浅谈小型农田水利防渗渠道施工及质量控制

张书玲

【摘要】当前，国家下大力建设小型农田水利工程项目，大力推广节水灌溉，这对于我们面临地下水严重超采、水资源非常紧缺形势的今天，尤为重要。而实施渠道防渗工程是实施节水灌溉的一项重要举措，本文就如何进一步提高防渗渠道施工质量，保证防渗效果和耐久性总结了比较具体的实践经验。

【关键词】防渗渠道；设计施工；质量控制

【Abstract】Currently， the national efforts to build small farmland water conservancy projects， and vigorously promote water-saving irrigation， which for us is facing serious over-exploitation of groundwater， today， very scarce water resources is particularly important situation. The implementation of the canal seepage control project is an important measure to implement water-saving irrigation， the article on how to further improve the quality of construction seepage channels to ensure the effectiveness and durability of seepage summarizes more specific experience.

【Key words】Quality control；Design and construction；Seepage channels

实施小型农田水利灌溉渠道防渗工程是改善农村农业灌溉条件的十分重要的工作，同时也是实施节水灌溉的重要组成部分。小型农田水利防渗渠道作为灌溉末级渠系，直接分布到田间地头，具有点多、面广的特点，必须正确合理设计，严格把控施工过程和质量，充分保证渠道防渗效果和耐久性，才能发挥其应有的功能。下面结合自己的工作实践，将矩形断面浆砌石混凝土结构形式的防渗渠道设计、施工及质量控制的一些经验介绍如下。

1. 设计施工

小型农田防渗渠道的设计施工，应遵从正确合理、经济适用的原则。首先要实地考察，根据种植结构、复种指数、灌溉面积，进行灌溉效益分析，考虑资金投入大小，确定建设规模；另一方面要现场测量，确定渠道位置、走向、长度，充分考虑灌溉面积和季节灌溉紧迫性要求，确定渠道有足够的设计流量、断面尺寸及纵坡；在满足灌溉功能基础上，优化断面结构，尽量减少土地占用面积，力求投入最小化，效能最大化的效果。设计要周全到位，尽量避免走设计变更程序。

1.1渠道斷面结构型式的确定。

我们常采用以下几种断面结构的防渗渠道：在较为平坦的灌溉区域，渠道纵坡较小，根据灌溉面积和输水能力大小，分别选用渠道内净尺寸宽×高为0.8m×1.0m 、0.8m×0.8m、0.6m×0.6m、0.5m×0.5m等几种矩形断面结构防渗渠道。0.8m×1.0m 、0.8m×0.8m渠道可作为同时具有灌溉和输水功能的大斗渠选用， 0.6m×0.6m、0.5m×0.5m防渗渠道用于灌溉使用较为普遍。在地势较陡、纵坡较大的灌溉区域，以及山区及丘陵地区农村小型泵站扬水灌溉，常采用0.5m×0.5m、0.4m×0.4m防渗渠道。矩形结构的防渗渠道采用浆砌石铺底、浆砌石渠墙、内衬混凝土防渗的施工工艺，具有结构紧凑、易于施工、防渗效果好、有效输水断面大、占地面积小、坚固耐用等优点，被广泛应用于农田水利基本建设之中（0.5m×0.5m矩形结构防渗渠道示意图见图1）。

1.2渠道浆砌石结构。

用于灌溉的防渗渠道多建在田间土质基础之上，为了增强渠道强度，克服渠道受水浸泡后基础沉降较大容易造成渠墙开裂的缺点，渠底一般采用厚度为0.2m的浆砌石整体先行铺筑；渠墙采用内直外斜的直角梯形型式，便于砼防渗层浇筑施工，用浆砌石直接砌筑在铺好的渠底之上，形成整体式浆砌石渠道结构，有效降低了渠底角线开裂的几率。渠墙浆砌石厚度依据渠道规格大小略有不同，我们常采用： 0.6m×0.6m规格以上的防渗渠道，渠墙上顶宽为0.35m，下底宽为0.45m；0.5m×0.5m、0.4m×0.4m规格的防渗渠道， 渠墙上顶宽为0.30m，下底宽为0.40m。渠墙外壁用M10水泥砂浆勾缝。

1.3渠道混凝土防渗结构。

渠道浆砌石内侧、渠底、渠顶均采用C20混凝土防渗层现浇筑。砼厚度选用：0.6m×0.6m、0.5m×0.5m、0.4m×0.4m规格的渠道砼厚度为0.07m，0.8m×1.0m 、0.8m×0.8m规格的渠道砼厚度为0.1m（50*50cm渠道断面结构示意图见图1）。

图10.5m×0.5m矩形结构防渗渠道示意图

1.4渠道伸缩缝结构。

渠道伸缩缝按渠道长度方向每间隔6m设一道，渠帮、渠底、渠顶同位贯通。伸缩缝宽度一般取2cm，镶嵌材料用聚乙烯闭孔泡沫塑料板。

1.5渠道纵坡设计。

合理设计渠道纵坡，一是根据小型农田防渗渠道主要用于灌溉的性质，常设计成半明半暗式渠道，从渠道上水口开始，顺线下延，渠道露出地面的尺寸，能够保证渠道阀门开启后，水能自然顺畅地流出。因此，要分段设计渠道纵坡，根据地形地貌和渠道地面高程的变化，保持渠道阀口露出地面的相对高度。二是渠道纵坡设计时要有整体规划，要保证上游渠道正常连接和下游渠道顺利输水。纵坡不要太小，也不要太大。纵坡太小，流速偏低，流量受到影响，灌溉效率降低，同时容易产生淤积，减小了渠道有效过水面积；纵坡太大，水流对渠道冲刷力过大，增加了渠道不稳定性，减少渠道寿命。必要时可设计跌水，用阶梯式来满足每段渠道有足够的位置高度和调整合理的纵坡比值。

2. 施工过程及质量控制

防渗渠道施工要重点把控：施工前准备、土方工程、浆砌石和混凝土施工、闸阀安装等工艺过程及其质量控制。

2.1施工前准备。

小型农田防渗渠道施工在点多面广的情况下，需要配备足够的现场专业技术人员，并从专业知识上进行质量控制短期培训，按设计图纸和技术要求做好技术交底工作，提高施工人员的技术水平，把好施工过程质量关；同时要做好物资和材料的准备工作，按要求规格型号储备石料、砂、石子、水泥等建筑材料，并提前配送原材料到有资质的试验室，做好原材料检验和砂浆配合比、混凝土配合比试验，为主体施工做好充分准备；还要提前做好测量放样工作，按监理提供的测量准点、基准线和水准点，校测其基准点的测量精度，进行施工区测量控制网的布设，地形复测及各开挖控制点，开挖边线的放样；还要做好施工料场、仓库等临时建筑和机械设备的准备工作。机械设备要有备用数量，以保证施工的连续性和按工期要求完成施工。

2.2土方工程。

（1）土方工程包括开挖和回填两部分，是抓好基础施工的关键。土方开挖前先将施工范围内的植被、杂草、垃圾等清理干净，然后按监理人员指示的表土深度进行开挖。机械开挖过程中预留10cm厚的保护层人工开挖，确保不扰动地基土。测量人员根据渠道设计纵坡要求，始终跟随测量，沿线不得超挖或欠挖，如果发生超挖情况需用与垫层相同材质补平并夯实。严格依据测量人员所设放的相关边线桩施工，使开挖断面尺寸符合设计要求。在开挖过程中遇到中心线桩时，先用经纬仪将中心线桩移走，待本部分施工完成后将中心线标志移回到混凝土或砌筑表面作为下一步施工测量依据。土方开挖经现场监理工程师验收合格后，适时展开下一步工序，不得使地基原状土长时间曝晒或遭受雨淋。

（2）土方回填时，首先对填筑区地形进行实测，对填筑部位的设计尺寸和外边坡测量放样，确保其断面尺寸符合设计要求。对选定的回填物料，要进行填筑碾压试验，包括铺土方式、铺土厚度、压实机械类型及重量，压实遍数、含水量、压实干密度等试验，确定施工参数。要做好填筑面基础清理及排水工作。所有回填准备工作都要经监理工程师批准后方可进行填筑施工。回填利用合格土料分层铺筑，分层夯实，铺土前刨毛，洒水，打夯机连环套打，按设计施工干密度要求控制质量。

2.3浆砌石施工。

（1）砌石施工首先要配合监理人员做好砂石等原材料检验工作，保证每批进场材料合格。选择石块为质地坚硬、无风化、无裂缝，表面干净的新鲜块石，厚度尺寸不小于15cm，至少有一个可作为砌体表面的平整面；砂料取粒径0.15～5mm、细度模数2.5～3.0的水洗中砂；水要用干净、无污染、经过化验PH值符合设计标准要求的水；水泥按监理和设计要求的品种、标号进货，分类贮放，先到先用，保证新鲜、无结块现象。

（2）二要严格按实验报告配比拌合水泥砂浆，保证设计规定的标号和和易性要求，常采用M7.5砂浆作为砌石砂浆，M10砂浆作为勾缝抹面砂浆。砂浆采用机械拌制，随拌随用，发生离析的砂浆，砌筑前要重新拌和。

（3）三要在施工前对砌筑边坡位置测量放线，完成清基整平工作，并按要求进行原土夯实，保证基础质量验收合格。

（4）四要按设计图纸要求厚度先行铺设浆砌石渠底，报监理验收合格后，再进行渠墙砌筑。

（5）五是渠墙采用铺浆法分批卧砌，上下错缝，内外搭砌。砌体要湿润，灰缝厚度掌握在20～30mm。砌体中间不得有空缝，较大空隙先用砂浆填塞后用碎石嵌实，不得采用先摆碎石块后塞砂浆或干填碎石块的方法。砌体表面要保持块石砌合的自然接缝，形状突出、表面平整、力求匀称、美观。

（6）六是砌筑24h后进行清缝，不得残留灰渣和积水，并保持缝面湿润，然后再行勾缝；勾缝宽不小于砌体缝宽的2 倍，厚要密实饱满，外表美观；勾缝砂浆要单独拌制，严禁与砌筑砂浆混用。

（7）七是勾缝完成12～18h 后砂浆初凝，砌体表面刷洗干净，开始养护。养护期间经常洒水，保持砌体湿润，避免碰撞和震动。

（8）八要严格按照规程规范施工。砌体的结构尺寸和位置，符合施工详图规定，表面误差不得大于《砌体工程施工及验收规范》（GB50203-2002）的规定。

（9）九要严格执行质量验收程序和质量责任制、质量奖惩。对每道工序严格按照程序组织验收。验收按照“三检制”的原则进行，保证质量一次验收合格。按照“谁施工、谁负责”的原则，实行作业队、班组长质量责任制。对质量差、验收不合格的工程，必须返工重建，否则不予验收，不准进入下道工序施工，并与经济挂钩。

2.4混凝土施工。

（1）混凝土施工采用大沙河水洗中砂，粒径0.15～5mm、细度模数2.5～3.0；碎石采用颗粒16～31.5mm石子，干净无泥土；水泥采用P.S.A32.5矿渣水泥。所有原材料、外加剂都必须经试验室试验合格、报监理工程师审核，方可进场使用。

（2）渠道砼衬砌施工首先进行基础修整及清理，保证基面完整、干净、湿润。选用规格符合要求、表面光洁的钢模板，模板清面和脱模剂涂刷一定要到位；模板安装先测量放线，按渠道设计规格定位安装。模板联接要平整、牢固，端面接缝寬度要符合要求，必要是要夹塞薄海棉以防振捣时跑浆漏浆。模板支撑牢固稳定，安装完后，要整体调整，保证结构尺寸完美。混凝土在运输过程中要求做到不初凝，不分离，不漏浆，无严重泌水，无过大的温度变化，能保证混凝土入仓的温度要求，道路要平顺，无太大的颠簸。根据设计的伸缩缝位置，在模板内侧安放伸缩缝聚乙烯泡沫塑料板。聚乙烯泡沫塑料板要安放稳固，避免混凝土浇筑过程中滑移。混凝土入仓时要平仓均匀，防止骨料集中，要分层铺筑，分层振捣，每层40～50cm为宜，避免漏铺漏振。要掌握好混凝土拆模时间，拆模必须按要求达到混凝土初凝时间后方可进行，避免粘面和麻面产生。拆模时避免混凝土面机械损伤，杜绝诱发混凝土裂缝的潜在因素。浇筑完成后及时进行养护，养护要勤洒水，始终保持混凝土表面湿润状态。此外，还在混凝土表面覆盖塑料薄膜，塑料薄膜必须将混凝土面全部包裹严密，以保证塑料薄膜内的凝结水不被蒸发，从而使混凝土充分得到养护。并要达到要求的养护时间。

（3）在混凝土浇筑过程中，按有关规范规定和监理工程师的指示，在出料口和浇筑现场进行混凝土取样试验，并将选用材料及产品质量证明书、试件的配料、拌合和试件的外形尺寸、试件的制作和养护说明、试验成果及其说明提交给监理工程师。混凝土选用搅拌机拌合，以提高混凝土的均匀性和和易性。拌制混凝土时，材料配合偏差不得超过下列规定的数值：水泥按重量计，小于1%；骨料按重量计，小于2%；混凝土连续搅拌的最短时间不少于规范规定时间。

（4）因为小型防渗渠道混凝土衬砌厚度较薄，容易产生施工期裂缝，除按规定要求的施工工艺进行施工外，还要避开高温季节，选择在月平均气温5～22℃、空气湿度较高时段进行浇筑，有利于防止干缩裂缝发生。施工中严格管理，并根据现场情况调整施工方法和参数，保证混凝土浇筑质量。

2.5农口闸门安装。

（1）小型农田水利防渗渠道一般较多采用60*60cm、50*50cm、40*40cm、30*30cm等规格的平面铸铁闸门，配以2t、1t的小型启闭机。启闭机有手动平推式和手动侧摇式两种，手动侧摇式启闭机应用较多。农口闸门及启闭机整套组件的安装，必须严格按照施工图纸要求和国家现行的相应条款规定执行。

（2）安装过程中，要处理好闸门墩与渠道墙体的有效结合，防止渠漏发生。门框等预埋件安装完毕后，要把门槽范围内影响闸门安全运行的外露物清除干净，并对埋件的最终安装精度进行复测，做好记录报送监理工程师备验。闸门安装时必须使闸门平稳状态下入槽。启闭机安装时要保证基座水平精度，平面闸门轨道框与启闭机丝杠必须保持在一个垂直平面内，丝杠孔与平面闸门吊耳中心线保持在一条垂直线上。螺杆、启闭机、闸板安装连接后，通过调整，最终保证安装精度不得超标：螺杆和闸板前铅垂度偏差不超过0.2mm/m；启闭机纵、横中心线偏差不超过3mm，高程偏差不超过±5mm，水平偏差不超过0.5mm/m。安装完毕后，在滚轮轴套、启闭机丝杠等运动部位涂抹或灌注润滑脂。根据闸门开启极限尺度确定丝杠起升最大高度，然后在闸门墩上方用砌砖抹面、中间用PVC管预留孔的形式将启闭机及丝杠整体封闭，以保护启闭机及丝杠不被外界腐蚀和人为破坏。平面闸门及门槽埋件必须经监理工程师检验合格后，才能按照设计及规范要求进行涂装修补。

（3）闸门、启闭机安装完毕，要做无水启闭试验，并检查機械安装情况，做到启、闭灵活，止水严密，不漏水，满足设计要求，条件允许时，要进行有水试运行检查。闸门和启闭机在运行过程中要定期润滑和保养。

3. 结语

加强小型农田水利建设，大力推广节水灌溉，是实施国家惠农政策的具体体现，如何进一步提高防渗渠道施工质量，保证防渗效果和耐久性，需要我们水利工作者去共同探讨和研究，这也是我们的责任和义务。