农田水利工程施工中防渗技术要点分析

2023-04-15 10:31
农业灾害研究 2023年11期
关键词:防渗墙农田水利渠道

白 丹

民乐县洪水河管理处,甘肃民乐 734500

农田水利工程最直接也最常见的问题是渗漏渗水。如何控制渗漏渗水问题,确保施工质量达标,成为农田水利工程建设的关键。施工单位和运行单位必须高度重视渗水问题,了解农田水利工程渗水问题的产生原因,从而采取针对性的措施处理渗漏问题,充分发挥工程的防渗价值,为农田水利工程背景下农村经济的快速发展提供动力与支持。

1 农田水利工程渗水的原因分析

1.1 施工材料质量性能不佳

施工材料的质量和性能指标参数的达标情况会直接影响农田水利工程建设质量。当前,部分农田水利工程项目建设期间,材料采购环节对工程建设实际需求的掌握度不足,所选择的材料类型、规格可能出现与工程建设需求不匹配的问题。或在材料进场时对各个批次材料质量性能的掌握度不足,导致一系列性能较差的材料流入施工现场,并投入农田水利工程建设领域,导致防水防渗性能难以达到满意标准,尤其会对农田水利工程质量提高产生不良影响。在当前农田水利工程建设中,渗水问题已成为威胁工程建设质量及其安全、可靠运行的重要质量问题。

1.2 变形缝脆弱

在当前的技术条件下,在农田水利工程建设期间可以尝试通过设置变形缝的方式,适应与控制应力变化,保证结构维持平衡状态。但受变形缝自身相对脆弱的影响,且设计目的并非防水防渗,农田水利工程混凝土防渗性能不够理想,变形缝对控制渗水问题的效果不佳,导致渗水,直接破坏农田水利工程运行的稳定性与可靠性。从这一角度来说,为积极解决渗水问题,需要合理选用施工材料,科学设置变形缝,以增强工程结构的防水性能,避免渗漏问题反复出现[1]。

1.3 施工技术操作不当

农田水利工程建设存在系统性、复杂性的特点,各个环节之间存在紧密关系,稍有问题就可能导致工程质量得不到保障,造成渗漏点、裂缝的产生,最终导致渗水问题无法得到有效控制。尤其部分施工人员对技术的掌握有限,施工操作存在随意性、盲目性较大的问题,各道施工工序的技术要点控制落实不够彻底,导致工序质量难以得到保障,造成农田水利工程防水防渗处理效果不理想,给农业生产的可持续性发展造成干扰。

2 农田水利工程防渗的技术要点

当前,农业生产呈现出的规模化、机械化特点十分显著,在此背景下,促进农田水利工程建设发展具有重要意义。积极推行农田水利工程施工作业对合理利用水资源、保障农业生产作业安全性、发挥对区域性洪涝灾害的抵御能力具有关键作用。尤其是现阶段农田水利工程建设规模持续扩大,其在农业生产中发挥的作用进一步明确。

作为农田水利工程施工中最常见的质量问题,如何积极应对并处置渗漏问题,成为保障农田水利工程使用寿命的关键[2]。工作人员需要充分考虑农田水利工程的实际特点,明确防渗技术开展要点,延长其使用寿命,落实防渗技术应用期间的关键要点,以确保农田水利工程质量达到理想状态。当前技术条件支持下,农田水利工程领域的防渗施工技术要点概括如下。

2.1 灌浆技术

在农田水利工程建设领域,应用灌浆技术的关键在于采取一系列技术措施,向水泥砂浆提供压力支持,将其填充至工程间隙,以发挥防水功效,同时达到结构加固的目的。此项技术在农田水利工程防渗建设方面具有重要作用。为确保灌浆技术达到可靠应用状态,关键在于合理控制砂浆配比。在投入使用前,需要安排专人对砂浆配比方案进行提前实验,确定最佳水灰比等相关参数,并配合投加外加剂的方式改善原料性能,增强水泥砂浆的防渗性能。

现阶段,在农田水利工程建设领域,灌浆技术的应用范围较为广泛。工作人员需要结合项目建设实际需求,合理配置水泥砂浆,以防范结构渗漏风险。此外,还可应用坝体崩裂技术科学处理水泥砂浆。农田水利工程堤坝建设和投入使用后会产生一系列裂缝,防渗技术的关键要点是将水泥砂浆原料通过灌注的方式注入裂缝,并与原有结构进行配合,以增强结构强度,解决因裂缝影响导致的农田水利工程面临渗漏问题。

同时,施工人员需要重视对渗水问题及其周边情况的勘查工作,了解裂缝所处部位和关键尺寸参数,在对浆液进行灌注的基础上,通过强度测试的方式,评估施工效果,达到理想的防渗状态[3]。

此外,要加强对卵砾石层帷幕技术的应用。在此项技术应用期间,可以通过水泥砂浆与卵砾石层进行有效配合的方式,形成面向工程结构的帷幕形式,以发挥其在防渗漏效果方面的优势。尽管钻孔和内部灌浆操作存在一定难度,但此项技术在防渗漏效果方面发挥的优势显著,在工程建设领域有突出的应用价值。

2.2 土工膜施工技术

当前技术条件支持下,对农田水利工程防渗领域施工材料的应用呈现出规模化和系统化的发展趋势。作为一种全新施工材料,复合土工膜的应用优势显著。其结构为三层式,2层土工织物中间设置1层土工膜,通过应用土工织物的方式保护土工膜不受破坏或其他影响。同时依赖应用土工膜的方式,发挥其耐老化、质量轻、防渗效果好、延展性好等一系列性能优势,在农田水利工程建设领域得到广泛应用,且备受施工方的认同与选择。

在农田水利工程防渗工程建设中,可以尝试在渠道混凝土板下方铺设土工膜材料,形成性能可靠的防渗漏层,保护渠道混凝土结构不受渗漏的影响。此外,土工膜材料还能够有效填充大坝防渗体间隙,以改进农田水利工程整体防渗性能,同时为提高施工质量打好坚实的基础。

2.3 防渗墙技术

在农田水利工程防渗施工作业实施期间,防渗墙技术的应用类型较多,在实际操作中可以考虑农田水利工程防渗施工技术要求,合理选择施工机械,加强防渗墙建设工作,有效控制农田水利工程的侵蚀问题,充分发挥防渗性能。

首先,从射水防渗墙施工技术角度来说,此项技术需要配备打孔机和浇注机等相关设备完成防渗操作。通过打散原有土方结构的方式,应用黏土、沙土结合形成全新结构,合理控制其厚度,推荐标准为45.0 cm。合理处理表面材料,制作形成渠道槽孔与槽壁,将混凝土原料灌注至钻孔,形成一套完整的射水防渗墙。整个操作过程涉及较多质量控制要点,技术操作相对烦琐,因此需要施工人员仔细掌握各类设备材料的应用要点,提升自身操作技术与水平,控制施工风险,充分发挥其防水防渗优势。

其次,从多头搅拌防渗墙施工技术角度来说,农田水利工程现场施工可以尝试搅拌水泥砂浆原料,在多头搅拌机的辅助下,与原土体混合形成防渗墙结构[4]。在砂浆凝固状态下发挥其强度优势,体现良好的防渗性能。在多头搅拌施工前,结合农田水利工程建设现状,在土体上进行钻孔,再基于水泥浆泵和输浆管进行灌浆,循环多次作业,形成结构可靠的防渗墙,考虑其厚度,选择防渗墙搭接形式。

最后,从薄性抓斗施工技术应用角度来说,考虑到农田水利工程部分存在土块、砂石较多的问题,可借助应用薄型抓斗的方式满足防渗施工要求。借助该设备在土体上进行打孔操作,然后将水泥砂浆涂抹于表面,对渗漏裂缝进行填充处理。同时,在孔内注入强度较高浆液,形成防渗墙以发挥确切的防渗效果。尤其要注意此项操作技术的应用能够起到加固结构的目的,避免水从土体缝隙渗入,达到保障防渗效果的目的。

2.4 防渗渠道设计技术

考虑到当前农田水利工程渠道防渗效果不足的问题,在实际操作中需要工作人员充分考虑农田水利工程的运行现状与特点,优化渠道防渗设计方案,改进与优化防渗效果[5]。在目前技术条件的支持下,应用较为频繁的渠道防渗结构包括矩形结构、梯形结构、“U”形结构等。其中,以矩形结构为例,该结构多应用于规模较小的防渗渠道建设,且渠道断面较为规则。在实际应用中,可发挥占地面积小、工期短、工艺简单、适用范围广等一系列优势,尤其在施工条件相对复杂,土地资源紧缺的情况下,仍然有良好的应用价值。而对梯形结构而言,其在中等规模防渗渠道中的应用广泛,其主要优势表现为施工工期短、过程可控、地形适应性强,但防渗效果没有“U”形结构的好。对“U”形结构而言,其上方断面形式具有倾角直线的特点,在小规模渠道防渗建设中有较高的应用价值,且与梯形结构对比,其防渗性能更具优势。在其他变量得到稳定控制的前提下,每千米可减少4%渗漏,对改善工程整体防水防渗性能有积极意义。

3 农田水利工程防渗技术质量控制措施

3.1 做好施工前期准备工作

针对施工现场勘查发现孔洞和裂缝的问题,需要落实施工现场封堵技术方案,以预防渗漏。施工现场出现的地面高度起伏问题也需要工作人员落实相应的找平处理方案。施工场地若出现地基松散问题,则需要落实分层找平处理方案,结合施工现场实际需求与特点,有针对性地进行处理,以确保防渗技术顺利落实,保障工程施工质量。

3.2 控制混凝土温度

对农田水利工程而言,混凝土结构出现裂缝与温度变化密切相关。农田水利工程施工期间需要高度重视并安排专人控制混凝土温度,尽可能缩小内、外部温度差异,避免低温或温差过大影响裂缝问题的产生。

3.3 加强表面微渗处理

对农田水利工程而言,在投入运行后,表面渗漏问题尚未引起工作人员的高度重视,导致轻微渗漏问题长时间得不到针对性处理,造成渗漏问题进一步扩大。工程结构被破坏,需要投入大量资金针对性处理渗漏裂缝问题,且效果无法得到可靠保障。对此,应加大投入处理好表面渗漏问题,防止其进一步扩大。

3.4 持续完善施工内容

施工期间工作人员需要深入了解农田水利工程建设的基本要求与实际情况,掌握防渗技术方案的实施要点,持续优化防渗技术方案,确保农田水利工程防渗效果达到理想状态。同时,施工人员需要考虑工程项目、施工阶段、施工现场的特殊性和差异性,灵活应用防渗技术解决农田水利工程渗漏问题,加强对缝隙、找平、地基等施工环节的控制工作,确保渗漏隐患得到及时处理。

4 防渗技术应用实例

某灌区耕地面积为15 000 hm²,以水稻为主要农作物,该灌区为XX市最早的水稻大面积种植基地,气候条件为大陆性季风气候区,平均温度7.7 ℃,高温出现在7月,温度为35.5 ℃,低温出现在1月,温度为-35.0 ℃。受建造时经费不足、建设久远等因素的影响,没有根据灌区用水需求和地质条件调整建设方案,灌区防渗渠道防渗效果非常有限,且大部分农渠未采取防渗措施,导致渗漏问题严重。

在对该灌区进行技术改进的过程中,需要重视合理选取防渗材料。由于防渗材料是灌溉渠道与水直接接触的重要材料,其性能会直接对防渗效果产生影响。结合以往该灌区存在的防渗材料单一问题,可以尝试在土料、水泥土、沥青混凝土、薄膜材料等多种材料中进行综合选取。例如:土料作为防渗材料,具有施工简单、成本低廉的优势,在灌区防渗中应用广泛。但由于其防渗层较为敏感,受多种因素影响,为确保防渗效果,需要不断进行维护与修复,以保障防渗效果。而混凝土作为复合材料具有取材方便的特点,且应用于防渗施工有良好的耐久性表现,对延长渠道使用寿命有重要意义,且其可塑性好,可以根据渠道防渗施工的实际情况现场设计不同形状,故而在农田水利工程中得到了广泛应用。

同时,针对该灌区农田水利工程渠道防渗效果较差的问题,需要尝试结合工程特点,优化防渗渠道,以改善防渗效果。结合灌区实际情况,建议采用“U”形结构作为防渗渠道结构形式,其底部为半圆形或弧形,上部为具有一定倾角的直线段断面形式,防渗效果明显,且在控制其他变量的情况下,渗漏减少可达到4.0%/km以上,值得推广应用。

在对防渗材料和防渗渠道设计进行优化的基础上,可通过优化防渗工艺的方式,增强防渗效果。例如:灌浆防渗技术采用打管灌浆的方法增强渠道的防渗效果和渠道结构强度。该技术采用防渗墙工艺,施工过程中需要根据环境、地质、水文等工程特点,以及实际需求制作灌浆孔洞,并确定灌浆孔洞数量。为确保浆料取得满意的防渗效果,在灌浆过程中可以选用高压喷射的方式进行灌注处理,以确保防渗效果达到理想状态,同时体现施工速度快、防渗材料用量少等优势,以巩固防渗技术应用效果。需要注意的是,在混凝土铺设环节,施工人员需要结合防渗渠道施工实际情况,合理设置沥青、碎石、砂砾的比例,确保材料的稳固性和耐久性达到满意状态,以巩固材料防渗效果。

5 结束语

在农业生产现代化、规模化的发展趋势下,提高农田水利工程建设质量显得尤为重要。作为农田水利工程建设核心内容之一,防水防渗如何达到满意状态仍然需要大量工作人员开展研究与分析。科学应用防渗技术在解决农田水利工程防水防渗问题方面具有重要价值。工作人员需要基于农村地区环境和项目建设需要,制定科学可行的防渗施工方案,强化对各个环节的质量控制,降低结构整体渗漏风险,提高农田水利工程建设质量。尝试对农田水利工程防渗技术应用要点与关键问题进行分析,指出了防渗技术的应用优势,旨在构建质量可靠的农田水利工程,为农业经济发展提供动力与支持。

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