灌溉防滲渠道襯砌施工技術(shù)研究

邊艷池

（山東省菏澤市鄆城縣水務(wù)局，山東 菏澤 274700）

作為世界公認(rèn)的人口大國之一，我國連年增長的人口規(guī)模已經(jīng)帶來了巨大的糧食需求缺口，糧食消耗量更是只增不減。在這一背景下，我國農(nóng)業(yè)同樣獲得了全新的發(fā)展機(jī)遇，與民生問題之間的內(nèi)在聯(lián)系也日益緊密。其中，農(nóng)田水利灌溉工程屬于農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)步的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為了更高效地節(jié)約我國本就不多的水資源，將節(jié)水工作繼續(xù)貫徹落實(shí)下去，有效調(diào)節(jié)水資源分布不均帶來的矛盾，就必須在農(nóng)田水利項(xiàng)目中切實(shí)解決防滲問題[1]。縱觀我國當(dāng)前農(nóng)田灌溉的總體現(xiàn)狀與防滲施工項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)襯砌技術(shù)已經(jīng)在節(jié)水工作中彰顯出越來越大的應(yīng)用價(jià)值[2]。因此，必須要以襯砌技術(shù)為切入點(diǎn)，有效控制灌溉渠道的防滲技術(shù)施工質(zhì)量，通過顯著優(yōu)化灌溉渠道的防滲性能，做到節(jié)約水資源。

1 農(nóng)田水利工程中所面臨的灌溉現(xiàn)狀

通過觀察研究當(dāng)前我國農(nóng)田水利灌溉工作的開展現(xiàn)狀，可以意識到，我國農(nóng)田水利灌溉工作的形式仍然以水資源的大面積漫灌為主，客觀上加重了水資源嚴(yán)重短缺的現(xiàn)象。尤其是在高山深谷地區(qū)，漫灌與水資源的供需矛盾復(fù)雜交織，很難高效利用好灌溉的水源。與此同時，我國的許多農(nóng)田灌溉區(qū)在面對天氣變化時，也常常需要面對水資源蒸發(fā)量過高的問題，這就導(dǎo)致了許多農(nóng)田無法獲得足夠的灌溉水源這一嚴(yán)重后果。由此可見，如果繼續(xù)沿用大面積漫灌的方式，不僅會讓我國水資源短缺所帶來的供需矛盾日益尖銳，而且也會讓我國的農(nóng)田面臨著更嚴(yán)重的土地鹽漬化問題，最終在土地侵蝕的過程中逐漸降低我國的糧食產(chǎn)量與環(huán)境質(zhì)量，帶來不可想象的災(zāi)難。

2 渠道防滲對農(nóng)田水利工程的重要性

眾所周知，農(nóng)田水利工程中的渠道防滲工程一般由輸水渠道、配水渠道、日照渠和節(jié)水斗等結(jié)構(gòu)組成，其中，防滲工作主要是為了保證輸水渠道中的水能夠得到高效應(yīng)用，具有不可替代的重要價(jià)值。有相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，如果我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中采用傳統(tǒng)的土渠進(jìn)行蓄水和灌溉，那么因滲漏問題所流失的水資源占比會高達(dá)灌溉所需水量的50%～60%[3]。這一數(shù)字無疑是觸目驚心的，因此必須從防滲問題入手，強(qiáng)化灌溉渠道的防滲技術(shù)建設(shè)，切實(shí)解決水資源的浪費(fèi)問題。可見，對農(nóng)田水利灌溉渠道的襯砌防滲施工對于提升灌溉區(qū)的水資源利用率而言，具有不可替代的重要意義。從理論層面出發(fā)，灌溉渠道防滲工作的關(guān)鍵點(diǎn)在于讓灌溉渠道帶上防滲層，通過夯實(shí)低渠床土壤本身的防滲功能，從根源上有效控制水滲漏帶來的損失，這種理念所衍生出來的方法就是襯砌法。通過有效應(yīng)用襯砌法，農(nóng)田灌溉渠道的輸水能力能夠大大增強(qiáng)，既確保了輸水工作的有序進(jìn)行，又顯著降低了因滲漏帶來的水資源補(bǔ)給需求，從而有效避免了灌溉區(qū)土壤因缺水而形成的土壤鹽漬化問題。

3 農(nóng)田水利工程襯砌技術(shù)的常見類型

農(nóng)田水利工程中的防滲渠道襯砌技術(shù)主要是為了防止農(nóng)田水利灌溉渠道出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象而采取的技術(shù)性預(yù)防或補(bǔ)救措施。它主要通過在灌溉渠道內(nèi)鋪設(shè)特定的材料來增強(qiáng)灌溉渠道本身的抗?jié)B透性能。例如，可以鋪設(shè)堆積的石塊、夯實(shí)泥土、采用水泥等形成渠道防水層，或者傾向于選擇聚乙烯膜、聚氨酯材料等新型材料進(jìn)行襯砌。通過研究農(nóng)田水利工程中襯砌技術(shù)的成功應(yīng)用案例，可以將襯砌技術(shù)的常見類型歸納為以下幾種。

3.1 砂礫混凝土襯砌技術(shù)

從實(shí)際層面上看，這一襯砌技術(shù)對施工材料的要求并不高，且能夠在施工過程中就地取材、節(jié)約成本，因此獲得了業(yè)界的廣泛關(guān)注。尤其在使用片石混凝土進(jìn)行襯砌時，可以直接選用周邊農(nóng)田產(chǎn)生的碎石直接混入混凝土中作為襯砌材料。所以，這一襯砌技術(shù)在偏遠(yuǎn)山區(qū)的灌溉渠道防滲施工中得到了廣泛推廣，反而不適用于土質(zhì)較為松軟的水利渠道防滲建設(shè)。

3.2 磚石混凝土襯砌技術(shù)

從歷史層面上看，這一襯砌技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)建設(shè)與防滲工作中是最早采用的，且整個施工工程對人工施工行為產(chǎn)生了高度依賴。同時，在這種襯砌技術(shù)完工后，灌溉渠道的襯砌縫隙依然過大，無法實(shí)現(xiàn)預(yù)期的防滲效果，因此已經(jīng)無法滿足如今我國農(nóng)田水利灌溉渠道的防滲工作需求，逐漸來到了被淘汰的邊緣。

3.3 鋼筋混凝土襯砌技術(shù)

與磚石襯砌和片石襯砌技術(shù)相比，鋼筋混凝土襯砌技術(shù)的抗震性與穩(wěn)固性在實(shí)際施工過程中均有著十分亮眼的表現(xiàn)。同時，這一襯砌技術(shù)創(chuàng)造性地將鋼筋混凝土材料正式引入農(nóng)田水利灌溉渠道的防滲建設(shè)工作領(lǐng)域，其抗震性與穩(wěn)固性能夠很好地服務(wù)于地質(zhì)松散的農(nóng)田水利灌溉渠道防滲工作。

3.4 模筑混凝土襯砌技術(shù)

在早些時期，模筑技術(shù)更多地被應(yīng)用于建設(shè)公路和鐵路，彰顯出比鋼筋混凝土更顯著的抗震性、穩(wěn)固性和防滲性，此后才被逐漸應(yīng)用到農(nóng)田水利灌溉渠道的防滲施工中。通過推廣這一襯砌技術(shù)，我國已經(jīng)有越來越多的農(nóng)田擁有了良好的灌溉環(huán)境，既有效強(qiáng)化了灌溉效果，又大大減少了水資源的浪費(fèi)，是迄今為止最為先進(jìn)的灌溉渠道防滲施工技術(shù)。

4 農(nóng)田水利工程襯砌技術(shù)的施工要點(diǎn)

4.1 材料的配比與拌合

通常情況下，襯砌技術(shù)在渠道防滲實(shí)際中常常需要使用水泥、骨料等不同的施工材料，且在施工前需要按照科學(xué)的比例將材料進(jìn)行拌合。這就意味著拌合工作應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守各個材料的不同配比，以及施工設(shè)計(jì)的具體要求與施工圖紙內(nèi)容。同時，當(dāng)材料配比計(jì)算完畢后，不可再隨意更改，自此需要立刻確定好材料拌合的時間。對于易于凝固的拌合材料，也需要在運(yùn)輸過程中不斷攪拌。在這一過程中，需要注意材料拌合的位置與施工地點(diǎn)之間的物理距離不宜過長，要率先確保拌合材料能夠及時送達(dá)施工現(xiàn)場。

4.2 對地基的科學(xué)處理

毫無疑問，襯砌技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵基礎(chǔ)在于科學(xué)地處理好施工現(xiàn)場的地基。所以在地基施工前期，技術(shù)人員、施工人員與測量人員應(yīng)當(dāng)迅速實(shí)現(xiàn)職能聯(lián)動，帶領(lǐng)大家仔細(xì)研讀施工圖紙內(nèi)容與技術(shù)操作規(guī)范。此后，測量人員要立刻對施工現(xiàn)場的條件作出綜合判斷，確定地基的渠道底腳和渠口線，施工人員再據(jù)此開展具體的施工操作，特別是要在開挖土方時對坡底和底高程進(jìn)行嚴(yán)格把控，從而有力保證地基施工處理的質(zhì)量。

4.3 模板施工要點(diǎn)分析

在農(nóng)田水利灌溉渠道的防滲施工作業(yè)中，模板主要發(fā)揮著支撐與加固工程的作用，其重要性是不言而喻的，甚至能夠左右襯砌技術(shù)的最終成果。所以，在這一環(huán)節(jié)正式施工之前，施工人員應(yīng)該動態(tài)跟蹤施工現(xiàn)場的變化情況，在熟知施工操作要領(lǐng)的基礎(chǔ)上選用經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、穩(wěn)定有力的支撐模板。此后，在進(jìn)行模板安裝時務(wù)必要確保拼裝精確、平整穩(wěn)固、避免漏漿。從技術(shù)層面上看，模板對拼裝的精準(zhǔn)度有著極高的要求，主要表現(xiàn)在模板拼裝所形成的安裝凈距同渠道縱向偏差幅度之間的誤差不得超過10mm，寬度方向的偏差也需要控制在30mm 之內(nèi)[4]。

4.4 混凝土的澆筑施工

水利渠道的澆筑施工在準(zhǔn)備時期需要檢測人員對渠道床進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測，預(yù)先確定其干燥起土情況，從而在必要時采取適當(dāng)?shù)臐菜疂駶櫺袨椋源吮ＷC澆筑結(jié)束后不會產(chǎn)生裂紋。在具體的施工實(shí)踐中，襯砌技術(shù)需要推進(jìn)伸縮縫分塊，并在渠底和渠坡上分別進(jìn)行混凝土澆筑。由此可見，施工人員可以根據(jù)施工情況，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整澆筑時間與澆筑過程，按照不同的地質(zhì)情況選用多元化的澆筑技術(shù)。例如，對片石混凝土地基的澆筑而言，施工要點(diǎn)在于預(yù)先清理好游離態(tài)的舊水泥膜與其他雜物，確保石子能夠充分暴露出來，由此確保新舊混凝土能夠通過澆筑實(shí)現(xiàn)緊密貼合；如果澆筑時出現(xiàn)了縱縫，則必須沖洗表面，先以一小層泥漿開始嘗試澆筑，再進(jìn)行大面積澆筑。值得注意的是，混凝土的澆筑速度宜快不宜慢，如果出現(xiàn)需要緊急停工的情況，那么也需要確保能在1 小時內(nèi)恢復(fù)澆筑工作。唯有如此，澆筑表面才能平整貼合，優(yōu)化收面質(zhì)量[5]。

4.5 平倉振搗要點(diǎn)分析

從原則上說，水利灌溉渠道的防滲襯砌之所以需要采用平倉振搗，主要是為了防止已經(jīng)卸貨的混凝土流入艙內(nèi)導(dǎo)致材料堆積現(xiàn)象。所以，平倉振搗工作能夠?qū)⒋止橇仙⒉几采w至砂漿較多的區(qū)域，避免砂漿覆蓋水泥，讓混凝土出現(xiàn)蜂窩。若出現(xiàn)需要澆筑的渠道斜面，澆筑方向往往需要調(diào)整為由低到高，因此更強(qiáng)調(diào)平倉之后的及時振搗，并堅(jiān)持快插慢拔的基本操作條件，保證振搗均勻。此外，振搗持續(xù)時間長短也應(yīng)當(dāng)以粗骨料停止顯著下沉的時間作為參考標(biāo)準(zhǔn)，有漿液泛出后即可停止振搗。若需要采用平倉振搗器進(jìn)行操作，則需要先平整地鋪滿倉面。對于渠道底部的澆筑，一般需要確保底部的倉面鋪料符合施工操作標(biāo)準(zhǔn)，再經(jīng)由平倉振搗工作泛出漿液。

4.6 拆模與養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵

對于已經(jīng)經(jīng)歷澆筑工作的水利灌溉渠道而言，為了確保表面足夠平整，無其他雜質(zhì)與石子的露出，也沒有產(chǎn)生蜂窩情況，應(yīng)當(dāng)在收尾環(huán)節(jié)加入原漿收面操作，不可簡單地通過灑水與板砂漿實(shí)現(xiàn)收面。在原漿收面工作順利結(jié)束后，不同部分的拆模工作便可以設(shè)置好不同的強(qiáng)度。在實(shí)際拆模環(huán)節(jié)里，應(yīng)當(dāng)先以硬物輕輕擊打背面，出現(xiàn)松動后即可拆模。

此外，混凝土在工程養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)中已經(jīng)衍生出多元化的養(yǎng)護(hù)方式，其中最常見的要數(shù)在混凝土表面均勻覆蓋濕潤的蘆葦與草簾。由于澆筑完畢后的6 小時至18 小時內(nèi)是養(yǎng)護(hù)的最佳時間，同時可以根據(jù)施工現(xiàn)場條件的變化與水泥的類型合理地調(diào)整養(yǎng)護(hù)時間。因此，混凝土在養(yǎng)護(hù)過程中必須定期灑水來保證表面的濕潤程度，而濕度的保障可以通過適當(dāng)使用塑料膜來實(shí)現(xiàn)。這樣既可以讓混凝土得到密不透風(fēng)的包裹，又很好地維持了混凝土表面的濕度，避免水分過快蒸發(fā)。

5 農(nóng)田水利工程襯砌技術(shù)的施工反思

5.1 襯砌技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的優(yōu)缺點(diǎn)

在無數(shù)的襯砌技術(shù)應(yīng)用案例中，不難發(fā)現(xiàn)襯砌技術(shù)在農(nóng)田水利工程中具體展示的優(yōu)勢有：一是能夠通過顯著強(qiáng)化防身效果，幫助農(nóng)田灌溉區(qū)高效地利用有限的水資源；二是能夠借助簡單常見的物理材料進(jìn)行施工，極大地減少了不必要的成本支出，同時也提升了施工工程的便捷性；三是能夠站在綠色環(huán)保的發(fā)展高度上保護(hù)農(nóng)田作物與農(nóng)業(yè)環(huán)境。

同樣地，襯砌技術(shù)在施工過程中也不可避免地暴露出了許多問題與不足之處，主要包括：一是限制了具體施工的空間，因而不能在施工面積較大的地方推廣使用；二是襯砌技術(shù)的施工材料類型也有些單一，無法真正地適應(yīng)多元化的防滲襯砌需求；三是在襯砌技術(shù)應(yīng)用后的農(nóng)田灌溉渠道仍然需要投入一定的成本來開展養(yǎng)護(hù)工作，例如防水層的定期修補(bǔ)等。

5.2 襯砌技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用前景

作為我國現(xiàn)代農(nóng)村工程建設(shè)的重要組成部分之一，農(nóng)田水利工程的防滲襯砌技術(shù)將會隨著后續(xù)施工實(shí)踐需求的不斷增長而得到更為廣泛的應(yīng)用。與此同時，在農(nóng)業(yè)農(nóng)村生產(chǎn)技術(shù)日益發(fā)展進(jìn)步的今天，襯砌技術(shù)的用武之地也將會只增不減，甚至可以逐漸推廣到其他的生產(chǎn)領(lǐng)域，如城市建設(shè)中防雨渠道和地下水位渠道的建造等，對于防滲效果的實(shí)現(xiàn)也必然會借鑒襯砌技術(shù)的優(yōu)勢。由此可見，襯砌技術(shù)在我國仍然擁有廣闊的發(fā)展前景，也將會收獲更多的關(guān)注與支持。

6 結(jié)語

在農(nóng)田水利的灌溉實(shí)際中，由于我國水資源嚴(yán)重短缺的現(xiàn)狀在客觀上無法改變，因而傳統(tǒng)的土渠灌溉不僅從客觀上加重了水資源流失的程度，還無法保證灌溉覆蓋面的均勻程度，嚴(yán)重阻礙了我國農(nóng)業(yè)的長足進(jìn)步。所以，為了更好地推動農(nóng)業(yè)對國計(jì)民生保障作用的順利實(shí)現(xiàn)，有效提升耕種的效果與收益，讓更優(yōu)質(zhì)的水資源得以在農(nóng)田灌溉環(huán)節(jié)被有效使用，混凝土襯砌防滲技術(shù)開始在我國的不同地區(qū)得到了廣泛推廣，并取得了良好的灌溉防滲成果。所以，通過分析與總結(jié)農(nóng)田水利工程中的襯砌施工技術(shù)要點(diǎn)與經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，有利于節(jié)約水資源、提升灌溉防滲效果，也有利于為從業(yè)者提供更多的參考與借鑒，更有利于促進(jìn)我國農(nóng)田水利灌溉事業(yè)的長足進(jìn)步。