李鳳梅

（甘肅省金昌市永昌縣金川水利管理處，甘肅金昌 737200）

1 引言

當(dāng)前農(nóng)田水利渠道建設(shè)正在持續(xù)推進(jìn)，旨在充分展現(xiàn)農(nóng)田水利渠道的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。但從實(shí)際情況看，小型農(nóng)田水利渠施工過程中始終面臨諸多影響因素，而業(yè)內(nèi)相關(guān)研究更側(cè)重于大型農(nóng)田水利工程，較少涉及小型農(nóng)田水利渠道施工，一定程度上制約了小型農(nóng)田水利工程的發(fā)展?；诖耍斜匾獙?duì)其展開深入探討。

2 小型農(nóng)田水利中渠道施工的價(jià)值和原則

2.1 價(jià)值

小型農(nóng)田水利渠道在農(nóng)田水利工程建設(shè)中是至關(guān)重要的組成部分，直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，其主要發(fā)揮防洪排澇和灌溉作用。而灌溉功能是其中最基本的功能，需更好地適應(yīng)農(nóng)業(yè)種植的灌溉需求，為農(nóng)作物生長(zhǎng)提供充足的水資源，為農(nóng)業(yè)增收和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。在宏觀層面，小型農(nóng)田水利渠道是整體防洪排澇的重要環(huán)節(jié)，可滿足生活用水以及工業(yè)用水的排放需求，為區(qū)域農(nóng)田灌溉提供保障。

2.2 原則

相對(duì)于大型農(nóng)田水利工程，小型農(nóng)田水利渠道建設(shè)無論是規(guī)模還是難度都相對(duì)較小，但其施工需聯(lián)系當(dāng)?shù)貙?shí)際情況綜合考慮多方影響因素。在施工建設(shè)過程中，施工人員應(yīng)秉承認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度因地制宜地選擇施工方案，確保渠道高效利用，不僅能節(jié)約水源，而且能切實(shí)體現(xiàn)灌溉及防洪排澇功能。小型農(nóng)田水利渠道施工應(yīng)遵循以下原則：首先，施工人員應(yīng)著重考慮單位水量的增加，以及水資源的節(jié)約和保護(hù)；其次，施工人員應(yīng)遵循因地制宜的原則，立足當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，選擇與之相適應(yīng)的方案，尊重基本建設(shè)規(guī)律，在此過程中還應(yīng)注重農(nóng)田保護(hù)，為農(nóng)田種植工作的高質(zhì)量開展創(chuàng)造良好的條件；最后，施工人員應(yīng)提高施工效率，充分發(fā)揮渠道的應(yīng)有功能[1]。

3 小型農(nóng)田水利中渠道施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 渠道斷面形式選擇和襯砌方案比選

3.1.1 渠道斷面形式選擇

在當(dāng)前各類項(xiàng)目實(shí)施過程中，筆者不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提出部分渠道斷面形式設(shè)計(jì)改進(jìn)方案，基于當(dāng)前灌區(qū)的實(shí)際情況提出平底梯形斷面形式。

3.1.2 渠道襯砌形式選擇

立足現(xiàn)階段灌區(qū)的具體狀況，根據(jù)當(dāng)前該地區(qū)農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)等項(xiàng)目實(shí)施情況，提出兩種渠道襯砌方案，分別為混凝土現(xiàn)澆梯形斷面和M10 砂漿砌C20 混凝土預(yù)制U 形槽。在完成設(shè)計(jì)工作后，支渠設(shè)計(jì)流量為0.18 m3/s，在對(duì)縱坡1/203 方案進(jìn)行比選過程中，需確保方案滿足過流能力，且符合少占耕地的要求?；炷连F(xiàn)澆梯形斷面和M10 砂漿砌C20 混凝土預(yù)制U 形槽方案圖如圖1、圖2 所示。

圖1 混凝土現(xiàn)澆梯形斷面（單位：mm）

圖2 M10 砂漿砌C20 混凝土預(yù)制U形槽方案圖（單位：mm）

經(jīng)方案比選，最終工程新建渠道采用襯砌形式及斷面為M10 砂漿砌C20 混凝土預(yù)制U 形槽斷面，設(shè)計(jì)流量為0.18 m3/s，底弧半徑則為0.29 m，邊坡為1∶0.27，底弧圓形角、槽深和口寬分別為15°、0.50 m 和0.72 m。本渠道使用C20 混凝土預(yù)制件砌筑，栽襯砌厚6 cm，單節(jié)長(zhǎng)0.5 m，采用M10 水泥砂漿勾縫，縫寬為3 cm。

3.2 施工準(zhǔn)備

本文針對(duì)某小型農(nóng)田水利U 形渠道施工展開論述，在正式開展渠道施工前，施工人員需深入施工現(xiàn)場(chǎng)展開勘察，立足現(xiàn)場(chǎng)情況做好施工部署，優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)，完成建模。

建模前需確定所使用的量鋼系統(tǒng)，見表1。

表1 量鋼系統(tǒng)表

在此基礎(chǔ)上妥善安排機(jī)具設(shè)備、施工用電用水及施工場(chǎng)地布置等準(zhǔn)備工作，施工人員需針對(duì)設(shè)備展開檢測(cè)工作，若發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行不符合要求，需及時(shí)調(diào)整措施。在進(jìn)入土方施工環(huán)節(jié)前，施工人員應(yīng)先進(jìn)行施工放樣，按照?qǐng)D紙使用經(jīng)緯儀確定渠道中心控制線，根據(jù)直線段和彎道處分別為50 m 和5 m 一個(gè)中心樁的規(guī)律，采用鋼尺測(cè)量距離，在此過程中需將誤差控制在1/1 000 以內(nèi)，同時(shí)還要應(yīng)用水準(zhǔn)儀測(cè)量樁點(diǎn)高程，基于高程差判斷填方或挖方。根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖填找平，并利用經(jīng)緯儀中心控制線進(jìn)行復(fù)測(cè)。

3.3 原材料選擇

施工人員需嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范選擇水泥，不同廠家的水泥在色澤方面存在差異，應(yīng)盡可能選擇同一廠家，并按照批次提供合格證。對(duì)于現(xiàn)澆混凝土來說，大多選擇中砂，或選擇硬質(zhì)巖石軋碎的人工砂，確保其在耐久度、結(jié)晶性及質(zhì)地方面符合要求，細(xì)讀模一般應(yīng)維持在2.2～3.0，含泥量應(yīng)小于3%。在混凝土拌制和養(yǎng)護(hù)工作中應(yīng)選擇生活用水，經(jīng)處理并通過有關(guān)部門檢測(cè)后可使用工業(yè)廢水和污水。

3.4 土方工程

土方開挖主要采用機(jī)械開挖方式，并預(yù)留厚10 cm 的保護(hù)層，轉(zhuǎn)而采用人工開挖方式，避免擾動(dòng)地基土。通常情況下需提前開展土方開挖工作，盡可能減少地基中的水分，提高土基強(qiáng)度，避免其在冬季出現(xiàn)凍脹破壞問題。測(cè)量人員需綜合分析渠道縱坡設(shè)計(jì)要求并實(shí)施跟隨測(cè)量。嚴(yán)禁沿線出現(xiàn)超挖或欠挖現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)超挖問題，要采用適當(dāng)?shù)牟牧险移胶粚?shí)。施工人員需嚴(yán)格按照邊線樁展開施工，確保其挖斷面尺寸符合相關(guān)設(shè)計(jì)要求。如果在開挖階段涉及中線樁，應(yīng)利用經(jīng)緯儀移走中心線樁，施工后將其移至砌筑表面，為后續(xù)施工測(cè)量提供參考[2]。

渠道流量直接影響灌溉功能，在土方開挖中，施工人員需充分考慮渠道流量變化，基于此展開縱橫斷面設(shè)計(jì)工作。

續(xù)灌渠道的設(shè)計(jì)流量計(jì)算公式為：

式中，Qs為設(shè)計(jì)流量，m3/s；As為渠道的灌溉面積和m2；qs為渠道的設(shè)計(jì)灌水率，%；ηs為渠道到田間的灌溉水利用系數(shù)。

輪灌渠道的設(shè)計(jì)流量計(jì)算公式為：

式中，Qn為輪灌渠道設(shè)計(jì)流量，m3/s；N 為渠道的輪灌組數(shù)，個(gè)；An為平均灌溉面積，m2；ηn是灌溉水利用系數(shù)。

在開展土方回填工作中，應(yīng)實(shí)地測(cè)量填筑區(qū)的地形，針對(duì)選擇的回填物料開展填筑碾壓試驗(yàn)，確定其含水量、壓實(shí)遍數(shù)、鋪土方式及鋪土厚度等參數(shù)。施工人員應(yīng)全方位清理填筑面基礎(chǔ)，并開展排水工作。在夯實(shí)回填土前，施工人員應(yīng)將渠床內(nèi)部的磚石、垃圾和淤泥等徹底清除，并展開釬探工作，若發(fā)現(xiàn)墓穴或暗洞應(yīng)第一時(shí)間進(jìn)行處理。施工人員應(yīng)合理選用夯實(shí)機(jī)械，對(duì)回填土采取分層夯實(shí)措施，并確保夯實(shí)遍數(shù)達(dá)4 遍以上，從源頭杜絕橡皮土、虛土層及漏夯等質(zhì)量隱患，在此過程中還要保障土壤含水量及土體壓實(shí)度能有效維持在合理范圍內(nèi)。

3.5 側(cè)墻結(jié)構(gòu)計(jì)算

渠道側(cè)墻底部彎矩計(jì)算見表2。

表2 渠道側(cè)墻底部彎矩計(jì)算

渠道襯砌材料可使用鋼筋混凝土及素混凝土，但上述兩種計(jì)算方式所得到的側(cè)墻厚度存在差異，這主要是受承載力安全系數(shù)取值的影響。結(jié)合鋼筋混凝土耐久性要求，本文素混凝土采用C25 和C30。

3.6 混凝土澆筑

混凝土拌制需使用機(jī)械拌制方式，若部分渠段交通不便也可實(shí)施人工拌制，但需嚴(yán)格把控其拌制質(zhì)量，確保其符合設(shè)計(jì)要求。在拌和現(xiàn)場(chǎng)，施工人員應(yīng)按事先計(jì)劃的配合比展開配料工作，在機(jī)械拌和中需在其中加入20%的水，并一次性加入配好的水泥、砂、石等進(jìn)行拌和，當(dāng)處在常溫狀態(tài)時(shí)，拌和時(shí)間應(yīng)控制2 min 以上。若發(fā)現(xiàn)其拌和均勻性不足則需延長(zhǎng)拌和時(shí)間。人工拌和應(yīng)先對(duì)砂料和水泥進(jìn)行3 次干拌，然后在其中加入水拌濕3 次，最后將石子和水加入其中拌濕3 次。

在正式開展混凝土澆筑工作前，施工人員需要檢查渠槽開挖處理成果，明確其是否符合要求，在全面檢驗(yàn)鋼架和模板等設(shè)施基礎(chǔ)上展開澆筑工作。在澆筑過程中應(yīng)確保其連續(xù)性。通常情況下，在渠坡渠底位置應(yīng)使用跳倉法進(jìn)行澆筑，根據(jù)順序采取分塊澆筑的方式。調(diào)倉澆筑法在實(shí)際應(yīng)用中具有較大優(yōu)勢(shì)，可避免新澆塊澆筑對(duì)已完成澆塊造成的擾動(dòng)。為保障混凝土具有良好的密實(shí)度，施工人員應(yīng)通過小型插入式振搗器展開振搗，加強(qiáng)入倉煤層厚度的控制，確保其維持在25 cm內(nèi)。在鋼筋預(yù)埋件及邊角位置則需使用人工振搗方式[3]。

3.7 伸縮縫設(shè)計(jì)

結(jié)合行業(yè)技術(shù)以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，混凝土襯砌渠道應(yīng)布置伸縮縫，根據(jù)施工方法、渠道類別的實(shí)際情況確定伸縮縫間距。本文所述U 形渠道伸縮縫間距為5 cm。伸縮縫間距見表3。

表3 伸縮縫選取參考

施工人員應(yīng)綜合考慮施工要求、填料性能、氣溫變幅及縫的間距等因素確定伸縮縫寬度，最佳應(yīng)在2～3 cm。應(yīng)用于伸縮縫中的填充材料需滿足耐溫性能高、變形性能強(qiáng)和黏結(jié)力好等條件，彈塑性止水材料則應(yīng)結(jié)合實(shí)際有效期和伸縮縫填充需求合理進(jìn)行選擇，在實(shí)際應(yīng)用中可采用是有瀝青聚氨酯接縫材料（PTN）、高分子止水管和止水帶等。

4 結(jié)語

綜上所述，為更好推動(dòng)農(nóng)業(yè)種植活動(dòng)的高效開展，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)科學(xué)化和現(xiàn)代化發(fā)展目標(biāo)，應(yīng)從渠道施工著手，完善施工手段，優(yōu)化施工流程，掌握各項(xiàng)施工要點(diǎn)，嚴(yán)格落實(shí)相關(guān)要求，最大限度地提高渠道施工效率，充分發(fā)揮其在排澇和灌溉等方面的作用，推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)的長(zhǎng)效穩(wěn)定發(fā)展。本文重點(diǎn)分析U 形渠道的施工技術(shù)應(yīng)用，受現(xiàn)實(shí)條件制約，欠缺對(duì)于施工技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性等方面的論證，后續(xù)將從多維度著手持續(xù)推動(dòng)施工技術(shù)的優(yōu)化與完善。