農(nóng)田灌溉防滲渠道襯砌施工技術(shù)分析

席群力

(咸陽市羊毛灣水庫管理局，陜西 咸陽 713300)

早期受到農(nóng)業(yè)技術(shù)的限制，農(nóng)田灌溉渠道基本上采用的是“土渠道”，即在農(nóng)田間開挖一定深度的水溝作為運輸通道。這種原始的農(nóng)田灌溉方式缺點甚多，不僅水流滲透率大且容易導致多處水資源浪費。我國農(nóng)業(yè)技術(shù)改革中對農(nóng)田灌溉方式提供了改進方案，防滲渠道襯砌技術(shù)得到了廣泛的運用。

1 我國農(nóng)田灌溉用水狀況

我國特殊的地理位置決定了現(xiàn)有的資源體系結(jié)構(gòu)。水資源是自然資源里含量最多的一類，大多地域滿足了人類、動物、植物的生長需要。農(nóng)業(yè)是我國三大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的基本組成，對整個國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展有著重要的影響。而農(nóng)田灌溉對農(nóng)業(yè)種植的影響甚大，對后期的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟收入增收也有促進意義[1]。從最近10 a的用水數(shù)據(jù)看，2002年，全國總用水量為5 497億m3，占當年水資源總量的19.5%，其中，城鎮(zhèn)生活用水占5.8%，農(nóng)村生活用水占5.4%，工業(yè)用水占20.8%，農(nóng)田灌溉用水占61.4%，林牧漁用水占6.65。此外，我國農(nóng)業(yè)灌溉缺水每年達300多億m3，但農(nóng)業(yè)用水浪費嚴重，全國灌溉水利用率只有40%左右。早在20世紀70年代，全國農(nóng)田受旱面積平均每年約1 100萬hm2，到80年代和90年代則分別達平均每年約2 000萬hm2和2 700萬hm2。近些年來，全國受旱面積平均每年達3 300多萬hm2。

盡管我國現(xiàn)有的水資源量滿足了大部分地區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉用水需求，但依舊存在許多地區(qū)面臨干旱缺水問題。因而，降低農(nóng)田灌溉用水的消耗量，提升水資源的使用效率，對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展有巨大的推動作用。

2 襯砌施工技術(shù)的分類

對早期的土渠道采用襯砌技術(shù)，實際上就是在原先土渠道周圍用混凝土材料添加一道支護結(jié)構(gòu)，避免渠道出現(xiàn)坍塌或沖蝕現(xiàn)象。襯砌技術(shù)運用之后農(nóng)田灌溉渠道的牢固性顯著增強，維持了農(nóng)田之間水資源的高效運輸，大大降低了水資源的滲透耗損量。

1)磚石混凝土襯砌。磚石混凝土襯砌是最早使用的防滲渠道施工技術(shù)，所有的襯砌操作均有人員手工完成，對渠道四周有明顯的加固作用。但磚石混凝土襯砌也存在許多弊端，如:襯砌縫隙大，常會引起滲水現(xiàn)象，降低了渠道的抗水性能[2]。

2)片石混凝土襯砌。片石混凝土襯砌最大的優(yōu)勢在于“就地取材”，在農(nóng)田周圍收集一些碎石、片石，再配上相應(yīng)比例的混凝土材料即可襯砌。如:對于山區(qū)農(nóng)田渠道，可把大塊石頭敲擊成碎石后鋪設(shè)在渠道四周，這樣便能有效的加固渠道結(jié)構(gòu)。

3)鋼筋混凝土襯砌。鋼筋混凝土襯砌與之前的兩種方法相比有了更高的改進，利用混凝土材料襯砌可以增強渠道周圍的抗壓、抗震能力。如:這種襯砌可以有效抵抗地震造成的不利影響，若農(nóng)田渠道的圍巖壓力較大、地質(zhì)條件差時，采用這種處理方式可起到很好的改善效果。

4)模筑混凝土襯砌。模筑混凝土襯砌在農(nóng)田渠道、公路隧道、鐵路隧道等方面的運用甚廣，是當前運用最多的渠道加固方法[3]。該襯砌施工技術(shù)有助于機械化作業(yè)，用于防滲渠道建造中能大幅度增強渠道的抗?jié)B性能。在施工中需要注意，混凝土灌注之后必須要等到徹底凝固才能使用。

3 混凝土材料的配制與處理

防滲渠道施工前需做好相應(yīng)的準備工作:①要做好工程放樣，參照施工圖紙對渠道底腳線、渠口線等準確定位，找準位置后才能正式施工。②搞好模板安裝工作，保證模板之間的配合緊密，無滲漏、無破損，將間距偏差控制在標準范圍。

3.1 混凝土材料的配制

1)水質(zhì)要求雖然是農(nóng)田灌溉渠道施工，但是選擇的混凝土材料在水質(zhì)方面的要求相當嚴格。一般情況下，配制混凝土所用的水分可以是飲用水、地表水、地下水，但對于工業(yè)廢水、污水、有毒物質(zhì)的水擇嚴禁使用。

2)水泥:水泥是混凝土材料的最重要組成，襯砌施工中使用的水泥要確定最佳品種、規(guī)格、強度。如:防滲渠道襯砌之前可勘察渠道的相關(guān)特性，再確定選擇哪一種規(guī)格的水泥最合適，以確保良好的凝固效果。

3)骨料:對于骨料的使用需注意質(zhì)量、粒徑的控制。粗骨料質(zhì)量應(yīng)小于鋼筋凈距的2/3、構(gòu)件斷面最小邊長的1/4、素混凝土板厚的1/2;骨料的質(zhì)量需保證質(zhì)地堅硬、級配適中、人工砂的細度模數(shù)為 2.4 ～2.8[4]。

3.2 混凝土材料的處理

1)拌和:拌和混凝土配料時要控制好速度、時間，根據(jù)農(nóng)田灌溉防滲渠道的實際情況合理調(diào)配。如:對大型渠道的襯砌施工，可以適當延長拌和時間，從而保證了混凝土材料的均勻。

2)運輸:混凝土材料在運輸期間需堅持“隨拌、隨運、隨用”的要求，運輸車在行駛過程中要避免分離、漏漿等問題。在運輸車輛的使用上，要根據(jù)混凝土配制量的大小適當選擇。

3)檢查:混凝土運輸至渠道施工現(xiàn)場后，測試人員要取樣檢查，對混凝土的強度、硬度、抗?jié)B性能等綜合檢測，符合防滲渠道的襯砌要求之后才能使用，對存在質(zhì)量問題的混凝土一律嚴禁使用。

4 防滲渠道施工的具體流程

農(nóng)田灌溉防滲渠道襯砌技術(shù)的運用，必須要依賴于科學的施工流程，見圖1。只有提升了防滲渠道的施工質(zhì)量，才能在使用過程中更好地運輸水資源。同時還能減少水資源的滲透量，達到資源優(yōu)化配置、高效利用的作用。防滲渠道襯砌施工技術(shù)分為清理、鋪料、振搗、收面、拆模等5個主要流程。

1)清理:對于原先沒有襯砌的渠道，應(yīng)將土渠道兩邊清理干凈，去掉渠道上的雜物;對于原先襯砌的渠道，則要把老混凝土表面的水泥膜清理掉。清理時遇到裂縫需小心操作，通常采用沖洗的方法把裂縫里的雜物清理掉，為后面灌漿工序的操作做好準備。

2)鋪料:鋪料主要是把混凝土材料均勻地布置在渠道各位置，一般都是根據(jù)伸縮縫的具體要求分塊澆筑，對渠底、渠坡選擇跳倉澆筑。襯砌施工時應(yīng)按照標準的順序流程操作，即“澆渠底、澆渠坡、澆壓頂”的次序，這樣能增強渠道的穩(wěn)定性及抗?jié)B性能[5]。

圖1 混凝土襯砌施工的流程設(shè)計

3)振搗:混凝土材料攤鋪之后，應(yīng)及時進行振搗以加大材料的密實度。振搗處理時要注意嚴禁欠振、過振，結(jié)合平面振搗器完成振搗時要控制好時間、速度，所有工作準備好后開始作業(yè)。振搗過程中要控制好力度、時間、頻率，以達到最佳振搗效果。

4)收面:襯砌施工時結(jié)束混凝土澆注之后，要及時采用原漿完成收面處理，保持渠道結(jié)構(gòu)間的緊密性。收面是為了讓渠道表面的混凝土更加光滑，通常要重復收面2～3次，可有效防范渠道裂縫的產(chǎn)生。收面施工要控制好時間，這是決定收面質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

5)拆模:拆模前必須要檢查混凝土是否完全凝固，正常情況下混凝土開始初凝則能拆模。施工人員的拆模動作要輕、慢、準，先把模板的一端輕輕撬起，再用鐵錘背面敲打，松動之后則可拿出模塊。之后，應(yīng)加強對渠道的維護管理，10～15 d內(nèi)禁止渠道通水。

綜上所述，每一種襯砌施工技術(shù)都有相應(yīng)的優(yōu)缺點，而混凝土材料的使用尤為關(guān)鍵，這直接關(guān)系著后期的襯砌質(zhì)量。因此，施工單位不僅要選擇合適的混凝土材料，還要控制好每道工序的質(zhì)量，這樣才能確保農(nóng)田灌溉渠道發(fā)揮最佳防滲效果。

[1] 鄭宇州.我國水資源使用狀況調(diào)查及數(shù)據(jù)分析[J].資源利用研究，2010，15(9):40-42.

[2] 田桂琳.研究農(nóng)田灌溉期間水資源的消耗問題[J].安徽農(nóng)業(yè)科技，2009，32(10):18-21.

[3] 曹文軒.混凝土渠道施工階段需要注意的幾個方面[J].水利施工，2009，14(3):56-58.

[4] 陳澤東.襯砌技術(shù)的常見分類與優(yōu)缺點探究[J].科技咨詢，2009，16(12):72-73.

[5] 汪杰.有關(guān)防滲渠道襯砌施工技術(shù)的研究[J].農(nóng)業(yè)經(jīng)濟，2010，40(21):86-88.