專利名稱：一種降低土體滲透率的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及水利工程施工領域，特別是涉及一種降低土體滲透率的方法。
背景技術：
直接對水庫等水利工程注水后，經過一段時間會出現通過土體使注入的水大量滲 漏的情況，浪費了寶貴的水資源；更有甚者，常年的滲漏可能會導致水庫等蓄水設施表層的 開裂或坍塌，造成難以彌補的損失。 目前有一種方法可降低土體滲透率，即采用強夯機在待沖壓區(qū)域中逐點的沖壓。
這種方式雖然沖壓的土層較深可以較好的降低土體滲透率，但由于是逐點沖壓，對于待沖
壓區(qū)域較大的工程效率較低，而且很難對較大的待沖壓區(qū)域進行無縫隙沖壓。 目前還有一種方法可降低土體滲透率，即在注水區(qū)域內鋪設防滲漏材料，形成注
水區(qū)域的"襯"，從而達到降低土體滲透率的效果。顯然這種方法的造價很高，特別是對于區(qū)
域較大的工程相關部門很難承受。 因此，現有技術對區(qū)域較大的水利工程沒有一種既高效又低成本的降低土體滲透 率的方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種降低土體滲透率的方法，目的在于既高效又低成本的降低土體滲 透率。 本發(fā)明的一種降低土體滲透率的方法包括在注入水之前，確定水利工程待沖壓 的區(qū)域；通過沖擊壓實機的多邊沖擊壓實輪滾動對所述待沖壓區(qū)域的土體沖擊壓實，提高 該區(qū)域土體的密實度以降低滲透率。 進一步的，所述水利工程為水庫、水渠、人工湖或人工河道。 進一步的，所述水利工程為水庫，則待沖壓區(qū)域包括水庫內與水相接觸的內表面， 以及不與水相接觸的外表面；或者，所述水利工程為水渠，則待沖壓區(qū)域包括水渠內與水相 接觸的內表面，以及不與水相接觸的外表面；或者所述水利工程為人工湖，則待沖壓區(qū)域包 括人工湖內與水相接觸的內表面；或者所述水利工程為人工河道，則待沖壓區(qū)域包括人工 河道內與水相接觸的內表面。 進一步的，根據被沖壓土體土質的不同，沖擊壓實機以相應的行駛速度和作業(yè)遍 數進行沖壓；所述行駛速度和作業(yè)遍數通過試驗經對被沖壓土體密實度和滲透率折算合并 后確定下來。 進一步的，沖擊壓實機對被沖壓土體出現的波峰、波谷交替排壓。待沖壓作業(yè)完成 后，以平地機刮平被沖壓區(qū)域。 進一步的，對待沖壓區(qū)域的土體沖擊壓實前還包括步驟確定待沖壓土體的土質； 根據所述土質確定待沖壓土體含水量與最佳含水量的差值；所述差值大于界限值時，調整 待沖壓土體含水量，使待沖壓土體含水量趨近于最佳含水量。
進一步的，沖擊壓實作業(yè)完成后，還可以光輪或振動壓路機對被沖壓區(qū)域進行補 壓。 進一步的，所述多邊沖擊壓實輪的各邊為輪廓一致的邊緣，每邊緣上具有最大向 量點和最小向量點。所述的多邊沖擊壓實輪的邊緣數量為3至6個。 本發(fā)明有益效果如下本發(fā)明在注入水之前，確定水利工程待沖壓的區(qū)域；通過 沖擊壓實機的多邊沖擊壓實輪滾動對所述待沖壓區(qū)域的土體沖擊壓實，減少土壤的孔隙 率、裂縫、提高密實度，從而提高該區(qū)域土體的密實度以降低滲透率。


圖1為本發(fā)明方法的實施流程圖； 圖2為采用本發(fā)明方法壓實的土體狀態(tài)圖； 圖3為本發(fā)明的壓實工作狀態(tài)圖； 圖4至圖9分別為圖3中沖擊壓實輪3的各種邊緣輪廓放大圖；
圖10為通過本發(fā)明方法壓實前后的效果對比示意圖。
具體實施例方式
為了降低土體滲透率，本發(fā)明提供了一種降低土體滲透率的方法，參見圖1所示， 包括下列步驟 S1 、在注入水之前，確定水利工程待沖壓的區(qū)域。 S2、通過沖擊壓實機的多邊沖擊壓實輪滾動對所述待沖壓區(qū)域的土體沖擊壓實， 提高該區(qū)域土體的密實度以降低滲透率。 由于本發(fā)明是通過沖擊壓實機的多邊沖擊壓實輪滾動對所述待沖壓區(qū)域的土體 沖擊壓實，所以本發(fā)明實現的是一種連續(xù)夯的效果，相對于現有技術中的強夯方式，可顯著 提高工作效率；進一步由于是連續(xù)夯的效果并且基于較高的工作效率，所以可實現無縫隙 沖壓。 由于本發(fā)明是通過沖擊壓實機的多邊沖擊壓實輪滾動對所述待沖壓區(qū)域的土體 沖擊壓實，以實現降低土體滲透率的效果，而非如現有技術中的鋪設防滲漏材料的方式，所 以可降低施工成本。 參見圖2所示，在水利工程如水庫、水渠、人工湖或人工河道注入水之前，利用沖 擊壓實方式來壓實表層1以下的土體，使其成為壓實層2，以提高土體密實度減少水的滲 透率。具體的，若水利工程為人工湖等低于地平面的水利設施(即完全在地表以下挖掘而 成)，則將與水接觸的內表面壓實；若水利工程為水庫或水渠等高出地平面的水利設施，則 不但將與水接觸的內表面壓實，還可將不與水相接觸的外表面也壓實，從而最大限度的降 低土體滲透率，達到更優(yōu)的效果。 為了達到更優(yōu)的降低土體滲透率的效果，本發(fā)明方法還提供了優(yōu)選實施方案。由 于采用本發(fā)明的沖擊壓實方式，所以需要在一定的時限內對待沖壓區(qū)域的土體進行若干次 沖壓才能達到較好的降低土體滲透率的效果。因此，本發(fā)明方法還可在對待沖壓區(qū)域的土 體沖擊壓實前確定該土體的土質，并根據土質的不同，通過試驗經對被沖壓土體密實度和 滲透率折算合并得出沖擊壓實機應采取的行駛速度和作業(yè)遍數，之后再以該行駛速度和作業(yè)遍數完成沖壓作業(yè)。由于上述行駛速度和作業(yè)遍數完全針對當前待沖壓區(qū)域的土體，所 以無需盲目的加大作業(yè)遍數和提高沖擊壓實機的行駛速度，從而可以最高的效率、最低的 設備維修成本達到最優(yōu)的效果。 為了達到更優(yōu)的降低土體滲透率的效果，本發(fā)明方法還提供了優(yōu)選實施方案。由
于采用本發(fā)明的沖擊壓實方式，在沖擊壓實過程中土體會出現波峰和波谷，為了使壓實層2
無縫隙，并且使壓實表層1平整，沖擊壓實機可對被沖壓土體出現的波峰、波谷交替排壓。
即經一遍沖壓后被沖壓的土體形成了波峰和波谷，那么在下一遍沖壓時，則對上一遍形成
的波峰進行沖壓，如此往復，例如可通過轉彎時調整轉彎半徑實現對波峰、波谷交替排壓。
在采用波峰、波谷交替排壓的方式進行沖擊壓實后，被沖壓區(qū)域的土體可能平整度不佳，還
存在細微的波紋，為了使壓實表層1更加平整美觀，可采用平地機刮平被沖壓區(qū)域。
為了達到更優(yōu)的降低土體滲透率的效果，本發(fā)明方法還提供了優(yōu)選實施方案。由
于不同的土質以及土體含水量對實際壓實效果存在一定的影響，所以本發(fā)明方法還可在對
待沖壓區(qū)域的土體沖擊壓實前先確定待沖壓土體的土質；然后根據該土質確定待沖壓土體
含水量與最佳含水量的差值，該差值大于界限值時則表明嚴重偏離最佳含水量，以致難以
獲得所需求的干密度，為了達到更優(yōu)的效果有必要調整待沖壓土體的含水量，使待沖壓土
體含水量趨近于最佳含水量。具體的可采取晾曬，摻雜其他材料(如有吸水效果的石灰)
以及人工灑水的方法予以調整。 為了達到更優(yōu)的降低土體滲透率的效果，本發(fā)明方法還提供了優(yōu)選實施方案。沖 擊壓實機作業(yè)后，被沖壓的壓實表層1因擾動會出現15厘米左右厚的擾動層。對于水庫等 底部需要生長植物、水體中需要生物的水利工程，則該15厘米左右厚的擾動層可供水生植 物扎根，無須再對壓實表層1進行翻土。對于水渠等底部要求無植物、水體中無生物的水利 工程，則可在沖擊壓實作業(yè)完成后，以光輪或振動壓路機對被沖壓區(qū)域進行補壓，將擾動層 壓實即可。 為了進一步支撐本發(fā)明方法，以下詳述本發(fā)明所采用的沖擊壓實機。 如圖3所示為沖擊壓實輪3的滾動壓實情況，該多邊沖擊壓實輪的邊緣數量為3
至6個，本圖以該輪具有3個輪廓一致的邊緣4為例，每邊緣上具有最大向量點A和最小向
量點B，轉動時由于邊緣輪廓4上的最大向量點A與最小向量點B半徑之差，使該輪在滾動
中對表層土體產生沖擊。雖然沖擊壓實時，表層上受到一定程度的擾動，故表層約15厘米
厚的土質仍處于松散狀態(tài)，但是其下具備一定的密實程度。 參見圖4至圖9所示，為本發(fā)明方法所用的沖擊壓實輪3的各邊緣輪廓4的形狀 方案。 圖4為多邊形沖擊壓實輪的邊緣輪廓4，其包括相接的二圓弧5和6，其中小圓弧 5位于頂部與大圓弧6在接點9處相切。小圓弧5的另一端與另一大圓弧6A以圓角11過 渡相連。 圖5為多邊形沖擊壓實輪的邊緣輪廓4，其包括相接的圓弧5與直線8，其中圓弧 5與直線8在接點9處相切。 圖6為多邊形沖擊壓實輪的邊緣輪廓4，其包括相接的圓弧5與非圓曲線10，其中 圓弧5與非圓曲線10在接點9處相切。 圖7亦為多邊形沖擊壓實輪的邊緣輪廓4，其包括相接的圓弧6與非圓曲線12，與
5圖6不同之處是非圓曲線12位于頂部，二者在接點9處相切。 圖8為多邊形沖擊壓實輪的邊緣輪廓4，其包括相接的非圓曲線12與直線8，其中 二者在接點9處相切。 圖9為多邊形沖擊壓實輪的邊緣輪廓4，其包括二非圓曲線10及12，其中二者在
接點9處相切。所述的非圓曲線IO及12可為拋物線，雙曲線、橢圓曲線等。 綜上，本發(fā)明在注入水之前，確定水利工程待沖壓的區(qū)域；通過沖擊壓實機的多
邊沖擊壓實輪滾動對所述待沖壓區(qū)域的土體沖擊壓實，減少土壤的孔隙率、裂縫、提高密實
度，從而提高該區(qū)域土體的密實度以降低滲透率，具體可參見圖io所示的壓實前后效果對
比示意圖。 顯然，上述各實施方案的結合，以及本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改 動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明 權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
一種降低土體滲透率的方法，其特征在于，包括下列步驟在注入水之前，確定水利工程待沖壓的區(qū)域；通過沖擊壓實機的多邊沖擊壓實輪滾動對所述待沖壓區(qū)域的土體沖擊壓實，提高該區(qū)域土體的密實度以降低滲透率。
2. 如權利要求1所述的一種降低土體滲透率的方法，其特征在于，所述水利工程為水 庫、水渠、人工湖或人工河道。
3. 如權利要求1所述的一種降低土體滲透率的方法，其特征在于，所述水利工程為水 庫，則待沖壓區(qū)域包括水庫內與水相接觸的內表面，以及不與水相接觸的外表面；或者，所述水利工程為水渠，則待沖壓區(qū)域包括水渠內與水相接觸的內表面，以及不與水相 接觸的外表面；或者所述水利工程為人工湖，則待沖壓區(qū)域包括人工湖內與水相接觸的內表面；或者 所述水利工程為人工河道，則待沖壓區(qū)域包括人工河道內與水相接觸的內表面。
4. 如權利要求1所述的一種降低土體滲透率的方法，其特征在于，根據被沖壓土體土 質的不同，沖擊壓實機以相應的行駛速度和作業(yè)遍數進行沖壓；所述行駛速度和作業(yè)遍數 通過試驗經對被沖壓土體密實度和滲透率折算合并后確定下來。
5. 如權利要求1所述的一種降低土體滲透率的方法，其特征在于，沖擊壓實機對被沖 壓土體出現的波峰、波谷交替排壓。
6. 如權利要求5所述的一種降低土體滲透率的方法，其特征在于，所述對被沖壓土體 出現的波峰、波谷交替排壓是通過轉彎時調整轉彎半徑實現的。
7. 如權利要求5所述的一種降低土體滲透率的方法，其特征在于，待沖壓作業(yè)完成后， 以平地機刮平被沖壓區(qū)域。
8. 如權利要求1所述的一種降低土體滲透率的方法，其特征在于，對待沖壓區(qū)域的土 體沖擊壓實前還包括步驟確定待沖壓土體的土質；根據所述土質確定待沖壓土體含水量與最佳含水量的差值；所述差值大于界限值時，調整待沖壓土體含水量，使待沖壓土體含水量趨近于最佳含 水量。
9. 如權利要求1所述的一種降低土體滲透率的方法，其特征在于，沖擊壓實作業(yè)完成 后，以光輪或振動壓路機對被沖壓區(qū)域進行補壓。
10. 如權利要求1至9任一項所述的一種降低土體滲透率的方法，其特征在于，所述多 邊沖擊壓實輪的各邊為輪廓一致的邊緣，每邊緣上具有最大向量點和最小向量點。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種降低土體滲透率的方法，涉及水利工程施工領域，目的在于既高效又低成本的降低土體滲透率。該方法包括在注入水之前，確定水利工程待沖壓的區(qū)域；通過沖擊壓實機的多邊沖擊壓實輪滾動對所述待沖壓區(qū)域的土體沖擊壓實，減少土壤的孔隙率、裂縫、提高密實度，從而提高該區(qū)域土體的密實度以降低滲透率。
文檔編號E02B3/16GK101768940SQ20091007603
公開日2010年7月7日 申請日期2009年1月5日 優(yōu)先權日2009年1月5日
發(fā)明者丁建 申請人:藍派沖擊壓實技術開發(fā)(北京)有限公司