全国一级建造师职业资格考试用书编写委员会编写
6.1立井井筒表土施工
在立井井筒施工中，一般将覆盖于基岩上的第三系、第四系冲击层和基岩风化带，统称为表土层，它是覆盖于基岩之上的松散堆积物的统称。工程中按表土稳定性，将其分成两大类：稳定表土层，主要包括非饱和的粘土层、含少量水的砂质粘土层、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、饱和的粘土、进水的大孔性土层、膨胀土和华东地区的红粘土层等
稳定表土层中立井井筒一般采用普通施工法，主要包括井圈背板施工法，吊挂井壁施工法和板桩施工法。不稳定表土层中立井井筒多采用特殊施工法，立井井筒表土特殊施工法，主要包括冻结法、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
立井井筒表土层掘进常采用人工或矿用挖掘机配合中心回转式抓岩挖土掘进，井筒断面较小时可采用人工风镐掘进，土层较硬可采用钻爆法施工
6.1.1 立井井筒表土施工法
1.井圈背板施工法
井圈背板施工法是采用人工或抓岩机（土硬时可放小炮）出土，下掘一小段后即用井圈、背板进行临时支护。临时支护段高不应大于两米，掘进一长段后（一般不超过30米），再由下向上拆除井圈、背板，然后砌筑永久井壁，如此重周而复始直至基岩
对于井圈背板普通施工法，表土稳定时可全断面分层向下挖掘，工作面形成锅底状并跟随掘进工作面架设井圈背板临时支护，圈距一般为1.0米，遇到松软地段时先掘净断面预留护帮环形台阶，最后再掘够全断面，并随即架设井圈背板临时支护，圈距一般在0.5米左右，最大不超过1.0米。若工作面涌水较大时，采用台阶式环形挖掘法，在挖土施工中一般在井筒中心或靠近流水下帮挖超前水窝，用以集水和排水，并实行专人负责。井圈背板普通施工法的砌壁，在掘进至一个段高后即可进行。砌壁作业，一般采用装配式金属模板，利用管子下料输送混凝土，整体浇筑混凝土井壁
2.吊挂井壁施工法
吊挂井壁施工法是用于稳定性较差的土层中的一种短段掘施工方法
为保持土的稳定性，减少土层的裸露时间段高，一般取0.5到1.5米
按土层条件，段高内还可分别采用台阶式或分段分块，并配以超前小井降低水位的挖掘方法，吊挂井壁施工中因段高小，不必进行临时支护，但由于段高小，每段井壁与土层的接触面积小，土对井壁的围抱力小，为了防止井壁在混凝土尚未达到设计强度前失去自身承载能力，引起井壁拉裂或脱落，必须在井壁内设置钢筋，并与上段井壁吊挂。这种施工方法可用于流动性小，水压不大于0.2兆帕的砂层和透水性强的卵石层以及岩石风化带，吊挂井壁法使用的设备简单，施工安全，但它的工序转换频繁，井壁接槎多，封水性能差，故常在通过整个表土层后自下而上复砌第二层井壁。为此需按井筒设计规格，适当扩大掘进断面。
与井圈背板施工法类似，表土稳定时采用全断面挖掘，挖土时先挖井筒中心，后挖周帮，周帮挖够后铺设托盘，吊挂钢筋，架立金属模板，测量找正并稳模，浇筑混凝土，最后安装好接槎板进行井壁合槎。对于不稳定表土，采用半圆断面挖掘，即将井筒划分为两个半圆，现在一个半圆内进行挖掘和砌壁，然后掘砌另一个半圆，混凝土的竖向接槎要做成斜面，接槎缝上下错开。如果表土很不稳定，可采用分段分块掘砌施工，吊挂井壁的普通施工法要注意吊挂井壁是自上而下进行的，要求井壁上部应有壁座或混凝土锁口，井壁的接槎要严密，混凝土充填要密实。如果表土不稳定，要特别注意加强排水工作，及时进行临时支护，防止井壁片帮垮落
3.板桩施工法
对于厚度不大的不稳定表土层，在开挖之前可先用人工或打桩机在地面或工作面，沿井筒荒径依次打入一圈板桩，形成一个四周密封的圆筒，用以支撑井壁，并在它的保护下进行掘进。板装材料可采用木材和金属材料两种。木板桩多采用坚韧的松木或柞木制成，彼此采用尖形接榫。金属板桩常用12号槽钢相互正反扣合相接。根据板桩入土的难易程度，可逐次单块打入，也可多块并成一组，分组打入。木板桩一般比金属板桩取材容易制作简单，但刚度小，入土困难，板桩间连接紧密性差，故适用于厚度为3到6米的不稳定性土层，而金属板桩可根据打桩设备的能力条件适用于厚度8到10米的不稳定土层。若与其他方法相结合，其应用深度可加大。
板桩施工法中，板桩的主要作用是保护井筒掘进的安全。因此，板桩施工法一般与吊挂井壁施工法联合进行。板桩施工法井筒的掘砌工作、出土方法与井圈背板施工法类似，在板桩施工结束后，可开始进行挖土。对于地面直板桩，根据施工要求，挖土达到一定规定深度后，进行砌壁支护工作。对于井内斜板桩可在挖土达到一定深度后继续架圈和打板桩，并按规定在满足砌壁要求时进行砌壁支护，然后，继续挖土掘进和砌壁支护，直到完成表土掘砌工作。板桩施工法表土掘砌施工要注意，如果发生涌沙、冒泥现象，必须立即补打板桩，并填入草袋堵沙滤水。如果工作面冒泥，必须加大大板桩插入深度。板桩施工法，应配合超小井降低水位。
6.1.2 立井井筒冻结法施工
1.基本原理
冻结法凿井，是在井筒掘进之前采用人工制冷技术，将井筒周围的不稳定地层和含水层冻结成一个封闭的冻土帷幕—冻结壁。用以抵抗周围水土压力，隔绝冻结壁内、外地下水的联系，然后在冻结壁的保护下进行井筒围棋施工的一种特殊施工方法。为了形成冻结壁，首先在井筒周围施工一定数量的冻结孔，孔内安装冻结管，管内循环盐水等冷媒介质，吸收地层热量，使之降温。随着冻结工作的持续，各冻结孔周围形成冻土体并不断扩展、相互连接、闭合形成不透水且具有一定强度的冻结壁。因冻结壁在外荷载作用下会呈现弹性区和塑性区，如塑性区或塑性变形超过允许值，冻结壁和冻结管可能遭受破坏。因此冻结壁设计既要满足强度条件要求又要满足变形条件要求。
2.施工工艺
立井井筒冻结施工法的主要工艺过程有冻结孔钻进、地层冻结、井筒掘进与支护，冻结管（孔）处理等。立井井筒冻结参数有冻结深度、盐水温度、井帮温度、主冻结孔相邻孔间距、冻结壁厚度和平均温度等。
1）冻结孔钻进
为了形成封闭的冻结壁，先要在井筒周围钻一定数量的冻结孔，以便在孔内安设带底锥的冻结管和底部开口的供液管。冻结孔一般等距离的布置在井筒同心的圆周上，冻结孔钻场布置要与井筒冻结、掘砌综合考虑，不要妨碍冻结和掘砌施工用地，施工时应对钻孔周围的松散砂土用粘土或三七灰土置换，并分层压实，钻场宜选用混凝土盘冻结孔间距一般为1.2到1.5米，孔径为200到250毫米孔深不应小于冻结深度，并符合施工规范要求。冻结孔钻进宜采取钻测纠相结合的钻进工艺，一般每隔30米测斜一次，钻进小于100米，可采用灯管测斜，钻进大于100米，宜采用陀螺仪测斜。偏斜超过设计值时进行纠偏，钻进小于200米时可采用扫孔、扩孔、铲孔纠偏法纠偏，大于200米，宜采用井下动力钻具纠偏，成孔后进行成孔测斜。冻结孔的圈数一般根据要求的冻结壁厚度来确定，表土较浅时一般采用单圈冻结，对于深厚表土可采用双圈或三圈冻结。
2）地层冻结
立井井筒地层冻结有一次全深冻结、差异冻结、局部冻结、分期冻结和双圈或多圈孔冻结等方案，具体应根据井筒检查孔提供的冲击层深度、土性、含水层、隔水层、冻结实验报告和基岩含水层、岩性等资料，以及井筒安全施工需要，选择合理的地层冻结方案。
（1）一次全深冻结
一次全深冻结方案适应性强，应用比较广泛，一般冲积层以下基岩风化带涌水量大，围岩稳定性差，宜采用一次全身冻结方案。实际应用中除采用同径冻结管，还有采用异径管、双供液管等。异径管冻结，是通过加大上部或局部冻结管直径，增大冻结管与地层热交换面积，来加快上部或局部冻土扩展速度，以达到上部或局部冻结壁早日交圈或防止浅部片帮的目的
（2）差异冻结
差异冻结也称为长短管冻结，是根据地层热学性能差异，采用差异性的冻结方案来协调不同地层的冻结效率，控制冻结壁发展，从而提高冻结工程的安全性和经济性。冲积层以下的基岩风化带厚度较大，且围岩稳定性较好，或靠近风化带下部赋存含水层，或井筒全深内有数层含水层采用其他施工方法，难以通过含水层时，宜采用长短管冻结方案。短冻结管应穿过冲积层和强风化带，长冻结管应穿过含水层，进入不透水稳定基岩，穿过马头门、硐室的冻结管应在打钻下冻结管时和在冻结壁解冻前与掘砌过程中给予封堵处理。
差异冻结具体包括单圈孔差异冻结，多圈孔差异冻结。单圈孔差异冻结的冻结管采用长短管间隔布置，下部长管的孔间距增大一倍，为使上下冻结壁的交圈时间和厚度相适应，可适当加大长管的供液管直径，并采用正循环，短管则采用反循环。多圈孔差异冻结其主动冻结孔差异冻结与单圈孔差异冻结类似，防片帮孔的差异冻结和不同圈径的组合需根据土层性质和井壁结构进行调整
（3）局部冻结
冲积层厚度较浅且井筒中上部赋存较稳定的、用其他施工方法可通过的底层或发生淹井需要恢复施工的井筒，宜采用局部冻结方案。新建井筒某段施工困难时采用局部冻结，非冻结段地层必须为稳定土层，否则非冻阶段容易发生冻结管断裂事故。局部冻结的应用效果还取决于冻结器的结构及控制，常用的冻结器结构有充填气压式、充填盐水式、隔板式和套管式四种
（4）分期冻结
分期冻结也称分段冻结。当冻结深度较大时，为避免使用过多的制冷设备将一个井筒所需要的冻结深度分为两段或两段以上进行顺序冻结。当冻结一定时间并转入井筒掘砌后，再开始下段冻结，达到减少冻结总需冷量的目的。在深厚冲积层中，为防止冻结管断裂，应谨慎选择分期冻结方案。当中部有较好的粘土隔水层，可作为分期冻结的止水底垫时方能使用，且上、下段冻结分界线应深入隔水层不少于十米，下段井筒掘砌段高不宜过大，以防止冻结壁变形过大引起冻结管断裂
（5）双圈或多圈孔冻结
冻结深厚冲积层且深部有厚粘土层，冻结壁厚度大于6.5米时，可采用双圈或多圈孔冻结方案。地下水流速大及含盐量高的地层，也可采用双圈或多圈孔冻结方案。深井冻结时可采用在主冻结孔与井孔荒径之间布置辅助冻结孔的主辅孔冻结方案，辅孔布置圈直径和深度应根据地质条件、冻结壁状况及井筒开挖时间、掘砌速度等因素确定
3）井筒掘进与支护
冻结井筒掘进特点是井筒内无涌水、淋水，不设排水设备，一般不用临时支护
采用冻结法施工，井筒的开挖时间要选择适时，通常选择当冻结壁已经形成而又尚未冻至井筒范围以内时开挖最为理想，井筒开挖必须具备以下条件：
（1）水文观测孔内的水位有规律的上升，并溢出管口不应少于七天。当水文观测孔失效或无水文孔时，井筒内的水位应有规律的上升
（2）测温孔的温度以符合设计规定，井筒浅部不应发生较大片帮，且不同深度、不同土层的冻结壁厚度，应符合设计规定，同时应满足连续掘砌施工要求
（3）地面提升、搅拌、运输、供热、材料供应等辅助设施均已具备井筒连续施工的条件
冻结井筒井壁一般采用钢筋混凝土双层或者复合井壁。外层井壁厚度为400到600毫米，随掘随进行浇筑。内层井壁厚度一般为500到1千毫米，它是在通过冻结段后自下向上一次施工到井口。井筒冻结段双层井壁的优点，是内壁无接槎，井壁抗渗性好，内壁在冻结壁维护期（消极冻结期）施工，混凝土养护条件较好，有利于保正井壁质量
冻结井筒掘砌段高应根据地层性质、冻结壁强度、井邦稳定性和井壁结构、施工工艺、掘砌速度等因素综合分析确定。冲积层掘进段高：
试挖阶段不宜大于两米，正式开挖阶段不应大于四米（冻结壁径向位移不应大于50毫米，循环作业时间不应大于30小时）；膨胀性大的厚粘土层不宜超过2.5米，且井帮暴露时间不应大于24小时。基岩段掘进段高不宜大于四米，风化破碎带岩层应实行短段掘砌，段高不应超过四米，较稳定岩层可实实际情况加大段高，并应进行临时支护
冻结井筒应适当提高井壁混凝土的早期强度，使其温度降至0度前，获得足够强度以抵抗冻结压力，并在受冻后继续硬化而不影响终期强度。冻结井壁提高混凝土强度的措施主要包括掺入低温早强剂、减水剂或防裂密实剂，提高温混凝土入模温度，采用大流态低温混凝土等。一般要求外壁施工混凝土的入模温度以为15度，低温季节施工时不应低于10度，内壁施工温度不宜低于15度。采用夹层时不应低于10度，基岩段不应低于20度。外壁砌壁模板可选用液压整体金属模板、装配式钢模板等，且应备有不少于一组1到1.5米高的应急模板；内壁砌壁模板可选用液压滑升钢模板、装配式钢模板，且施工速度不宜超过12米每天
4）冻结管（孔）处理
冻结管拔管前利用热盐水在冻结器里循环，使冻结管周围的冻土融化达100毫米，以便顺利拔管。冻结管拔起500毫米左右后，便可停止循环热盐水。拔冻结管要占用井口工期至少1到1.5个月，目前大多数井筒不拔冻结管。冻结管是否回收由冻结施工单位和建设单位协商确定。无论是否回收冻结管，冻结孔废弃之前，应用水泥砂浆对全管（孔）充填，防止上下含水层串通。充填宜采用水灰比为1比1水泥砂浆或水泥粘土混合浆，浆液应防冻，浆液体积不应低于全孔体积的95%。充填和拔管可交替作业也可顺序作业。如冻结管拔不出来，可采用穿孔充填法，将管内及管外环形空间填实
3.适用条件
冻结法适用于松散不稳定的冲积层、裂隙含水层、松软泥岩层以及含水量和水压特大的岩层。对于含水率非常小或地下水流速相当大的地层不适用。在冻结法中对施工井筒的形状、截面尺寸和深度基本上不受限制，具有防水性好、技术可靠、工期易于保证等优点，已成为我国在冲积层和西部地区富（含）水基岩中开凿立井井筒使用最为广泛的特殊施工法。因冻结法即可满足复杂地质条件，又可作为工程抢险和事故处理的手段被广泛应用于矿山井巷工程中。在地铁联络通道，大容积地下硐室等工程中，也有很好的应用。
6.1.3 立井井筒钻井施工法
1.基本原理
钻井法是利用钻头刀具将岩石破碎，用泥浆或其他介质进行洗井、护壁和排渣，将井筒分次扩孔钻成或全断面一次钻成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。钻井法的井筒支护与其他施工法的井筒支护不同，采用的是泥浆中悬浮下沉，带有井壁底的钢筋混凝土预制井壁，每节井壁的上下端预埋供连接用的金属法兰盘，在井口用螺栓和焊接的方法把井壁逐节连接、悬浮下沉至井底，最后在井壁与井帮的间隙中下放充填管道，分段充填水泥浆等最终固结成井。
2.施工工艺
钻井法的主要工艺过程包括钻机钻进、泥浆洗井与护壁、井壁预制与悬浮下沉和壁后充填固井等。
1）钻机钻进
我国目前采用的钻井机多为转盘式钻井机，其类型有ZZS—1、Nd—1、SZ—9\/700、AS—9\/500、AS—12\/800、bZ—1、L40\/800、L40\/1000和Ad130\/1000型等。钻井机的动力设备多数设置在地面，钻进时钻台上的转盘旋转，通过主动钻杆驱动钻杆和钻头旋转，钻头上装有破岩刀具。表土及软岩地层宜采用楔齿滚刀破岩 ，硬岩地层宜采用球齿滚刀破岩。钻机钻进参数，包括钻压、转速、（钻）进速度等，钻进参数直接影响钻进速度，同时对井筒偏斜、井径刷大等井筒钻进质量指标也有很大影响。为了保证井筒的垂直度，钻进时一般采用减压钻进，一般总钻压不宜超过钻头，在泥浆中重量的70%。在表土向岩层过渡段，不宜大于50%。钻进过程中，应采用超声波测井仪测井，测井选点应沿井筒的纵横断面均匀布置，每个水平不得少于四个测点。
井筒钻进方式多采用分次扩孔钻进，即首先用钻头一次钻到基岩，在基岩部分占的比例不大时，也可用超前钻头一次钻到井底，而后分次扩孔至基岩或井底。超前钻头和扩孔钻头的直径一般已是固定的，但有的钻机（如bZ—1钻机）可在一定范围内调整钻头的钻进尺寸。这样就可以选择扩孔的直径和次数，选择的原则是在转盘和提吊系统能力允许的情况下，尽量减少扩孔次数，以缩短辅助时间。
2）泥浆洗井护壁
钻井施工泥浆应采用水基化学泥浆，钻进过程中泥浆密度，粘度，失水量，泥皮厚度，ph值、含砂量，稳定性等参数，应根据钻进地层确定，通常密度为1.15到1.30克每立方厘米，粘度为18到30秒，失水量采用气压测量时不大于30毫升每30分钟，含砂量不大于3%；ph值为7.5到8.5，泥皮厚度为1.0到2.0毫米，稳定性小于或等于0.003，宜利用地层造浆满足钻井需求
钻头破碎下来的岩屑必须及时用循环泥浆从工作面清除，使钻头上的刀具始终直接作用在未被破碎的岩石面上，提高钻进效率。洗井即是钻进时利用连续流动的泥浆将破碎岩屑从钻井工作面清除的过程，洗井方式可采用正循环和反循环，钻井直径超过三米，已采用反循环洗井。正循环和反循环的泥浆流速均应满足携带钻渣要求，反循环时最大钻渣粒径应小于排浆管过流断面的四分之三。冲洗过钻井工作面的泥浆需要恢复其性能参数称为泥浆净化，目前多采用单级净化方式，净化方法包括重力、机械和化学方法。
泥浆的另一个重要作用就是护壁。护壁的作用，一方面是借助泥浆的液柱压力平衡低压，另一方面是在井帮上形成泥皮，堵塞裂隙，防止片帮。为了利用泥浆有效的洗井护壁，要求泥浆有较好的稳定性，不易沉淀。泥浆的失水量要比较小，能够形成薄而坚韧的泥皮。泥浆的粘度在满足排渣要求的条件下，要具有较好的流动性和便于净化。停钻时间较长时应每隔2到3天进行一次泥浆循环，以防止泥浆沉淀。钻进漏失地层前应储备备用泥浆和堵漏剂。
3）井壁预制与下沉
钻井井壁的结构形式包括钢筋混凝土井壁和钢板混凝土复合井壁，钢板混凝土复合井壁有单层和双层两种。井壁结构应考虑竖向附加力的影响，根据地质条件宜在井筒的适当位置设置可缩井壁。地面预制井壁吊运，使得混凝土强度不应低于设计强度的70%，且不得小于25兆帕。
钻井井壁悬浮下沉是根据井壁在泥浆中的悬浮平衡条件进行的，下沉过程中井壁不断接长。由于浮力大于井壁的重量，必须向井壁内灌注配重水，并把原井筒内和下沉井壁等体积的泥浆排掉，使井壁逐步下沉，控制加入配重水的速度和数量，就可控制井壁下沉的速度和深度。井壁下沉时，井壁上沿应高出泥浆浆面1.5米以上，同时要及时排除泥浆，以免泥浆外溢和沉淀。预制井壁的连接间隙不得大于40毫米，且应在井壁法兰盘连接，焊接完成后进行节间充填注浆，浆液凝固后单轴抗压强度不应小于25m帕，浆液的结石率应大于95%。井壁下沉即将触底时，应及时采用无水段悬挂垂线方式，从垂线方向向井筒中心线方位扶正井筒，井筒扶正后宜采用超声波测井仪测量有水段井筒偏斜率。
4）壁后充填固井
壁后充填固井是通过充填管道向井壁外侧与钻井井帮之间的环形空间注入相对密度大于泥浆的充填材料，并自下而上的将泥浆置换出来，充填材料凝固后，起固结井壁和封水的作用。壁后充填固井方法包括井壁加压外管充填、井壁漂浮外管充填和井壁漂浮内管充填方法。井筒壁后充填固井，应采用水泥浆等胶结材料和碎石等非胶结材料交替进行。充填用水泥浆的相对密度不得小于1.6克每立方厘米，碎石的最大粒径不宜超过60毫米。井筒第一段高实际充填量不应小于测算值的90%，其他段高实际充填量不应小于测算值的80%。采用水泥浆等胶结材料充填时，充填段高不得小于30m。采用碎石等非胶结材料充填时，每一次充填段高不得超过100米。井筒顶部3到5米，宜采用混凝土充填。壁后充填质量检查，应在井筒排水、临时改绞完成后进行。
3.适用条件
钻井法机械化程度高，全部作业在地面进行，工作条件好，是一种劳动强度小，安全可靠，成井质量好的立井井筒施工方法，适用于各种不同的地质及工程条件，不仅可用于深厚含水不稳定冲积层的井筒施工，也可用于稳定、中等硬度岩层中的井筒施工，但受钻机规格和能力的限制，往往只能钻凿一定直径和深度的井筒。
6.1.4 立井井筒注浆施工法
1.基本原理
注浆法是矿山井巷工程中治水和地层改良的重要手段之一。注浆法通常以注浆泵为动力源，将配置好的具有充塞胶结作用的浆液，通过注浆孔或注浆管注入岩土地层中，浆液以充填或扩散等形式驱走岩土孔隙或裂隙中的水，达到封堵裂隙，隔绝地下水的目的，或将松散岩土层胶结成整体，以减少岩土的渗透性，增加其强度和稳定性，达到加固和堵水的目的，然后进行井巷掘进工作
注浆法的分类方法很多，一般有以下几种：
（1）按注浆工作与开挖掘砌的先后顺序分为预注浆法和后注浆法
（2）按使用的注浆材料分为水泥注浆，粘土注浆，化学注浆
（3）按注浆压力分为静压注浆和高压喷射注浆两大类。静压注浆一般压力较低。通常所说的注浆泛指静压注浆，高压喷射注浆一般压力较高（20到70兆帕）流体在喷水外呈射流状
（4）按检验对土体的作用，机理分为充填注浆，渗透注浆，挤密注浆，劈裂注浆等
2.施工工艺
井筒注浆主要包括地面预注浆，工作面预注浆和壁后注浆三类施工作业。地面预注浆通常是在建井准备期，在地面打注浆孔进行注浆。这种方法作业条件好，不占用施工工期，但技术要求高，施工工艺相对复杂。工作面预注浆是指在井巷掘进致离含水层一定距离，在预留止浆岩帽或浇筑混凝土止浆垫的条件下，从掘进工作面钻孔注浆，这种方法施工需占用施工工期，作业条件不如地面好，有高压水时需有防护装置。立井井筒穿过预测涌水量大于十立方每小时的含水岩层或破碎带时，应采用地面预注浆或工作面注浆等进行堵水或者加固。
1）地面预注浆
距地表小于一千米的裂隙含水岩层，当层数多、层间距又不大时，宜采用地面预注浆法施工，地面预注浆多在井筒开挖之前进行，浆液品种的选择，可考虑水泥浆液或粘土水泥浆，水泥—水玻璃浆液或粘土—水泥浆，遇有溶洞时可先灌注岩粉、砂石等惰性材料
立井井筒地面预注浆注浆深度是指注浆孔的终孔深度，注浆深度主要取决于含水层的埋藏条件，应保证在井筒开凿时能有效隔绝地下水。注浆深度确定后，应根据岩层的裂隙性及含水情况划分注浆段。注浆段的划分以保证注浆质量，降低材料消耗量以及加快施工进度为原则，一般将裂隙性相同的岩层划分在同一段高内，裂隙等级相差较大的含水层不宜划分在同一段高内。涌水量和裂隙较大时段高较小，反之较大；段高还应与注浆泵的泵量相适应，泵量小段高应适当缩小。止浆塞是实现分段注浆的重要手段，采用止浆塞分段注浆时，可采用上行式注浆、下行式注浆或上行与下行混合式注浆。
2）工作面预注浆
当立井井筒穿过的含水岩层厚度不大，埋藏较深或者含水层间距较大，中间有良好隔水层时，宜采用工作面预注浆法施工。根据裂隙发育情况，可分层处理，布置灵活，有利于提高堵水效果。立井井筒工作面，预祝将方案包括由单一水平工作面，钻孔注浆和由不同水平工作面钻孔注浆两种。单一水平工作面注浆适用于含水层层数多，层间距较小或无良好隔水层的情况；由不同水平工作面钻孔注浆适用于含水层层间距大，有良好隔水层或层间距接近、无良好隔水层的情况。由于工作面预注浆的注浆孔布置圈径小于井筒净直径，为了在井筒荒径轮廓线外能够形成一定厚度的注浆壁，应根据含水岩层的裂隙产状，采用不同的布孔方式：径向斜孔或径向、切向斜孔，钻孔应沿井筒周边布置，并应与岩层节理、裂隙相交。
为了保证浆液在压力下沿裂隙有效扩散，并防止从工作面跑浆，可采用工作面预留止浆岩帽的方法。当含水层上部有致密的不透水层时，井筒掘进至注浆段以上一定距离即可停止施工，为含水层注浆预留一段止浆岩帽。当井筒工作面不具备预留止浆岩帽条件时，则需砌筑人工止浆垫，人工止浆垫结构形式包括单级球形止浆垫，平底型止浆垫和双级水下浇筑止浆垫等；当井筒工作面岩石较破碎，裂隙发育，有涌水，砌筑止浆垫需铺设碎石滤水层，以便在维持排水条件下保证止浆垫的施工质量。工作面预注浆的段高亦为30到50米，可采用下行式注浆或孔内下止浆塞，一次或多次注完全部含水层。工作面预注浆应采用防止井壁破裂的措施。
3）壁后注浆
建成后的井筒或正施工的井壁段，遇有井壁渗漏水，漏水带砂，壁后空洞或为提高围岩稳定性等，可采用壁后注浆进行堵水或加固，一般漏水量超过六立方米每小时\/井筒深度小于600米或超过十立方米每小时\/井筒深度大600米或井壁有集中漏水，漏水量超过0.5立方米每小时的出水点的情况均应进行壁后注浆处理，并应采取防止井壁破坏的措施。
壁厚注浆的工艺应根据井壁结构、质量、漏水特征与壁厚地质、水文地质条件等因素，经技术经济分析确定。壁后注浆的施工顺序应根据含水层的厚度分段进行。对漏水段较长的井筒宜采取由上往下逐段浇筑注浆，每个分段内宜先由下往上注浆，再由上往下复注一次。漏水的井筒段壁后为含水岩层时，注浆孔宜进入岩层1.0米以上，井壁漏水量较大的基岩段井筒宜布设导水孔和泄水孔。注浆管的埋设必须固结牢靠并装有阀门。采用套管法注浆时必须对套管的固结强度进行耐压试验。只有达到注浆终压力后方可使用。
4）注浆设计的主要内容
在进行注浆设计之前，要进行工程地质和岩土工程性质调查。在调查基础上进行注浆设计。目前，注浆参数的精确计算上有一定困难，故多根据经验来确定。注浆设计的主要内容包括：
（1）根据注浆的目的和加固体力学特性、防渗特性、确定注浆加固范围，进行注浆结构计算。
（2）确定注浆量，注浆量的确定应考虑注浆类型、岩土的孔隙率和裂隙率，浆液充填程度根据实际情况分别按渗透注浆、劈裂注浆、挤密注浆进行计算。
（3）确定注浆压力。合理的注浆压力是注浆工程成功的关键，压力过小浆液可能注不进去，压力过大则可能引起地面、基础、结构物的过量变形和破坏。因此，注浆压力应控制在边界条件允许的最大注浆压力范围内。
立井井筒地面预注浆采用水泥—水泥水玻璃浆液的注浆终压值应为静水压力值的2到4倍，采用粘土—水泥浆液的注浆终压值应为静水压力值的2.5到3倍，注浆孔深大于400米的注浆终压值应为静水压力值的2到2.5倍。立井井筒工作面预注浆的注浆终压值宜大于等于静水压力值的2到4倍。立井井筒壁厚注浆的压力宜大于静水压力的0.5到1.5兆帕，岩石裂隙中的注浆压力可适当提高。工作面预注浆和壁后注浆的压力不得大于井壁的承载能力。
（4）确定注浆孔的间距。浆液的扩散半径与浆液的流变特性、凝胶时间、注浆压力、注浆时间等因素有关。确定注浆范围和注浆半径后就可确定孔间距，孔间距的大小应尽可能的发挥每个孔的作用，又要考虑孔和孔之间浆液的相互搭接。
（5）确定注浆孔深度。井筒地面预注浆注浆深度应超过所注含水层地板以下十米，当井筒底部位于含水层中时，注浆深度应超过井筒底部十米以上，在井壁上钻注浆孔时，钻孔深度应小于井壁厚度。剩余的井壁应起止浆垫作用。井筒在流沙层部时，注浆孔深度必须小于井壁厚度200毫米。井筒采用双层井壁支护时，注浆孔应穿过内壁，进入外壁，进入外壁深度不应大于100毫米。当井壁破裂必须采用破壁注浆时，必须制定专门措施。
（6）确定注浆材料。选择注浆注浆材料，应考虑浆液的可注性，凝胶时间的可控性，结石体的强度和抗渗透性，以及浆液的稳定性，同时还应考虑浆液来源的难易程度及浆液对周围环境的污染性大小。
水泥浆液是由水泥和水配制成的浆液，常用的水泥品种主要是普通硅酸盐水泥。水泥浆液的优点是结石体强度高，透水性低，但其可注性和稳定性较差，凝固时间长且凝固时间难以控制。通常在水泥浆中加入添加剂制成改性水泥浆液。水泥浆属悬浊液，可注对象的渗透系数为十的负三次方到十的负一次方厘米每秒，适用于裂隙岩石或粗粒砂注浆、壁后充填加固。
水玻璃类浆液凝胶时间短，结石体强度高，耐酸性和耐热性好，是一种被广泛应用的化学注浆材料。水泥—水玻璃浆液亦称c—S浆液，是水泥和水玻璃两者按一定比例，采用双液方式注入，必要时加入速凝剂和混凝剂等。水泥—水玻璃浆液克服了单液水泥浆凝结时间长、动水条件下结石率低等缺点，提高了水泥注浆的效果和范围。在地下水流速较大的地层中使用可达到快速堵漏的目的。
3.适用条件
注浆法目前在井巷施工中应用十分广泛，它既可用于为了减少井筒涌水，加快凿井速度，对井筒全深范围内的所有含水层除表土外进行预注浆的打干井施工，又可对裂隙含水岩层和松散砂土层进行堵水加固，在大裂隙、破碎带和大溶洞等复杂地层中也可采用。
注浆施工法的应用主要取决于浆液的粘度（对于各种浆液）和粒度（对于无机浆液），直径为d的颗粒（团），一般只能进入开度大于3d的孔隙或裂隙。一般认为，现有浆液在含泥质较少的中砂，粗砂及卵砾石层中可实现渗透注浆，对于开度小于5 微米的孔隙岩体，（例如粉细砂岩）及裂隙岩体，则不适合进行注浆