CN115387369B - 一种防渗墙与帷幕灌浆结合的柔性防渗结构及其施工方法 - Google Patents

一种防渗墙与帷幕灌浆结合的柔性防渗结构及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防渗墙与帷幕灌浆结合的柔性防渗结构及其施工方法,其包括包括防渗墙和位于所述防渗墙下部的防渗帷幕,所述防渗墙底端和防渗帷幕顶端设有墙幕连接层,该防渗结构的施工方法包括S1:渗漏通道识别、S2:帷幕灌浆施工、S3:泥浆排导槽构筑、S4:无接缝的防渗墙构筑。本发明适用于尾矿坝、垃圾填埋场的污染物地下渗漏处理,可在覆盖层与基岩层内形成一个连续无缝的防渗结构,在不影响尾矿库或垃圾填埋场正常运营的条件下,解决覆盖层和深部基岩裂隙中的渗漏问题,避免了渗漏液通过墙体接缝向外渗流,同时防渗墙和防渗帷幕的柔性使其具备一定的变形能力,避免由外力造成的墙体开裂破损。

Description

一种防渗墙与帷幕灌浆结合的柔性防渗结构及其施工方法
技术领域
本发明属于地下防渗工程领域,具体涉及一种防渗墙与帷幕灌浆结合的柔性防渗结构及其施工方法。
背景技术
对于尾矿、矿渣和垃圾等固体废弃物,通常采用堆置和填埋的方式进行处理,在此过程中,浸出液的渗漏会对生态环境产生污染,这种污染具有潜伏周期长、隐蔽等特点,对地下水和土壤存在严重影响,会产生土壤或水体酸化,重金属离子、有机物超标等情况,直接威胁到植被生长与人体健康。因此,污染源头的阻断防控已成为生态环境保护的关键问题之一。
目前,对于尾矿库或填埋场的防渗通常环库四周或下游建设垂直防渗墙隔绝污染物扩散,根据防渗结构的施工形式和材料可分为刚垂直防渗技术(槽式混凝土防渗墙、深层搅拌、高压旋喷帷幕、帷幕灌浆防渗墙)、塑性垂直防渗技术(水泥-粘土墙)、柔性垂直防渗技术(防渗土工膜)。大量实践表明,垂直防渗墙因施工工艺、质量管控的限制使防渗结构存在渗漏的风险。对于混凝土防渗墙、深层搅拌桩防渗墙和高压旋喷桩防渗墙适用于浅部松散地层,对于卵砾石层和基岩地层,上述方法均受到限制,且这类防渗墙的深度也受到施工设备和技术的限制,刚性和塑性防渗墙相邻墙段之间的连接工艺也是技术难点,接缝位置往往是渗漏的隐患点,同时,较强的刚度使防渗墙体在外力作用下易发生脆性断裂,形成渗漏裂缝。对于基岩地层的防渗常采用帷幕灌浆技术,工艺主要分为下行或上行分段纯压式和孔口封闭孔内循环式,但是对于浅埋深基岩存在冒浆的问题,且任未解决分段高压注浆和孔内浆液稳定性问题。
综上所述,现有技术的技术问题为渗漏液通过墙体接缝向外渗流和接缝处结构易受损的技术问题;现有注浆法中,浆液在覆盖层、土层扩散不均匀防渗结构不连续的技术问题;现有技术中水泥浆液在地下水赋存条件下被冲蚀分散而导致的耗浆量大和帷幕结构不密实造成的防渗效果差的问题。
发明内容
为了克服以上技术问题,本发明目的是本发明提供的一种无接缝防渗墙与帷幕灌浆结合的防渗结构及其施工方法,以解决刚性防渗体接缝渗漏与外力折断裂缝的问题以及单一技术防渗深度和适宜地层受限的问题。
本发明提供了如下的技术方案:
一种防渗墙与帷幕灌浆结合的柔性防渗结构,包括自地面深入地面下方的防渗墙(3)和位于所述防渗墙(3)下部的防渗帷幕,其特征在于,所述防渗墙(3)底端和所述防渗帷幕顶端设有墙幕连接层(4);所述防渗墙(3)和所述墙幕连接层(4)为一体式,由柔性防渗浆液固化形成,所述墙幕连接层(4)将所述防渗帷幕顶端覆盖,所述防渗墙(3)和所述防渗帷幕无接缝连接;所述防渗帷幕为帷幕灌浆结构,包括设于所述防渗墙(3)下方的多排自所述防渗墙(3)底部贯通至地层深处的帷幕灌浆孔,所述帷幕灌浆孔内灌注有柔性防渗浆液,柔性防渗浆液在地下渗漏缝隙中流动蔓延成网状并在一段时间内逐渐固化,形成所述防渗帷幕。
上述实施方式中,防渗墙和墙幕连接层为一体式,由柔性防渗浆液固化后形成,墙幕连接层将防渗帷幕顶端无缝包裹住,使防渗结构的无接缝,防渗效果更优。其中的柔性防渗浆液在现有技术中选择。可供优选的柔性防渗浆液选择的性能指标参数列举如下:可泵期10~180min;初凝时间在可泵期后为1~15h;凝结产生的浆液结石体28d渗透系数<1×10-7cm/s;28d无侧限抗压强度0.5~3MPa;弹性模量≤100MPa;对Hg、As、Pb、Cd和Cr离子的阻滞率≥99.5%。根据现场施工需要,本发明可优选的柔性防渗浆液的性能指标可满足以上所述的任意单个性能指标或者任意性能指标的组合。
根据一些实施方式,所述柔性防渗浆液选自粘度时变浆液。
上述实施方式中,所述粘度时变浆液即为粘度时变性浆液,其为水泥基浆液,具有初始流动度高、可泵期可调和凝结时间可控的特点,可有效避免动水的冲蚀,提高封堵效率。如公开号为CN105036628A,发明名称为“一种粘度时变性浆液及其制备方法”的发明申请文件中公开的粘度时变性浆液。
根据一些实施方式,所述帷幕灌浆孔深入至基岩之下。
根据一些实施方式,所述帷幕灌浆孔包括按照渗漏上下游方向设置的至少三排并排排列的孔,即为上排孔(5)、中排孔(6)、下排孔(7),所述上、中、下排孔各包含多个孔,在所述上、中、下排孔内灌注所述粘度时变浆液。
根据一些实施方式,所述上、中、下排孔的孔距均为1.0m~2.5m,排距1.25m~2.75m,终孔直径60~110mm。
本发明还提供了所述防渗墙与帷幕灌浆结合的柔性防渗结构的施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:渗漏通道识别:查明渗漏通道分布情况;
S2:帷幕灌浆施工:根据渗漏通道分布情况,基于所述柔性防渗结构,在待布置该柔性防渗结构的场地四周进行所述帷幕灌浆孔的钻孔布设,钻孔穿过场地的覆盖层至基岩后,采用所述柔性防渗浆液进行封闭式注浆;
S3:泥浆排导槽构筑:采用砌筑的方式砌筑高度为20~30cm,位于所述帷幕灌浆孔之间、地面上的泥浆排导槽,所述泥浆排导槽的宽度范围为0.6~1.0m;
S4:无接缝的所述防渗墙(3)构筑:在帷幕灌浆孔顶端,利用啮合式沉箱对所述防渗墙(3)进行成槽施工,所述沉箱根据所述防渗墙(3)的墙体设计厚度、深度选取,所述沉箱穿过所述帷幕灌浆孔顶部一段距离;然后向所述沉箱内部灌注柔性防渗浆液,并提拔所述沉箱,构筑成墙幕连接层(4)和防渗墙(3)的墙体。
上述实施方式中,可在尾矿库和填埋场的渗漏点,根据以上施工方法,能够提供的覆盖层与基岩的综合防渗结构施工步骤,实现防渗结构的柔性与无接缝特点,达到全面防渗的目的。
根据一些实施方式,S1步骤中,所述渗漏通道识别的方法包括现场调查、地质钻探法、地球物理探测法或地球化学探测法中的一种或多种。
根据一些实施方式,S2步骤中,所述帷幕灌浆孔包括按照渗漏上下游方向设置的至少三排并排排列的孔,包括位于渗漏上游方向的上排孔(5)、中排孔(6)、下排孔(7),所述上、中、下排孔各包含多个孔,在所述上、中、下排孔内灌注所述粘度时变浆液,所述上排孔(5)和下排孔(7)的顶端高于所述防渗墙(3)底端2~3m,其下端深入完整基岩0.5~1.0m。
根据一些实施方式,在S2步骤中,对所述上、中、下排孔灌浆时,将全孔按照孔深分成2段以上进行灌浆,单段长度为3~5m。
根据一些实施方式,S4步骤中,所述成槽施工中,使用若干幅振冲啮合式沉箱依次操作,其中,后一幅沉箱在其前一幅沉箱下至预定深度后再开始下放,并待其自身下至预定深度后,向其前一幅沉箱内注入所述柔性防渗浆液,并提升该前一幅沉箱,然后按以上过程依次施工。
相比于现有技术,本发明具备以下有益效果:
本发明所提供的无接缝的柔性防渗结构,避免了渗漏液通过墙体接缝向外渗流和接缝处结构易受损的技术问题;同时构筑防渗结构的粘度时变浆液或柔性防渗浆液具有柔性,该柔性特征使防渗结构具备一定的变形能力,避免了由外力作用造成的墙体的脆性开裂破损。
本发明在不影响尾矿库或垃圾填埋场正常运营的条件下,解决覆盖层和深部基岩裂隙中的渗漏问题,解决常规注浆法中浆液在覆盖层、土层扩散不均匀防渗结构不连续的问题;解决常规水泥浆液在地下水赋存条件下被冲蚀分散而导致的耗浆量大和帷幕结构不密实造成的防渗效果差的问题;同时利用浆液的特性实现对渗漏液体的过滤,使渗滤液达到水体排放标准。本发明用于尾矿坝、垃圾填埋场的污染物地下渗漏处理,可在覆盖层与基岩层内形成一个连续无缝的柔性防渗结构。
附图说明
图1是本发明提供的一实施例的施工方法流程图;
图2是本发明提供的一实施例的防渗结构的纵截面示意图;
图3是本发明提供的一实施例的沉箱施工示意图。
附图标号说明:
1、坝体;2、泥浆排导槽;3、防渗墙;4、墙幕连接层;5、上排孔;6、中排孔;7、下排孔。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明进行详细描述,但需要理解的是,所述实施例和附图仅用于对本发明进行示例性的描述,而并不能对本发明的保护范围构成任何限制。所有包含在本发明的发明宗旨范围内的合理的变换和组合均落入本发明的保护范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”,“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制;术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,此外,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的基本原理是,尾矿库和垃圾填埋场的渗漏通道主要是坝体下部土体孔隙和岩体裂隙,渗漏具有埋深大和隐蔽性强的特点,按照地质层的分层自上而下依次为覆盖层、砂土层等软土层、卵砾石层、风华基岩、裂隙发育基岩。故采用地球物理勘探、地球化学勘探与地质钻探相结合的方法查明渗漏通道的三维分布特征,以此针对性展开防渗结构的设计;利用沉箱配合柔性防渗浆液在土层或覆盖层等水泥基浆液难以渗透扩散地层形成无接缝地下连续墙。
下面结合附图对本发明进行进一步说明。
如图2所示一实施例,防渗墙与帷幕灌浆结合的柔性防渗结构,是由设于尾矿坝体1或填埋场的渗漏方向下游的无接缝连续的防渗墙3和位于防渗墙3下部的防渗帷幕构成的,防渗墙3底端和防渗帷幕顶端之间设有无接缝的墙幕连接层4,防渗墙3和墙幕连接层4是一体式的,由柔性防渗浆液固化形成;墙幕连接层4将防渗帷幕的顶端包裹覆盖一定的高度,通过墙幕连接层4将防渗墙3和防渗帷幕之间无缝连接。防渗帷幕为帷幕灌浆结构,包括设于所述防渗墙3下方的多排帷幕灌浆孔,帷幕灌浆孔内灌注有柔性防渗浆液,柔性防渗浆液在地下渗漏缝隙中流动蔓延成网状并在一段时间内逐渐固化,形成防渗帷幕。
具体防渗墙3用于地层中覆盖层或软土层的防渗;位于下部基岩与卵砾石层的防渗帷幕为帷幕灌浆结构,确保地层深处的渗漏缝隙被封堵住。其中的柔性防渗浆液是由水泥、粘土、膨润土和外掺剂混合配置而成,其具体组分为现有技术,此处不再赘述,需要考虑可选择柔性防渗浆液的性能包括有:可泵期10~180min;初凝时间在可泵期后为1~15h;凝结产生的浆液结石体28d渗透系数<1×
10-7cm/s,28d无侧限抗压强度0.5~3MPa,弹性模量≤100MPa,对Hg、As、Pb、Cd和Cr等重金属离子的阻滞率≥99.5%。根据现场情况和施工需要,以上选择满足单个或任意的性能指标组合的柔性防渗浆液能够满足尾矿库和垃圾填埋场的柔性防渗结构建设的需求。
防渗帷幕是由设于墙体下方的多排的帷幕灌浆孔合围灌浆构筑,帷幕灌浆孔内灌注有柔性防渗浆液,柔性防渗浆液在地下渗漏缝隙中流动,蔓延成网状,并在一段时间内逐渐固化,封堵渗漏通道,隔离污染液体及其中的污染物渗透,形成防渗帷幕。进一步,柔性防渗浆液为粘度时变浆液。粘度时变浆液具有初始流动度高、可泵期可调和凝结时间可控的特点,可有效避免动水的冲蚀,提高封堵效率。粘度时变浆液为现有技术,此处不再赘述。
帷幕灌浆孔包括按照渗漏方向的上中下游至少三排并排排列的孔,即为上排孔5、中排孔6、下排孔7,上、中、下排孔各包含多个孔,在上、中、下排孔内灌注所述粘度时变浆液。上、中、下排孔的孔距均为1.0m~2.5m,排距1.25m~2.75m,终孔直径60mm~110mm。可具体选择上、中、下排孔的孔距为1.5m,排距1.5m。上、中、下排孔的钻孔可采用回转式钻进也可采用冲击回转钻进。
从上、中、下游三个方向上全方位设置灌浆孔,多排防渗帷幕灌浆按照三角形布置,可保证两个灌浆孔的浆液具有一定的搭接范围,使整个灌浆区域的孔隙、裂隙完全被浆液充填,渗漏通道完全被封堵;此外,多排的布置也可以确保防渗帷幕具有有效的防渗厚度,避免由于单一排或两排孔注浆时浆液受到地下水和渗漏液的侵蚀导致有效的防渗体厚度较小或无法完全封堵孔隙或裂隙,同时三排孔在确保泄漏点能够更全面的被封堵住的同时成本较低,也具有良好的经济性。
在既有尾矿库或填埋场中,将防渗结构设置在填埋场下游或坝体1四周,在防渗帷幕灌浆浆液凝固后,利用沉箱对覆盖层与基岩接触部位进行机械与水利切割,然后灌注柔性防渗浆液,等待柔性防渗浆液凝结固化后,便可完成综合防渗结构的施工。沉箱可为振冲啮合式,利用振冲啮合式沉箱对覆盖层与基岩接触部位进行机械与水利切割较为便利。
本发明还提供了一种防渗墙与帷幕灌浆结合的柔性防渗结构的施工方法,如图1所示流程,具体实施中可包括如下施工步骤:
S1:渗漏通道识别:查明渗漏通道分布情况;
S2:帷幕灌浆施工:根据渗漏通道分布情况,基于柔性防渗结构,在待布置该柔性防渗结构的场地四周进行帷幕灌浆孔的钻孔布设,钻孔穿过场地的覆盖层至基岩后,采用粘度时变浆液进行封闭式注浆;
S3:泥浆排导槽2构筑:采用砌筑的方式砌筑高度为20~30cm,位于上排孔5和下排孔6之间的、地面上的泥浆排导槽2,泥浆排导槽2的宽度范围为0.6~1.0m;
S4:无接缝的防渗墙3构筑:在帷幕灌浆孔顶端,利用啮合式沉箱进行防渗墙3成槽施工,沉箱根据墙体设计厚度、深度选取,沉箱穿过帷幕灌浆孔顶部一段距离,然后向所述沉箱内灌注柔性防渗浆液,并提拔沉箱,构筑成防渗墙3的墙体和墙幕连接层4。
在施工过程中,根据渗漏通道的分布,设计方案中可包括防渗墙3的墙体的深度d、厚度h、长度L,帷幕注浆孔的布置方式、钻孔深度、钻孔结构,灌浆压力、灌浆量、灌浆终止条件等参数、浆液的种类及配比。在S2步骤中,对帷幕灌浆孔进行钻孔布设时,将根据当地的地质条件,较常见的是钻头依次穿过覆盖层、砂土层等软土层、卵砾石层、风华基岩、裂隙发育基岩,直至深入完整基岩下0.5~1.0m;下部基岩裂隙渗漏通道采用钻孔灌浆的方式对渗漏通道进行封堵,其中上、下排孔7灌浆浆液选用粘度时变浆液,其目的在于利用粘度时变浆液的粘度突变特性和可控凝结性,在保证注浆扩散距离的前提先防治地下水的冲蚀,中排孔6可采用粘度时变浆液也可采用柔性防渗浆液,具体根据上、下排孔7灌浆效果确定。
根据一些较佳的实施方式,在S1步骤中,渗漏通道识别的方法包括现场调查、地质钻探法、地球物理探测法或地球化学探测法中的一种或多种。
地球物理探测法包括高密度电法、磁法和地震法;地球化学探测法包括同位素失踪法;地质钻探法可采用回转钻进、冲击钻进和冲击回转钻进;具体使用四种方法中任一或者任意组合的方法,根据现场踏勘与平面位置控制点,在尾矿坝或垃圾填埋场下游布设物理勘探线与钻探孔位置;确定渗漏通道深度、平面位置参数。其中,使用地质钻探法时,从尾矿坝或填埋场边缘向下游和沿边界探测,钻孔孔距3~5m;高密度电法和地震法探测的布线密度应<3m;地球化学测试试样在勘探钻孔中提取。
进一步,在S2步骤中,上、中、下排孔的灌浆压力值从小到大依次为上排孔5、下排孔7、中排孔6;上排孔5最大注浆压力范围0.5~1.0Mpa;下排孔7最大注浆压力范围0.5~1.5Mpa;中排孔6的最大注浆压力范围0.5~2.0MPa。采用三缸泵分段灌注粘度时变浆液,对带压动水渗漏通道进行封堵,实现对动水的控制。粘度时变浆液采用连续灌注的方式直至达到结束标准。采用凝结时间稍长的粘度时变浆液进行下排注浆孔的连续灌注,此排孔的注浆压力高于上排孔5;中排孔6采用三缸泵分段灌注水泥浆、粘度时变浆液或柔性防渗浆液,此阶段注浆压力最高,使浆液充分扩散并充填地层的孔隙。
另外,S2步骤中,帷幕灌浆孔的孔内封闭式注浆分为纯压式注浆和局部循环注浆两种;其中利用水压止浆塞进行孔内封闭,注浆段长度可根据地层裂隙发育程度确定为1m~5m;止浆塞封闭位置应位于基岩或硬粘土层上。在封闭孔段进行洗孔,钻孔清洗应保证经止浆塞排水清澈。
进一步,在S2步骤中,上排孔5和下排孔7的顶端高于防渗墙3底端2~3m,其下端深入完整基岩0.5~1.0m。防渗帷幕深入至基岩层以下,防渗结构的整体性能可靠度更高。
进一步,在S2步骤中,帷幕灌浆孔的上、中、下排孔灌浆时,将全孔按照孔深分成2段以上进行灌浆,单段长度为3-5m,当遇到塌孔或大渗漏时还可适当缩短段长。在此实施方式中,对注浆孔进行分段可有效保证灌浆的质量,确保裂隙、孔隙被完全充填。
在S2步骤中,粘度时变浆液的可泵期的范围为15~40min,可根据地层情况、钻孔深度、制浆站与注浆距离等参数确定。可泵期是由粘度时变浆液的流动度与可泵期根据裂隙的发育程度确定。
在S4步骤中,如图3的左图所示工序1,沉箱为振冲啮合式,无接缝防渗墙3构筑时,第二幅沉箱应在第一幅沉箱下至预定深度后开始下放,如图3的右图所示工序2,待第二幅沉箱下至预定深度后,向第一副沉箱内注入柔性防渗浆液并注浆以提升沉箱,形成第一幅柔性墙,第一幅柔性墙为防渗墙的一部分,然后依次施工后续沉箱,完成后续部分的防渗墙和墙幕连接层4的构筑。
在上述实施方式中,振冲啮合式沉箱包括箱体、箱靴、振冲器、导轨及射流喷嘴组成,振冲啮合式沉箱在施工时以振动下沉为主,当遇到硬质土层、砂卵石层时开启射流器,辅助沉箱下沉,其为现有技术,此处不再赘述。其中,软弱土层、砂层、碎石层沉箱的下沉主要采用振动方式,当遇到硬质土层时,可开启射流辅助下沉。复合型地层采用“振冲射流结合”的工艺进行沉箱下沉,即浅部软土采用振冲挤密的方法,当遇到致密硬质粘土层或致密砂层时,利用射流器对地层进行破碎并持续开启振冲器振动下沉;第一幅沉箱下沉完成后,按照相同工序利用啮合机构施工第二幅沉箱。两幅沉箱就位后,将制备好的柔性防渗浆液从沉箱上部进浆口注入沉箱直至充满沉箱,然后利用振冲器上提沉箱,上提速度为1~2m/min,并不断向沉箱内补充浆液;待第三幅沉箱就位后,可开始上提第二幅沉箱,沉箱最晚上提时间应在浆液失去流动性前。无接缝的防渗墙3是一副墙接一副墙的连续施工,不可跳跃式施工,防止造成中间墙体无法连接。
以上实施例仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种防渗墙与帷幕灌浆结合的柔性防渗结构,包括自地面深入地面下方的防渗墙(3)和位于所述防渗墙(3)下部的防渗帷幕,其特征在于,所述防渗墙(3)底端和所述防渗帷幕顶端设有墙幕连接层(4);所述防渗墙(3)和所述墙幕连接层(4)为一体式,由柔性防渗浆液固化形成,所述墙幕连接层(4)将所述防渗帷幕顶端覆盖,所述防渗墙(3)和所述防渗帷幕无接缝连接;所述防渗帷幕为帷幕灌浆结构,包括设于所述防渗墙(3)下方的多排自所述防渗墙(3)底部贯通至地层深处的帷幕灌浆孔,所述帷幕灌浆孔内灌注有柔性防渗浆液,柔性防渗浆液在地下渗漏缝隙中流动蔓延成网状并在一段时间内逐渐固化,形成所述防渗帷幕;所述柔性防渗浆液选自粘度时变浆液;所述帷幕灌浆孔深入至基岩之下;所述帷幕灌浆孔包括按照渗漏上下游方向设置的至少三排并排排列的孔,即为上排孔(5)、中排孔(6)、下排孔(7),所述上、中、下排孔各包含多个孔,在所述上、中、下排孔内灌注所述粘度时变浆液。
2.根据权利要求1所述的柔性防渗结构,其特征在于,所述上、中、下排孔的孔距均为1.0m~2.5m,排距1.25m~2.75m,终孔直径60~110mm。
3.根据权利要求1~2任一所述的防渗墙与帷幕灌浆结合的柔性防渗结构的施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:渗漏通道识别:查明渗漏通道分布情况;
S2:帷幕灌浆施工:根据渗漏通道分布情况,基于所述柔性防渗结构,在待布置该柔性防渗结构的场地四周进行所述帷幕灌浆孔的钻孔布设,钻孔穿过场地的覆盖层至基岩后,采用所述柔性防渗浆液进行封闭式注浆;
S3:泥浆排导槽构筑:采用砌筑的方式砌筑高度为20~30cm,位于所述帷幕灌浆孔之间、地面上的泥浆排导槽,所述泥浆排导槽的宽度范围为0.6~1.0m;
S4:无接缝的所述防渗墙(3)构筑:在帷幕灌浆孔顶端,利用啮合式沉箱对所述防渗墙(3)进行成槽施工,所述沉箱根据所述防渗墙(3)的墙体设计厚度、深度选取,所述沉箱穿过所述帷幕灌浆孔顶部一段距离;然后向所述沉箱内部灌注柔性防渗浆液,并提拔所述沉箱,构筑成墙幕连接层(4)和防渗墙(3)的墙体。
4.根据权利要求3所述的施工方法,其特征在于,S1步骤中,所述渗漏通道识别的方法包括:现场调查、地质钻探法、地球物理探测法或地球化学探测法中的一种或多种。
5.根据权利要求3所述的施工方法,其特征在于,在S2步骤中,所述帷幕灌浆孔包括按照渗漏上下游方向设置的至少三排并排排列的孔,包括位于渗漏上游方向的上排孔(5)、中排孔(6)、下排孔(7),所述上、中、下排孔各包含多个孔,在所述上、中、下排孔内灌注所述粘度时变浆液,所述上排孔(5)和下排孔(7)的顶端高于所述防渗墙(3)底端2~3m,其下端深入完整基岩0.5~1.0m。
6.根据权利要求5所述的施工方法,其特征在于,在S2步骤中,对所述上、中、下排孔灌浆时,将全孔按照孔深分成2段以上进行灌浆,单段长度为3~5m。
7.根据权利要求3所述的施工方法,其特征在于,在S4步骤中,所述成槽施工中,使用若干幅振冲啮合式沉箱依次操作,其中,后一幅沉箱在其前一幅沉箱下至预定深度后再开始下放,并待其自身下至预定深度后,向其前一幅沉箱内注入所述柔性防渗浆液,并提升该前一幅沉箱,然后按以上过程依次施工。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104141314A (zh) * 2014-08-06 2014-11-12 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司 在岩、土两种介质中形成完整防渗帷幕的方法
CN204690692U (zh) * 2015-06-01 2015-10-07 南京明辉建设有限公司 土石混合坝上下连体垂直组合防渗结构
CN109837928A (zh) * 2018-09-12 2019-06-04 中国环境科学研究院 防渗帷幕、导排防渗系统及防渗帷幕的应用方法
CN112095613A (zh) * 2020-10-15 2020-12-18 北京高能时代环境技术股份有限公司 一种兼具槽体电磁支护功能的土工膜垂直铺设装置
CN114703795A (zh) * 2022-03-31 2022-07-05 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司 一种岩溶发育区挡水建筑物防渗帷幕的施工方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2258874A (en) * 1991-08-17 1993-02-24 Peter John Town Method of forming an impervious barrier beneath a thoroughfare
CN201485884U (zh) * 2009-09-09 2010-05-26 中国瑞林工程技术有限公司 尾矿库垂直防渗装置
CN102011412A (zh) * 2010-12-31 2011-04-13 中国水电顾问集团中南勘测设计研究院 混凝土防渗墙接头
CN202482882U (zh) * 2012-02-27 2012-10-10 华侨大学 垃圾卫生填埋场垂直复合帷幕
US9080300B2 (en) * 2013-04-19 2015-07-14 SAFEKEY Engineering Technology(Zhengzhou), Ltd. Polymer grouting method for constructing ultra-thin anti-seepage wall
CN103628451B (zh) * 2013-11-07 2016-06-29 日照市三联调水有限公司 水利工程上的防渗止水结构
CN104358270A (zh) * 2014-12-03 2015-02-18 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 深厚覆盖层上高心墙堆石坝坝基防渗结构
CN104805871A (zh) * 2015-04-30 2015-07-29 北京高能时代环境技术股份有限公司 复合型垂直防渗屏障及其应用
CN105036628B (zh) * 2015-07-31 2017-04-12 成都理工大学 一种粘度时变性浆液及其制备方法
CN105201001B (zh) * 2015-10-10 2017-05-03 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 一种岩溶地区大型溶洞的复合防渗结构及其施工方法
CN105672365B (zh) * 2016-03-31 2017-10-13 天津中联格林科技发展有限公司 Gcl垂直防渗墙及其制备方法
CN107780422A (zh) * 2017-11-21 2018-03-09 中船第九设计研究院工程有限公司 一种高压旋喷桩止水帷幕的沉箱围堰方法
CN108412498B (zh) * 2018-03-06 2019-04-02 山东科技大学 冻结凿井法施工井筒环形致灾通道注浆治理设计方法
CN111519580A (zh) * 2020-06-11 2020-08-11 中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司 一种堤防防渗结构及施工方法
CN111852513A (zh) * 2020-07-29 2020-10-30 中国矿业大学 一种利用爆破在富水孔隙岩层形成隔水注浆帷幕施工方法
RU2754380C1 (ru) * 2020-12-21 2021-09-01 Публичное акционерное общество "Федеральная гидрогенерирующая компания - РусГидро" (ПАО "РусГидро") Способ ликвидации протечек и повышенной фильтрации грунтовых гидротехнических сооружений
CN216739713U (zh) * 2021-12-31 2022-06-14 湖北水总水利水电建设股份有限公司 一种岩溶地区灌浆帷幕结构
CN114934480B (zh) * 2022-07-04 2024-03-01 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司 堰塞体防渗加固中刚柔防渗体间接头型式

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104141314A (zh) * 2014-08-06 2014-11-12 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司 在岩、土两种介质中形成完整防渗帷幕的方法
CN204690692U (zh) * 2015-06-01 2015-10-07 南京明辉建设有限公司 土石混合坝上下连体垂直组合防渗结构
CN109837928A (zh) * 2018-09-12 2019-06-04 中国环境科学研究院 防渗帷幕、导排防渗系统及防渗帷幕的应用方法
CN112095613A (zh) * 2020-10-15 2020-12-18 北京高能时代环境技术股份有限公司 一种兼具槽体电磁支护功能的土工膜垂直铺设装置
CN114703795A (zh) * 2022-03-31 2022-07-05 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司 一种岩溶发育区挡水建筑物防渗帷幕的施工方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
岩溶区尾矿库防渗漏综合治理技术研究;刘婷;朱远乐;廖文景;;采矿技术(04) *
某尾矿库灌浆防渗堵漏施工实践;韦兴标;何德顺;冯周飞;;地基处理(02) *
混凝土防渗墙(面板)大坝防渗堵漏灌浆技术研究;劳武;红水河(04) *
韩村水库大坝防渗设计及效果评价;贺永强;唐兵;;甘肃水利水电技术(09) *

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