周跃
(安徽海博建设工程有限公司 安徽合肥 230000)
浅析农田引水渠产生裂缝的防治策略
周跃
(安徽海博建设工程有限公司 安徽合肥 230000)
农业生产一直被受关注,提升农业生产的效果主要从农业养殖、农业种植以及农业灌溉方面入手,在本文中主要对农业灌溉方面进行研究。农田灌溉与农业种植息息相关,其中农田饮水渠是灌溉中的重点环节。引水渠在实际的灌溉中产生裂缝,将会导致引水灌溉不能正常进行,为农业生产带来诸多阻碍。为了在实际的农业水利灌溉中避免引水渠产生裂缝,需要在平时对其进行防护。基于此,本文就农田引水渠产生裂缝的原因进行分析,并提出裂缝防治措施。
农田引水渠;裂缝;防治;策略
农田引水渠在实际的引水环节中很容易出现一些问题,引水渠的裂缝是其中最为主要的问题之一。引水渠产生裂缝导致水流不能集中,降低农田灌溉效果。引水渠产生裂缝的原因并不是单一方面的原因,由于饮水渠长期裸露在外部土壤环境中,容易受到环境、温度等因素的影响,产生裂缝。引水渠产生裂缝的为农业生产带来严重的影响,尤其是在旱季。为此,下文针对引水渠产生裂缝的原因提出相应的防治措施,希望能够为农田引水灌溉带来帮助。
1.1 引水渠修建材料与温度之间的作用力
在农田引水渠中实际修建中,主要采用的材料就是混凝土,从混凝土的性能上进行分析,混凝土能够在实际的施工中起到稳固渠墙的作用。但是也正是因为混凝土的原因,使得农田引水渠容易出现裂缝。当混凝土浇筑完成之后,材料中的水泥与水接触,水使得水泥发生水化热反应。水化热反应发生在混凝土内部,使得固定在混凝土内部的土板温度随着反应温度升高而升高。而水渠外围裸露在外部土壤环境中,温度随着外部环境温度的变化而变化,不能实现温度控制。在这样的温度前提下,混凝土内部和外部所承受的温度明显不同,且内部温度高于外部温度,当这两面的温度应力打破了混凝土的极限拉强度,在温差应力的作用下,混凝土将会出现裂缝[1]。如图1为混凝土温差产生裂缝原理图。
图1 混凝土温差产生裂缝原理图
1.2 挖渠失误导致土板沉陷
农田水渠产生裂缝并不完全是水渠实际使用而产生的裂缝,其中有很多都是由于水渠挖掘环节中,施工技术不到位而导致的水渠裂缝。最为常见的就是由于混凝土板压力过大而导致的沉陷。对于这样的现象,需要从挖渠开始进行分析,在挖渠环节中,水渠的地基土质不均匀,土质松散容易受到施工扰动,或者灌水,浸湿土壤,使得地基沉降。在土质回填环节中基土密度不能较低,回填的均匀性比较差,当在基土上施加混泥土的压力之后,极为容易出现混凝土土板下沉的现象。当土板下沉,与之相连的渠道就会出现坍塌以及贯穿性裂缝等。
1.3 水渠后期养护不到位
农田水渠施工完成之后,需要定期对于水渠进行养护,才能够避免由于对混凝土的养护不善而产生的水渠裂缝。从混凝土搅拌上进行分析,由于混凝土在搅拌环节,漏振或者过振,破坏了其密实性,而在施工完成之后,混凝土表面的失水,容易出现干裂的现象。而由于工作人员在施工之后不能经常对混凝土表面洒水,由于烈日的暴晒,加之水渠施工养护措施比较差,使得混凝土表面出现了严重失水的现象,进而导致了水渠裂缝的产生[2]。
2.1 混凝土方面的防治措施
2.1.1 混凝土配比设置
在农田引水渠产生裂缝的防治措施中,首先需要从水渠建造的材料上入手,从根源上避免水渠裂缝出现。其中混凝土是水渠建造最为重要的材料之一,混凝土容易受到环境因素、施工技术以及混凝土搅拌等方面的影响,稍有不慎将会产生施工阻碍。混凝土搅拌中,特别需要注意的是混凝土的配比,一般选用的等级比较优良的砂和石,且混凝土中含泥量需要满足实际的施工需求。在进行水灰比值控制中,为了实现材料的配置比,需要在水灰中加一些减水剂。这些工序都是为了混凝土在后期使用中的性能提升。如果水渠施工混凝土没有一个较好的材料配合比,混凝土在搅拌的环节中,容易出现材料的离析、泌水,进而导致了混凝土的保水性大大降低,当混凝土风干时,水分蒸发较多,混凝土收缩值增加,同时也就增加了水渠裂缝的风险。由此可见,混凝土的材料配合比在实际的施工中的重要性,因此,材料配合比技术人员需要对水渠现场施工进行实际考察,根据施工工艺以及混凝土浇筑土板的质量参数,通过科学计算,选择适合的混凝土配比,尽最大可能避免水渠混凝土产生裂缝[3]。
2.1.2 混凝土后期施工养护
混凝土施工环节固然重要,采用科学的混凝土材料配比能够有效降低水渠产生裂缝,但是对于混凝土灌注之后,不能对其进行合理的定期养护依然不能保证农田引水渠不能出现裂缝的现象。防患于未然,在混凝土灌注之后,需要定期的对其进行养护,增加放裂缝的双重保障。对于混凝土的后期养护的主要措施就是对其进行洒水,提升混凝土表面湿度,避免由于温度的原因造成混凝土表面失水产生裂缝。洒水的需要在浇筑完毕后12h之内进行,并加以塑料膜进行覆盖。表1为不同类型的混凝土养护时间。
2.2 农田水渠挖掘方面的防治
2.2.1 渠道开挖
在渠道开挖之前,首先需要对渠道进行精确的测量放样,采取挖掘机倒退的方式实现分段式开挖,并且不能超挖。渠道的平整性影响着下一步工序的进行。在渠道开挖之后,其边坡容易与
渠底产生较大的角度,提升渠底的平整性,需要在渠道二次精修的环节中,在挖掘机斗牙出通过焊接一块钢板的形式来实现渠底平整度调整。由于实际的施工工序比较复杂,避免渠道的土基被破坏,需要在渠道开挖时,保留出20cm的土基保护层。同时进行渠底以及边坡整修时,对局部超挖进行弥补,对土料进行洒水,并实现基土回填。
表1 不同类型的混凝土养护时间
2.2.2 土方回填
水渠在实际使用中,由于基土土质松散等原因容易产生沉陷等现象,在实际的农田水渠挖掘前,有效避免混凝土板沉陷而造成的引水渠裂缝,首先需要对渠道的地基进行妥善处理。在进行土方回填之前:①对土方中的杂质进行清除,一般情况下,土方中容易掺杂着树根、杂草、生活垃圾等杂质,这些杂质的出现都不利于土方的回填;②对土质进行控制,如果回填的土质粒径过于大,容易造成土质松散,严重的情况会导致沉陷;③对回填土质的含水率进行控制,在进行实际的土质选择中,需要工作人员对土质的含水量进行严格的测试,在实际的渠道摊铺中,以均匀摊铺的方式,提升土料的均匀性。
2.3 农田引水渠环境方面的防治
温度是严重影响混凝土浇筑成功与否的重要因素,在实际的浇筑环节中,混凝土温度以及环境温度都有着严格的要求。混凝土与外部环境接触时间过久,一方面其性能被破坏,另一方面,其温度容易受到影响。因此需要尽量缩短混凝土的运输时间以及卸料时间,以隔热或者遮阳的方式来避免混凝土在运输环节中的升温,并且在混凝土入仓之后进行平仓振捣。在夏季,对于混凝土的温度控制至关重要,实现对混凝土的降温,需要在外部环境中搭设凉棚,采取水泥遇冷防热措施。此外,由于夏季不同时间段的温度不同,尽量避免在温度高的时间段进行混凝土浇筑。
农田引水渠在农业生产中发挥中重要的作用,尤其是在干旱地区,农田引水渠的使用提升农业灌溉率,进而促进农业丰产。但是在实际的引水渠使用中,容易出现水渠裂缝的现象,对于引水渠裂缝的防治措施研究,是农业灌溉中的重要工作内容。
[1]惠杰.凤翔县横水河灌区南干五斗混凝土渠道裂缝处理技术浅析[J].陕西水利,2015,01:164~165.
[2]徐继山.华北陆缘盆地地裂缝成因机理研究[D].长安大学,2012.
[3]刘盛利,王新民,张家涛.康定—泸定地区震害预测的调查与研究[J].四川地震,1998,Z1:58~110+1.
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2015-11-2
周跃(1983-),男,工程师。