混凝土强度对钢筋混凝土井壁的极限承载能力影响非常显著,提高混凝土强度等级是增大井壁极限承载能力最有效的技术途径.而混凝土强度等级越高,混凝土脆性将更加明显.钢纤维高强混凝土综合了钢纤维混凝土和高强混凝土优点的新型复合材料,较普通高强混凝土具有改善结构的延性、提高结构的抗裂度、耐久性等优点.针对这些问题,本文提出了采用钢纤维高强混凝土井壁结构,通过理论分析、模型试验以及数值计算对钢纤维高强混凝土井壁截面应力、强度特征以及力学和变形特性进行了系统研究.在理论分析方面,利用复合材料力学等理论分析了钢纤维混凝土的增强机理,采用弹塑性理论对井壁的截面应力和极限承载力作了分析,得到了计算井壁极限承载力的理论公式;在试验研究方面,对钢纤维高强混凝土的配合比优化设计做了分析,根据相似理论推导出井壁模型的相似准则,并通过模型试验得到了井壁模型的力学、变形特性及其结构的极限承载力;在数值计算方面,采用了分离-位移协调式模型,通过ANSYS软件对钢纤维高强混凝土井壁模型进行了数值计算,所得的计算结果同模拟试验结果吻合较好,同时分析了井壁极限承载力各主要因素的大小,通过多元回归获得了计算钢纤维高强混凝土的极限承载力的计算式.将钢纤维高强混凝土井壁结构与普通高强混凝土井壁结构做了比较,前者不仅具有相对较高的极限承载能力,并且延性大大增加,破坏时结构整体性保持完好.以上研究结果表明,钢纤维高强混凝土井壁是特厚表土层中立井井筒支护的理想结构型式之一.本论文的研究成果为今后科学、经济、合理地设计深大井筒井壁结构提供了可靠的依据.