关于农田水利工程中防渗渠道施工技术的分析
2023-06-20魏开清
[摘 要]农田水利工程中的防渗渠道施工直接关系到区域农业生产,因此加强农田水利工程建设,优化防渗渠道施工技术与作业方式,已成为我国农业发展的重中之重。本文针对农田水利工程中的防渗渠道施工技术进行初步分析与探讨,希望对相关从业人员及我国农业发展建设起到一定的借鉴作用。
[关键词]农田水利工程;防渗渠道施工;施工技术;防渗技术
[中图分类号]TV5 文献标志码:A
[作者简介]魏开清,男,甘肃临泽人,甘肃省农垦建筑工程有限责任公司,工程师,大专,研究方向:农田水利工程项目管理。
现阶段我国农田水利工程渠道防滲技术不够成熟,加之不同地区的气候环境与地质环境存在巨大差异,给防渗技术的发展与应用带来了较大的限制。防渗渠道施工直接影响我国各地区农业生产建设工作。因此,相关部门与工程承建单位应积极采取有效措施,探索更有效的渠道防渗技术与施工模式,注重提升农田水利工程的建设成效,最大限度地减少水资源消耗,并提高灌水效率,优化地区农业生产。
1 影响农田水利工程渠道防渗施工质量的主要因素
1.1 土壤环境
通常情况下,农田水利工程渠道建设会用到大量混凝土板,而这些材料会与渠道底部土壤完全贴合。此时,土壤中的各类化学物质会与混凝土发生反应,如碱性物质与盐类物质等,进而造成混凝土板出现腐蚀现象,若施工团队未能采取有效防腐措施,则农田水利工程渠道防渗效果将受到极大的影响。
1.2 施工技术
我国农田水利工程施工技术相对落后,尤其是在渠道防渗处理方面,多数施工人员对各类防渗技术并不了解,而施工单位又缺少严格的管理与培训机制,未能在施工前对人员进行必要培训,最终导致工程建设质量大幅下滑。
1.3 忽视后期维护
我国农田水利工程长期存在“重建设、轻维护”现象,而在渠道防渗施工中,后期维护工作尤为关键,若维护机制不当,则防渗体系会快速失效,最终导致工程的社会经济效益大打折扣。
1.4 施工环境多变
我国地域辽阔,不同地区的农业生产工作也存在巨大的差异,这就造成农田水利工程渠道防渗需求各不相同,可选择的技术方式也是千差万别。此外,我国北方冬季十分寒冷,土壤冻胀问题比比皆是,这就造成很多防渗材料难以适应,且夏季经常出现短时强降水,防渗体系面临巨大考验。
2 农田水利工程渠道防渗技术的应用机制
2.1 水泥土及土料防渗施工技术的应用
研究表明,在农田水利工程建设期间,土壤材料在很大程度上会影响农田水利工程中防渗渠道施工的整体质量,因此施工单位与技术工作者应从农田水利工程的实际应用难点与作业施工要点方面着手,优化材料选择,同步关注工程质量与材料价格、材料供应能力等多方要素。首先,不同材料在价格层面存在巨大差异,若材料价格经常出现较大波动,抑或是材料本身十分昂贵,则工程建设成本将大幅抬升,所以施工单位应具体分析不同材料的工程性能,在不影响工程质量的前提下,以就地取材作为材料使用的基本原则,控制材料成本,优化材料运输环境,避免工程成本出现大幅上涨的不利局面。但是,很多农田水利工程建设区域现有材料并不能满足工程建设标准,如膨胀土地质区域,施工单位只能采用其他材料对建设区域进行重新处理,如若不然,农田水利工程渠道耐久性将受到极大的影响。在此背景下,施工单位应提前做好材料市场调研工作,详细掌握农田水利工程所在地区的地质情况,以区域材料供应能力为判断要素,找到合适的建设材料,提高农田水利工程渠道防渗效果。在渠道建设工作开始前,施工单位也要对区域地表进行清理,尤其应对区域表层土进行粉碎与过筛,及时清除其内部可能存在的树根、草皮等杂物,避免渠道的建设质量受到影响[1]。与此同时,施工人员也要对材料的含水率及配合比进行严格管控,遵循作业技术要求完成材料的混合与搅拌。水泥土防渗技术与土料防渗技术的应用过程比较相似,但是其适用区域存在明显差异,如南方农田水利工程多采用塑性水泥,而北方农田水利工程多采用干性水泥。
2.2 灌浆反渗技术的应用
在农田水利工程建设作业期间,想要提升渠道的抗渗透效果,施工单位可依照地质环境特点,采用灌浆防渗施工技术[2]。灌浆防渗施工技术应结合区域地质情况及渠道的具体特点进行,首先,施工团队可对农田水利工程所在区域的地质环境进行分析,找到合适的灌浆打孔位置,打孔作业应在灌浆作业开始前完工。其次,若区域地质条件允许,施工团队可采用高压喷射的方式,快速完成灌浆防渗施工,且在灌浆期间,浆料应从灌浆口位置均匀进入,并避免出现漏喷现象,注重实际防渗效果分析。灌浆防渗技术便捷性很强,防渗效果良好,并不会造成人力资源与材料资源的大幅消耗,但灌浆作业需施工团队配备足够的专业机械设备,整体资金消耗相对较高。与此同时,灌浆作业过程浆液喷射速度很快,这就造成浆液流量调节工作难度较高,若不经过严格培训,施工人员难以有效掌控,因此灌浆防渗技术在农田水利工程中的应用依旧存在很多限制。
2.3 地下管网施工技术的应用
在农田水利工程建设作业期间,施工单位应按要求完成沟槽挖掘,并根据工程建设需求,结合施工位置,控制沟槽深度与宽度。沟槽挖掘完成后,施工团队还要对沟槽及管道内部的各类杂物进行清除作业,借助各类仪器设备保持管道的水平度。与此同时,技术人员也要注意管道转弯处的技术控制工作,严格监督现场作业行为,注重农田水利工程整体质量的提高。在管道安装期间,技术人员也要同步做好接头处理,在可采用打毛处理工艺及刮水去污工艺,打毛长度应控制在5~10cm,采用合适的黏结材料,保障管道接头处的连接效果,尽量避免出现管道渗漏问题,优化工程建设效果,发挥农田水利工程的经济效益与工程效果,并同时避免安全问题。
2.4 膜料防渗施工技术的应用
我国北方地区农田水利工程发展十分缓慢,其中,气候因素是造成这一现象的首要原因。北方地区冬季十分寒冷,而这种气候对于各类工程材料而言均是巨大的考验,尤其是传统防渗手段均无法取得良好的效果,农田水利工程渠道建设反反复复,工程的经济效益受到严重限制。针对此类问题,施工团队可采用膜料防渗技术,借助更有效的防渗材料,取代传统土料防渗机制,优化农田水利工程渠道的防渗效果。与土料防渗措施相比,膜料防渗措施的抗冻性能及环境适应能力更强,尤其是在抗腐蚀方面明显优于其他材料。应用膜料防渗技术时,施工人员可使用塑料薄膜作为渠道防渗层,这样不仅可提高建设效率,降低作业难度,亦可明显提高渠道防渗能力。与此同时,塑料薄膜材料成本低廉,材料运输方便,运输成本很低,可满足大多数地区的应用要求。但膜料防渗技术自身也存在很大缺点,这是因为塑料薄膜强度很低,可靠性很差,若施工技术人员专业水平不足,施工过程出现纰漏,农田水利工程渠道防渗效果将受到极大的影响。
2.5 砌石防渗技术的应用
除以上常见防渗技术外,农田水利工程渠道防渗亦可采用砌石防渗技术。砌石防渗即以砌石作为主要材料,以合适的砌石技术对水利工程渠道进行铺设,进而避免出现渠道渗透问题[3]。砌石防渗技术存在三个应用难点。首先,施工单位在落实砌石防渗技术时,应注重前期准备以及地质勘察工作的整体成效,选择合适的石材,重点分析石材的物理及化学性质,并对渠道底部与边坡做好处理,编制合适的材料铺设方案,同步分析石材在不同情况下的渠道防渗能力。其次,施工单位要重点处理石料之间的空隙问题,积极采取有效手段,如在空隙中铺设碎石等材料,做好缝隙的补充与强化。最后,施工单位在作业计划编制期间,要对砌石厚度进行管理,同步管控好水泥砂浆填补工作,做好水泥砂浆的喷涂养护,进而保障农田水利工程渠道结构的整体防渗效果。
2.6 沥青材料防渗施工技术应用
沥青是一种较为常见的防渗材料,其物理性质优越,抗腐蚀性较强,防渗效果良好且材料价格相对较低,因此在农田水利工程渠道防渗处理中应用广泛。农田水利工程渠道防渗作业应用沥青材料时,施工人员应注意整体施工技术的管理。首先,施工单位应注意沥青薄膜的铺设与作业效果。渠道铺设开始阶段,使用人员可借助机械设备,对渠道底部土层进行处理,确保其平整度,渠道底部不能存在杂质或尖锐硬物。平整作业完成后,工作人员可在特定装置中将沥青材料加热熔化,待其流动性符合喷涂作业标准后,在机械装置帮助下完成沥青喷涂,而沥青材料在冷却后将在土壤表面形成一层防水效果良好的薄膜。作为一种特殊的渠道防渗措施,沥青材料不能直接铺设,而是要做好保护工作,避免沥青材料本身出现过度老化或损坏。沥青薄膜喷涂完成后,施工团队应及时开展沥青混凝土的铺设,可将沥青与碎石或沙砾材料进行混合,这样可大幅改善沥青材料的工程性能,使防渗层的耐久性与稳固性得到明显提高。最后,施工单位应在沥青混凝土层面上部铺设沥青席,这是使用毛毡或玻璃丝制成的沥青卷材,在沥青席铺设完成后,工作人员也要对沥青席的衔接位置进行加固处理,可将其加热至指定温度,提高整体连接效果。
3 农田水利工程渠道防渗施工作业的施工作业要点
农田水利工程防渗渠道施工难度较大,若区域地质环境恶劣,渠道防渗作业压力巨大,则施工单位的作业活动将面临巨大的挑战,其采用的防渗工艺也将变得十分复杂,现场管理难度加大,防渗效果难以保障。此外,农田水利工程渠道施工期间,地面沉降、裂缝、冻胀、边坡漏水等问题也时刻威胁着渠道防渗施工效果,若施工单位不能及时采取妥善的处理措施,并对防渗技术工艺进行调整,则农田水利工程的社会效益与经济效益将受到极大的影响。
渠道冻胀问题在我国北方十分常见,尤其是秋冬施工场景下,土壤中的水分受温度影响而凝结成冰,此时土壤颗粒之间的距离将不断扩大,土壤体积增加,土壤颗粒相互挤压,部分颗粒将会出现位移现象,最终出现土壤冻胀问题。土壤冻胀将直接破坏农田水利工程渠道结构,造成其原有的防渗体系失去效能。除温度因素外,渠道所处区域的土壤条件及作业工艺等也会扩大冻胀现象的影响力,如渠道基底上抬高度与设计要求不符、渠道边坡垫层中沙尘土含量过高、冬季降温之间停水时间过晚、渠道所在区域土壤紧实度过低等。
同时,农田水利工程渠道防渗处理也要关注渠道裂缝及漏水现象,此类现象也会在一定程度上加大防渗施工作业难度[4]。若施工单位作业水平不足,抑或是农田水利工程设计层面存在缺陷,工程建设质量与工程应用场景存在差异,均会导致农田水利工程渠道裂缝问题进一步加重,工程效益大打折扣。
因此,农田水利工程作业开始前,相关部门应对施工设计进行严格监管,设计团队应加强现场勘察工作,明确现场不利因素,明确渠道作业区域地质环境与气候特点,以满足农田水利工程应用效能为根本,选择合适的渠道防渗技术措施,选择合适的渠道建设机制,最大限度地减少设计层面存在的疏漏。在水利工程施工期间,监管部门也要对施工单位的作业行为与作业质量进行管控,施工团队应严格按照施工设计规范及施工方案要求完成施工建设工作,不同工序之间应保持有效衔接,各项技术应得到有效落实,现场作业人员不能存在违规行为,材料的选购与使用应符合工程建设标准。
4 农田水利工程渠道防渗建设的质量把控要点
4.1 积极开展施工前的准备工作
在农田水利工程建设开始前,各个单位及相关人员应做好各项准备工作。首先,设计团队及工程规划人员应对施工现场进行全面勘测与考察,详细了解施工建设区域的地质环境与气候环境,具体分析区域降水特点及农业生产特点,以保障农业生产为根本,注重农田水利工程的社会效益与工程效果,根据实际环境及数据分析结果编制更加科学合理的施工设计图纸。其次,监管部门应快速开展图纸审核工作,针对设计单位的设计过程及工程的预期建设效果进行评估,及时找到设计图纸中存在的疏漏与不足,及时进行各项优化与技术改善。此外,工程承建单位应与当地农户进行沟通,具体了解水利工程所在地区的环境特征,以设计图纸为基础,编制更有效的施工建设方案,尽可能避免施工方案自身存在缺陷。最后,承建单位应对渠道建设的各个阶段进行管控,渠道施工前应做好地基夯实、土壤环境调整、人力及设备资源分配、材料准备等各项工作,进而为农田水利工程渠道防渗作业施工奠定基础。同时,现场监管应注重每一细节的具体管理,严格落实作业验收机制,尤其是各类模板的使用,应注意其尺寸与严密性。
4.2 严格把控渠道防渗施工相关的施工材料质量
在施工材料选购工作开始前,施工单位应结合设计方案的具体需求,制订有效且可控的材料选购方案,依照材料选购要求,严格控制材料质量,规范施工材料购买与存储流程,强化施工材料质量检验,任何存在质量问题的材料均不可进入建设现场。此外,施工单位也要结合工程的具体建设场景,以及不同防渗技术机制的要求,对材料本身进行处理,以保证材料工程性能、提高渠道防渗效果为目标,不断改进防渗技术的应用方式,提高渠道防渗结构的耐久性与可靠性。
5 结束语
综上所述,农田水利工程渠道防渗施工作业直接关系到工程的最终建设质量,若出现渗漏问题,则工程的建设进度及最终的应用效果都会受到影响。此外,农田水利工程渠道防渗施工也会直接关系到区域农业生产活动。因此,在防渗渠道建设期间,施工单位应依照项目建设标准与要求,选择合适的防渗材料与防渗技术手段,并具体了解工程所在区域的实际情况,明确地质环境特征与气候环境特点,编制完整的作业工序,不断发展农田水利工程渠道防渗技术,进而推动我国农业生产工作的健康可持续发展。
参考文献
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[4]肖壮生. 农田水利工程中渠道防渗施工技术运用分析[J]. 四川建材,2021,47(8):132-133.