[发明专利]在岩、土两种介质中形成完整防渗帷幕的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防渗帷幕的施工方法，尤其是涉及在岩、土两种介质中构建完整的垂直防渗帷幕墙的方法，适用于对垂直防渗要求较高、不允许产生地下绕流、上土下岩（含破碎岩体、强风化、中风化的岩体）工程地质条件下的垂直防渗帷幕工程。

背景技术

土是松散颗粒的堆积物，是具有连续孔隙的介质。岩体是一定工程范围内的自然地质体，经过各种地质运动，内部含有构造和裂隙。由于两者的物理力学性质不同，渗透机理迴异，当在复杂、狭小场地需要在土、岩地层中施作垂直防渗帷幕时，鉴于土、岩不同的物理力学性质及不同的防渗施工工艺无法兼顾，往往只能进行单项的土层防渗帷幕施工，而无法达到设计要求。

随着国家对环境保护日益重视，工业建设中对跑、冒、滴、漏的控制也愈发严格，一般在建设中采用水平防渗技术，将生产中产生的污染水在地表汇集后集中处理，但仍存在需要将污染水控制在一定区域的情况，即采用垂直防渗帷幕控制污染水在地下扩散。

根据岩土的成因，一般从地表往下可分为土层（包括素填土、沙壤土、粉土、砂土等）、强风化岩层、中风化岩层、微风化岩层、基岩。土体的渗透是因为土是具有连续孔隙的介质，地下水会在水位差作用下透过土体孔隙产生孔隙内的流动，土的渗透性根据土的种类、级配、孔隙比以及水的温度而不同，从几乎不透水（K＜10-7cm/s﹚到高渗透性（K＞10-1cm/s）,可分为5级。在岩体中则是岩层中的孔隙和裂隙为地表水的渗透和地下水的运流创造了条件，岩层中以“Lu”表示其渗透能力，一般≤3Lu则可认为达到几乎不透水级别。由于土和岩的物理力学性质不同，渗流方式不同，所以其防渗工艺也各不相同。一般土层垂直防渗采用高压旋喷法、深层搅拌法、或灌浆法等，但在土体中采用灌浆法，无论是渗入灌浆、劈裂灌浆、压密灌浆还是电动化学灌浆，其形成的防渗帷幕均因灌浆工艺的局限性而无法保证其整体性，防渗效果不可靠，故较少采用）。岩体中则经常采用帷幕注浆法，依靠较大的注浆压力使浆液进入岩体中的孔隙和裂隙，浆液固结后的结石体堵塞岩体中孔隙和裂隙，形成防渗帷幕。一般为在岩体中实施注浆防渗施工，需采用大开挖的方法清除岩体的上覆土层，并在暴露出的岩体上施作止浆垫（混凝土）后再钻孔注浆。

    由于土、岩中形成防渗帷幕的施工工艺不同，因此在土体中采用的防渗帷幕施工工艺不能在岩体中使用，而在岩体中使用的帷幕注浆工艺当在其上的上覆土层存在时，因无法控制浆液下行充填岩体裂隙（因土层的土体固结强度低，不能安放止浆塞），以及无法在土层中形成完整的注浆帷幕使其无法在土体中使用。因此在遇到这种情况时，一般只在土体中作防渗帷幕，虽然可有效达到在土层中垂直防渗目的，但不能阻止地下水在岩体中的绕流，其防渗效果将大打折扣，满足不了垂直防渗要求高的工程。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术中存在的上述缺陷，而提供一种施工工艺简单、施工速度快、工程费用低且止水防渗效果可靠的在岩、土两种介质中形成完整防渗帷幕的方法，形成的防渗幕墙可达到“几乎不透水”即K＜10^-7cm/s级别。

为实现本发明的上述目的，本发明在岩、土两种介质中形成完整防渗帷幕的方法采用以下步骤：

1) 在上部土层按照设计要求在需做垂直防渗幕墙的地域放线、定高喷桩或深搅桩孔位；

2）按设计并依照相应规范进行高喷桩或深搅桩施工至下部岩层止，形成上部土层防渗帷幕墙体；

3）对已经形成的上部土层防渗帷幕墙体按规范要求的养生时间进行养生，使上部土层防渗帷幕墙体的墙体强度≥1.0Mpa；

4）接着在上部土层防渗帷幕墙体的顶部按岩体帷幕注浆设计的孔距、孔深钻岩层帷幕注浆孔至不透水岩层；

5）然后将注浆孔止浆塞套在岩层帷幕注浆管上，并插入到岩层帷幕注浆孔中，使注浆孔止浆塞安放在上部土层防渗帷幕墙体的下部靠近岩层顶面处的岩层帷幕注浆孔中，使上部土层防渗帷幕墙体和上覆土层作为帷幕注浆的止浆垫，从而可按岩体注浆规范要求完成下部岩层的帷幕注浆工作。

6）静压帷幕注浆：通过岩层帷幕注浆管，按岩体注浆规范要求完成帷幕注浆工作，从而在下部岩层中形成下部岩层不透水幕墙，最终形成从土层到岩层的完整垂直防渗帷幕墙。