地下水生物膨脹分層止水方法
【專利說明】
(一)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于地下水監(jiān)測技術(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)】
[0002]傳統(tǒng)的水位及水質(zhì)觀測，想獲得不同含水層的水位水質(zhì)，必須打多個井，每一個井只能觀測一層含水層，這樣造成占地面積大，施工時間長，資金投入大。如今在同一眼井內(nèi)，采用分層封井的方式，同時實現(xiàn)了不同含水層水位和水質(zhì)的監(jiān)測，這種單井多層位監(jiān)測井占地面積小，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)測的意義。因此，在單井多層位監(jiān)測井施工過程中，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，對于傳統(tǒng)的單孔單層監(jiān)測是在含水層處安裝濾水管，在含水層與相對隔水層接觸帶回填粘土，其他區(qū)域安裝不透水管，從而實現(xiàn)監(jiān)測目標(biāo)含水層的目的；而對于單孔多層位監(jiān)測，首先需要對監(jiān)測管對應(yīng)的監(jiān)測含水層位進(jìn)行設(shè)計，在目標(biāo)監(jiān)測層位打孔，采集目標(biāo)監(jiān)測層位地下水的數(shù)據(jù)信息，對于監(jiān)測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。
[0003]對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。
[0004]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裂隙面，當(dāng)承壓力較大時，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】

[0005]為了彌補現(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。
[0006]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]地下水生物膨脹分層止水方法，包括如下操作步驟:
[0008](I)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隔水層的位置，結(jié)合相對隔水層位置在多層位監(jiān)測管上焊接法蘭盤:具體是在各相對隔水層下部位置處的多層位監(jiān)測管外壁上分別焊接一組法蘭盤，在多層位監(jiān)測管外部的各組法蘭盤上分別對應(yīng)設(shè)有用于注漿管組穿過的圓孔；
[0009](2)將多個注漿管穿過多層位監(jiān)測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隔水層下部所對應(yīng)的一組法蘭盤的上方；
[0010](3)在多層位監(jiān)測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)測管、注漿管、法蘭盤和法蘭盤之間的海帶層安裝成為一個整體并向井中輸送至井內(nèi)設(shè)置的位置處；
[0011](4)根據(jù)各相對隔水層的厚度，計算對應(yīng)各相對隔水層位置的法蘭盤上方需澆鑄的水泥漿量；
[0012](5)待海帶吸水膨脹至將多層位監(jiān)測管外部的各組法蘭盤外圍的井內(nèi)空隙臨時封堵，采用注漿管分別在各海帶層上部的法蘭盤上澆鑄步驟(4)計算的各相應(yīng)體積量的水泥漿，4-6小時水泥漿初凝，24-36小時水泥漿凝固，形成分層止水端口，完成永久性分層止水。
[0013]所述各相對隔水層下部對應(yīng)的多層位監(jiān)測管外壁上的一組法蘭盤的數(shù)量為2個，所述一組2個法蘭盤間的距離為2-4米。
[0014]所述多層位監(jiān)測管為連續(xù)多通道PVC多孔管，該連續(xù)多通道PVC多孔管可以實現(xiàn)在一個井孔內(nèi)同時對多個含水層進(jìn)行水質(zhì)取樣與監(jiān)測。
[0015]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明地下水生物膨脹分層止水方法施工簡單、易于操作、成本低廉。通過對石灰?guī)r地區(qū)含水層及相對隔水層分布狀況的分析，在各相對隔水層位置處設(shè)置分層止水端口，即通過在相對隔水層下部位置處的多層位監(jiān)測管外壁上設(shè)置兩法蘭盤并在法蘭盤之間的空間內(nèi)包裹裝填海帶或海帶球粒作為生物膨脹材料，海帶或海帶球粒吸水膨脹后將井內(nèi)的空隙臨時封堵，這樣在海帶和法蘭盤的頂托下，在上層根據(jù)相對隔水層的厚度計算所需水泥漿的質(zhì)量并在海帶層上部的法蘭盤上灌注水泥漿，這一端口具有雙重封堵作用，其一為上層注漿起到臨時頂托作用，為水泥漿的凝固贏得了時間；其二為下層水的承壓性起到了封堵作用。該生物膨脹分層止水方法對石灰?guī)r地區(qū)各含水層的水位、水質(zhì)監(jiān)測具有重要意義，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，保證了在監(jiān)測過程中各含水層無串層，達(dá)到了永久封堵止水的效果。
(四)
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0017]圖1為本發(fā)明分層止水設(shè)計簡圖；
[0018]圖2為本發(fā)明分層止水端口設(shè)計圖；
[0019]圖3為本發(fā)明法蘭盤設(shè)計圖。
[0020]圖中，I多層位監(jiān)測管，2注漿管，3相對隔水層，4法蘭盤，5海帶層，6水泥漿灌注層，7第一圓孔，8第二圓孔。
(五)
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不局限于此。
[0022]如附圖1-3所示，在地下水的水質(zhì)監(jiān)測中采用生物膨脹分層止水的方法，能防止上下兩個含水層之間串層，更好的完成各含水層之間的水位、水質(zhì)監(jiān)測。該方法按如下操作步驟進(jìn)行:
[0023](I)制作法蘭盤
[0024]該方法所用法蘭盤4根據(jù)需要在盤面上分別切割出適合多層位監(jiān)測管I和注漿管2通過的第一圓孔7和第