CN103147451B - 形成地下流动介质流动控制界面的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种形成地下流动介质流动控制界面的方法，包括如下步骤：①利用现有成槽设备向地下开设槽；将支架移至槽的第一个植入工位上方；②将膜的下端中部在弧状托盘上向上卷起构成筒状体，膜的两侧各留出一段至少100㎝宽的非卷曲部位，两段非卷曲部位的下端低于筒状体；向筒状体内填装坠物，将筒状体的封口缝合；将膜的非卷曲部位的下端剪掉，使两段非卷曲部位的下端与筒状体下端平齐；将膜两侧的两段非卷曲部位水平弯折；③将步骤②中的两段非卷曲部位分别与第一导轨和第二导轨连接；将膜插入步骤①所述的槽内，第二导轨靠近槽的起始端；利用第一导轨、第二导轨和坠物为膜提供向下的牵引力，直至膜沿槽至达地下设定的植入位。

Description

形成地下流动介质流动控制界面的方法

技术领域

本发明涉及一种水利建筑、防止地下污染扩散、地理自然灾害防治等技术领域，是一种隔离阻滞或选择性通过地下流动介质的控制界面制造方法。

背景技术

地下流动介质人工控制方法一般分为：对液体流动的截止控制，如防渗截流等。主要目的是通过限制地下水的流动来达到局部蓄水和控制水载体有害物扩散；只允许流体通过，截止一定大小的颗粒物被流体带走，现在主要通过在地下构筑反渗透结构来防止土颗粒流失。

现在，实现上述地下流动介质人工控制方法主要有：地下刚性（有筋和素混泥土和柔性（加凝固材料原位土体拌合）连续墙、地下垂直铺塑、地下插板法等方法限制流体的流动；地下构筑反渗透结构等形成限制颗粒被流过的流体的载出。

目前，地下垂直铺塑是一种经济性很强，施工快捷的地下防渗方法。该工法一直以来其设计理念是将一种地表铺膜的工法移植应用于地下，该工法在实际应用中，膜植入地下的方式可以分为垂直于地面向下铺塑和卷状膜竖直放入地下后水平卷动展开两种方式，根据当前应用实际，为了简化工艺和经济因素而采用后者。由于采用下铺膜膜幅宽等于铺塑的深度，所以膜卷轴采用竖直放入地下沿施工轴线卷动展开的工法，被广泛应用于地下浅层（≤15m）防渗。该工法在施工轴线工位搭接上分为两膜水平重叠法、热粘合法、胶粘合法和两膜缝合法等。两膜水平重叠搭接存在膜间的间隙不均匀，其间隙随着膜铺设深度的增加而加大了控制难度，在局部存有防渗能力有限的现象，膜底部的封闭等对应用结果也有很大影响，该工法实际应用在地下防渗的综合渗透系数在10^-5cm/s-10^-7cm/s范围；膜热粘合和胶粘合法一般应用于膜的铺入地下前，在膜被植入地下后再进行存有应用难度，只能应用于浅地层，并且膜的粘合质量不好控制；膜缝合法同上并且存有缝合孔洞不利于防渗。综上所述，现有的地下垂直铺塑仍存在防渗方面的诸多问题。

发明内容

本发明的目的是，提供一种形成地下流动介质流动控制界面的方法，它的控制界面设计深度40m，适用深度40m内和大于40m。它是一种构筑一个永久性高阻滞流体介质的界面，或对流动的颗粒物进行粒径控制通过的界面的施工方法。它可有效解决铺塑过程中，两膜间难以密封防渗的不足、铺塑深度较浅和铺塑的首尾相接不能在工艺内解决等，填补现有技术应用领域的部分空白，以一种较之以前更加可靠地截止渗透或选择性通过的方法扩展地下构筑物适用的范围。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：形成地下流动介质流动控制界面的方法，包括如下步骤：①利用现有成槽设备向地下开设槽，充填护壁浆，成槽后清槽、稀释槽内护壁浆达≤1.1g/cm³；将由膜缠绕而成的膜卷体安装于支架上；抽拉膜使其展开的同时，膜卷体相对支架旋转；将支架移至槽的第一个植入工位上方；②将膜的下端中部在弧形托盘上向上卷起构成筒状体，膜的两侧各留出一段至少100㎝宽的非卷曲部位，两段非卷曲部位的下端低于筒状体；将筒状体的上部打开呈U形，向筒状体内填装坠物，将筒状体的封口缝合；将膜的非卷曲部位的下端剪掉，使两段非卷曲部位的下端与筒状体下端平齐；将膜两侧的两段非卷曲部位水平弯折；③将步骤②中的两段非卷曲部位分别与第一导轨和第二导轨连接；将膜插入步骤①所述的槽内，第二导轨靠近槽的起始端；利用第一导轨、第二导轨和坠物为膜提供向下的牵引力，直至膜沿槽至达地下设定的植入位置；将膜位于地上的部分与地面固定，并将支架至地上部分的膜剪断，使已经植入地下部分膜与膜卷体分离；④将第二导轨与步骤③中位于地下的膜分离，向上将第二导轨提至地面以上，第一导轨的地上部分与地下部分脱离，地下部分称为预留导轨；将支架移至槽的下一个植入工位上方；⑤重复步骤②；⑥将步骤⑤中形成的两段非卷曲部位分别与第二导轨和另一第一导轨连接；利用第二导轨和另一第一导轨将膜向下植入支架此时正下方对应的植入工位；相邻的两个植入工位中，上一植入工位中的膜称为前工位膜，本植入工位中膜称为本工位膜；在本工位膜植入过程中，第二导轨沿上一植入工位中预留导轨下移，第二导轨和预留导轨贴近，从而使前工位膜与本工位膜部分平行相邻并将膜植入预定深度；⑦将步骤⑥中的本工位膜露出地上的部分固定在地面上，将支架上的膜与已经植入地下部分剪断分离；⑧将相邻的前后两个植入工位的前工位膜和本工位膜水平旋转≥                                                圈，构成膜卷筒；⑨将膜卷筒的第二导轨和预留导轨提出地上；将支架移至槽的下一个植入工位上方；⑩重复上述步骤⑤至⑨，直至完成整个膜的植入任务，形成密封的控制界面；在到达植膜终点位置时，将所有导轨都提出地上。

为进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案实现：所述步骤⑧中，在前工位膜和本工位膜搭接处，将搭接的两膜贴上卷成卷状，两膜卷筒利用土体的充填和包裹固结外形；利用在贴近物体表面的流体存有固体表面对水分子形成的作用力势场即分子引力场、水氢键和水分子团引力和两膜卷筒形状的固定，达到阻止水在两膜贴上卷成卷部位内流动的目的。在所述膜植入界面深度≥25m时，所述步骤⑧中构成膜卷筒的第二导轨和第一导轨同膜一起永久性植入地下。所述步骤⑨中，在植入界面的水平长度达到40米，并且水平长度与槽的深度比为5/3范围内不允许填充浓护壁浆，超出上述范围以外的槽内，逐步充填浓护壁浆，利用浓护壁浆沉积对底部封闭，然后在起始端逐步填入破碎后的黏土直至填满；控制界面结尾端同起始端同样操作。所述步骤②的制作筒状体过程中，利用弧形托盘作为模具和支撑物：先将弧形托盘水平支起，再将膜卷体的端部沿支起的弧形托盘向下牵出，使膜的下端中部在弧形托盘上形成一个直径大约15㎝的筒状体。所述步骤⑧中构成膜卷筒的每段非卷曲部位的展开长度≥80㎝。当地下控制界面为一水平轴线封闭型时，上述各步骤除控制界面起始端和结尾端除外，其它中间过程内容不变；a.变更部分控制界面起始端工位的④变更为：④将第一导轨和第二导轨的地上部分与地下部分脱离，第一导轨留在地下部分称为预留导轨，第二导轨留在地下部分称为预留结尾导轨；将支架移至槽的下一个植入工位上方，安装调整支架和第一导轨及第二导轨，保持支架上有足够的膜和各导轨就位；b.变更部分控制界面结尾连接工位的⑨⑩合并称为⑨变更为：⑨将地下所有导轨都提出地上；向槽内充填浓浆液；由于本方法结构的特点，可使流体流动控制界面首尾相接形成一个闭环的界面。

本发明的积极效果在于：它在解决两膜间密封防渗处理方面，克服了传统工艺方法的偏见，利用两膜搭接卷曲的方法既可实现密封防渗，又能大幅度简化工艺方法、提高方法的可操作性。具体地说，按照传统工艺的观点，要实现两膜间密封防渗，最好是将两膜粘接或缝合于一体，但是，在地下有护壁浆的环境内对两膜进行粘接或缝合是很难实现的，不仅会增加施工的成本和风险，而且，粘接和缝合的精度也无法保证，实事上根本无法实现有效地密封防渗。申请人根据多年的施工经验结合流体力学的流体边界层理论发现，无需粘接或缝合，只需将两膜间的间隙缩小至一定范围内，并且膜间隙具有一定的延展长度，便可有效阻止液体流动，实现有效地密封。其原理是：在贴近物体表面的流体存有固体表面对水分子形成的作用力势场即分子引力场、水氢键和水分子团引力，该引力阻止水在贴近物体表面处流动，使水在该处流动很缓慢；当两个表面距离很近时，在本申请中，可以认为中间通过的流体的流阻表面通道无限大，并且，该引力对流体存在空间的上下两平面有吸引应力，如果液体或上下两平面不管那方面产生位移都会存在对应于位移矢量方向相反的作用力，该力对应的局部应力最终将使两平面吸住。另外，两个处于同一平面位置的面以平面折角对接时，当平面位置对接侧面受压力高于另一侧面时，该平面位置产生一法向位移推力，该矢量力将使没有被固定的两平面由于内部压力大于外压力而在对接处开裂，利用面两侧压力均衡和限位移反应力解决该问题。应用上述理论，通过使流体通道的两表面贴近和位置固定，加上流体流动通道迷宫式设计，可以实现该方向流体流动的截止。

附图说明

图1是本发明所述的形成地下流动介质流动控制界面的方法步骤⑥的示意图，图中在上一工位已经完成膜向地下植入后，相邻工位继续向地下植入膜的工序；图2是膜经步骤②至③处理后的结构示意图，图中筒状体内已填入坠物，并已在封口处缝合；膜两侧的非卷曲部位分别与第一导轨和第二导轨连接；另外，图中D标明了一侧的非卷曲部位的宽度，其宽度至少为100cm；图3是图2的右示结构示意图，图中省略了支架；图4是图2的A-A剖视放大结构示意图；图5是经所述步骤⑧后，前工位膜与本工位膜侧端部对齐，并且卷曲合并成膜卷筒的示意图，图中是显示的是膜卷筒的横断面。

附图标记：1封口　2膜　3坠物　4筒状体　5弧形托盘　6膜导辊　7第一导轨　8第二导轨　9膜卷体　10支架　11预留导轨　12前工位膜　13起始端回填物　14护壁浆　15原地层　16本工位膜。

具体实施方式

形成地下流动介质流动控制界面的方法，包括如下步骤：

　①利用现有成槽设备向地下开设槽，充填护壁浆，成槽后清槽、稀释槽内护壁浆14达≤1.1g/cm³；将由膜2缠绕而成的膜卷体9安装于支架10上；抽拉膜2使其展开的同时，膜卷体9相对支架10旋转；将支架10移至槽的第一个植入工位上方；

②如图4所示，将膜2的下端中部在弧形托盘5上向上卷起构成筒状体4，膜2的两侧各留出一段至少100㎝宽的非卷曲部位，两段非卷曲部位的下端低于筒状体4。将筒状体4的上部打开呈U形，向筒状体4内填装坠物3，将筒状体4的封口1缝合。装有坠物3的筒状体4可有效防止膜2的下端在护壁浆14的浮力作用下上浮，从而，进一步提高了防渗效果。将膜2的非卷曲部位的下端剪掉，使两段非卷曲部位的下端与筒状体4下端平齐，从而，能有效减少膜2向下植入时的阻力，同时也可减小膜2在植入时过程中被划破的风险。将膜2两侧的两段非卷曲部位水平弯折。

③将步骤②中的两段非卷曲部位分别与第一导轨7和第二导轨8连接。为方便第一导轨7和第二导轨8与非卷曲部位分离，同时确保第一导轨7和第二导轨8能对膜施加下牵引力，非卷曲部位上可设有挂环第一导轨7和第二导轨8上设有向下弯折的挂钩。第一导轨7和第二导轨8与非卷曲部位连接时，导轨上的挂钩向下插入非卷曲部位的挂环内，导轨可通过挂钩和挂环对非卷曲部位进施力；需将第一导轨7和第二导轨8提出地面时，只需将第一导轨7和第二导轨8向上提起，挂钩就可与挂环顺利分离。

将膜2插入步骤①所述的槽内，第二导轨8靠近槽的起始端；利用第一导轨7、第二导轨8和坠物3为膜2提供向下的牵引力，直至膜2沿槽至达地下设定的植入位置；将膜2位于地上的部分与地面固定，并将支架10至地上部分的膜2剪断，使已经植入地下部分膜2与膜卷体9分离；

④将第二导轨8与步骤③中位于地下的膜2分离，向上将第二导轨8提至地面以上，第一导轨7的地上部分与地下部分脱离，地下部分称为预留导轨11；将支架10移至槽的下一个植入工位上方；

⑤重复步骤②；

⑥将步骤⑤中形成的两段非卷曲部位分别与第二导轨8和另一第一导轨7连接；利用第二导轨8和另一第一导轨7将膜2向下植入支架10此时正下方对应的植入工位；相邻的两个植入工位中，上一植入工位中的膜2称为前工位膜12，本植入工位中膜2称为本工位膜16；在本工位膜16植入过程中，第二导轨8沿上一植入工位中预留的第一导轨7下移，第二导轨8和预留地下的第一导轨7贴近，从而使前工位膜12与本工位膜16部分平行相邻并将膜植入预定深度；

　　⑦将步骤⑥中的本工位膜16露出地上的部分固定在地面上，将支架10上的膜与已经植入地下部分剪断分离；

⑧将相邻的前后两个植入工位的前工位膜12和本工位膜16水平旋转大于一又四分之三圈构成膜卷筒；

⑨将膜卷筒的第二导轨8和预留导轨11提出地上；将支架10移至槽的下一个植入工位上方；

⑩重复上述步骤⑤至⑨，直至完成整个膜的植入任务，形成密封的控制界面；在到达植膜终点位置时，将所有导轨都提出地上；在整个铺设过程中，两根第一导轨7交替作为预留导轨11。

随着人们对土工合成材料的认知，已经将部分应用材料进行了明确定性，即在可以选择的材料（土工合成膜或布）中，可以有效在地下使用的年限已扩展至五十年甚至一百年以上，其材料本身在地下各种物理的拉伸和挤压及化学的酸碱介质的浸泡后仍然可以满足植入地下时的设计要求。土工材料具有较大的水平方向的可延展性、平面垂直方向的高流体阻隔系数或具有可控颗粒直径的通过率和材料表面具有一定的粗糙度及多种类合成材料的复合一体材料等。将其植入地下后，可以适应地层后期可能产生的较大的位移变化。与植入材料表面接触的土体，通过较粗糙的材料表面和其它材料纤维状结合部位而形成较大的接合表面积和物理分子团间的吸引力，实现更难将材料与被接触的土体剥离。所述的膜2为土工合成材料，包括单层或多层复合及纺织或无纺膜布等。

当由多块膜2构成的地下控制界面为一水平轴线封闭型时，上述各步骤除控制界面起始端和结尾端除外，其它中间过程内容不变；a.变更部分控制界面起始端工位的④变更为：④将第一导轨7和第二导轨8的地上部分与地下部分脱离，第一导轨7留在地下部分称为预留导轨11，第二导轨8留在地下部分称为预留结尾导轨；将支架10移至槽的下一个植入工位上方，安装调整支架10和第一导轨7及第二导轨8，保持支架10上有足够的膜2和各导轨就位；b.变更部分控制界面结尾连接工位的⑨⑩合并称为⑨变更为：⑨将地下所有导轨都提出地上；向槽内充填浓浆液。

所述步骤⑧中，在前工位膜12和本工位膜16搭接处，将搭接的两膜贴上卷成卷状，两膜卷筒利用土体的充填和包裹固结外形；利用在贴近物体表面的流体存有固体表面对水分子形成的作用力势场即分子引力场、水氢键和水分子团引力和两膜卷筒形状的固定，达到阻止水在两膜贴上卷成卷部位内流动的目的。 

为进一步简化工艺，在所述膜2植入界面深度≥25m时，所述步骤⑧中构成膜卷筒的第二导轨8和第一导轨7同膜一起永久性植入地下。

所述步骤⑨中，在植入界面的水平长度达到40米，并且水平长度与槽的深度比为5/3范围内不允许填充浓护壁浆，超出上述范围以外的槽内，逐步充填浓护壁浆，利用浓护壁浆沉积对底部封闭，然后在起始端逐步填入破碎后的黏土直至填满；控制界面结尾端同起始端同样操作。

所述步骤①中的第一植入工位，是已成槽长度大于膜宽度的2倍左右的位置，从而达到与前面成槽施工互不干涉的位置。

所述步骤②的制作筒状体4过程中，利用弧形托盘5作为模具和支撑物：先将弧形托盘5水平支起，再将膜卷体9的端部沿支起的弧形托盘5向下牵出，使膜2的下端中部在弧形托盘5上形成一个直径大约15㎝的筒状体4。 

所述步骤⑧中构成膜卷筒的每段非卷曲部位的展开长度≥80cm，即每段非卷曲部位上的至少80cm宽的部分用于旋转构成膜卷筒。

当地下控制界面为一水平轴线封闭型时，上述各步骤除控制界面起始端和结尾端除外，其它中间过程内容不变；a.变更部分控制界面起始端工位的④变更为：④将第一导轨7和第二导轨8的地上部分与地下部分脱离，第一导轨7留在地下部分称为预留导轨11，第二导轨8留在地下部分称为预留结尾导轨；将支架10移至槽的下一个植入工位上方，安装调整支架10和第一导轨7及第二导轨8，保持支架10上有足够的膜2和各导轨就位；b.变更部分控制界面结尾连接工位的⑨⑩合并称为⑨变更为：⑨将地下所有导轨都提出地上；向槽内充填浓浆液；由于本方法结构的特点，可使流体流动控制界面首尾相接形成一个闭环的界面。

根据深度，水压和地质条件等具体情况，可以对地下两膜对接处采用筒体内部或外部结构的固结措施：浅层深度≤20m时利用土体，较深层深度≥25m时采用膜植入导轨在膜植入后留在原位作为两膜卷筒结构部分，深度在两者之间时利用土体加固化物等措施，包裹和填充两膜筒体，固定两膜筒状结构。 

在地下通过构筑一个由根据应用需要选择相应的材质和材料厚度的土工合成材料为主要载体，采用流体边界层理论应用在相邻合成材料搭接处，将搭接的两膜贴近卷成卷状，使流体在迷宫通道中成水膜状，两膜之间形成一个水的氢键、水分子团引力和固体表面对水分子形成的作用力势场即分子引力场作用区间，该区间将阻止液体的通过，地下的两膜卷筒利用土体压力或筒内设置限制筒体开解物和均衡膜内外压力的方法使形状固定，当植入膜达到一定深度时，可以采用膜植入导轨部分包裹膜卷筒同膜一起永久性植入地下的方法，使其结合材料构筑的界面的边部和底部的封闭，形成一种地下流动介质流动控制界面的方法。

实施例一，

截流部分包括如下步骤：

①在地面设置施工轴线位置，测量地面轴线位置的高程，设置施工段位的线段；

②沿施工轴线及邻近开挖护壁浆液导沟及供浆池；

③将护壁浆液充至浆池及导沟；①至③均为现有技术；

④利用成槽设备向地下开挖成槽，槽底部的阻隔段深度可根据应用要求设计，一般不小于0.5m，起止两端如果不封闭对接，则应有足够的填黏土延长距离，以保证流体的绕渗量满足控制界面的设计要求或采用其它工法如高压喷射灌浆等辅助处理侧边部封闭；

⑤验收槽体，清理槽底残渣，稀释护壁浆液14达≤1.1g/cm³；

⑥将需要植入的材料移植到地下设计位置。步骤如下：1.在已成槽长度达到与前面成槽施工互不干涉的位置上，将需要植入的材料膜卷体9水平放置在膜植入设备支架10上；2.将膜卷体9的端部沿临时支起的水平弧形托盘5向下牵出，在弧形托盘5上形成一个直径大约15cm的筒状体4，两侧留出大于100cm距离不作卷曲，向被卷出的筒状体4内充填入槽坠物3，用缝制机织住封口1，剪掉膜下端多余部分，收缩膜2两侧100cm后，将膜的两侧引入膜植入设备的膜植入导轨78中挂住，打开膜导辊6顶在膜2上；3.在支架10两侧导轨78牵引和坠物3向下牵引作用下将材料膜2送达地下设计植入位置，将膜2露出地上的部分固定在地面上，将支架10上的膜与已经植入地下部分剪断分离；4.使支架10前进端膜植入导轨7脱离支架10，提起起始端的膜植入导轨8使膜2脱离并提出地面，在支架10上安装另一套膜植入导轨7，在施工前方已具备膜植入条件时移机至连接的下一个工位段；5.重复“1”和“2.”步骤；6. 在支架10两侧膜植入导轨78牵引和坠物3向下牵引下将材料膜2向下放送，在邻近上一工位已完成膜植入工位端，支架10地上的膜植入导轨8沿地下预留的膜植入预留导轨11贴近，实现上工位膜12与本工位膜2少量尺寸的平行相邻，将材料膜2送达地下设计位置；7.将膜2露出地上的部分固定在地面上，将支架10上的膜与已经植入地下部分剪断分离；8.使由地面延伸至地下最底端的前后两工位的膜水平旋转两周左右，以便卷实，卷曲长度80cm左右，使两工位的搭接部位的膜2、12贴住并且被卷成筒状；9.使施工方向前进端膜植入导轨7脱离支架10，先后提起两膜212连接部位的膜植入导轨8、11，将膜植入导轨8安置在支架10上就位，在支架10上安装膜植入预留导轨11，该膜植入预留导轨11就变成膜植入导轨7，10.根据深度，水压和地质条件等具体情况，可以对地下两膜对接处采用筒体内部或外部结构的固结措施：浅层深度≤20m时利用土体，较深层深度≥25m时采用膜植入导轨在膜植入后留在原位作为两膜卷筒结构部分，深度在两者之间时利用土体加固化物等措施，包裹和填充两膜筒体，固定两膜筒状结构； 11.向该段充填浓浆，在铺设前方已具备植膜条件时移机至连接的下一个工位段；12.重复上述 “5.”“6.”“7.”“8.”“9.”“10.”“11.”步骤直至完成整个膜植入任务，在到达植膜终点位置时，从地下提出所有膜植入导轨7、8、11。补充工序：上述植膜过程中，1、当膜植入达到一定深度时（如界面深度≥25m时，膜植入导轨采用对膜卷筒部分包裹的方式同膜一起永久性植入地下；2、当植入界面在水平轴线方向长度达到40米与轴线长度比槽深为5/3时，可以视槽壁的稳定情况逐步向本段长以前部分的槽内充填浓浆液，利用浓浆沉积对底部封闭，然后在起始端逐步填入破碎后的黏土直至填满；控制界面结尾端同起始端同样操作。

⑦平整施工场地达到施工要求，完成植膜任务。

本发明利用被植入膜体在垂直方向的低渗透系数（≤10^-12cm/s），膜体水平方向较大的延展度及高抗拉强度和物理化学高稳定性，两邻近的膜体搭接部位采用沿膜地下的竖直方向水平卷筒，依靠水分子氢键和分子团引力在搭接部位形成密封及搭接卷曲迷宫式密封方式并使其形状固定，结合地下入岩部分膜粘土密封等的封闭方式，在地下深度40m内或大于40m更深构筑一道高机械性能的低渗透系数（<10^-8cm/s）流体介质永久隔离阻滞界面。本发明具有较高的性能价值比，对地下大深度结构设计要求，特别是地下超低渗透系数的永久性防渗结构有很好的适应能力，解决了地下刚性连续防渗墙可能存在的因结构应力、环境应力破坏带来的功能失效问题，并且不会有刚性地下连续墙对两侧土体结构具有的附加应力，可作为各种地下防渗截流的永久性结构。

实施例二，

选择通过部分包括如下步骤：

①在地面设置施工轴线位置，测量地面轴线位置的高程，设置施工段位的线段；

②沿施工轴线及邻近开挖护壁浆液导沟及供浆池；

③将护壁浆液充至浆池及导沟；

④利用成槽设备向地下开挖成槽，槽的底部阻隔段深度可根据应用要求设计，一般不小于0.5m，起止两端如果不封闭，则应有足够的填颗粒物延长距离，以保证流体的绕渗量满足控制界面的设计要求或采用其它方法如锚固等辅助处理侧边部控制界面的固定和封闭；

⑤验收槽体，清理槽底残渣，稀释护壁浆液14达≤1.1g/cm³；

⑥将需要植入的材料移植到地下设计位置。步骤如下：1.在已成槽长度达到与前面成槽施工互不干涉的位置上，将需要植入的材料膜卷体9水平放置在膜植入设备支架10上；2.将膜卷体9的端部沿临时支起的水平弧形托盘5向下牵出，在弧形托盘5上形成一个直径大约15cm的筒状体4，两侧留出大于100cm距离不作卷曲，向被卷出的筒状体4内充填入槽坠物3，用缝制机织住封口1，剪掉膜下端多余部分，收缩膜2两侧100cm后，将膜的两侧引入膜植入设备的膜植入导轨7、8中挂住，打开膜导辊6顶在膜2上；3.在支架10两侧导轨7、8牵引和坠物3向下牵引作用下将材料膜2送达地下设计植入位置，将膜2露出地上的部分固定在地面上，将支架10上的膜与已经植入地下部分剪断分离；4.使支架10前进端膜植入导轨7脱离支架10，提起起始端的膜植入导轨8使膜2脱离并提出地面，在支架10上安装另一套膜植入导轨7，在施工前方已具备膜植入条件时移机至连接的下一个工位段；5.重复“1”和“2.”步骤；6. 在支架10两侧膜植入导轨7、8牵引和坠物3向下牵引下将材料膜2向下放送，在邻近上一工位已完成膜植入工位端，支架10地上的膜植入导轨8沿地下预留的膜植入预留导轨11贴近，实现上工位膜12与本工位膜2少量尺寸（可以由膜植入导轨 7、8挂住）的平行相邻，将材料膜2送达地下设计位置；7.将膜2露出地上的部分固定在地面上，将支架10上的膜与已经植入地下部分剪断分离；8.使由地面延伸至地下最底端的前后两工位的膜水平旋转两周左右，卷实为止，卷曲长度80cm左右，使两工位的搭接部位的膜2、12贴住并且被卷成筒状；9.使施工方向前进端膜植入导轨7脱离支架10，先后提起两膜2、12连接部位的膜植入导轨811，将膜植入导轨8安置在支架10上就位，在支架10上安装膜植入预留导轨11，该膜植入预留导轨11就变成膜植入导轨7，在铺设前方已具备植膜条件时移机至连接的下一个工位段；10.重复上述 “5.”“6.”“7.”“8.”“9.”步骤直至完成整个膜植入任务，在到达植膜终点位置时，从地下提出所有膜植入导轨7、8、11。补充工序：上述植膜过程中，当植入界面在水平轴线方向长度达到40米与轴线长度比槽深为5/3时，可以视槽壁的稳定情况逐步向本段长以前部分的槽内充填颗粒物，上部密封部分充填封闭物，回填充实槽口，该步骤实施前提是不影响前方的植膜施工。

⑦平整施工场地达到施工要求，完成植膜任务。

本发明可利用被植入合成材料所具有的网状孔洞对地下流动体进行选择性流动通过，使流体通过留住所选择的颗粒物，合成材料水平方向较大的延展度及高抗拉强度和物理化学高稳定性，两邻近的合成材料搭接部位采用沿材质地下的竖直方向水平卷筒方式连接结合地下入岩部分形成整体方式，在地下深度40m内或大于40m更深构筑一道高机械性能的流动介质选择性通过的流体介质永久性功能界面。

Claims (7)

1.形成地下流动介质流动控制界面的方法，其特征在于：包括如下步骤：

　①利用现有成槽设备向地下开设槽，充填护壁浆，成槽后清槽、稀释槽内护壁浆（14）达≤1.1g/cm³；将由膜（2）缠绕而成的膜卷体（9）安装于支架（10）上；抽拉膜（2）使其展开的同时，膜卷体（9）相对支架（10）旋转；将支架（10）移至槽的第一个植入工位上方；

②将膜（2）的下端中部在弧形托盘（5）上向上卷起构成筒状体（4），膜（2）的两侧各留出一段至少100㎝宽的非卷曲部位，两段非卷曲部位的下端低于筒状体（4）；将筒状体（4）的上部打开呈U形，向筒状体（4）内填装坠物（3），将筒状体（4）的封口（1）缝合；将膜（2）的非卷曲部位的下端剪掉，使两段非卷曲部位的下端与筒状体（4）下端平齐；将膜（2）两侧的两段非卷曲部位水平弯折；

③将步骤②中的两段非卷曲部位分别与第一导轨（7）和第二导轨（8）连接；将膜（2）插入步骤①所述的槽内，第二导轨（8）靠近槽的起始端；利用第一导轨（7）、第二导轨（8）和坠物（3）为膜（2）提供向下的牵引力，直至膜（2）沿槽至达地下设定的植入位置；将膜（2）位于地上的部分与地面固定，并将支架（10）至地上部分的膜（2）剪断，使已经植入地下部分膜（2）与膜卷体（9）分离；

④将第二导轨（8）与步骤③中位于地下的膜（2）分离，向上将第二导轨（8）提至地面以上，第一导轨（7）的地上部分与地下部分脱离，地下部分称为预留导轨（11）；将支架（10）移至槽的下一个植入工位上方；

⑤重复步骤②；

⑥将步骤⑤中形成的两段非卷曲部位分别与第二导轨（8）和另一第一导轨（7）连接；利用第二导轨（8）和另一第一导轨（7）将膜（2）向下植入支架（10）此时正下方对应的植入工位；相邻的两个植入工位中，上一植入工位中的膜（2）称为前工位膜（12），本植入工位中膜（2）称为本工位膜（16）；在本工位膜（16）植入过程中，第二导轨（8）沿上一植入工位中预留导轨（11）下移，第二导轨（8）和预留导轨（11）贴近，从而使前工位膜（12）与本工位膜（16）部分平行相邻并将膜植入预定深度；

　　⑦将步骤⑥中的本工位膜（16）露出地上的部分固定在地面上，将支架（10）上的膜与已经植入地下部分剪断分离；

　　⑧将相邻的前后两个植入工位的前工位膜（12）和本工位膜（16）水平旋转≥1                                               圈，构成膜卷筒；

⑨将膜卷筒的第二导轨（8）和预留导轨（11）提出地上；将支架（10）移至槽的下一个植入工位上方；

⑩重复上述步骤⑤至⑨，直至完成整个膜的植入任务，形成密封的控制界面；在到达植膜终点位置时，将所有导轨都提出地上。

2.根据权利要求1所述的形成地下流动介质流动控制界面的方法，其特征在于：所述步骤⑧中，在前工位膜（12）和本工位膜（16）搭接处，将搭接的两膜贴上卷成卷状，两膜卷筒利用土体的充填和包裹固结外形；利用在贴近物体表面的流体存有固体表面对水分子形成的作用力势场即分子引力场、水氢键和水分子团引力和两膜卷筒形状的固定，达到阻止水在两膜贴上卷成卷部位内流动的目的。

3.根据权利要求1所述的形成地下流动介质流动控制界面的方法，其特征在于：在所述膜（2）植入界面深度≥25m时，所述步骤⑧中构成膜卷筒的第二导轨（8）和第一导轨（7）同膜一起永久性植入地下。

4.根据权利要求1所述的形成地下流动介质流动控制界面的方法，其特征在于：所述步骤⑨中，在植入界面的水平长度达到40米，并且水平长度与槽的深度比为5/3范围内不允许填充浓护壁浆，超出上述范围以外的槽内，逐步充填浓护壁浆，利用浓护壁浆沉积对底部封闭，然后在起始端逐步填入破碎后的黏土直至填满；控制界面结尾端同起始端同样操作。

5.根据权利要求1所述的形成地下流动介质流动控制界面的方法，其特征在于：所述步骤②的制作筒状体（4）过程中，利用弧形托盘（5）作为模具和支撑物：先将弧形托盘（5）水平支起，再将膜卷体（9）的端部沿支起的弧形托盘（5）向下牵出，使膜（2）的下端中部在弧形托盘（5）上形成一个直径15㎝的筒状体（4）。

6.根据权利要求1所述的形成地下流动介质流动控制界面的方法，其特征在于：所述步骤⑧中构成膜卷筒的每段非卷曲部位的展开长度≥80㎝。

7.根据权利要求1所述的形成地下流动介质流动控制界面的方法，其特征在于：当地下控制界面为一水平轴线封闭型时，上述各步骤除控制界面起始端和结尾端除外，其它中间过程内容不变；a.变更部分控制界面起始端工位的④变更为：④将第一导轨（7）和第二导轨（8）的地上部分与地下部分脱离，第一导轨（7）留在地下部分称为预留导轨（11），第二导轨（8）留在地下部分称为预留结尾导轨；将支架（10）移至槽的下一个植入工位上方，安装调整支架（10）和第一导轨（7）及第二导轨（8），保持支架（10）上有足够的膜（2）和各导轨就位；b.变更部分控制界面结尾连接工位的⑨⑩合并称为⑨变更为：⑨将地下所有导轨都提出地上；向槽内充填浓浆液；由于本方法结构的特点，可使流体流动控制界面首尾相接形成一个闭环的界面。