当前冻结井主要采用双层钢筋混凝土复合井壁结构形式。这种井壁结构形式在我国虽然得到了广泛的应用,但它有其自身的缺点：井壁厚度大、费用高、施工工艺复杂、工期长等。与双层和复合井壁相比单层冻结井壁有井壁厚度小、施工工艺简单、成本相对较低、工期相对较短等优点。但由于单层井壁短段掘砌施工的井壁接茬缝较多,井壁混凝土收缩容易造成井壁出现裂缝导致容易渗(漏)水。本文在对冻结井壁现状进行深入了解的基础上,通过理论分析和实验相结合的方法对单层冻结井壁结构进行了系统研究。首先,针对井壁设计理论和受力情况进行了阐述,在考虑井壁混凝土孔隙水渗流作用下,利用弹塑性损伤力学导出了井壁混凝土应力的分布规律,给出了流固耦合作用下井壁混凝土抵抗地应力的理论极限值。其次,针对当前井壁外壁的接茬缝的形成原因进行了分析,并针对井壁外壁存在接茬缝的问题提出了采用微膨胀纤维混凝土井壁,双锥型井壁接头以及加入钢板防水接头三种方案并对三种方案进行了理论的分析和说明。最后,采用微膨胀纤维混凝土与双锥形井壁接头以及微膨胀纤维混凝土与加入钢板防水接头的两种组合方案进行了试验对比研究。试验结果表明,双锥形加微膨胀纤维井壁混凝土结构防水效果较好,钢板防水接头加微膨胀纤维井壁混凝土结构虽然出现了渗漏的现象但方案还是具有一定的可行性。