盛 坤
(聊城高新區(qū)許營(yíng)鎮(zhèn)人民政府,山東 聊城 252023)
在農(nóng)田水利工程中,防滲渠道是影響整個(gè)工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素。通過(guò)對(duì)農(nóng)田水利工程防滲渠道建設(shè)進(jìn)行分析,歸納出目前存在的問(wèn)題,確定了重點(diǎn)施工工藝以及其注意事項(xiàng),并對(duì)該技術(shù)在農(nóng)田水利建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行了討論。
我國(guó)采用的為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)防滲技術(shù),是在現(xiàn)有土地上開鑿一條溝渠,把鄰近河流和海洋的水源引到需要灌溉區(qū)域。這種方法之所以被采用,因?yàn)槠溆行院捅憬菪?。但目前,隨著科技發(fā)展,這種費(fèi)時(shí)費(fèi)力的灌溉技術(shù),也逐漸被淘汰。無(wú)論是人工開挖還是機(jī)械開挖,都無(wú)法滿足實(shí)際灌溉需求,還會(huì)造成大量開鑿,造成水資源浪費(fèi)。所謂的灌溉、防滲渠道建設(shè)技術(shù),是指在現(xiàn)有的灌區(qū)基礎(chǔ)上,通過(guò)采用混凝土技術(shù),對(duì)現(xiàn)有灌區(qū)進(jìn)行有效保護(hù),以合理的渠道設(shè)計(jì),降低地下水滲入的情況,提高水資源的利用率。同時(shí),灌區(qū)防滲體系的建立,也能穩(wěn)定現(xiàn)有排水渠道,延長(zhǎng)灌溉渠道使用壽命。因此,灌區(qū)防滲技術(shù)對(duì)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)灌溉體系的發(fā)展有著非常重要的作用。
其一,設(shè)計(jì)選材陳舊,目前小型農(nóng)田渠道設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)材料上總有諸多不足,加上我國(guó)地形復(fù)雜,在現(xiàn)代水利建設(shè)中,傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法不但耗資巨大,而且使用量較大,常常會(huì)出現(xiàn)不能滿足基本防滲要求,且防滲效果不佳等問(wèn)題。其二,跌水設(shè)計(jì)不規(guī)范導(dǎo)致,其跌水設(shè)計(jì)應(yīng)以數(shù)量多、位置多、落差小為原則。但在實(shí)際設(shè)計(jì)中,仍有許多問(wèn)題需要加以解決。由于農(nóng)田面積較小,很多設(shè)計(jì)者在進(jìn)行“倒灌”設(shè)計(jì)時(shí),往往忽略了計(jì)算精度,沒(méi)有做好現(xiàn)場(chǎng)勘察,造成農(nóng)田水利渠道建設(shè)存在困難點(diǎn)。
其一,預(yù)制板生產(chǎn)中存在的問(wèn)題:一是由于預(yù)制板在完成后,很容易忽略對(duì)其維護(hù)工作的改進(jìn)。比如在搬運(yùn)預(yù)制板時(shí),工人們往往會(huì)因?yàn)槭韬龆斐傻菇?、裂縫等問(wèn)題。二是在生產(chǎn)預(yù)制板時(shí),沒(méi)有對(duì)其厚度和均勻性進(jìn)行嚴(yán)格控制,導(dǎo)致了邊角質(zhì)量不能得到有效的保障。三是部分地方在生產(chǎn)預(yù)制板時(shí),會(huì)使用廉價(jià)的材料來(lái)制造預(yù)制板,這種預(yù)制板不但沒(méi)有足夠的剛度,而且很容易出現(xiàn)變形,從而影響到整個(gè)工程的質(zhì)量。
其二,渠道放樣問(wèn)題:在農(nóng)田渠道工程中,不僅要規(guī)范設(shè)計(jì)渠道模型,還要對(duì)田間實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)地考察,并依據(jù)實(shí)際渠道長(zhǎng)、寬度進(jìn)行規(guī)范、合理的系數(shù)設(shè)置和計(jì)算。在渠道建設(shè)中,最重要的一環(huán)為渠道開挖,這直接關(guān)系到渠道供水的有效性和安全性。所以,在放樣過(guò)程中,尤其要注意控制槽底深度,以確保標(biāo)樁間距符合要求和規(guī)范。
目前,部分農(nóng)田灌溉渠道存在著動(dòng)物筑巢等問(wèn)題。尤其是在夏季洪水期間,由于水位高,渠道在運(yùn)行中很可能會(huì)沖破淤泥,從而造成滲流問(wèn)題。此外,由于渠道本身有許多小孔,長(zhǎng)期的滲漏會(huì)使管道內(nèi)的小孔增大,造成管道管涌問(wèn)題,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生管道崩塌。
在溝槽中有砂礫或沙土的情況下,這種土層的壓實(shí)會(huì)給渠道的工程質(zhì)量造成較大影響。由于渠道在長(zhǎng)時(shí)間的使用中沒(méi)有進(jìn)行有效維修,從而導(dǎo)致渠道在長(zhǎng)時(shí)間的浸泡中出現(xiàn)了滲漏問(wèn)題。
在農(nóng)田灌溉渠道建設(shè)中,由于河道地形比較復(fù)雜,在工程建設(shè)中存在著諸多限制與安全隱患。如果管道連接部位處理不當(dāng),則易產(chǎn)生裂縫,造成漏水問(wèn)題。地基處理不徹底,渠道壩體材料選擇不當(dāng),會(huì)導(dǎo)致工程中無(wú)法壓實(shí)、架空等問(wèn)題,影響堤身密實(shí)度,出現(xiàn)孔洞造成滲漏問(wèn)題。
由于農(nóng)田水利渠道建設(shè)地點(diǎn)人口稠密,在修建堤壩時(shí),往往要從堤外坡上挖土,造成溝渠外坡處的取土坑多,導(dǎo)致溝槽表層的防滲層破壞,嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響渠道的抗壓能力,在施工時(shí)渠道品質(zhì)也無(wú)法確保。
在農(nóng)田水利建設(shè)中,要想達(dá)到更好的防滲效果,必須從土料防滲處理入手。在防滲渠道建設(shè)中,選擇合適土料對(duì)工程防滲效果和工程質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。因此,在選擇材料時(shí),既要考慮到造價(jià),又要根據(jù)土質(zhì)、施工質(zhì)量等方面的要求。從經(jīng)濟(jì)性上講,就地取材既能降低成本又能降低運(yùn)輸成本。但是,如果本地材料達(dá)不到工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(沙土、粘土材料不能滿足工程要求),就必須采購(gòu)高品質(zhì)材料,做好原材料加工工序。即使采用本地的土料作為建筑材料,同時(shí)也應(yīng)做好各種工藝處理。
例如,在某地進(jìn)行農(nóng)田水利工程時(shí),使用了當(dāng)?shù)氐哪嗤磷鳛榻ㄖ牧?,在建筑的初期,首先要將建筑表面清理干凈,然后依次將上面的泥土碾碎,再過(guò)濾兩三遍,將泥土中的草根和樹皮等雜質(zhì)剔除,以免影響工程質(zhì)量。其次,在土料的配比上,要根據(jù)工程具體要求,以工程實(shí)際要求進(jìn)行處理,首先是干拌,然后是加水,最后在完成濕拌后再進(jìn)行土料的配置工作,應(yīng)按照一定的順序進(jìn)行土料分層鋪設(shè),通常是采用分層鋪設(shè)法,即鋪設(shè)完第一層后,再鋪第二層,并對(duì)土料通道進(jìn)行必要的維護(hù),防止裂縫。土料防滲層一般僅在南方使用,北方氣候較冷,土壤結(jié)構(gòu)易凍裂,采用干水泥進(jìn)行防滲更好。同時(shí),在農(nóng)田水利工程中,要做好渠道防滲,并在渠道中設(shè)置完整的防滲層,以減少雨水侵蝕渠道產(chǎn)生安全隱患問(wèn)題,應(yīng)采取相應(yīng)的防滲措施。在進(jìn)行溝渠防滲時(shí),要根據(jù)地形特點(diǎn),合理選用鋸槽防滲技術(shù)和多頭深攪拌防滲層。
鋸槽防滲層施工技術(shù)一般用于沙土,它是利用鋸槽裝置上的刀桿,在一定的角度下,將溝槽內(nèi)土體切成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溝槽,再進(jìn)行注漿和混凝土的澆筑,形成防滲層,并對(duì)其厚度進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂疲ㄒ话銥?~10cm)。多頭深攪拌防滲層技術(shù)采用的是多頭式攪拌器,它可以將水泥直接送入溝槽中,經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢瑁纬苫炷翗吨?,再通過(guò)反復(fù)施工,產(chǎn)生大量的混凝土樁基,再將所有混凝土樁基連接起來(lái),形成完整的混凝土防滲層。
在農(nóng)田水利建設(shè)中,應(yīng)對(duì)渠道剖面進(jìn)行優(yōu)化,做好渠道剖面設(shè)計(jì)工作,利于提高防滲效果。在進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)、地形地貌、水文條件等進(jìn)行全面調(diào)查,并依據(jù)勘察結(jié)果,合理確定河道水深和河道寬度比值,進(jìn)行數(shù)據(jù)校對(duì)。在進(jìn)行參數(shù)校核時(shí),可按機(jī)電排灌規(guī)范確定斷面設(shè)計(jì)尺寸,并繪出準(zhǔn)確的工程圖。施工技術(shù)人員往往要根據(jù)圖紙進(jìn)行填方、開挖、協(xié)調(diào)各設(shè)計(jì)、各監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的關(guān)系,合理進(jìn)行渠道放樣、調(diào)整地面平整等工作,該階段較為復(fù)雜,為確保整體施工質(zhì)量,應(yīng)保證圖紙的準(zhǔn)確性。另外,在施工過(guò)程中,由于地面沉降、漏水、裂縫和凍脹等問(wèn)題,施工人員會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁貋?lái)調(diào)節(jié)地面高度。
首先,灌漿技術(shù)是當(dāng)今農(nóng)田灌溉渠道施工中普遍采用的施工技術(shù),該技術(shù)具有良好的防滲性能。在農(nóng)業(yè)灌溉工程中,可采用灌漿技術(shù)進(jìn)行渠道建設(shè),首先要充分利用灌漿壓力,將渠道沿軸線方向劈開,然后進(jìn)行內(nèi)部灌漿,將高質(zhì)量的泥漿注入渠道,從而形成整體的防滲體系,防止渠道內(nèi)部的裂縫滲漏。其次,在農(nóng)田水利工程中,應(yīng)使高質(zhì)量的泥漿與渠道土壤結(jié)構(gòu)相結(jié)合,進(jìn)而使渠道內(nèi)應(yīng)力再分配,從而維持渠道內(nèi)應(yīng)力均衡。
在灌漿階段,應(yīng)正確掌握三個(gè)基本要領(lǐng):其一,灌漿壓強(qiáng)不能高于灌漿塞;在調(diào)節(jié)灌漿壓力時(shí),要適當(dāng)?shù)乜刂乒酀{壓力,并按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況精確地計(jì)算出壓強(qiáng)。同時(shí),要做好試驗(yàn)工作,并按試驗(yàn)結(jié)果對(duì)灌漿壓力進(jìn)行定時(shí)調(diào)整。在必要時(shí),要正確地采取分段升漿和一次升漿方式進(jìn)行。如,在施工過(guò)程中,由于滲水強(qiáng)度高,且有裂縫,宜采取分段升漿法;在滲透性差、破裂問(wèn)題不大、巖石硬度高情況下,可采用一次升漿法。第二,合理地進(jìn)行大量的抽漿操作,保證灌漿流量在規(guī)范范圍之內(nèi),以保證灌漿過(guò)程中正常流速。如,可采用適當(dāng)?shù)慕祲禾幚矸绞剑詼p小壓強(qiáng)來(lái)終止注漿,在注漿結(jié)束后,將壓強(qiáng)控制在正常范圍內(nèi),然后進(jìn)行科學(xué)注漿。
第三,在灌漿前,施工技術(shù)人員要根據(jù)實(shí)際情況,確定灌漿數(shù)量和灌漿平均數(shù)量,使灌漿工作能夠更加科學(xué)地進(jìn)行,使每一次灌漿都可達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn),以此保證整個(gè)農(nóng)田水利工程的施工質(zhì)量。此外,在灌漿完畢后,要對(duì)渠道進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),確保渠道的結(jié)構(gòu)完好,無(wú)開裂、漏水等問(wèn)題,若有,應(yīng)立即進(jìn)行維修。
在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑過(guò)程中,應(yīng)先進(jìn)行合理?yè)胶?,并在混凝土中添加足夠的抗凍劑,以解決混凝土凍脹、開裂等問(wèn)題。若施工場(chǎng)地位于北方,或冬季施工,則在攪拌時(shí),需按順序?qū)ι笆?、粗骨料、水進(jìn)行預(yù)熱處理,使出料溫度達(dá)到15℃以上。必要時(shí),應(yīng)配備大容積的水箱,以便對(duì)混凝土混合料進(jìn)行加熱處理,使水溫維持在40~60℃。如,對(duì)U形混凝土 U形槽進(jìn)行加固,以平滑內(nèi)壁,防止渠道出現(xiàn)淤泥堵塞現(xiàn)象,以解決目前國(guó)內(nèi)小型農(nóng)田水利項(xiàng)目中出現(xiàn)的堵塞、塌陷問(wèn)題,在渠道施工中。
例如,混凝土U形槽安裝工序精細(xì)溝渠開挖是渠道工程中的重要環(huán)節(jié),也是保證渠道高效施工的關(guān)鍵,所以對(duì)U形槽的設(shè)置和布置要合理地細(xì)化工序,從而使渠道開挖更加規(guī)范和高效。在具體工程中,要根據(jù)有關(guān)規(guī)范要求,合理地設(shè)計(jì)和正確埋設(shè)渠道。采用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,重點(diǎn)關(guān)注土方平順性,避免發(fā)生切向問(wèn)題。并且應(yīng)對(duì)開挖基坑進(jìn)行認(rèn)真檢查,確保其施工質(zhì)量。在U形槽位末端進(jìn)行土壤回填時(shí),必須充分考慮回填土的精細(xì)程度,杜絕雜草和碎石摻雜。
其次,為防止運(yùn)輸途中的混凝土骨料溫度發(fā)生變化,必須在運(yùn)輸車輛上設(shè)置隔熱層,并在必要時(shí)對(duì)其進(jìn)行加熱。在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑中,必須采用科學(xué)的加熱工藝,并按實(shí)際情況選擇電加熱和蒸汽加熱。相對(duì)來(lái)說(shuō),電加熱具有更好的實(shí)用性和更低的成本,可以有效地提高混凝土施工質(zhì)量。在澆筑過(guò)程中,要使變壓器與攪拌站之間達(dá)到有效銜接,并做好漏電保護(hù),為電加熱設(shè)備安全運(yùn)行提供了可靠保證。
在農(nóng)田溝渠規(guī)劃和設(shè)計(jì)中,要注意對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和更新,在渠道設(shè)計(jì)中要對(duì)渠道進(jìn)行科學(xué)的、規(guī)范的剪彎設(shè)計(jì),強(qiáng)化防護(hù)功能設(shè)計(jì)質(zhì)量,以確保渠道建設(shè)質(zhì)量達(dá)到最佳狀態(tài)。例如,若小型農(nóng)田灌溉渠道工程應(yīng)用范圍最廣,為改善和優(yōu)化農(nóng)村地區(qū)的灌溉渠道,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行了進(jìn)一步的改良和完善,以干渠、斗渠為主體,在設(shè)計(jì)上突出靈活性,以更新和擴(kuò)展,進(jìn)一步保證渠道質(zhì)量。
在防滲渠道建設(shè)前期,有3項(xiàng)工作要做。首先要注意施工周圍環(huán)境,做好建筑設(shè)計(jì)。在考慮施工條件、工程要求等諸多因素的影響下,要確保施工的可行性和可操作性,并確定施工過(guò)程中易產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題。其次,基礎(chǔ)基坑。工程大小由放樣決定。根據(jù)場(chǎng)地、地形、地質(zhì)情況,采用開挖和填方的方法進(jìn)行襯砌。采用手工懸掛法,以提高工程表面平整和工程質(zhì)量。最后,要解決好模板問(wèn)題。在工程施工中,要做好施工放樣工作,確保模板與圖紙的要求一致。
建筑材料是建筑基本要素。材料質(zhì)量直接影響到建筑施工質(zhì)量,并在很大程度上影響到工程效果。常用的建筑材料有水、水泥、集料等。若工程對(duì)水質(zhì)要求較低,可選不含任何污染的飲用水、地下水、河流水即可。其水泥材料比重、體積、強(qiáng)度、細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、水熱性等都應(yīng)考慮到控制指標(biāo)中。其中,集料是建筑結(jié)構(gòu)中的定型材料,通常分為粗、細(xì)兩類。在選擇時(shí)應(yīng)選用潔凈、堅(jiān)硬、雜質(zhì)少的集料。
綜上所述,本文對(duì)農(nóng)田水利工程防滲渠道的施工技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,以做好土料的防滲處理及渠道剖面的設(shè)計(jì),采用注漿法進(jìn)行維保,并對(duì)農(nóng)田水利工程渠道進(jìn)行整體加固,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行澆筑,以提出合理的施工管理措施,確保農(nóng)田水利建設(shè)順利完成。