针对单层井壁在壁后注浆阶段混凝土接茬处漏浆现象严重,无法获得良好的注浆堵水效果的问题,采用数值模拟计算与物理实验相结合的研究方法,提出一种在井壁浇筑阶段预埋可膨胀空心胶管,通过液力使其膨胀与混凝土面充分接触,在井壁接茬面获得连续的环向密封面,使浆液难以泄漏至井壁内侧、达到改善注浆效果的目的。首先,通过数值计算研究,验证了水平接茬缝封水实验中,胶管在内压力和浆液压力共同作用下可实现完全的密封,并且密封面最大接触应力值主要与胶管内压有关,胶管壁厚和裂隙间距影响较小。在直缝概念性实验里采用薄膜压力传感器测量胶管与钢密封面间接触应力,直观地反应出胶管密封能力的大小,注浆结束后进行的注清水检验注浆质量环节也满足了设计要求。其次,为模拟实际工程应用时的状态,进行混凝土接茬面密封性能数值模拟以及物理实验研究,验证了可膨胀胶管在混凝土密封槽中的实现密封的可行性。研究表明,在注浆过程中使用可膨胀胶管可有效地封堵浆液,胶管内压、胶管壁厚可选择较小的数值,因为在胶管内压、壁厚一定的情况下,胶管的密封能力会随着注浆压力的增加而变强,其最大接触应力值会始终大于注浆压力值,这也是O型密封圈实现密封功能的前提。