農田水利工程作為農業不可或缺的關鍵部分,其作用在于提高水資源的使用效率,保障糧食增產,促進農業發展。但農田水利工程建造規模較大,工程設計復雜,施工周期長,以及一些施工隊使用劣質材料、技術操作不到位等原因,導致了農田水利工程的質量問題,如頻繁出現的滲漏現象,這不僅造成了水資源的嚴重浪費,還可能引起土地侵蝕和環境污染,從而制約了農業的進一步發展。通過運用科學合理的防滲技術,能有效提升農田水利工程的建造質量,解決滲水問題,從而提高水資源的利用率。
農田水利工程施工質量受施工人員技術水平、材料質量、天氣、水文、地質條件等多種因素影響。不同類型土層的性質不同,松散土層的滲透性強,易發生滲漏現象。地質構造、巖層類型和厚度等會影響地下水的流動,地下水位高度會影響農田水利工程的滲水現象,地下水位高的地區易發生滲水。降雨增多會導致水源增多,提升滲水的發生概率,農田水利工程施工規模大、施工周期較長,且施工過程中還會進行分包、轉包等,導致農田水利工程存在較多的質量問題,工程質量不佳,出現滲水、漏水等現象。
1.1 工程結構變化
農田水利工程施工的各環節需要不同的施工技術,每個環節出現問題都會影響水利工程的最終質量,只有確保每個環節都符合設計要求,才能保障施工質量。目前,工程滲水的原因主要是施工材料不匹配,或是各批次的施工材料質量不統一,使工程結構發生明顯變化,從而降低工程整體質量,水利工程的防水防滲性能無法達到預期標準,工程運行后出現滲水問題,降低農田水利工程運行的可靠性。
1.2 變形縫
農田水利工程施工過程中,為避免氣候變化和水流沖擊損壞工程,會預留變形縫維持工程結構受力平衡,變形縫自身比較脆弱,防水性能不強,極易出現漏水的現象,破壞工程運行的穩定性。施工過程中需要選擇良好的防水材料,應用科學的施工技術,合理設置變形縫,才能提升其防水性能,在農村水利工程長久的運行過程中減少滲水發生,節約水資源。
1.3 改建不當
農田水利工程的施工周期長,工程環境也會有所變化。在農田水利工程正式使用前,還需適當地進行改建、擴建。但在改建過程中,由于施工人員技術水平較低,未注意原有的工程結構,準備工作不充分等問題,導致原有的混凝土結構負荷過大,出現變形、滲漏等情況。
2.1 灌漿技術
農田水利工程最常見的防滲技術就是灌漿技術,利用液體或氣體的壓力將具有防水性能的建筑材料灌注至工程的地下結構中,提升施工質量,使農田水利工程具有良好的防滲能力。灌漿技術的重點就是制作配比合適的水泥砂漿,才能保障灌漿技術的應用效果,還可以根據工程施工要求添加適量的改性劑等,提升水泥砂漿的防滲性能。環境溫度會影響混凝土的融合,融合效果不佳就會產生裂縫,發生漏水現象,施工時需要用冷水加以調控。
高壓噴射技術:利用高壓在水利工程的裂縫填充水泥砂漿,使水泥砂漿和土層充分融合,解決裂縫導致的滲漏問題。在進行施工前,需要根據水利工程具體情況選擇合適的噴射方式,主要有無損貼嘴式和打孔填埋式兩種高壓灌漿方式,可在各種土質中使用。但在含水量低的土地上使用該技術更加方便,防滲效果更佳。
土壩壩體劈裂灌漿技術:該技術在施工前需要充分了解農田水利工程設施的應力來源,再以壩體軸線為基礎進行施工作業。將砂漿和黃土混合后充分填充于水利工程縫隙,使砂漿與原有的壩體結構結合到一起,增加工程結構強度,提升水利工程的穩定性。該技術需要施工人員明確土壩壩體的裂縫位置、尺寸等,才能準確施工。根據壩體開裂程度進行部分灌漿或全壩體灌裝,裂隙較小可部分灌裝,開裂程度高則需要進行全壩體灌裝,避免其余未開裂部分以后發生開裂。灌漿后還需進行強度測試,使施工的防滲水效果達到最佳,保障農田水利工程的穩定性。
卵礫石層帷幕灌漿技術:通常在農田水利工程出現較嚴重的滲漏問題時使用該技術,通過鉆孔灌漿的方式將水泥砂漿和黏土的混合物灌注于卵礫石層。卵礫石層的結構強度較大,施工難度大,處理時需要選擇套閥管灌漿技術或下管灌漿技術,施工后的農田水利工程的防滲性能較強。
2.2 防滲墻技術
根據農田水利工程的施工技術選擇合適的材料和施工機械,建造堅實的防滲墻,以提升工程的防滲性能。
射水防滲墻施工技術:利用澆筑機、打孔器等設備分割原有的土方,加入沙土和黏土,重新修建光滑的槽壁,并涂抹黃土泥漿等形成槽孔,在槽孔中灌注混凝土,以此完成了防滲墻制造。該技術使用的機械設備較多,設備的質量和操作人員的技術水平會影響施工質量,因此,施工人員必須具備專業的操作技能,以確保機械設備的正常運行。射水防滲墻的厚度需45厘米左右,深度30厘米左右,才能實現顯著的防滲效果。該技術在沙土和黏土結構中的使用效果最佳,防滲作用最強。
多頭攪拌防滲墻施工技術:在土體上鉆孔,使用水泥漿泵和輸漿管在孔中灌漿,利用多頭攪拌機攪拌灌注在土體中的水泥砂漿,與原有的土體制成水泥柱,提升水泥砂漿和土體的結合性,根據防滲墻厚度選擇不同的搭接方式構建防滲墻。水泥砂漿的防滲性強,可避免水滲入工程結構中,提升農田水利工程運行效率。
薄型抓斗施工技術;用薄型抓斗工具打孔,使用不同級別的水泥砂漿涂抹孔壁,填充孔壁縫隙,再向孔中注入較高強度的水泥砂漿,形成防滲墻結構。該技術主要適用于沙石和土塊較多的農田水利工程施工,能有效加固工程結構,提升工程的穩定性,避免縫隙滲水。
2.3 瀝青防滲技術
瀝青也可以作為農田水利工程防滲施工材料,在施工前需要仔細清除垃圾和雜物,并且壓實底部土層,若有縫隙,會導致漏水。在施工區域灑適量的水保持濕潤,使用專業的設備噴灑瀝青,使形成的瀝青薄膜厚度在6毫米左右,才能具有良好的防滲效果。實際施工中可混合碎石、礫石、玻璃絲布、葦席等材料,提升防滲效果。
2.4 復合土工膜施工技術
復合土工膜就是使用兩層土工織物夾一層土工膜,兩者融合后生成的新材料,制作成本低,具有良好的防滲作用和較強的延展性,兩層土工織物能避免土工膜受到損傷,保障土工膜的完整性。復合土工膜質量輕,便于施工和運輸,施工技術含量不高,施工迅速,復合土工膜能避免水侵蝕農田水利工程,提升農田水利工程的防滲能力。
作者單位:
1.沈陽市給排水勘察設計研究院有限公司
2.沈陽市第二建筑設計院有限公司