[发明专利]一种利用土壤固化材料修建蓄水设施的施工方法

说明书

技术领域

本发明属旱区农业生活、生产与生态环境建设节水、蓄水及保水技术领域，主要涉及修建蓄水设施的材料与工艺，特别是一种利用土壤固化材料修建蓄水设施的方法，该方法适用于农村的蓄水设施，如水窖、水窑、水池、鱼塘、塘坝等防渗处理。

背景技术

我国是一个干旱缺水国家，人均水资源占有量2200m³，仅为世界人均占有量的1/4，现仍有2.5亿人饮水困难，约占全国总人口的20％，其中部分人口位于劣质苦咸水地区，利用水窖收集的雨水是重要水源；我国旱地面积约11亿亩，占我国耕地面积的60％左右，无灌溉设施与水源条件，只能依靠天然降水资源维持作物生长。实现旱作农田作物高产、稳产的根本措施是如何有效的提高天然降水资源的利用率和利用效率。实践证明，集雨补充灌溉农业是实现上述目标的有效途径。不仅如此，我国由于受季风气候影响，降雨过分集中，且时空分布不均，使得降雨与作物需水时间不同步，导致常年干旱和季节性干旱严重。理论和实践证明，雨水集蓄利用技术是解决水资源缺乏地区尤其是干旱半干旱地区人们生产生活用水的有效途径。蓄水设施如水窖是该技术体系的重要内容，也是其关键技术之一。目前，修建水窖材料多采用红胶泥、水泥砂浆、混凝土或塑料布等。红胶泥具有良好的防渗性能和较好的水质，但是材料难以获得，而且施工工艺极为烦琐，目前基本不采用；水泥砂浆和混凝土材料具有良好的耐久性和防渗性能，目前多采用，但是由于砂石等原材料的缺乏等原因使得成本较为昂贵，且水质不断受到质疑；膜料防渗效果较好，但是耐久性较差。这些材料的缺点极大地限制了雨水集蓄利用技术的发展与利用。因此，寻求一种经济、高效、环保，且便于施工的新型蓄水设施材料及其施工工艺一直是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用土壤固化材料修建蓄水设施的施工方法，该方法采用土壤固化材料，利用固化土干性施工技术，通过固化土代替水泥等材料防渗，达到防渗蓄水的目的。

为了实现上述任务，本发明采取以下的技术解决方案：

一种利用土壤固化材料修建蓄水设施的施工方法，其特征在于，该方法采用土壤固化剂和黄土、水制成干性混合料，然后在模板支护条件下将混合料夯实，形成水窖(蓄水设施)，其特征在于，至少包括以下步骤：

1)将水窖按要求开挖成型，并将水窖的内表面处理成毛面；

2)将窖底地基进行翻夯，翻夯后的干密度不小于1.8g/cm³，窖底厚度为20cm～25cm，并使窖底地基平整；

3)按水窖用料重量的1.2倍准备土料，土料粉碎后过10mm土壤筛，并检测土料的含水率，保持土料的含水率为(1.15w_op+2)％，其中w_op表示最优含水量；

4)在土料中加入土壤固化剂，土壤固化剂与土料的重量比为1∶10，然后搅拌均匀，得到固化土混合料；

5)将固化土混合料按照松铺系数1.2～1.3摊铺窖底，然后将摊铺后的固化土混合料夯实，夯实密度不小于1.8g/cm³，固化窖底厚度不小于30cm；

6)窖底制成后，按照水窖形状用模板和脚手架制作窖壁防渗层支护，使窖壁厚度不小于10cm；

7)将固化土混合料层层填入模板内，分层制作窖壁，每层防渗层厚度不超过20cm，并进行夯实，夯实密度不小于1.7g/cm³，夯实过程中，层与层之间表面进行拉毛处理；

8)水窖制作结束12h～18h后，先对窖底和窖壁洒水养护2d，以保持窖底和窖壁的表面湿润，待固化土形成一定强度后，按水窖容积注入0.02倍～0.04倍体积的水，封闭水窖口部，继续养护10d即可。

采用本发明的方法修建的水窖，结合粘土水窖与混凝土水窖的优点，渗透系数＜10^-8cm/s，使用寿命可达15～20年，与混凝土水窖基本相同，而且对环境无污染，其建造成本仅为混凝土水窖建造成本的三分之一，且水质优于混凝土水窖；具有较高的强度和防渗性能，能够满足水窖对防渗和耐久性的需求；施工较为简便，降低了施工成本。特别适用于广大黄土高原和其它无砂石料地区，对推动旱区集雨补灌农业的发展具有重要的实际意义。

附图说明

图1是土壤固化材料修建水窖示意图；其中，(a)是主视图，图(b)是(a)图的A处局部放大图；

图2是施工流程示意图；

图3是实施例的具体施工示意图。

以下结合附图和发明人给出的具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

具体实施方式