[發(fā)明專利]地下水生物膨脹分層止水方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510522125.5
• 申請(qǐng)日: 2015-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN105155591B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋玉田;田志剛;陳學(xué)群;管清花;李福林;唐漪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東省水利科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): E02D31/02
• 分類號(hào): E02D31/02
• 代理公司: 濟(jì)南千慧專利事務(wù)所(普通合伙企業(yè))37232
• 代理人: 商福全

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地下水監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及地下水的生物膨脹分層止水方法。

(二)背景技術(shù)

傳統(tǒng)的水位及水質(zhì)觀測(cè)，想獲得不同含水層的水位水質(zhì)，必須打多個(gè)井，每一個(gè)井只能觀測(cè)一層含水層，這樣造成占地面積大，施工時(shí)間長，資金投入大。如今在同一眼井內(nèi)，采用分層封井的方式，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了不同含水層水位和水質(zhì)的監(jiān)測(cè)，這種單井多層位監(jiān)測(cè)井占地面積小，施工簡單且降低了成本。然而人們發(fā)現(xiàn)，如果單井多層位監(jiān)測(cè)井的止水層處理不好，將導(dǎo)致不同含水層之間產(chǎn)生水力聯(lián)系，各含水層之間發(fā)生串層，失去了單孔多層位監(jiān)測(cè)的意義。因此，在單井多層位監(jiān)測(cè)井施工過程中，分層止水是成井工作中最重要的一步。目前國內(nèi)外比較普遍應(yīng)用的方法是采用分層填料止水的方法，對(duì)于傳統(tǒng)的單孔單層監(jiān)測(cè)是在含水層處安裝濾水管，在含水層與相對(duì)隔水層接觸帶回填粘土，其他區(qū)域安裝不透水管，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)目標(biāo)含水層的目的；而對(duì)于單孔多層位監(jiān)測(cè)，首先需要對(duì)監(jiān)測(cè)管對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)含水層位進(jìn)行設(shè)計(jì)，在目標(biāo)監(jiān)測(cè)層位打孔，采集目標(biāo)監(jiān)測(cè)層位地下水的數(shù)據(jù)信息，對(duì)于監(jiān)測(cè)管外部的分層則是在砂層回填砂礫石，在粘土層回填粘土或者粘土球。

對(duì)于第四系孔隙水含水層，地層主要為坡積物、沖洪積物、海相互相沉積物等，地層巖性主要為粘土、亞粘土、亞砂土、砂、砂礫層等，孔隙水賦存于砂、亞砂及砂礫石層的空隙內(nèi)。對(duì)于該地下水的分層止水，一般采用上述回填法，即在砂層回填砂礫石，在粘土層回填粘土或者粘土球，在相對(duì)隔水層回填粘土球，粘土球經(jīng)地下水浸泡后，沉淀形成致密的粘土漿液，從而達(dá)到隔水作用，而且粘土漿液和相對(duì)隔水層能夠形成較好的膠結(jié)，因而起到了較好的隔水效果。

與第四系孔隙水不同，巖溶或者基巖地層的地下水類型為巖溶裂隙水，地層主要是石灰?guī)r為主，地下水賦存于巖溶裂隙和巖溶中，相對(duì)隔水層為較為完整的巖石，如果回填粘土球，粘土球溶解沉淀后難以與周邊巖石膠結(jié)，形成相對(duì)完整的粘土塊，粘土塊本身的硬度和隔水性較完整的巖石差，容易被地下水的承壓壓力擊穿，造成含水層串層，另外粘土塊和巖層之間存在兩個(gè)裂隙面，當(dāng)承壓力較大時(shí)，底層地下水很容易沿著裂隙面進(jìn)入到上層含水層，造成含水層串層。

(三)發(fā)明內(nèi)容

為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種施工簡單、易于操作、成本低廉的地下水尤其是巖溶地區(qū)生物膨脹分層止水方法，阻止了地下水的滲透性，防止了底層地下水沿裂隙面進(jìn)入到上層含水層，避免了含水層串層，達(dá)到了永久封堵止水的效果，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

地下水生物膨脹分層止水方法，包括如下操作步驟：

(1)根據(jù)鉆孔取樣所獲得的地層信息，準(zhǔn)確得到含水層及相對(duì)隔水層的位置，結(jié)合相對(duì)隔水層位置在多層位監(jiān)測(cè)管上焊接法蘭盤：具體是在各相對(duì)隔水層下部位置處的多層位監(jiān)測(cè)管外壁上分別焊接一組法蘭盤，在多層位監(jiān)測(cè)管外部的各組法蘭盤上分別對(duì)應(yīng)設(shè)有用于注漿管組穿過的圓孔；

(2)將多個(gè)注漿管穿過多層位監(jiān)測(cè)管外部法蘭盤上用于注漿管組穿過的圓孔，各注漿管的底端分別安裝在各相對(duì)隔水層下部所對(duì)應(yīng)的一組法蘭盤的上方；

(3)在多層位監(jiān)測(cè)管上的單組法蘭盤上下之間的空間內(nèi)纏繞包裹海帶層；多層位監(jiān)測(cè)管、注漿管、法蘭盤和法蘭盤之間的海帶層安裝成為一個(gè)整體并向井中輸送至井內(nèi)設(shè)置的位置處；

(4)根據(jù)各相對(duì)隔水層的厚度，計(jì)算對(duì)應(yīng)各相對(duì)隔水層位置的法蘭盤上方需澆鑄的水泥漿量；

(5)待海帶吸水膨脹至將多層位監(jiān)測(cè)管外部的各組法蘭盤外圍的井內(nèi)空隙臨時(shí)封堵，采用注漿管分別在各海帶層上部的法蘭盤上澆鑄步驟(4)計(jì)算的各相應(yīng)體積量的水泥漿，4-6小時(shí)水泥漿初凝，24-36小時(shí)水泥漿凝固，形成分層止水端口，完成永久性分層止水。

所述各相對(duì)隔水層下部對(duì)應(yīng)的多層位監(jiān)測(cè)管外壁上的一組法蘭盤的數(shù)量為2個(gè)，所述一組2個(gè)法蘭盤間的距離為2-4米。

所述多層位監(jiān)測(cè)管為連續(xù)多通道PVC多孔管，該連續(xù)多通道PVC多孔管可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)井孔內(nèi)同時(shí)對(duì)多個(gè)含水層進(jìn)行水質(zhì)取樣與監(jiān)測(cè)。