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农田水利工程施工中渗水原因及防渗技术

2024-03-02陈昱奇苗芳野

新农业 2024年12期
关键词:土工膜水泥砂浆防渗墙

农田水利工程作为农业不可或缺的关键部分,其作用在于提高水资源的使用效率,保障粮食增产,促进农业发展。但农田水利工程建造规模较大,工程设计复杂,施工周期长,以及一些施工队使用劣质材料、技术操作不到位等原因,导致了农田水利工程的质量问题,如频繁出现的渗漏现象,这不仅造成了水资源的严重浪费,还可能引起土地侵蚀和环境污染,从而制约了农业的进一步发展。通过运用科学合理的防渗技术,能有效提升农田水利工程的建造质量,解决渗水问题,从而提高水资源的利用率。

1 农田水利工程施工中的渗水原因

农田水利工程施工质量受施工人员技术水平、材料质量、天气、水文、地质条件等多种因素影响。不同类型土层的性质不同,松散土层的渗透性强,易发生渗漏现象。地质构造、岩层类型和厚度等会影响地下水的流动,地下水位高度会影响农田水利工程的渗水现象,地下水位高的地区易发生渗水。降雨增多会导致水源增多,提升渗水的发生概率,农田水利工程施工规模大、施工周期较长,且施工过程中还会进行分包、转包等,导致农田水利工程存在较多的质量问题,工程质量不佳,出现渗水、漏水等现象。

1.1 工程结构变化

农田水利工程施工的各环节需要不同的施工技术,每个环节出现问题都会影响水利工程的最终质量,只有确保每个环节都符合设计要求,才能保障施工质量。目前,工程渗水的原因主要是施工材料不匹配,或是各批次的施工材料质量不统一,使工程结构发生明显变化,从而降低工程整体质量,水利工程的防水防渗性能无法达到预期标准,工程运行后出现渗水问题,降低农田水利工程运行的可靠性。

1.2 变形缝

农田水利工程施工过程中,为避免气候变化和水流冲击损坏工程,会预留变形缝维持工程结构受力平衡,变形缝自身比较脆弱,防水性能不强,极易出现漏水的现象,破坏工程运行的稳定性。施工过程中需要选择良好的防水材料,应用科学的施工技术,合理设置变形缝,才能提升其防水性能,在农村水利工程长久的运行过程中减少渗水发生,节约水资源。

1.3 改建不当

农田水利工程的施工周期长,工程环境也会有所变化。在农田水利工程正式使用前,还需适当地进行改建、扩建。但在改建过程中,由于施工人员技术水平较低,未注意原有的工程结构,准备工作不充分等问题,导致原有的混凝土结构负荷过大,出现变形、渗漏等情况。

2 防渗技术在农田水利工程施工中的应用

2.1 灌浆技术

农田水利工程最常见的防渗技术就是灌浆技术,利用液体或气体的压力将具有防水性能的建筑材料灌注至工程的地下结构中,提升施工质量,使农田水利工程具有良好的防渗能力。灌浆技术的重点就是制作配比合适的水泥砂浆,才能保障灌浆技术的应用效果,还可以根据工程施工要求添加适量的改性剂等,提升水泥砂浆的防渗性能。环境温度会影响混凝土的融合,融合效果不佳就会产生裂缝,发生漏水现象,施工时需要用冷水加以调控。

高压喷射技术:利用高压在水利工程的裂缝填充水泥砂浆,使水泥砂浆和土层充分融合,解决裂缝导致的渗漏问题。在进行施工前,需要根据水利工程具体情况选择合适的喷射方式,主要有无损贴嘴式和打孔填埋式两种高压灌浆方式,可在各种土质中使用。但在含水量低的土地上使用该技术更加方便,防渗效果更佳。

土坝坝体劈裂灌浆技术:该技术在施工前需要充分了解农田水利工程设施的应力来源,再以坝体轴线为基础进行施工作业。将砂浆和黄土混合后充分填充于水利工程缝隙,使砂浆与原有的坝体结构结合到一起,增加工程结构强度,提升水利工程的稳定性。该技术需要施工人员明确土坝坝体的裂缝位置、尺寸等,才能准确施工。根据坝体开裂程度进行部分灌浆或全坝体灌装,裂隙较小可部分灌装,开裂程度高则需要进行全坝体灌装,避免其余未开裂部分以后发生开裂。灌浆后还需进行强度测试,使施工的防渗水效果达到最佳,保障农田水利工程的稳定性。

卵砾石层帷幕灌浆技术:通常在农田水利工程出现较严重的渗漏问题时使用该技术,通过钻孔灌浆的方式将水泥砂浆和黏土的混合物灌注于卵砾石层。卵砾石层的结构强度较大,施工难度大,处理时需要选择套阀管灌浆技术或下管灌浆技术,施工后的农田水利工程的防渗性能较强。

2.2 防渗墙技术

根据农田水利工程的施工技术选择合适的材料和施工机械,建造坚实的防渗墙,以提升工程的防渗性能。

射水防渗墙施工技术:利用浇筑机、打孔器等设备分割原有的土方,加入沙土和黏土,重新修建光滑的槽壁,并涂抹黄土泥浆等形成槽孔,在槽孔中灌注混凝土,以此完成了防渗墙制造。该技术使用的机械设备较多,设备的质量和操作人员的技术水平会影响施工质量,因此,施工人员必须具备专业的操作技能,以确保机械设备的正常运行。射水防渗墙的厚度需45厘米左右,深度30厘米左右,才能实现显著的防渗效果。该技术在沙土和黏土结构中的使用效果最佳,防渗作用最强。

多头搅拌防渗墙施工技术:在土体上钻孔,使用水泥浆泵和输浆管在孔中灌浆,利用多头搅拌机搅拌灌注在土体中的水泥砂浆,与原有的土体制成水泥柱,提升水泥砂浆和土体的结合性,根据防渗墙厚度选择不同的搭接方式构建防渗墙。水泥砂浆的防渗性强,可避免水渗入工程结构中,提升农田水利工程运行效率。

薄型抓斗施工技术;用薄型抓斗工具打孔,使用不同级别的水泥砂浆涂抹孔壁,填充孔壁缝隙,再向孔中注入较高强度的水泥砂浆,形成防渗墙结构。该技术主要适用于沙石和土块较多的农田水利工程施工,能有效加固工程结构,提升工程的稳定性,避免缝隙渗水。

2.3 沥青防渗技术

沥青也可以作为农田水利工程防渗施工材料,在施工前需要仔细清除垃圾和杂物,并且压实底部土层,若有缝隙,会导致漏水。在施工区域洒适量的水保持湿润,使用专业的设备喷洒沥青,使形成的沥青薄膜厚度在6毫米左右,才能具有良好的防渗效果。实际施工中可混合碎石、砾石、玻璃丝布、苇席等材料,提升防渗效果。

2.4 复合土工膜施工技术

复合土工膜就是使用两层土工织物夹一层土工膜,两者融合后生成的新材料,制作成本低,具有良好的防渗作用和较强的延展性,两层土工织物能避免土工膜受到损伤,保障土工膜的完整性。复合土工膜质量轻,便于施工和运输,施工技术含量不高,施工迅速,复合土工膜能避免水侵蚀农田水利工程,提升农田水利工程的防渗能力。

作者单位:

1.沈阳市给排水勘察设计研究院有限公司

2.沈阳市第二建筑设计院有限公司

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