[发明专利]工程膨胀剂分层止水方法

说明书

本发明属于地下水监测技术领域，特别涉及工程膨胀剂分层止水方法。该工程膨胀剂分层止水方法包括(1)制作井壁管；(2)安装法兰盘并在法兰盘之间缠绕海带层；(3)在海带层中部缠绕灌入膨胀剂的高弹性胶管；(4)下管；(5)海带层和膨胀剂不断膨胀将井壁管和井壁之间的空隙充分填充，完成分层止水。该工程膨胀剂分层止水方法施工简单、易于操作、成本低廉，阻止了地下水的渗透性，防止了底层地下水沿裂隙面进入到上层含水层，避免了含水层串层，达到了永久封堵止水的效果。

(一)技术领域

本发明属于地下水监测技术领域，特别涉及适用于岩溶或者基岩地层进行地下水分层止水的工程膨胀剂分层止水方法。

(二)背景技术

在地层构造中，由于长期的地质活动，形成了含水和透水能力不同的成层地质构造。地层按照含水、透水的能力不同，从赋水强度上分为含水层和隔水层(相对不透水层)，含水层和隔水层一般是间隔分布的，各层厚度不均。富含地下水的地层，连通性好，渗流流速快，含水量丰富，形成富水层；在岩溶地区有些地层连通性差，空隙少或不连通，裂隙构造不发育，渗透性差，形成相对隔水层。传统的水位及水质观测时，想要得到不同含水层的水，必须打多个监测井，每一个监测井只能观测一层含水层的水，这种单孔单层为的地下监测方式导致占地面积大，施工时间长，资金投入大，由于重复钻孔，造成了很大的浪费，为此，研究了通过钻探一眼井，采用分层封井的方式，将不同含水层的水样分别取出，获取不同含水层的水位和水样的单孔多层位监测技术。

在单井多层位监测井施工过程中，分层止水是成井工作中最重要的一步，如果止水层处理不好，将导致不同含水层之间产生水力联系，各含水层之间发生串层，失去了单孔多层位监测的意义。目前国内外比较普遍应用的方法是分层填料的方法，对于单孔单层监测则是在含水层处安装滤水管，在含水层与相对隔水层接触带回填粘土，其他区域安装不透水管，从而实现监测目标含水层的目的。对于单孔多层位监测，首先需要对监测管的对应的监测含水层位进行设计，在目标监测层位打孔，采集目标监测层位地下水的数据信息，对于监测管外部的分层则是在砂层回填砂砾石，在粘土层回填粘土或者粘土球。

然而对于岩溶或者基岩地层，地下水类型为岩溶裂隙水，地层主要是石灰岩为主，地下水赋存于岩溶裂隙和岩溶中，相对隔水层为较为完成的岩石，如果回填粘土球，粘土球溶解沉淀后难以与周边岩石胶结，形成相对完整的粘土块，粘土块本身的硬度和隔水性较完整的岩石查，容易被地下水的承压压力击穿，造成含水层串层，另外粘土块和岩层之间存在两个裂隙面，当承压力较大时，底层地下水很容易沿着裂隙面进入到上层含水层，造成含水层串层。

(三)发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种施工简单、易于操作、成本低廉的适用于岩溶或者基岩地层的工程膨胀剂分层止水方法，阻止了地下水的渗透性，防止了底层地下水沿裂隙面进入到上层含水层，避免了含水层串层，达到了永久封堵止水的效果，解决了现有技术中存在的问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：

工程膨胀剂分层止水方法，包括如下操作步骤：

(1)根据钻孔取样所获得的地层信息，准确得到含水层及相对隔水层的位置，结合含水层及相对隔水层位置加工井壁管，在井壁管内对应各含水层的位置安装多级监测管；

(2)在对应相对隔水层的井壁管外壁的上下两端分别安装一法兰盘，在法兰盘之间的井壁管上缠绕海带层；

(3)在海带层中部的外部缠绕灌入膨胀剂的高弹性胶管；

(4)将上述处理的井壁管下至井内设置的位置处，待海带层吸水膨胀并结合灌入膨胀剂的高弹性胶管的进一步膨胀作用将井壁管和井壁之间的空隙充填完全，即完成分层封堵止水。

在所述井壁管上对应相对隔水层的井壁管段采用实管，对应含水层的井壁管段加工成花管。

所述膨胀剂为静态破碎剂。