干旱地區砂礫石河流生態修復的河道減滲方法技術

一種干旱地區砂礫石河流生態修復工程中的河道減滲方法，先由鈉基膨潤土與當地壤土按干重比１∶９摻混均勻形成混合土，再由混合土與砂礫料按干重比４∶６摻混均勻形成減滲混合料，在開挖清理壓實的河床上先鋪設減滲混合料層，再鋪設當地壤土減滲層，然后一同振動壓實；最后在減滲層上面回填鋪設現場開挖的砂石料作為保護層。本發明專利技術提供的河道減滲方法，采用的全是天然材料，減滲層砂礫料包含于減滲土中具有類似天然河道表層的抗沖和減滲雙重功能，與天然河道渾然一體，并可以達到較好的減滲效果，既能滿足河流生態修復減滲保水要求，又能保持河流生態系統的健康發展，可以應用于河流、湖泊、濕地的減滲工程，具有顯著的經濟、社會和生態效益。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種河道的減滲方法，尤其涉及一種干旱地區砂礫石河流生態修復工程中的 河道減滲方法。二
技術介紹
這里所涉及的干旱地區砂礫石河流一般位于流域中上游，河床質主要由砂、礫或卵石構 成，透水性大，而干旱地區往往水資源稀缺，少量的河道水源多因河床質透水性大而處于潛 流狀態，受全球氣候變化影響及社會經濟發展，水資源短缺更趨嚴重，受干旱影響的時間和 空間范圍均明顯擴大，眾多河流經常處于干涸狀態。河流是自然生態系統的重要組成部分，是地球生命的重要支持系統，為動植物的生存和 發展提供了基礎，是生態系統中生物多樣性、系統連續性、生態穩定性的保障，也是人類不 可或缺的生命線。目前，河流生命健康狀態已經得到世界各國的廣泛重視，河流生態修復需求越來越大。 河流水量的多少和有無則成為干旱地區河流生態修復的關鍵。水是河流生命健康及發揮其生 態功能的決定性因子。我國北方大部分城市干旱缺水，河流水量小甚至干涸，難以滿足河流生態修復需求。針 對干旱地區有限的水資源量，砂礫石河流生態修復工程中對河道進行減滲處理是必不可少的 關鍵環節。目前，河道減滲的方法大致有以下幾種l.河流硬化處理防滲，也即利用混凝土或漿砌 石對河道進行硬護砌，2.鋪設土工膜防滲，3.鋪設膨潤土防水毯防滲，4.鋪粘土層防滲。前兩 者雖能起到較好的防滲效果，但對河流自然生態系統存在不良影響，有損水相(河水)、土壤 相(河床、河岸)、氣相(水面以上接觸部分)和生物相(河流內部及周邊區域的植物、動物和微生物)的相互聯系，破壞了河流自然生態系統，河水失去自凈能力，水質惡化加快；第 三方案相對前兩者對自然生態系統影響略小，但在河道中增加一難降解的異物層，與自然河 道不太協調，同時， 一旦受洪水沖刷可能會被成片欣起；粘土層防滲則生態效果良好，但在 山區砂礫石河道中存在抗沖刷能力弱的缺點，也有部分地區粘土資源短缺。三
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種既能有效減少M道滲漏，又能保持河流生態系統健康發展的適 于千旱地區砂礫石河流生態修復的河道減滲方法。為河流生態修復(或河流景觀構建)提供更多可選技術方案。本專利技術技術方案包括以下步驟(1)選當地土質均勻、不含雜質的壤土土場，清除表層雜土、植物根莖，取下層原狀壤土；(2) 將現場砂礫料剔除5cm以上卵石，不含雜質；(3) 先由鈉基膨潤土與當地壤土按干重比l: 9摻混均勻形成混合土，再由混合土與現 場砂礫料按干重比4: 6摻混均勻形成減滲混合料；(4) 將河道上的淤泥、雜物清除，并開挖至設計基礎高程，平整壓實；開挖出的砂礫料 作為保護層回填料備用；(5) 在平整壓實的河床上先鋪設混合料減滲層，再鋪設當地壤土減滲層，兩層各自鋪設， 一同壓實，，形成減滲層，碾壓采用18噸振動碾，碾壓6 10遍，車速約2km/h，要求密實 度不小于95%，減滲層的壓實厚度為50cm左右，其中，混合料減滲層的壓實厚度為40cm 左右，當地壤土減滲層壓實厚度為10cm左右；機械碾壓不到的部位采用輔助夯具夯實，與 結構物交接處采用混合土填縫夯實；(6) 在減滲層上面回填步驟(4)中開挖出的所述砂礫料作為保護層，厚度30cm以上；(7) 所述減滲層和保護層應當覆蓋整個河道斷面，邊坡減滲層應延伸高出設計常水位 30cm以上，保護層同步向上順延并完全覆蓋減滲層；所述減滲混合料應當在摻混后2小時內完成鋪設基碾壓，分段分片碾壓，相鄰作業面的 搭縫碾壓寬度不小于10cm。禁止雨天施工，雨后復工碾壓應經晾曬、復壓處理。 優選地，當地壤土以黃土為最佳。若當地壤土為粘土，所述混合土適當減少或不用鈉基膨潤土。 若當地壤土為砂土，應適當加大混合土中的膨潤土比重。本專利技術提供的河道減滲方法，采用的全是天然材料，而且大部分可以就近取材，造價低， 減滲層砂礫料包含于減滲土中具有類似天然河道表層的抗沖和減滲雙重功能，與天然河道渾 然一體，并可以達到較好的減滲效果，既能滿足河流生態修復減滲保水要求，又能保持河流 生態系統的健康發展，可以應用于河流、湖泊、濕地的減滲工程，具有顯著的經濟、社會和 生態效益。本專利技術技術方案也可應用于中下游砂土河床質的河道減滲工程，僅將上述現場砂礫料改 為中下游河道的現場砂土料即可。四附圖說明圖1為河道減滲處理結構示意圖。圖中1為砂礫石保護層；2為減滲層，其中，21為當地壤土減滲層，22為混合料減滲層； 3為平整壓實的基礎；4為設計河底高程。五具體實施例方式本專利技術施工的主要步驟包括 (1)選當地土質均勻、不含雜質的壤土土場，土質以粘土、黃土為佳，砂土略差，清除表層雜土、植物根莖，取下層原狀壤土。(2) 將現場砂礫料剔除5cm以上卵石，不含雜質。(3) 先由鈉基膨潤土與當地壤土按千重比1: 9摻混均勻形成混合土，若當地壤土為粘 土則可適當減少或不用膨潤土，砂土則需適當加大膨潤土比重；再由混合土與現場砂礫料按 干重比4: 6摻混均勻形成減滲混合料。(4) 將河道上的淤泥、雜物清除，并開挖至設計基礎高程，平整壓實，形成平整壓實的 基礎3，開挖出的砂礫料可篩分作為保護層回填料。(5) 在平整壓實的河床上先鋪設混合料減滲層22，再鋪設當地壤土減滲層21，兩層各 自鋪設， 一同壓實，形成減滲層2,碾壓采用18噸振動碾，要求碾壓約6 10遍，車速約2km/h， 要求壓實密實度不小于95%，減滲層的壓實厚度為50cm左右，其中，混合料減滲層壓實厚 度為40cm左右，當地壤土減滲層壓實厚度為10cm左右；機械碾壓不到的部位采用輔助夯具 夯實，與結構物交接處采用混合土填縫夯實。(6) 減滲層大面積施工前應先進行小面積施工驗證，混合均勻度、配合比、碾壓密實度、 閉水試驗等經檢測合格后方可推廣施工。(7) 減滲層施工完成后須經抽樣閉水試驗檢測合格后方可進行下一道施工工序，要求處 理后滲透系數達到(1 5)X 10—5cm/s。(8) 在減滲層上面回填鋪設現場開挖的砂礫料作為砂礫石保護層l，厚度30cm以上。(9) 為了達到最好的減滲效果，所述減滲層和保護層應當覆蓋包括河床整個河道斷面， 即包括河床和邊坡，邊坡減滲層應延伸高出設計常水位30cm以上，保護層同步向上順延并 完全覆蓋減滲層，以防止水從側邊滲漏。(10) 減滲混合料應當在摻混后2小時內完成鋪設基碾壓，分段分片碾壓，相鄰作業面 的搭縫碾壓寬度不小于10cm。禁止雨天施工，雨后復工碾壓應經晾曬、復壓處理。本專利技術經工程實踐應用，抽樣閉水試驗滲透系數可達(1 3)X10—5cm/s，綜合滲透系統可達 5X105cm/s。權利要求1.一種，其特征在于，包括以下步驟(1)選當地土質均勻、不含雜質的壤土土場，清除表層雜土、植物根莖，取下層原狀壤土。(2)將現場砂礫料剔除5cm以上卵石，不含雜質。(3)先由鈉基膨潤土與當地壤土按干重比1∶9摻混均勻形成混合土，再由混合土與現場砂礫料按干重比4∶6摻混均勻形成減滲混合料。(4)將河道上的淤泥、雜物清除，并開挖至設計基礎高程，平整壓實；開挖出的砂礫料作為保護層回填料備用。(5)在平整壓實的河床上先鋪設混合料減滲層，再鋪設當地壤土減滲層，兩層各自鋪設，一同壓實，，形成減滲層，碾壓采用18噸振動碾，碾壓6～10遍，車速約2km/h，要求密實度不小于95％，減滲層的壓實厚度為50cm左右，其中，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種干旱地區砂礫石河流生態修復的河道減滲方法，其特征在于，包括以下步驟：　　　　（１）選當地土質均勻、不含雜質的壤土土場，清除表層雜土、植物根莖，取下層原狀壤土。　　　　（２）將現場砂礫料剔除５ｃｍ以上卵石，不含雜質。　　　　（３）先由鈉基膨潤土與當地壤土按干重比１∶９摻混均勻形成混合土，再由混合土與現場砂礫料按干重比４∶６摻混均勻形成減滲混合料。　　　　（４）將河道上的淤泥、雜物清除，并開挖至設計基礎高程，平整壓實；開挖出的砂礫料作為保護層回填料備用。　　　　（５）在平整壓實的河床上先鋪設混合料減滲層，再鋪設當地壤土減滲層，兩層各自鋪設，一同壓實，形成減滲層，碾壓采用１８噸振動碾，碾壓６～１０遍，車速約２ｋｍ／ｈ，要求密實度不小于９５％，減滲層的壓實厚度為５０ｃｍ左右，其中，混合料減滲層的壓實厚度為４０ｃｍ左右，當地壤土減滲層壓實厚度為１０ｃｍ左右；機械碾壓不到的部位采用輔助夯具夯實，與結構物交接處采用混合土填縫夯實。　　　　（６）在減滲層上面回填步驟（４）中開挖出的所述砂礫料作為保護層，厚度３０ｃｍ以上。　　　　（７）所述減滲層和保護層應當覆蓋整個河道斷面，邊坡減滲層應延伸高出設計常水位３０ｃｍ以上，保護層同步向上順延并完全覆蓋減滲層。　　　　所述減滲混合料應當在摻混后２小時內完成鋪設基碾壓，分段分片碾壓，相鄰作業面的搭縫碾壓寬度不小于１０ｃｍ。禁止雨天施工，雨后復工碾壓應經晾曬、復壓處理。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：錢文倉，黃炳彬，何春利，徐邦敬，李寶鎖，田志華，
申請(專利權)人：北京市水利科學研究所，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]