农田水利工程防渗渠道施工工艺的运用研究

2022-11-08盛坤

新农民 2022年19期

盛坤

（聊城高新区许营镇人民政府，山东聊城 252023）

在农田水利工程中，防渗渠道是影响整个工程质量的关键因素。通过对农田水利工程防渗渠道建设进行分析，归纳出目前存在的问题，确定了重点施工工艺以及其注意事项，并对该技术在农田水利建设中的应用进行了讨论。

1 防渗渠道施工工艺概述

我国采用的为传统农业防渗技术，是在现有土地上开凿一条沟渠，把邻近河流和海洋的水源引到需要灌溉区域。这种方法之所以被采用，因为其有效性和便捷性。但目前，随着科技发展，这种费时费力的灌溉技术，也逐渐被淘汰。无论是人工开挖还是机械开挖，都无法满足实际灌溉需求，还会造成大量开凿，造成水资源浪费。所谓的灌溉、防渗渠道建设技术，是指在现有的灌区基础上，通过采用混凝土技术，对现有灌区进行有效保护，以合理的渠道设计，降低地下水渗入的情况，提高水资源的利用率。同时，灌区防渗体系的建立，也能稳定现有排水渠道，延长灌溉渠道使用寿命。因此，灌区防渗技术对于现代农业灌溉体系的发展有着非常重要的作用。

2 农田水利工程防渗渠道施工存在的问题

2.1 设计问题

其一，设计选材陈旧，目前小型农田渠道设计，在设计材料上总有诸多不足，加上我国地形复杂，在现代水利建设中，传统设计方法不但耗资巨大，而且使用量较大，常常会出现不能满足基本防渗要求，且防渗效果不佳等问题。其二，跌水设计不规范导致，其跌水设计应以数量多、位置多、落差小为原则。但在实际设计中，仍有许多问题需要加以解决。由于农田面积较小，很多设计者在进行“倒灌”设计时，往往忽略了计算精度，没有做好现场勘察，造成农田水利渠道建设存在困难点。

2.2 施工工艺问题

其一，预制板生产中存在的问题：一是由于预制板在完成后，很容易忽略对其维护工作的改进。比如在搬运预制板时，工人们往往会因为疏忽而造成倒角、裂缝等问题。二是在生产预制板时，没有对其厚度和均匀性进行严格控制，导致了边角质量不能得到有效的保障。三是部分地方在生产预制板时，会使用廉价的材料来制造预制板，这种预制板不但没有足够的刚度，而且很容易出现变形，从而影响到整个工程的质量。

其二，渠道放样问题：在农田渠道工程中，不仅要规范设计渠道模型，还要对田间实际情况进行实地考察，并依据实际渠道长、宽度进行规范、合理的系数设置和计算。在渠道建设中，最重要的一环为渠道开挖，这直接关系到渠道供水的有效性和安全性。所以，在放样过程中，尤其要注意控制槽底深度，以确保标桩间距符合要求和规范。

3 农田水利渠道渗透的原因分析

3.1 生物引发渠道损坏

目前，部分农田灌溉渠道存在着动物筑巢等问题。尤其是在夏季洪水期间，由于水位高，渠道在运行中很可能会冲破淤泥，从而造成渗流问题。此外，由于渠道本身有许多小孔，长期的渗漏会使管道内的小孔增大，造成管道管涌问题，严重时会发生管道崩塌。

3.2 地质条件引发渗漏

在沟槽中有砂砾或沙土的情况下，这种土层的压实会给渠道的工程质量造成较大影响。由于渠道在长时间的使用中没有进行有效维修，从而导致渠道在长时间的浸泡中出现了渗漏问题。

3.3 施工隐患造成渗漏问题

在农田灌溉渠道建设中，由于河道地形比较复杂，在工程建设中存在着诸多限制与安全隐患。如果管道连接部位处理不当，则易产生裂缝，造成漏水问题。地基处理不彻底，渠道坝体材料选择不当，会导致工程中无法压实、架空等问题，影响堤身密实度，出现孔洞造成渗漏问题。

3.4 人为损坏导致渗漏

由于农田水利渠道建设地点人口稠密，在修建堤坝时，往往要从堤外坡上挖土，造成沟渠外坡处的取土坑多，导致沟槽表层的防渗层破坏，严重时会影响渠道的抗压能力，在施工时渠道品质也无法确保。

4 农田水利工程防渗渠道施工工艺运用措施分析

4.1 做好土料防渗工作

在农田水利建设中，要想达到更好的防渗效果，必须从土料防渗处理入手。在防渗渠道建设中，选择合适土料对工程防渗效果和工程质量起着关键作用。因此，在选择材料时，既要考虑到造价，又要根据土质、施工质量等方面的要求。从经济性上讲，就地取材既能降低成本又能降低运输成本。但是，如果本地材料达不到工程质量标准（沙土、粘土材料不能满足工程要求），就必须采购高品质材料，做好原材料加工工序。即使采用本地的土料作为建筑材料，同时也应做好各种工艺处理。

例如，在某地进行农田水利工程时，使用了当地的泥土作为建筑材料，在建筑的初期，首先要将建筑表面清理干净，然后依次将上面的泥土碾碎，再过滤两三遍，将泥土中的草根和树皮等杂质剔除，以免影响工程质量。其次，在土料的配比上，要根据工程具体要求，以工程实际要求进行处理，首先是干拌，然后是加水，最后在完成湿拌后再进行土料的配置工作，应按照一定的顺序进行土料分层铺设，通常是采用分层铺设法，即铺设完第一层后，再铺第二层，并对土料通道进行必要的维护，防止裂缝。土料防渗层一般仅在南方使用，北方气候较冷，土壤结构易冻裂，采用干水泥进行防渗更好。同时，在农田水利工程中，要做好渠道防渗，并在渠道中设置完整的防渗层，以减少雨水侵蚀渠道产生安全隐患问题，应采取相应的防渗措施。在进行沟渠防渗时，要根据地形特点，合理选用锯槽防渗技术和多头深搅拌防渗层。

锯槽防渗层施工技术一般用于沙土，它是利用锯槽装置上的刀杆，在一定的角度下，将沟槽内土体切成一个标准沟槽，再进行注浆和混凝土的浇筑，形成防渗层，并对其厚度进行适当的控制（一般为5~10cm）。多头深搅拌防渗层技术采用的是多头式搅拌器，它可以将水泥直接送入沟槽中，经过充分搅拌，形成混凝土桩柱，再通过反复施工，产生大量的混凝土桩基，再将所有混凝土桩基连接起来，形成完整的混凝土防渗层。

4.2 优化渠道断面设计方案

在农田水利建设中，应对渠道剖面进行优化，做好渠道剖面设计工作，利于提高防渗效果。在进行详细的设计时，应对当地的土质、地形地貌、水文条件等进行全面调查，并依据勘察结果，合理确定河道水深和河道宽度比值，进行数据校对。在进行参数校核时，可按机电排灌规范确定断面设计尺寸，并绘出准确的工程图。施工技术人员往往要根据图纸进行填方、开挖、协调各设计、各监测点之间的关系，合理进行渠道放样、调整地面平整等工作，该阶段较为复杂，为确保整体施工质量，应保证图纸的准确性。另外，在施工过程中，由于地面沉降、漏水、裂缝和冻胀等问题，施工人员会根据当地气温来调节地面高度。

4.3 提高水利工程灌浆技艺

首先，灌浆技术是当今农田灌溉渠道施工中普遍采用的施工技术，该技术具有良好的防渗性能。在农业灌溉工程中，可采用灌浆技术进行渠道建设，首先要充分利用灌浆压力，将渠道沿轴线方向劈开，然后进行内部灌浆，将高质量的泥浆注入渠道，从而形成整体的防渗体系，防止渠道内部的裂缝渗漏。其次，在农田水利工程中，应使高质量的泥浆与渠道土壤结构相结合，进而使渠道内应力再分配，从而维持渠道内应力均衡。

在灌浆阶段，应正确掌握三个基本要领：其一，灌浆压强不能高于灌浆塞；在调节灌浆压力时，要适当地控制灌浆压力，并按现场实际情况精确地计算出压强。同时，要做好试验工作，并按试验结果对灌浆压力进行定时调整。在必要时，要正确地采取分段升浆和一次升浆方式进行。如，在施工过程中，由于渗水强度高，且有裂缝，宜采取分段升浆法；在渗透性差、破裂问题不大、岩石硬度高情况下，可采用一次升浆法。第二，合理地进行大量的抽浆操作，保证灌浆流量在规范范围之内，以保证灌浆过程中正常流速。如，可采用适当的降压处理方式，以减小压强来终止注浆，在注浆结束后，将压强控制在正常范围内，然后进行科学注浆。

第三，在灌浆前，施工技术人员要根据实际情况，确定灌浆数量和灌浆平均数量，使灌浆工作能够更加科学地进行，使每一次灌浆都可达到施工标准，以此保证整个农田水利工程的施工质量。此外，在灌浆完毕后，要对渠道进行质量检验，确保渠道的结构完好，无开裂、漏水等问题，若有，应立即进行维修。

4.4 做好混凝土结构浇筑作业

在混凝土结构浇筑过程中，应先进行合理掺合，并在混凝土中添加足够的抗冻剂，以解决混凝土冻胀、开裂等问题。若施工场地位于北方，或冬季施工，则在搅拌时，需按顺序对砂石、粗骨料、水进行预热处理，使出料温度达到15℃以上。必要时，应配备大容积的水箱，以便对混凝土混合料进行加热处理，使水温维持在40~60℃。如，对U形混凝土 U形槽进行加固，以平滑内壁，防止渠道出现淤泥堵塞现象，以解决目前国内小型农田水利项目中出现的堵塞、塌陷问题，在渠道施工中。

例如，混凝土U形槽安装工序精细沟渠开挖是渠道工程中的重要环节，也是保证渠道高效施工的关键，所以对U形槽的设置和布置要合理地细化工序，从而使渠道开挖更加规范和高效。在具体工程中，要根据有关规范要求，合理地设计和正确埋设渠道。采用压路机进行碾压，重点关注土方平顺性，避免发生切向问题。并且应对开挖基坑进行认真检查，确保其施工质量。在U形槽位末端进行土壤回填时，必须充分考虑回填土的精细程度，杜绝杂草和碎石掺杂。

其次，为防止运输途中的混凝土骨料温度发生变化，必须在运输车辆上设置隔热层，并在必要时对其进行加热。在混凝土结构浇筑中，必须采用科学的加热工艺，并按实际情况选择电加热和蒸汽加热。相对来说，电加热具有更好的实用性和更低的成本，可以有效地提高混凝土施工质量。在浇筑过程中，要使变压器与搅拌站之间达到有效衔接，并做好漏电保护，为电加热设备安全运行提供了可靠保证。

4.5 更新拓扑渠道系统设计

在农田沟渠规划和设计中，要注意对其进行优化和更新，在渠道设计中要对渠道进行科学的、规范的剪弯设计，强化防护功能设计质量，以确保渠道建设质量达到最佳状态。例如，若小型农田灌溉渠道工程应用范围最广，为改善和优化农村地区的灌溉渠道，应对其进行了进一步的改良和完善，以干渠、斗渠为主体，在设计上突出灵活性，以更新和扩展，进一步保证渠道质量。

5 农田水利工程防渗渠道施工管理措施

5.1 做好施工准备工作

在防渗渠道建设前期，有3项工作要做。首先要注意施工周围环境，做好建筑设计。在考虑施工条件、工程要求等诸多因素的影响下，要确保施工的可行性和可操作性，并确定施工过程中易产生的质量问题。其次，基础基坑。工程大小由放样决定。根据场地、地形、地质情况，采用开挖和填方的方法进行衬砌。采用手工悬挂法，以提高工程表面平整和工程质量。最后，要解决好模板问题。在工程施工中，要做好施工放样工作，确保模板与图纸的要求一致。

5.2 加强施工材料控制

建筑材料是建筑基本要素。材料质量直接影响到建筑施工质量，并在很大程度上影响到工程效果。常用的建筑材料有水、水泥、集料等。若工程对水质要求较低，可选不含任何污染的饮用水、地下水、河流水即可。其水泥材料比重、体积、强度、细度、凝结时间、水热性等都应考虑到控制指标中。其中，集料是建筑结构中的定型材料，通常分为粗、细两类。在选择时应选用洁净、坚硬、杂质少的集料。