农田水利工程防渗渠道及衬砌设计施工

近些年来，水资源短缺成了全社会需要共同面对的重大问题，所以在如何提高农田灌溉的效率，减少水资源的浪费是一个急切需要解决的课题。以前我国农村在农田水利灌溉方面主要运用土渠道进行输水灌溉，土渠道渗水量大，在灌溉过程中对水资源形成了严重的浪费，经过近些年来水利基础设施的建设及发展，在渠道灌溉方面进行了防渗技术处理，同时使用衬砌施工，有效的提高了灌溉的质量，达到了节约水资源的目的。鲁班乐标从渠道防渗技术对农田灌溉的作用及意义出发，分析了渠道防渗技术施工的技术要点。

1.渠道防渗技术在农田灌溉中的作用与意义

1.1渠道防渗技术的应用在很大程度上节约了水资源，提高了灌溉的效益。

1.2渠道进行防渗处理后有效的减少了渠道的坍塌机率，在灌溉过程中使渠道的抗冲击能力增强，牢固的渠床延长了渠道的使用寿命。

1.3渠道防渗技术的应用，增加了水利工程的灌溉效率，提高了单位灌溉面积，促进了农业的发展。

2.防渗水渠的梯形衬砌设计施工

目前在大多数农田水利工程建设中，对渠道的衬砌设计是对农田水利灌溉设施改造的重点，在衬砌设计中，主要应对渠道衬砌的形式、厚度及超高进行比较，这是一个很重要的环节，直接影响农田水利建设施工的质量，现在防渗渠道的设计多以梯形衬砌为主，梯形衬砌已成为农田水利建设中的一个最重要的部分。

2.1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。砂砾料摊铺完成后，用反铲进行粗削坡，然后人工进行精修坡。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。

2.2复合土工膜铺设

2.2.1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。

2.2.2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。

2.2.3机械衬砌

机械衬砌主要是混凝土施工阶段，这是进行渠道衬砌的重要部分之一，这部分施工质量的控制好坏直接影响着渠道的使用寿命。因此在这部分施工时要先调整好衬砌要机架的比和高程，校对好后才可以进行浇筑作业。浇筑过程中事先将拌好的混凝土运到布料机的进料口，通过布料机使混凝土均匀的摊铺到衬砌面上。此工序完成后才可以进行捣实的工作，用振捣器将混凝土振捣密实后才可用振动机进行顿足不前的作业，然后进行压实，压实过程中一定要保证其压实度。在这一过程中要有专人在现场进行负责，及时观察现场的情况，对于边角及薄弱的地方要及时进行人工修砌工作，以保证表面的平整度。

2.3平整度和厚度的控制

平整度的控制是进行衬砌过程中最难的部分，在用混凝土衬砌完成的二十分钟后要进行抹光作业，这部分工作多数由人工来完成，也有用抹平机地蚝抹平的，但抹平机抹平完成后还需要进行人工抹平，抹平的过程中要保持表面的光滑平整，所以抹光作业过程中要有较高的责任心，不能因着急赶工期而要求抹光的速度。农田水利渠道主要用于农田的灌溉，水流的速度相对较缓，所以在对渠道混凝土厚度的设计时要根据实际需要进行，在施工中对其厚度的掌控需要专人进行实时测量，以保证厚度在标准范围内，如果发现厚度过高或过低等情况时需及时对衬砌机高度进行调整，以使误差控制要标准范围内，混凝土衬砌的厚度控制不仅关系到渠道的施工质量，还直接影响着项目施工的成本。

2.4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，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。

3.衬砌混凝土裂缝防治

3.1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。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。

3.2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。

3.3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。

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。