浅析农田水利中的梯形渠道防渗设计施工

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摘要：提高农田水利的灌溉效率是农田水利建设所要改善的一个重要问题，梯形渠道是目前农田灌溉中常用的渠道，本文详细探讨和分析梯形渠道的具体施工方案，并对出现裂缝问题的控制办法提出了建议。

关键字：农田水利；提醒渠道；防渗设计

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一、我国农田灌溉的现状

运用土渠道输水对农田进行灌溉是当今我国农田灌溉的最普遍方法，由于农田灌溉中的渗水量特别大，对水的利用率不高，为解决此问题，目前我国农业在渠道输水灌溉的过程中，采用了渠道防渗技术，能够有效的提高渠道渗水，提高农田灌溉中水的使用效率，是节水效率最高的一种措施。据相关统计，如果将我国的水渠对水的有效利用系数增加0.1，那么节省出来的水量相当于南水北调中线工程每年引水总量的2.7倍，由此可以看出我国在防渗水渠的建设工作还有很大潜力可挖。

二、防渗水渠的梯形衬砌设计施工

目前在大多数农田水利工程建设中，对渠道的衬砌设计是对农田水利灌溉设施改造的重点。在衬砌设计中，主要应对渠道衬砌的形式、厚度及超高进行比较，这是一个很重要的环节，直接影响农田水利建设施工的质量。现在防渗渠道的设计多以梯形衬砌为主，梯形衬砌已成为农田水利建设中的一个最重要的部分。

1、砂砾垫层施工

渠道粘性土斜墙填筑完成后，采用挖掘机进行粗削坡，人工进行精修处理，处理时按照设计高程挂线、整平。坡面修整完成后，验收合格后进行砂砾垫层施工。砂砾料摊铺完成后。用反铲进行粗削坡，然后人工进行精修坡。坡面修整完成后，采用平板振动夯对坡面进行压实。压实过程中人工对出现的坑洼及时找平。

2、复合土工膜铺设

（1）、施工程序

土工合成材料的施工程序为：平整坡(底)面—复合土工膜铺设—混凝土浇筑。

（2）、土工合成材料铺设

进出口渠道采用复合土工膜作为加强防渗材料，其中膜选用聚乙烯土工膜；选用宽幅聚酯长丝针刺土工布。复合土工膜物理力学的设计应该满足设计的实际要求。土工合成材料铺设前应对基础面验收，清除铺设面上的一切树根、杂草和尖石，并使表面平整，不出现凸凹部位，并碾压密实。土工合成材料铺设应力求平顺，松紧适度，不得绷拉太紧，土工合成材料与基础及支持层之间应压平紧贴，避免架空，清除气泡，以保证安全。

（3）、机械衬砌

机械衬砌主要是混凝土施工阶段，这是进行渠道衬砌的重要部分之一，这部分施工质量的控制好坏直接影响着渠道的使用寿命。因此在这部分施工时要先调整好衬砌要机架的比和高程，校对好后才可以进行浇筑作业。浇筑过程中事先将拌好的混凝土运到布料机的进料口，通过布料机使混凝土均匀的摊铺到衬砌面上。此工序完成后才可以进行捣实的工作，用振捣器将混凝土振捣密实后才可用振动机进行顿足不前的作业。然后进行压实，压实过程中一定要保证其压实度。在这一过程中要有专人在现场进行负责，及时观察现场的情况，对于边角及薄弱的地方要及时进行人工修砌工作，以保证表面的平整度。

3、平整度和厚度的控制

平整度的控制是进行衬砌过程中最难的部分，在用混凝土衬砌完成的二十分钟后要进行抹光作业，这部分工作多数由人工来完成，也有用抹平机地蚝抹平的。但抹平机抹平完成后还需要进行人工抹平，抹平的过程中要保持表面的光滑平整，所以抹光作业过程中要有较高的责任心，不能因着急赶工期而要求抹光的速度。农田水利渠道主要用于农田的灌溉，水流的速度相对较缓，所以在对渠道混凝土厚度的设计时要根据实际需要进行，在施工中对其厚度的掌控需要专人进行实时测量，以保证厚度在标准范围内，如果发现厚度过高或过低等情况时需及时对衬砌机高度进行调整，以使误差控制要标准范围内，混凝土衬砌的厚度控制不仅关系到渠道的施工质量，还直接影响着项目施工的成本。

三、衬砌混凝土裂缝防治

在梯形渠道的坡面设计和施工的过程中，由于农村的地质不稳定地区，基土滑移、沉陷、高填方地区和渠基换填地区，由于回填土方预沉降时间不够引起等也是导致渠道混凝土板裂缝的重要原因。当地质滑动拉力超过混凝土抗拉强度时就会发生拉裂现象。

（1）、塑性收缩裂缝

塑性收缩是指混凝土在凝结前，表面因失水较快而产生的收缩。此类裂缝常出现在混凝土表面形状规则长短不一，互不连贯、裂缝较浅，一般在混凝土浇筑后2到3小时左右出现。特别是当外界气温高、风速大，气候干燥时易出现，主要原因是混凝土浇筑后未能及时用塑料薄膜覆盖保湿，受风吹日晒，表面游离水分蒸发过快，混凝土的强度不能抵抗这种应力而裂缝。渠道边坡浇筑衬砌混凝土，由于重力作用，混凝土下滑产生拉裂。

（2）、干缩裂缝

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的半月左右。此类裂缝表现为表面性,纵横交错、无规律、分布不均，表面为多沿短边方向分布。主要原因是混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。混凝土受天气条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小，变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝，相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成份、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

（3）、沉陷裂缝

沉陷裂缝常见于渠基换填处，高填方渠道和工程地质不稳定地区，呈较大的贯穿性沉陷裂缝，往往上下或左右有一定的错距。其产生原因是混凝土下的地基或垫层压实不均匀，局部有松软土基，夯实不够，渠道填方顶预沉降不够。对于以上三种裂缝常用的处理措施有：一是选用干缩值较小的硅酸盐或普通硅酸盐水泥进行填缝处理。二是严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度，减少水泥及水的用量，可以有效的防止干缩裂缝。三是衬砌完成后要及时的进行割缝，以防止混凝土产生裂缝，同时现场要准备足够量的塑料薄膜，草帘子、大水桶等相关养护材料，衬砌浇筑一段就养护一段；四是对松软土填土地基在上部浇筑混凝土前进行必要的夯实和地基加固处理，对下部是保温板的，要注意连接牢固，不得产生局部下沉。

参考文献：

蒋邦全 农田水利基础设施建设现状及困境探讨【J】现代商贸工业，2010(2).

李廷亮 对小型农田水利工程建设现状和管理问题的探讨【J】.经营管理，2009(10).

郭林山 梯形弧底混凝土衬砌渠道的施工质量控制【J】.现代农业科技，2009(1).