□王留鋒（鄭州市水利建筑勘測設(shè)計(jì)院）

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防滲渠道及襯砌設(shè)計(jì)思考

□王留鋒（鄭州市水利建筑勘測設(shè)計(jì)院）

目的：伴隨村鎮(zhèn)建設(shè)的不斷發(fā)展，水利渠道建設(shè)已經(jīng)成為村鎮(zhèn)建設(shè)中必不可少的部分，對(duì)于村鎮(zhèn)建設(shè)和發(fā)展中，農(nóng)田灌溉是農(nóng)民賴以發(fā)展的手段，是直接影響農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，渠道和渠系的建設(shè)和運(yùn)行，均影響到渠道的正常灌溉功能和輸水情況，直接關(guān)系到水渠功能的發(fā)揮。多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)果表明，防滲漏渠道不但能夠節(jié)約用水，減少地下水，還可更好的減輕清淤工作量，節(jié)約勞動(dòng)力，提高灌溉效率，為增產(chǎn)增收帶來更高的保障。所以水利渠道的防滲建設(shè)較為重要。

農(nóng)田水利；防滲渠道；襯砌；施工設(shè)計(jì)

0　前言

農(nóng)田水利的建設(shè)是農(nóng)村耕地產(chǎn)效的保障，農(nóng)作物離不開水的灌溉和滋養(yǎng)，因此農(nóng)作物的生長中均需要農(nóng)田水利的支持。因此水渠建設(shè)對(duì)于農(nóng)耕作物的良好生長具有極高的意義，中對(duì)農(nóng)田水利工程建設(shè)中防滲渠道及襯砌的設(shè)計(jì)和施工思路構(gòu)建進(jìn)行分析。

1　渠道防滲的重要性

在農(nóng)田水利工程建設(shè)中防滲渠道是應(yīng)用最為廣泛的灌溉工程技術(shù)，不但能夠最大限度的節(jié)約灌溉用水和減少水利資源的浪費(fèi)，同時(shí)還能夠更好的提高水利的利用度，改善農(nóng)業(yè)用水的供需矛盾，擴(kuò)大灌溉面積，促進(jìn)和推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步和發(fā)展，更好的減少農(nóng)業(yè)灌溉用地面積，避免灌溉渠道因沖刷導(dǎo)致淤積和塌陷的發(fā)生，減少管理及運(yùn)行費(fèi)用，便于渠道管理，降低地下水位，避免土壤鹽堿化發(fā)展和沼澤化發(fā)展，更加有利于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展和建設(shè)，同時(shí)能夠更加利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。同樣也是實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的關(guān)鍵。

2　渠道防滲工程技術(shù)中存在的問題

我國過去對(duì)渠道防滲工程的關(guān)注程度不夠，經(jīng)濟(jì)投入較少，使我國的水利工程發(fā)展及建設(shè)受到影響，至今存在較多的問題沒有獲得更好的解決，當(dāng)前我國的水利渠道建設(shè)主要應(yīng)用材料是混凝土為主的防滲材料，具有較高的防水能力，同樣可以承受較大水流的沖擊，但對(duì)于南方城市較為適用，對(duì)于北方城市不耐凍是混凝土的缺點(diǎn)，因此在北方的防滲水渠建設(shè)還有待于進(jìn)一步提高。如不能夠獲得更好地解決，對(duì)于北方防滲水渠的建設(shè)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的困擾，當(dāng)前復(fù)合材料的使用是工程建設(shè)的發(fā)展方向，但成本較高，成為阻礙符合材料在防滲工程中的使用，因此更好地降低復(fù)合材料的成本，做到取長補(bǔ)短，使其更好地結(jié)合是目前發(fā)展的方向。

3　解析農(nóng)田水利工程中防滲渠道及襯砌的施工設(shè)計(jì)

3.1加強(qiáng)渠道地基的強(qiáng)度

在水利渠道防滲工程建設(shè)前，應(yīng)針對(duì)于建設(shè)施工范圍內(nèi)的土壤情況進(jìn)行分析，對(duì)工程實(shí)施制定周密的計(jì)劃，在進(jìn)行開挖施工階段應(yīng)快速施工，因挖掘施工中掘出土壤水分含量較高，在挖掘施工后使土壤充分得到風(fēng)干，降低土壤內(nèi)水分的含量，從而獲得更加牢靠的地基，減少因氣候變化導(dǎo)致渠道發(fā)生干裂情況發(fā)生。

3.2混凝土要求

主要分為兩個(gè)方面：①水質(zhì)選擇，主要是選擇地表水或是飲用水等水源，應(yīng)避免生活廢水及工業(yè)污染水，減少水中的雜質(zhì)，增加混凝土攪拌后的強(qiáng)度。②水泥的選擇，因施工中對(duì)水泥的需求量較大，同樣對(duì)混凝土的強(qiáng)度要求較高，因此水泥強(qiáng)度應(yīng)嚴(yán)格挑選，保證水泥強(qiáng)度的同時(shí)應(yīng)進(jìn)行良好環(huán)境的儲(chǔ)存。

3.3骨料要求

在工程施工過程中，對(duì)于骨料的擺放位置尤其重要，應(yīng)在開放通風(fēng)好開闊場地，能夠儲(chǔ)存大量的骨料，能夠保證足夠的骨料應(yīng)用于施工中，避免施工中骨料短缺的情況發(fā)生，骨料的選擇應(yīng)依據(jù)混凝土的情況來定，對(duì)于鋼筋少的混凝土渠道，可選擇大直徑的骨料，骨料表面應(yīng)整潔，對(duì)于細(xì)骨料的選擇中應(yīng)注意硬度較強(qiáng)，級(jí)別較高同時(shí)表面干凈整潔，同時(shí)具備工程需要精細(xì)程度?？梢詰?yīng)用粗質(zhì)砂進(jìn)行分辨和精細(xì)度的調(diào)整，同時(shí)注意骨料的含水量，不能夠超過整體的5%，如水量過高應(yīng)進(jìn)行脫水措施實(shí)施。

3.4混凝土比例調(diào)配情況

在防滲渠道的施工中，混凝土的調(diào)配比例是施工的關(guān)鍵和重點(diǎn)，不但能夠影響混凝土的使用還可導(dǎo)致整個(gè)工程的質(zhì)量受到影響。首先對(duì)調(diào)配混凝土進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)，同時(shí)對(duì)混凝土的相關(guān)材料進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，同時(shí)將篩選好的材料進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比，最后選定后相關(guān)部分審核簽字后，給予工程施工使用。同時(shí)施工人員嚴(yán)格遵循施工規(guī)范進(jìn)行混凝土的比例調(diào)配。

3.5混凝土澆筑施工

在進(jìn)行混凝土的澆筑前，如果原來的土壤渠道發(fā)生了干裂情況，應(yīng)對(duì)干裂的土壤渠道進(jìn)行灑水處理，對(duì)土壤的表層進(jìn)行濕潤處理，防止?jié)仓炷潦┕ず笃趯?dǎo)致混凝土表面干裂，因此應(yīng)先進(jìn)行渠道底部的澆筑，再進(jìn)行坡位的澆筑，最后澆筑渠道壓頂部，這種澆筑方式會(huì)使渠道底部的襯砌板對(duì)渠道坡度的澆筑工程起到支撐的作用，保證渠道的完整和正常使用。

3.5.1混凝土襯砌渠道凍脹

襯砌渠道凍脹的過程是隨著溫度的不斷變化，從地表逐漸到地下（由淺入深）的一個(gè)過程（H.A1985）。渠道發(fā)生凍脹，最主要的因素是要有適合凍脹發(fā)生的溫度，當(dāng)溫度達(dá)到或者低于凍結(jié)點(diǎn)的時(shí)候，首先會(huì)在渠道襯砌板與渠基土的接觸面的空隙處產(chǎn)生冰晶體，由于在土體中經(jīng)常會(huì)存在毛細(xì)現(xiàn)象，水分會(huì)從下部不斷的遷移上來，從而在基礎(chǔ)上冰晶體會(huì)變得越來越大，隨后，冰晶體出現(xiàn)的位置會(huì)越來越深，水分的遷移也會(huì)從淺到深，最后，渠基土凍深范圍內(nèi)的大部分空隙內(nèi)都會(huì)出現(xiàn)冰晶體，隨著冰晶體體積的不斷增加，渠基土就會(huì)發(fā)生體積的膨脹，隨著膨脹的不斷增加，渠道襯砌板會(huì)對(duì)渠基土產(chǎn)生約束，從而產(chǎn)生凍脹力，凍脹力達(dá)到一定數(shù)值時(shí)就會(huì)使渠道襯砌板發(fā)生破壞（安維東1989）。不同的凍結(jié)鋒面冰晶體產(chǎn)生的過程見圖1。

圖1　不同凍結(jié)鋒面上冰晶體形成過程圖

3.5.2預(yù)防混凝土襯砌渠道凍脹措施

首先對(duì)施工地區(qū)的溫度進(jìn)行良好的統(tǒng)計(jì)和分析，在施工前準(zhǔn)確考慮溫度和凍脹因素，同時(shí)對(duì)施工后坡面的坡面溫度進(jìn)行測量、地下水位、地下溫度、土壤含水量等后預(yù)測凍脹發(fā)生的情況，同時(shí)針對(duì)凍脹的發(fā)生因素針對(duì)性的針對(duì)混凝土進(jìn)行比例的調(diào)整，注意在混凝土比例的調(diào)整中考慮多方面的因素和準(zhǔn)確的評(píng)估。

3.6收面工作

在進(jìn)行水利防滲渠道工程的收面工程時(shí)，對(duì)工程的各個(gè)方面均應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，首先檢查渠道是否呈平行線，是否存在石子的外漏發(fā)生，表面能夠保證光滑，在完成澆筑后應(yīng)用原漿收面，用泥抹仔進(jìn)行表面的平整，同時(shí)按壓緊密貼實(shí)，保證收面的質(zhì)量和強(qiáng)度。

3.7養(yǎng)護(hù)工作

渠道施工的最后一個(gè)步驟是養(yǎng)護(hù)工作，這步收尾工作對(duì)于后期渠道的使用來說非常重要，若在最后收尾工作沒有嚴(yán)格按照程序步驟實(shí)施，其前面的所有施工環(huán)節(jié)都會(huì)前功盡棄。渠道的養(yǎng)護(hù)工作普遍是在澆筑施工后的5-20 h后就可開始養(yǎng)護(hù)工作，在養(yǎng)護(hù)時(shí)期要對(duì)混凝土表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑⑺?，并用薄膜覆蓋在混凝土表面，把混凝土包裹密封，使得水分能全部蒸發(fā)在薄膜中，使得混凝土表層達(dá)到濕潤的效果。

4　結(jié)論

農(nóng)田水利工程中防滲渠道及襯砌的設(shè)計(jì)施工其每一步的施工環(huán)節(jié)都需要非常的仔細(xì)與策劃，在施工前期，施工人員應(yīng)針對(duì)混凝土施工中的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的把控，不能遺漏其中的每一步，否則將會(huì)給后期的渠道使用帶來非常大的影響，這是防滲渠道施工的關(guān)鍵核心，對(duì)于水利工程建設(shè)也具有重要的價(jià)值。

當(dāng)前我國的水利渠道工程的實(shí)施已經(jīng)獲得了顯著的提高，同樣也取得了較好的成就，在防滲渠道及襯砌工程中的設(shè)計(jì)構(gòu)思及應(yīng)用材料等因素均對(duì)水利渠道的灌溉產(chǎn)生一定的影響，同時(shí)建設(shè)水利渠道當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)也能夠不同程度的影響到防滲水利渠道的建設(shè)和工程質(zhì)量，能夠更加積極的提高防滲水利工程的建設(shè)，減少滲漏水量，為水利工程渠道的關(guān)鍵。

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（責(zé)任編輯：柳辰）

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王留鋒（1979-），男，工程師，主要研究方向：水工結(jié)構(gòu)。

2016-04-21