小型農田水利中渠道施工技術分析

李鳳梅

（甘肅省金昌市永昌縣金川水利管理處，甘肅金昌 737200）

1 引言

當前農田水利渠道建設正在持續推進，旨在充分展現農田水利渠道的實際應用價值。但從實際情況看，小型農田水利渠施工過程中始終面臨諸多影響因素，而業內相關研究更側重于大型農田水利工程，較少涉及小型農田水利渠道施工，一定程度上制約了小型農田水利工程的發展?；诖?，有必要對其展開深入探討。

2 小型農田水利中渠道施工的價值和原則

2.1 價值

小型農田水利渠道在農田水利工程建設中是至關重要的組成部分，直接關系到農業生產效率，其主要發揮防洪排澇和灌溉作用。而灌溉功能是其中最基本的功能，需更好地適應農業種植的灌溉需求，為農作物生長提供充足的水資源，為農業增收和長遠發展創造良好的條件。在宏觀層面，小型農田水利渠道是整體防洪排澇的重要環節，可滿足生活用水以及工業用水的排放需求，為區域農田灌溉提供保障。

2.2 原則

相對于大型農田水利工程，小型農田水利渠道建設無論是規模還是難度都相對較小，但其施工需聯系當地實際情況綜合考慮多方影響因素。在施工建設過程中，施工人員應秉承認真負責的態度因地制宜地選擇施工方案，確保渠道高效利用，不僅能節約水源，而且能切實體現灌溉及防洪排澇功能。小型農田水利渠道施工應遵循以下原則：首先，施工人員應著重考慮單位水量的增加，以及水資源的節約和保護；其次，施工人員應遵循因地制宜的原則，立足當地實際情況，選擇與之相適應的方案，尊重基本建設規律，在此過程中還應注重農田保護，為農田種植工作的高質量開展創造良好的條件；最后，施工人員應提高施工效率，充分發揮渠道的應有功能[1]。

3 小型農田水利中渠道施工技術的應用

3.1 渠道斷面形式選擇和襯砌方案比選

3.1.1 渠道斷面形式選擇

在當前各類項目實施過程中，筆者不斷總結經驗，提出部分渠道斷面形式設計改進方案，基于當前灌區的實際情況提出平底梯形斷面形式。

3.1.2 渠道襯砌形式選擇

立足現階段灌區的具體狀況，根據當前該地區農業綜合開發等項目實施情況，提出兩種渠道襯砌方案，分別為混凝土現澆梯形斷面和M10 砂漿砌C20 混凝土預制U 形槽。在完成設計工作后，支渠設計流量為0.18 m3/s，在對縱坡1/203 方案進行比選過程中，需確保方案滿足過流能力，且符合少占耕地的要求?；炷连F澆梯形斷面和M10 砂漿砌C20 混凝土預制U 形槽方案圖如圖1、圖2 所示。

圖1 混凝土現澆梯形斷面（單位：mm）

圖2 M10 砂漿砌C20 混凝土預制U形槽方案圖（單位：mm）

經方案比選，最終工程新建渠道采用襯砌形式及斷面為M10 砂漿砌C20 混凝土預制U 形槽斷面，設計流量為0.18 m3/s，底弧半徑則為0.29 m，邊坡為1∶0.27，底弧圓形角、槽深和口寬分別為15°、0.50 m 和0.72 m。本渠道使用C20 混凝土預制件砌筑，栽襯砌厚6 cm，單節長0.5 m，采用M10 水泥砂漿勾縫，縫寬為3 cm。

3.2 施工準備

本文針對某小型農田水利U 形渠道施工展開論述，在正式開展渠道施工前，施工人員需深入施工現場展開勘察，立足現場情況做好施工部署，優化施工組織設計，完成建模。

建模前需確定所使用的量鋼系統，見表1。

表1 量鋼系統表

在此基礎上妥善安排機具設備、施工用電用水及施工場地布置等準備工作，施工人員需針對設備展開檢測工作，若發現其運行不符合要求，需及時調整措施。在進入土方施工環節前，施工人員應先進行施工放樣，按照圖紙使用經緯儀確定渠道中心控制線，根據直線段和彎道處分別為50 m 和5 m 一個中心樁的規律，采用鋼尺測量距離，在此過程中需將誤差控制在1/1 000 以內，同時還要應用水準儀測量樁點高程，基于高程差判斷填方或挖方。根據數據進行挖填找平，并利用經緯儀中心控制線進行復測。

3.3 原材料選擇

施工人員需嚴格按照相關規范選擇水泥，不同廠家的水泥在色澤方面存在差異，應盡可能選擇同一廠家，并按照批次提供合格證。對于現澆混凝土來說，大多選擇中砂，或選擇硬質巖石軋碎的人工砂，確保其在耐久度、結晶性及質地方面符合要求，細讀模一般應維持在2.2～3.0，含泥量應小于3%。在混凝土拌制和養護工作中應選擇生活用水，經處理并通過有關部門檢測后可使用工業廢水和污水。

3.4 土方工程

土方開挖主要采用機械開挖方式，并預留厚10 cm 的保護層，轉而采用人工開挖方式，避免擾動地基土。通常情況下需提前開展土方開挖工作，盡可能減少地基中的水分，提高土基強度，避免其在冬季出現凍脹破壞問題。測量人員需綜合分析渠道縱坡設計要求并實施跟隨測量。嚴禁沿線出現超挖或欠挖現象，一旦出現超挖問題，要采用適當的材料找平夯實。施工人員需嚴格按照邊線樁展開施工，確保其挖斷面尺寸符合相關設計要求。如果在開挖階段涉及中線樁，應利用經緯儀移走中心線樁，施工后將其移至砌筑表面，為后續施工測量提供參考[2]。

渠道流量直接影響灌溉功能，在土方開挖中，施工人員需充分考慮渠道流量變化，基于此展開縱橫斷面設計工作。

續灌渠道的設計流量計算公式為：

式中，Qs為設計流量，m3/s；As為渠道的灌溉面積和m2；qs為渠道的設計灌水率，%；ηs為渠道到田間的灌溉水利用系數。

輪灌渠道的設計流量計算公式為：

式中，Qn為輪灌渠道設計流量，m3/s；N 為渠道的輪灌組數，個；An為平均灌溉面積，m2；ηn是灌溉水利用系數。

在開展土方回填工作中，應實地測量填筑區的地形，針對選擇的回填物料開展填筑碾壓試驗，確定其含水量、壓實遍數、鋪土方式及鋪土厚度等參數。施工人員應全方位清理填筑面基礎，并開展排水工作。在夯實回填土前，施工人員應將渠床內部的磚石、垃圾和淤泥等徹底清除，并展開釬探工作，若發現墓穴或暗洞應第一時間進行處理。施工人員應合理選用夯實機械，對回填土采取分層夯實措施，并確保夯實遍數達4 遍以上，從源頭杜絕橡皮土、虛土層及漏夯等質量隱患，在此過程中還要保障土壤含水量及土體壓實度能有效維持在合理范圍內。

3.5 側墻結構計算

渠道側墻底部彎矩計算見表2。

表2 渠道側墻底部彎矩計算

渠道襯砌材料可使用鋼筋混凝土及素混凝土，但上述兩種計算方式所得到的側墻厚度存在差異，這主要是受承載力安全系數取值的影響。結合鋼筋混凝土耐久性要求，本文素混凝土采用C25 和C30。

3.6 混凝土澆筑

混凝土拌制需使用機械拌制方式，若部分渠段交通不便也可實施人工拌制，但需嚴格把控其拌制質量，確保其符合設計要求。在拌和現場，施工人員應按事先計劃的配合比展開配料工作，在機械拌和中需在其中加入20%的水，并一次性加入配好的水泥、砂、石等進行拌和，當處在常溫狀態時，拌和時間應控制2 min 以上。若發現其拌和均勻性不足則需延長拌和時間。人工拌和應先對砂料和水泥進行3 次干拌，然后在其中加入水拌濕3 次，最后將石子和水加入其中拌濕3 次。

在正式開展混凝土澆筑工作前，施工人員需要檢查渠槽開挖處理成果，明確其是否符合要求，在全面檢驗鋼架和模板等設施基礎上展開澆筑工作。在澆筑過程中應確保其連續性。通常情況下，在渠坡渠底位置應使用跳倉法進行澆筑，根據順序采取分塊澆筑的方式。調倉澆筑法在實際應用中具有較大優勢，可避免新澆塊澆筑對已完成澆塊造成的擾動。為保障混凝土具有良好的密實度，施工人員應通過小型插入式振搗器展開振搗，加強入倉煤層厚度的控制，確保其維持在25 cm內。在鋼筋預埋件及邊角位置則需使用人工振搗方式[3]。

3.7 伸縮縫設計

結合行業技術以及國家標準規范要求，混凝土襯砌渠道應布置伸縮縫，根據施工方法、渠道類別的實際情況確定伸縮縫間距。本文所述U 形渠道伸縮縫間距為5 cm。伸縮縫間距見表3。

表3 伸縮縫選取參考

施工人員應綜合考慮施工要求、填料性能、氣溫變幅及縫的間距等因素確定伸縮縫寬度，最佳應在2～3 cm。應用于伸縮縫中的填充材料需滿足耐溫性能高、變形性能強和黏結力好等條件，彈塑性止水材料則應結合實際有效期和伸縮縫填充需求合理進行選擇，在實際應用中可采用是有瀝青聚氨酯接縫材料（PTN）、高分子止水管和止水帶等。

4 結語

綜上所述，為更好推動農業種植活動的高效開展，實現農業科學化和現代化發展目標，應從渠道施工著手，完善施工手段，優化施工流程，掌握各項施工要點，嚴格落實相關要求，最大限度地提高渠道施工效率，充分發揮其在排澇和灌溉等方面的作用，推動我國農業的長效穩定發展。本文重點分析U 形渠道的施工技術應用，受現實條件制約，欠缺對于施工技術經濟性和環保性等方面的論證，后續將從多維度著手持續推動施工技術的優化與完善。