摘 要:本文主要參考信陽大別山區(qū)水利工程項目中的渠道工程建設,對于怎樣結(jié)合地形條件進行灌溉渠系布置,渠道工程中的土方挖、填施工技術(shù)要點及混凝土防滲襯砌工程中的主要施工技術(shù)要點等進行分析以及研究,通過在渠道工程中運用合理、有效的施工技術(shù)及施工措施,控制好其施工技術(shù)要點可以有效地確保工程的質(zhì)量以及運行使用期限。
關鍵詞:水利工程;水渠工程;水渠施工;施工技術(shù)
中圖分類號:F416.9 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20180732001
1 信陽大別山區(qū)水利工程項目渠道工程的簡要概括
信陽大別山區(qū)地處秦嶺——淮河一線,就是人們常說的中國南北地理分界線。此線南北,無論是自然條件、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,還是地理風貌以及人民的生活習俗,都有明顯的不同。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們生活習俗來看,北方耕地為旱地,主要作物為小麥和雜糧;南方則主要是水田,農(nóng)作物主要是水稻和甘蔗、茶葉等亞熱帶經(jīng)濟作物。人們平常所說的“北麥南稻”是這種差異的真實寫照,這條南北分界線從信陽境內(nèi)橫穿而過,信陽大別山區(qū)兼有南北地域特色。
信陽大別山區(qū)有我國史料可考的最古老的灌溉工程——“期思陂”,也是中國有史以來第一個社會性的大型農(nóng)田水利工程。是在約公元前605年,由孫叔敖主持興修的,孫叔敖任楚令尹前集合當?shù)孛窳?,利用大別山北坡的來水,在泉河、石槽河上游修建水陂塘,形成“長藤結(jié)瓜式”的期思陂。如今,這項水利工程,成為梅山水庫中干渠、鲇魚山灌區(qū)的組成部分,至今仍然發(fā)揮著重要作用。
新中國成立后信陽大別山區(qū)的人們?yōu)榱四軌蚪鉀Q農(nóng)田灌溉的問題,修建了眾多渠道,為信陽大別山區(qū)糧食增產(chǎn)做出重大成就。
2 灌溉渠系的布置
灌溉取水工程最好建設在較高或者山區(qū)農(nóng)田的上方,自流而下不僅可以降低交叉建筑物的出現(xiàn),還可以避免挖填土方過大,這樣布置還可以有效地控制更多的自流灌溉面積。
工程人員在對渠系進行規(guī)劃、建設的時候,必須要對排水溝的位置設置足夠重視,可使渠道與排水溝互不干擾。
工程人員在對渠道以及渠線進行布置建設的時候應該遵循短、直、緩的原則,還應該盡量避開施工困難以及地勢險要地段。
工程人員在對灌溉渠系進行布置建設的時候應該注意結(jié)合渠道以及行政區(qū)化,在一定基礎上設置引水口,讓所有的用水單位盡量都能夠擁有單獨的引水口,同時工程人員還應該注意機耕以及土地的規(guī)劃,在布置的時候應該考慮到用水管理的方便。
工程人員在進行渠道選線以及渠道開挖的時候應該盡量避開地質(zhì)條件較差地區(qū),而且還應該對渠道做出一些的防滲處理工作,避免出現(xiàn)滲漏的情況。在渠道兩側(cè)設置坡水入渠或排水溝等排水措施,盡量降低雨水對渠道的沖刷。
3 渠道工程中的土方挖、填施工技術(shù)要點
3.1 土方挖、填的施工順序
渠道挖、填進行施工測量以及施工放樣;對施工現(xiàn)場進行清基處理;進行人工挖、填;進行人工修整、完善、驗收。
3.2 土方開挖、填筑的施工測量放樣
施工前,測量人員對挖、填部位的原始地形進行測量,根據(jù)施工圖紙測放出開口線,為保證施工放樣以及定位的精準性,要依據(jù)已經(jīng)存在的導線點以及水準點的數(shù)據(jù)信息建立一個工程項目測量控制網(wǎng),在每一個單元進行挖、填之前,均進行高程測量和邊線放樣,并設置明顯的標識牌(標樁應引至挖、填線以外,以便施工過程中對挖、填情況隨時進行檢查)。
3.3 開挖基面的清理
施工人員按照測量放樣結(jié)果,在開口線外側(cè)周邊設置臨時截排水溝,截排水溝斷面尺寸不小于30cm×40cm。用挖掘機、推土機及人工將渠基范圍內(nèi)的雜草、腐殖土、鹽漬土、淤泥、垃圾、樹根等徹底清除,清基厚度不小于30cm,清除物卸到甲方指定地點,施工場地地表的植被清理延伸至填筑坡腳線外側(cè)至少5m的距離。
3.4 渠道土方挖、填的技術(shù)要點
3.4.1 開挖之前規(guī)劃好開挖地區(qū)內(nèi)外的施工截排水布置
邊坡土方開挖前,施工人員按照“高水高排、低水低排”的原則,在開挖線外側(cè)挖設截水溝、排水溝或修建攔水坎,將邊坡上外來水引排或抽排到渠道外側(cè),避免地表水大量流入施工作業(yè)面;隨著渠道開挖工作面的下降,在未到地下水位之前,先按照設計圖紙進行降水井施工。施工中,在作業(yè)面內(nèi)設置集水坑,開挖引、排水溝,將作業(yè)面內(nèi)積水、滲水匯集后,抽排到施工區(qū)外,以保證整個作業(yè)面干地作業(yè)。
3.4.2 確定邊坡系數(shù),開挖應采用從上到下的方式,分層分段依次進行
渠道邊坡系數(shù)選用是否正確,直接關系到渠道能否穩(wěn)固和安全運用,故應謹慎認真選擇。影響邊坡系數(shù)的因素有:防滲材料、渠道大小、基礎情況等。土料防滲渠道中堤高超過3m或地質(zhì)條件復雜的填方渠道,堤岸為高邊坡的深挖方渠道,黏性土、黏砂混合土防滲渠道的最小邊坡系數(shù)應通過邊坡穩(wěn)定計算確定,其他挖、填方土渠道的最小邊坡系數(shù)可按規(guī)范中的規(guī)定選用。
3.4.3 根據(jù)地形地質(zhì)條件,土方采用機械開挖為主,人工開挖為輔的施工方法
挖方時邊坡的坡度適當留有修坡余量20~30cm保護層,再用人工修坡、平底一次成型,滿足要求的坡度和平整度。半挖半填渠道先開挖基槽,并按設計預留足夠厚度的土層,再將渠道兩岸填方部分填筑至設計高程,然后修整基槽,達到設計要求,現(xiàn)場合理安排施工工序,使挖方土料盡可能就近用做渠體填方土料。
3.4.4 土方開挖時,應定期對開挖面標高及尺寸進行測量
要依據(jù)施工要求對于開挖邊坡的平整度及坡度進行檢查。
3.4.5 土方填筑時,土料在指定土料場開采
在運輸中將挖、裝、運、卸4個環(huán)節(jié)緊密配合,組織好機械化作業(yè)施工,提高機械化利用率,保證正常施工和提高運輸強度;渠基清理干凈并且原基碾壓合格后,即可進行渠道土方填筑,渠體填筑采用“平起”法施工,放出渠堤內(nèi)外邊樁,并向內(nèi)外邊坡超寬50cm做為填筑履帶寬度,以確保壓實指標;上渠土料上料厚度虛鋪≤30cm,卸料時由專人指揮,平料根據(jù)填筑斷面情況采用推土機平料,按順序卸料,做到隨卸隨平。填土從低洼處開始,平料保持施工面平整,均衡上升,層次清楚,減少接縫,上下層分段位置錯開,土料表層保持濕潤;在鋪筑新土之前,先將結(jié)合面灑水濕潤,用推土機鏈軌拉毛,分段流水作業(yè)。
3.4.6 土方填筑碾壓
渠堤碾壓采用凸塊振動蹍碾壓,碾壓過程中防止欠壓,漏壓,碾壓遍數(shù)一般控制在6~8遍,施工人員嚴格檢查土料的填筑質(zhì)量(厚度、含水率、幾何尺寸)符合要求方可碾壓,每層碾壓完畢后,試驗人員及時取樣試驗,施工人員將每層的高程、寬度(每25m一個斷面)及時測量、填寫資料進行下一層填筑;每層填筑采用分段流水施工方法,嚴格檢查土料的填筑質(zhì)量后方可碾壓,碾壓時沿平行軸線方向行駛,不得垂直渠軸線碾壓,行駛速度為1檔,分段碾壓時,相鄰兩段碾跡彼此搭接,順碾壓方向搭接長度不小于規(guī)范規(guī)定,填筑和碾壓工序必須連續(xù)進行;碾壓時出現(xiàn)“彈簧土”、“層間光面、層間中空、松土層及剪刀力破壞”等現(xiàn)象時,須將“彈簧土”挖出后換新土,層間光面、層間中空、松土層及剪力破壞處認真處理,并經(jīng)檢驗合格后,重新鋪筑新土。填筑面進料運輸線路上散落的松土、雜物及車輛行駛、人工踐踏的干硬光面,特別是汽車經(jīng)常進入渠體的道路必須在鋪土前徹底處理。
3.4.7 土方修坡
土方挖、填完畢后,土方邊坡按設計坡度進行人工修坡,將多余土方及履帶方按設計坡度清除,削坡平整度控制在±2cm內(nèi)。
4 混凝土防滲襯砌工程中的主要施工技術(shù)要點
為了保證混凝土防滲襯砌渠道的防滲效果和耐久性,除了正確合理地設計之外,還必須嚴格提高施工技術(shù)水平,保證施工質(zhì)量,做到優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟、安全。混凝土襯砌渠道按施工方法主要分為現(xiàn)場澆筑和預制裝配2種。
現(xiàn)場澆筑混凝土防滲層時,除了有分塊的兩側(cè)擋板和伸縮縫成型夾板外,還應有外模板,以保證施工質(zhì)量。為了節(jié)約模板、提高質(zhì)量、降低成本,可采用活動模板和分塊跳倉法、滑模振搗器法施工。近幾十年來使用襯砌機澆筑渠道,在土基梯形和U型渠道上采用噴射混凝土及對塑料養(yǎng)護劑的試驗應用是混凝土襯砌施工技術(shù)的重要發(fā)展,現(xiàn)場澆筑完畢后,應及時收面,及時養(yǎng)護。
對于混凝土預制板,初凝后即可拆模,并應在其強度達到設計強度的70%以上時才能運輸;安砌應平穩(wěn)、堅固;襯砌縫要用水泥砂漿填筑并勾縫,縫內(nèi)砂漿要填滿、搗實、壓平、抹光,并注意養(yǎng)護。
參考文獻
[1] 遲道才.節(jié)水灌溉理論與技術(shù)[M].北京:中國水利水電出版社,2009(12).
作者簡介:涂順華(1980-),男,河南信陽人,本科,工程師,研究方向:水利工程。