防水帷幕设计及作用

在水源与矿井或采区之间的主要涌水通道上，将预先制备的浆液经过钻孔压入岩层裂隙，浆液沿裂隙渗透扩散并凝固、硬化，从而形成的防止地下水渗透的帷幕。防水帷幕的实质，是利用钻孔灌注浆液的方法，改变矿床充水途径上某些地段的岩层渗透性能，拦截帷幕以外的大量地下水。为了提高帷幕的防渗透能力，可在矿区开采境界以外，矿体充水的补给方向上，选择过流断面比较集中的地段布置注浆钻孔，使注入钻孔内的浆液能够很好地扩散、渗透、相互联结，形成一道地下防水墙。因此，帷幕两端应坐落在隔水岩层上，钻孔间距不应大于浆液扩散半径的两倍，注浆深度应穿透含水层。（见下图1）

1—防水帷幕；2—矿床；3—隔水层

4—含水层；5—来水方向；6—观测孔

防水帷幕形成后，地下水的通路被截断，帷幕以外的地下水位大幅度上升，帷幕以内的地下水位大幅度下降，帷幕两侧形成较大的水位差。为了随时了解帷幕的防渗性能，可在帷幕两侧设观测孔，其深度应能观测到最大水位降深。

帷幕注浆堵水是用较密的钻孔，将粘土、水泥、 水玻璃等材料混合后注入含水层中，快速凝固形成 地下帷幕，切断地下水补给通道，金州石棉矿为了 堵住海水沿断层裂隙进入井下，曾进行了帷幕注浆 工作，后因地质构造发生变化，注浆未能获得成功。 但是，根据煤炭系统的经验，在含水层厚度较小，流 量较大，水文地质条件清楚，并具有隔水边界地区， 采用帷幕注浆堵截地下水，是一种较好的方法。

防水帷幕的注浆工艺过程和设备都比较简单，隔水效果好，是各国广泛采用的矿井防水措施之一。中国矿山应用防水帷幕这种防水措施，对保护地下水资源、降低排水疏干费用、避免因疏干引起的地表塌陷等收到了很好的效果。这种方法适用于地下水动量大、服务年限长、有明显的水文地质边界的矿山。 2100433B

按防渗帷幕的灌浆孔排数分为两排孔帷幕和多排孔帷幕。地质条件复杂且水头较高时,多采用3排以上的多排孔帷幕。按灌浆孔底部是否深入相对不透水岩层划分：深入的称封闭式帷幕；不深入的称悬挂式帷幕 。

截水帷幕是用以阻隔或减少地下水通过基坑侧壁与坑底流入基坑和控制基坑外地下水位下降的幕墙状竖向截水体。截水帷幕的渗透系数宜小于1.0*10负6次方cm/s。

截水帷幕常用高压喷射注浆、地下连续墙、小齿口钢板桩、深层水泥土搅拌桩等。

地下基坑防水设施 比如：连续搅拌桩（水泥土搅拌桩等），单管、三管旋喷桩形成的止水墙称为止水帷幕。 止水帷幕是一个概念，是工程主体外围止水系列的总称。 有些不是很深大的基坑，它的基坑围护分3个部分。一部分是挡土桩部分，其作用主要的起到挡土墙的作用，形式可能有钢筋混凝土灌注桩或其它形式的桩，桩与桩之间有一定的空隙，但是能挡土。二部分是止水帷幕部分，其作用是使挡土墙后的土体固结，阻断基坑内外的水层交流，形式可能是水泥土搅拌桩或者压密注浆。三部分是支撑。

（1）工作面和周边围岩均布孔，进行全断面全封闭深孔注浆固结止水，在隧道开挖断面周边能形成一定厚度的堵水帷幕，对于水源保护要求高，帷幕注浆在以堵为主的隧道和地下工程尤为合适。

（2）注浆孔深度大，注浆段长度20cm以上时，帷幕注浆可减少注浆与开挖工序的频繁倒换和作业的循环次数，可以加快工程进度。