计要求确定，可有效保证墙体的连续性与整体性，防渗性能优良。
3.切线型：相邻两口井体仅相切而无重叠区域，施工效率较高，但墙体连续性及防渗性能相对较弱，适用于对防渗要求较低的支护工程。
4.间隔型：相邻两口井体之间预留一定间距，待主井钻进完成后，在间隔区域补钻副井，实现井体衔接成槽，适用于地质条件复杂、需分段控制槽壁稳定性的工程。
图2中各类型井体的编号为钻进施工次序，核心目的是通过合理安排钻进顺序，确保钻井过程中槽壁及周边地层的稳定性，避免因施工扰动导致槽壁坍塌。
上述四种排列型式中，除交错型存在钢筋笼下放受阻、入岩偏斜等问题外，其余三种型式均无此类隐患；从墙体厚度、连续性及防渗性能综合考虑，直线搭接型为最优选择。
（三）钻井次序
地下连续墙钻井次序主要分为平钻法与立钻法两种，具体选用哪种方法，需根据地层岩性条件、钻井机具性能及施工效率要求综合确定。
1.平钻法：钻机沿槽段轴线移动，每接一次钻杆，完成一个水平层面的钻井作业，待该层面全部钻完后，再接长钻杆进行下一个水平层面的钻进，适用于地层均匀、钻进深度适中的工程。平钻法施工示意如图3所示：
图3 反循环钻井机顺层平钻示意图
2.立钻法：又称垂直打法，即按井体编号顺序分段钻进，先钻进奇数编号井（1、3、5、7...），再钻进偶数编号井（2、4、6、8...），通过间隔钻进减少施工扰动，保证槽壁稳定性，适用于地质条件复杂、易坍塌地层的施工。
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