浅析农田水利中的梯形渠道防渗设计施工

　　摘  要：农田水利建设是一项重要的工作，如何能够提高农田水利的灌溉效率是当前首要的问题之一。农田灌溉中的梯形渠道是常用的渠道，本文就梯形渠道的具体施工方案进行了详细的探讨和分析，并对出现裂缝问题的控制办法提出了建议。

　　关键词：农田水利； 梯形渠道；防渗施工

　　运用土渠道输水对农田进行灌溉是当今我国农田灌溉的最普遍方法，由于农田灌溉中的渗水量特别大，对水的利用率不高，为解决此问题。目前，我国农业在渠道输水灌溉的过程中，采用了渠道防渗技术，能够有效的提高渠道渗水，提高农田灌溉中水的使用效率，是节水效率最高的一种措施。据相关统计，如果将我国的水渠对水的有效利用系数增加0．1，那么节省出来的水量相当于南水北调中线工程每年引水总量的二点七倍，由此可以看出我国在防渗水渠的建设工作还有很大潜力可挖。

　　一、渠道防渗技术在农田灌溉中的作用与意义

　　(1)采用防渗渠道输水能够减少农田灌溉的用水量，有效降低在灌溉中的漏水损失，更加合理有效的利用了宝贵的水资源。

　　(2)采用防渗渠道输水能够有效的加固渠床，增加渠床抗冲击的能力．有效地防止渠床在外界因素的影响下发生坍塌的情况。

　　(3)水利工程的渠道防渗技术的建设，为当地农业发展和农民日常生活服好务，提高水资源的利用率。使水流流速得到提高，提高灌溉效率。

　　(4)渠道防渗技术能够加大水的流量，减少淤泥的沉积，延长渠道的使用寿命，减少不必要的重复投入。

　　二、防渗水渠的梯形衬砌设计施工

　　对于小型农田水利工程建设，渠道衬砌是渠道水利工程改造的主要内容和主要的目标，因此，工程方案比较集中的，也主要是衬砌方式的比较与设计，包括渠道衬砌形式、厚度及超高等。衬砌的设计与施工是农田防渗水渠建造工作中极为重要的一个环节，在一般的情况下，梯形渠道的设计和施工是农田水利建设中最主要的一个环节。

　　（1）砂砾垫层施工

　　渠道粘性土斜墙填筑完成后，采用挖掘机进行粗削坡，人工进行精修处理，处理时按照设计高程挂线、整平。坡面修整完成后，验收合格后进行砂砾垫层施工。砂砾料运输到现场后，堆放在堤顶，从下到上在坡面上均匀摊铺。砂砾料摊铺完成后，用反铲进行粗削坡，然后人工进行精修坡。人工修坡时，分别在坡脚、坡肩、及坡面布设控制桩，顺渠道方向布置一排桩，桩与桩之间线绳连结，把渠坡分成若干小块，线绳之间挂滑动线绳，人工移动，控制削坡厚度,并严格控制坡面平整度。坡面修整完成后，采用平板振动夯对坡面进行压实。压实过程中人工对出现的坑洼及时找平。人工进行坡面修整，人工修坡只需根据测量放样单进行加密控制坡顶高程、坡面高程、平整度和渠底的开挖高程。

　　（2）复合土工膜铺设

　　1）施工程序

　　土工合成材料的施工程序为：平整坡（底）面--复合土工膜铺设--混凝土浇筑。

　　2）土工合成材料铺设

　　进出口渠道采用复合土工膜作为加强防渗材料，其中膜选用聚乙烯土工膜；选用宽幅聚酯长丝针刺土工布。复合土工膜物理力学的设计应该满足设计的实际要求。土工合成材料铺设前应对基础面验收，清除铺设面上的一切树根、杂草和尖石，并使表面平整，不出现凸凹部位，并碾压密实。土工合成材料铺设应力求平顺，松紧适度，不得绷拉太紧，土工合成材料与基础及支持层之间应压平紧贴，避免架空，清除气泡，以保证安全。

　　2）机械衬砌

　　机械衬砌是渠道施工的重要环节，它是保证渠道的使用寿命，混凝土浇筑前先调整衬砌机机架的坡比和高程，校核无误后进行浇筑。混凝土拌和物由混凝土搅拌运输车运送至布料机进料口，布料机再将砼熟料均匀地摊铺在衬砌面上。摊铺完成后，开动布料机配备的插板式振捣器将砼振捣密实，然后用振动成型机进行提浆、整平及进一步压实。浇筑过程中由专人进行现场指挥，观察铺料情况、向机械操作人员传递信息，掌握好振捣时间和机械行走速度。混凝土布料振捣完成后及时机械找平压光。在靠近模板及边角处是机械振捣的薄弱之处，要用人工采用插入式振捣器和平板振捣器进行补振。人工压光要掌握好时间，使表面平整光滑。

　　（3）平整度和厚度的控制

　　平整度一般先从人工修坡工艺进行控制，再就是保温板铺设时用砂土或细砂找平进行控制，最难控制也是最容易出现问题的就是混凝土衬砌时的平整度控制，混凝土衬砌完成20分钟后要进行抹光工作，抹光的工作要放慢，尽量保持坡面的光滑，对不平的地方要进行找平，如果用抹光机完成的抹面，完成后要进行人工抹面。混凝土厚度直接关系到施工质量和项目成本，由于农田水利渠道水的流速不是太大，设计的施工要满足实际的要求，主要取决于坡面开挖时是否存在欠挖现象和衬砌机工作时的工况在混凝土施工过程中安排一个专人在混凝土趟铺时用对混凝土的厚度量测，若发现超浇部分及时在要求误差范围之内进行衬砌机高度的调整。

　　（4）止水缝的施工处理

　　在对梯形混凝土衬砌进行设计施工时，对于渠道止水缝的设计是一个至关重要的环节，止水缝是在对渠道进行衬砌设计施工时，根据具体的设计施工要求，通过专业技术处理而预留的隔离缝。隔离缝能够有效的释放造成渠道受力变形的能量，防止由于大气中的气体温度变化或者由于地基本身的缺点从而在渠道上产生随意性的裂缝。除此之外．止水缝还能够起到减少渠道漏水，增强水渠防渗功能的作用。在水渠建设工程上，止水缝采用651型的橡胶止水带、沥青板和聚氯乙烯胶泥进行嵌缝止水处理。其中，砌石部分所用到的材料为沥青板，它在进行砌石工序时被放置到水渠中。在对止水缝进行施工时，嵌缝和橡胶止水带等施工工序要与混凝土浇筑这一工序同时并且交叉施工。

　　三、衬砌混凝土裂缝防治

　　在梯形渠道的坡面设计和施工的过程中，由于农村的地质不稳定地区，基土滑移、沉陷、高填方地区和渠基换填地区，由于回填土方预沉降时间不够引起等也是导致渠道混凝土板裂缝的重要原因。当地质滑动拉力超过混凝土抗拉强度时就会发生拉裂现象。

　　（1）塑性收缩裂缝

　　塑性收缩是指混凝土在凝结前，表面因失水较快而产生的收缩。此类裂缝常出现在混凝土表面, 形状规则长短不一，互不连贯，裂缝较浅，一般在混凝土浇筑后2到3小时左右出现。特别是当外界气温高，风速大，气候干燥时易出现，主要原因是混凝土浇筑后未能及时用塑料薄膜覆盖保湿，受风吹日晒，表面游离水分蒸发过快，混凝土的强度不能抵抗这种应力而裂缝。渠道边坡浇筑衬砌混凝土，由于重力作用，混凝土下滑产生拉裂。

　　（2）干缩裂缝

　　干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的半月左右。此类裂缝表现为表面性, 纵横交错、无规律、分布不均, 表面为多沿短边方向分布。主要原因是混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受天气条件的影响,表面水分损失过快, 变形较大，内部湿度变化较小，变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝，相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成份、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

　　（3）、沉陷裂缝

　　沉陷裂缝常见于渠基换填处，高填方渠道和工程地质不稳定地区，呈较大的贯穿性沉陷裂缝, 往往上下或左右有一定的错距。其产生原因是混凝土下的地基或垫层压实不均匀, 局部有松软土基,夯实不够，渠道填方顶预沉降不够。

　　对于以上三种裂缝常用的处理措施有：一是选用干缩值较小的硅酸盐或普通硅酸盐水泥进行填缝处理。二是严格控制水灰比, 掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度, 减少水泥及水的用量，可以有效的防止干缩裂缝。三是衬砌完成后要及时的进行割缝，以防止混凝土产生裂缝，同时现场要准备足够量的塑料薄膜，草帘子、大水桶等相关养护材料，衬砌浇筑一段就养护一段；四是对松软土填土地基在上部浇筑混凝土前进行必要的夯实和地基加固处理，对下部是保温板的, 要注意连接牢固, 不得产生局部下沉。

　　四、结论

　　渠道防渗技术在农业生产具有重要的意义，在农田灌溉中也是一项重要的技术手段，它能够有效地促进农业节本增效，节约灌溉的成本，其中渠道的梯形衬砌的设计与施工技术是农田灌溉中常用的技术，受到了广泛的应用。

　　参考文献：

　　[1]李廷亮.对小型农田水利工程建设现状和管理问题的探讨[J]. 经营管理,2009(10).

　　[2]蒋邦全.农田水利基础设施建设现状及困境探讨[J].现代商贸工业,2010(2).

　　[3]黄献忠.浅析农田水利中的防渗渠道及各种类型衬砌的设计施工[J].施工技术与应用,2008(6).

　　[4]郭林山．梯形弧底混凝土衬砌渠道的施工质量控制[J]. 现代农业科技,2009(1).