一种受损河槽基质修复方法与流程

1.本发明属于河槽修复技术领域，具体涉及一种受损河槽基质修复方法。


背景技术：

2.随着经济的发展，水生态系统的健康可持续发展备受关注。对于水资源紧缺的地区，受砂砾等人为扰动影响，天然河湖基底减渗层遭受破坏，渗透性远大于天然状况，难以维持地表水自然稳定的水生态系统，严重影响区域生态品质。
3.现有技术中的修复方法多采用膨润土防水毯、土工膜、膨润土夹层、黏土回填等手段，但存在施工复杂、采用化工材料影响自然生态、抗冲刷性能差、造价高等问题。
4.例如，现有技术公开了一种天然河流膨润土夹层减渗方法，该方法包括以下步骤，(1)选当地土质均匀、不含杂质的壤土土场，清除表面杂土、植物根茎，取下层原状壤土；(2)清理河道杂物和淤泥，开挖至设计河道基础高程；将开挖出的砂砾料和卵砾石筛分，备用；(3)在开挖清理平整后的河道上先铺设一层当地壤土垫层，压实，表面平整，打毛；(4)在当地壤土垫层上铺一层天然钠基膨润土，然后在膨润土上方另铺一层当地壤土，两层铺完后以振动均匀压实，形成中间为天然钠基膨润土减渗层、上下为当地壤土层的膨润土夹层减渗层；(5)将步骤(2)中备用的砂砾料作为反滤层回填在减渗层的上方，然后再将步骤(2)中备用的卵砾石作为保护层回填在砂砾料反滤层上面；(6)所述减渗层、反滤层和保护层应当覆盖整个河道断面，边坡减渗层应延伸高出设计常水位30cm以上，反滤层和保护层同步向上顺延并完全覆盖减渗层，以防水流从侧边渗漏。
5.但是现有技术中的修复方法，需要大规模挖填，施工复杂，容易破坏原有的生态，并且存在修复方法造价高、修复后抗冲刷性能差的问题。


技术实现要素：

6.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中修复方法需大规模挖填，施工复杂，容易破坏原有的生态并且修复方法造价高、修复后抗冲刷性能差的缺陷，从而提供一种受损河槽基质修复方法。
7.为此，本发明提供了以下技术方案，
8.本发明提供了一种受损河槽基质修复方法，包括以下步骤，
9.(1)水化分级：将膨润土和水进行混合均匀、静置分级，得到上层悬浮液和下层泥浆；
10.(2)粗空隙淤闭：将所述泥浆浇灌至待修复的河槽基质工程区至出现积水、风干；
11.(3)细空隙淤闭：将所述悬浮液浇灌至粗空隙淤闭修复后的河槽基质工程区中直至出现积水、风干。
12.可选的，所述步骤(2)重复3-5次；
13.和/或，所述步骤(3)重复3-5次。
14.可选的，所述风干时间为1-7d。
15.可选的，所述步骤(1)中天然钠基膨润土和水的质量比为1：(10-15)。
16.可选的，所述步骤(1)中静置时间为15-60min。
17.可选的，所述膨润土为天然钠基膨润土、天然钙基膨润土、改性膨润土中的至少一种；
18.可选的，所述钠基膨润土可以为纳米级天然钠基膨润土；
19.典型非限定性的，所述纳米级天然钠基膨润土的技术指标如下表所示：
[0020][0021]
可选的，还包括在步骤(1)之前对待修复的河槽基质工程区进行场地表层清理。
[0022]
可选的，清理方法包括：清除待修复的河槽基质工程区地表枯枝落叶、杂草，以及表层10-30cm的表土，原状乔灌木无需清除；
[0023]
和/或，清理范围高出日常水位30-50cm，并构建隔堤进行分区；
[0024]
可选的，每个分区隔堤间距为10-30m，相应面积为100-900m2。
[0025]
可选的，还包括在步骤(3)之后进行表土回填。
[0026]
可选的，将剩余泥浆跟表土掺混均匀，铺设于细空隙淤闭修复后的河槽基质工程区表面；
[0027]
所述表土为现场表层清理的土
[0028]
可选的，铺设厚度为10-30cm。
[0029]
本发明提供的技术方案，具有如下优点，
[0030]
1.本发明提供了一种受损河槽基质修复方法，包括以下步骤，(1)水化分级：将膨润土和水进行混合均匀、静置分级，得到上层悬浮液和下层泥浆；(2)粗空隙淤闭：将所述泥浆浇灌至待修复的河槽基质工程区至出现积水、风干；(3)细空隙淤闭：将所述悬浮液浇灌至粗空隙淤闭修复后的河槽基质工程区中直至出现积水、风干。本发明是基于原有基质的原位修复方法，施工简单，无需大规模挖填，并且生态效果良好。本发明通过水化、分级处理，可应对不同粒径组成的基质结构空隙，并将分级处理后的矿物填料输送至基质结构内部空隙。本发明借鉴卵砾石天然河槽基质空隙自然淤闭机理，针对天然河槽基质受人为扰动破坏问题，通过原位浇灌、晾干交替灌注方法，逐步淤闭河槽基质内部透水空隙，无需大规模挖填施工。本发明所用方法不改变原状河槽基质结构，可维持原河道抗水流冲刷能力。通过发明方法修复处理，可实现河槽基质渗漏速率控制在1-6cm/d。
[0031]
2.本发明选用膨润土矿物材料，是一种纯天然材质，无化纤、人工合成、有机有毒等持久性危害。并且本发明选用的膨润土矿物材料有利于促进细微透水空隙的淤闭。
[0032]
3.本发明提供的受损河槽修复方法，进行分区构建小隔堤，可以方便后续浆液的浇灌。
[0033]
4.本发明提供的受损河槽修复方法，通过表土的回填，有利于原有种子库的保护，促进原有水生动植物栖息繁殖。
具体实施方式
[0034]
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
[0035]
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
[0036]
为了便于数据之间的对比，实施例1-5采用的天然钠基膨润土由鑫铖矿产品厂家提供，1250目钠基膨润土，采用的表土由试验区现场获得，对比例1中采用的黏性土为建筑基坑弃土，砾石料由永定河京良路公路桥上游试验区获取。
[0037]
实施例1
[0038]
本实施例提供了一种受损河槽基质修复方法，包括以下步骤，
[0039]
1.场地表层清理：清除工程区域地表枯枝落叶、杂草等杂物，原状乔灌木无需清除。清理范围高出日常水位高程30cm。并构建隔堤进行分区(隔堤间距20m，相应面积为400m2，)。
[0040]
2.水化分级：将50kg天然钠基膨润土缓慢加入到500kg水中，充分搅拌水化，使之分散均匀。搅拌均匀后静置30min，使之沉淀分级，分离得到上层悬浮液和下层泥浆。
[0041]
3.粗空隙淤闭：将泥浆浇灌至待修复的河槽基质工程区中，直至出现积水，浇灌后风干3d，循环4次。
[0042]
4.细空隙淤闭：将悬浮液浇灌至粗空隙淤闭修复后的河槽基质工程区中直至出现积水，浇灌后风干3d，循环4次。
[0043]
5.表土回填：将剩余泥浆和表土掺混均匀，铺设于细空隙淤闭修复后的河槽基质工程区表面，铺设厚度为20cm。
[0044]
实施例2
[0045]
本实施例提供了一种受损河槽基质修复方法，包括以下步骤，
[0046]
1.场地表层清理：清除工程区域地表枯枝落叶、杂草等杂物，原状乔灌木无需清除。清理范围高出日常水位高程50cm。并构建隔堤进行分区(隔堤间距为30m，相应面积为900m2，)。
[0047]
2.水化分级：将50kg天然钠基膨润土缓慢加入到750kg水中，充分搅拌水化，使之分散均匀。搅拌均匀后静置60min，使之沉淀分级，分离得到上层悬浮液和下层泥浆。
[0048]
3.粗空隙淤闭：将泥浆浇灌至待修复的河槽基质工程区中，直至出现积水，浇灌后风干7d，循环5次。
[0049]
4.细空隙淤闭：将悬浮液浇灌至粗空隙淤闭修复后的河槽基质工程区中直至出现
积水，浇灌后风干7d，循环5次。
[0050]
5.表土回填：将剩余泥浆和表土掺混均匀，铺设于细空隙淤闭修复后的河槽基质工程区表面，铺设厚度为30cm。
[0051]
实施例3
[0052]
本实施例提供了一种受损河槽基质修复方法，包括以下步骤，
[0053]
1.场地表层清理：清除工程区域地表枯枝落叶、杂草等杂物，原状乔灌木无需清除。清理范围高出日常水位高程30cm。并构建隔堤进行分区(隔堤间距10m，相应面积为100m2)。
[0054]
2.水化分级：将50kg天然钠基膨润土缓慢加入到500kg水中，充分搅拌水化，使之分散均匀。搅拌均匀后静置15min，使之沉淀分级，分离得到上层悬浮液和下层泥浆。
[0055]
3.粗空隙淤闭：将泥浆浇灌至待修复的河槽基质工程区中，直至出现积水，浇灌后风干1d，循环3次。
[0056]
4.细空隙淤闭：将悬浮液浇灌至粗空隙淤闭修复后的河槽基质工程区中直至出现积水，浇灌后风干1d，循环3次。
[0057]
5.表土回填：将剩余泥浆和表土掺混均匀，铺设于细空隙淤闭修复后的河槽基质工程区表面，铺设厚度为10cm。
[0058]
实施例4
[0059]
本实施例提供了一种受损河槽基质修复方法，包括以下步骤，
[0060]
1.场地表层清理：清除工程区域地表枯枝落叶、杂草等杂物，原状乔灌木无需清除。清理范围高出日常水位高程40cm。并构建隔堤进行分区(隔堤间距20m，相应面积为400m2)。
[0061]
2.水化分级：将50kg天然钠基膨润土缓慢加入到625kg水中，充分搅拌水化，使之分散均匀。搅拌均匀后静置45min，使之沉淀分级，分离得到上层悬浮液和下层泥浆。
[0062]
3.粗空隙淤闭：将泥浆浇灌至待修复的河槽基质工程区中，直至出现积水，浇灌后风干4d，循环4次。
[0063]
4.细空隙淤闭：将悬浮液浇灌至粗空隙淤闭修复后的河槽基质工程区中直至出现积水，浇灌后风干4d，循环4次。
[0064]
5.表土回填：将剩余泥浆和表土掺混均匀，铺设于细空隙淤闭修复后的河槽基质工程区表面，铺设厚度为20cm。
[0065]
实施例5
[0066]
本实施例提供了一种受损河槽基质修复方法，包括以下步骤，
[0067]
1.场地表层清理：清除工程区域地表枯枝落叶、杂草等杂物，原状乔灌木无需清除。清理范围高出日常水位高程30cm。并构建隔堤进行分区(隔堤间距20m，相应面积为400m2)。
[0068]
2.浆液配置：将50kg天然钠基膨润土缓慢加入到500kg水中，充分搅拌水化，使之分散均匀。搅拌均匀后静置30min，使之沉淀分级，得到浆液，浆液上层为悬浮液，下层为泥浆。
[0069]
3.粗空隙淤闭：将泥浆浇灌至待修复的河槽基质工程区中，直至出现积水，浇灌后风干3d，循环4次。
[0070]
4.细空隙淤闭：将悬浮液浇灌至粗空隙淤闭修复后的河槽基质工程区中直至出现积水，浇灌后风干3d，循环4次。
[0071]
对比例1
[0072]
本对比例提供了一种受损河槽基质修复方法，包括以下步骤，
[0073]
1.场地表层清理：清除工程区域地表枯枝落叶、杂草等杂物，移栽现场乔灌木(零星原状乔木无需清除)。清理范围高出日常水位高程30cm以上。
[0074]
2.场地开挖：根据设计高程，挖除现场土方，预留回填厚度不小于50cm，多余土方外弃。
[0075]
3.黏性土回填：从黏性土开采区或采购地获得黏性土，按试验室所获最优含水量指标要求喷水调配土壤含水量，每层虚铺黏性土料20～30cm夯实，压实度不小于90％，层间拉毛处理，逐层回填，回填黏土总厚度50cm。
[0076]
4.表层防护：根据抗冲水流条件，表层回填现场挖方砾石料。
[0077]
测试例
[0078]
测试例1
[0079]
在实验室内进行土柱模拟实验。
[0080]
砂砾料基质土柱水流渗漏速率初始都为800cm/d，经过实施例1-6和对比例1中的方法进行处理。处理结果如下表所示：
[0081][0082][0083]
通过上述表格可以看出，本发明提供的受损河槽修复方法其效果达到传统黏土修复方法，具有近自然、少扰动、工程量小等优点。
[0084]
测试例2
[0085]
在永定河砂砾料河槽基质现场进行中试规模(面积都为10m
×
10m)实验。
[0086]
现场实验地的渗漏速率为500cm/d，经过实施例1-6和对比例1中的方法进行处理。处理结果如下表所示：
[0087] 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1渗漏速率5cm/d3cm/d6cm/d4cm/d5cm/d6cm/d
[0088]
通过上述表格可以看出，本发明方法修复效果达到或优于传统方法。
[0089]
测试例3
[0090]
在永乐店沙质土壤现场进行中试规模(面积都为10m
×
10m)实验。
[0091]
现场实验地的渗漏速率为200cm/d，经过实施例1-6和对比例1中的方法进行处理。处理结果如下表所示：
[0092] 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1渗漏速率3cm/d1cm/d5cm/d2cm/d3cm/d5cm/d
[0093]
通过上述表格可以看出，本发明方法修复效果达到或优于传统方法。
[0094]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对
于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。