農田水利工程防滲渠道施工影響因素及對策

齊景秀

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅 白銀 730900）

0 引言

農田水利工程是充分利用農業生產地附近水資源的重要基礎設施。近年來全球氣候異常，農田水利工程在保證糧食安全方面起到了重要作用。我國農業灌溉水資源消耗量占比約60%，其中有相當一部分是渠道滲漏而導致的流失量［1］。因此，提高農田水利工程中的防滲渠道建設質量是高效節約水資源的第一道閘門［2］。要想進一步完善防滲渠道施工技術，勢必要圍繞其進行全方位的分析，加深對工程施工常見質量問題、問題成因、工藝工序等的認識，如此才能針對問題采取行之有效的處理措施，以實現農村水資源的高效分配與利用，實現多方面的社會效益和生態效益。

1 防滲渠道施工質量的影響因素

1.1 內因

1.1.1 施工技術。我國積累了豐富的農田水利工程防滲渠道施工經驗，但施工技術差異對防滲渠道的施工質量影響相對較大。不同的施工技術。其技術原理與技術路線不同，且使用效果也表現出明顯的差異。例如，選擇固體防滲施工技術，就要在水渠表面用混凝土材料鋪設防滲層，其技術原理為加固土壤、堵塞滲漏，影響因素就包括混凝土材料成分配比、混凝土的鋪設厚度及工藝工序等方面［3］。如果采用液體防滲施工技術，其技術原理就為采用液體材料對水渠防滲層進行保護等，其影響因素就包括土工膜表層有機酸涂料、液體橡膠等建筑材料質量及施工工藝等方面。

1.1.2 施工材料。在農田水利工程建設中，施工材料的質量對防滲渠道的工程質量影響較大。第一，建筑材料本身的理化性質會直接影響防滲效果。部分施工企業為節省成本使用了質量不達標的建筑材料，對防滲渠道的日常使用造成很大影響，導致農田水利工程項目質量不達標。第二，成分配比問題。任何不滿足施工要求的成分配比都有可能導致施工質量不達標，影響工程后期的使用效果。第三，用材不科學。部分不適用于水利工程建設的新型建筑材料被應用到防滲渠道的施工建設中，導致工程質量出現問題。

1.1.3 維護管理。農田水利工程防滲渠道有其使用周期與使用壽命，時間的推移和地理條件的變化會給工程帶來一定影響，降低其使用效果。例如，由地質活動、溫差變化、外力碰撞所導致的裂縫，會使防滲渠道出現不同程度的滲水問題，顯著降低渠道的防滲能力［4］。這些問題在項目設計階段無法進行準確預測，因此，技術人員只能通過后續對防滲渠道的日常維護管理來保證防滲渠道的整體質量。此外，堵塞、風化、流體等因素也會對防滲渠道的局部質量造成影響。這些局部質量問題也需要依賴日常維護管理來進行防范、控制、修復，從而保證農田水利工程防滲渠道正常發揮其使用功能。

1.2 外因

1.2.1 地理條件。我國幅員遼闊，各地水土理化性質差異明顯，使得農田水利工程具有多樣性的特點，其中最重要的影響因素就是土壤的滲水性。由于各地土壤滲水性存在差異，因而農田水利工程的防滲渠道施工要求也呈現多樣性。因此，農田水利工程的設計人員應充分考慮項目所在地的地理條件，做好前期地質勘測工作，并對土壤的理化性質進行多輪試驗。例如，可對不同土壤層進行pH值測試、凝固試驗等，做好基礎性分析與施工效果預測工作，優化施工技術，保證防滲渠道的施工質量。

1.2.2 地下水滲漏。地下水滲漏是農田水利工程建設中影響防滲渠道施工質量的常見因素。我國大多數農業生產區地下水位不穩定。在農田水利工程施工過程中經常出現地下水位持續升高、反滲透現象，既不利于工程施工，又嚴重影響工程的后續維護。此外，對于我國南方地區而言，農田水利工程經常會遭遇連續降雨天氣的危害，而暴雨、臺風等惡劣天氣又會進一步增加防滲渠道的地下水滲漏風險，影響現場施工進度，增加施工壓力。

1.2.3 生物破壞。農業生產區常見的害蟲、害獸（如蟲蟻類、嚙齒類及其他穴居動物等）的筑巢活動，經常會破壞農田水利工程防滲渠道的土層結構。例如，蟻穴會導致防滲渠道在臺風、暴雨等自然力的影響下出現局部坍塌等現象，增加防滲渠道的滲漏量，使整體項目面臨較大的安全風險［5］。

2 農田水利渠道工程防滲施工存在主要問題

2.1 傳統施工方法存在一定缺陷

傳統的農田水利工程防滲渠道施工方法存在諸多缺陷，如設計精度不足、工程施工質量不一、施工技術過于單一及現代化施工機械應用比例偏低等，常導致防滲渠道不能正常發揮其使用功能。除此之外，傳統的防滲施工方法還存在一定的技術缺陷，如現場制作施工材料的工序工藝比較復雜，導致連續供料質量不均，工程局部產生嚴重的滲漏現象。

2.2 計算精確度不高

農田水利工程建設需要大量的數據與準確的計算作為方案支持，這是有效減少施工問題的基礎。現階段，諸多防滲渠道施工項目仍存在計算精度不高的現象，常導致現場施工與圖紙不符。這主要是由于防滲渠道在農田水利工程中的等級要求相對不高，因此，施工單位在施工前期往往不重視數據的精確度計算。例如，部分施工單位在施工時常選擇直接套用相似方案的數據，往往導致施工出現較大的誤差。

2.3 工藝過于單一

防滲渠道工程在空間上呈現線性排布，防滲施工的跨度較大，所面臨的地理條件情況復雜多變，因此，施工人員要靈活、有針對性地選擇施工技術，這也是出于客觀情況的要求。但當前許多施工單位在防滲施工過程中采取“一刀切”，在連續作業面內盲目統一技術標準，無視現實條件的多樣化，導致施工人員在面臨復雜、異常情況時，無法靈活選擇施工技術，尤其是在異常氣候、環境變化較大的條件下仍堅持采用一成不變的施工方法，直接影響了防滲施工質量。

3 常用防滲渠道施工技術在農田水利工程中的應用

3.1 土料防滲技術

土料防滲技術在農田水利工程防滲渠道施工中應用比較廣泛（見圖1），這是因為土料防滲技術的工藝工序相對簡單、材料易得且成本低廉，但其防滲層易受影響、易破損、維修頻繁、防滲效果較差也是客觀存在的短板。土料防滲技術主要有以下3個施工要點。第一，攪拌土料。施工人員對渠道施工場地土壤表層雜物進行清理，根據方案要求進行混凝土配比拌和，等待混凝土強度滿足施工要求。第二，分層澆筑。即開展拌和混凝土料的分層澆筑施工，施工遵循先干后濕原則，施工完成后需要對現場進行網苫處理，施工后安排防滲檢測及驗收工作。第三，渠道養護。養護期要及時發現并解決存在的問題，維護防滲施工質量。

圖1 防滲渠道土料防滲技術施工示意圖

3.2 瀝青材料防滲技術

瀝青材料防滲技術在當前農田水利工程建設中應用較少（見圖2），雖然其材料具有抗滲透能力強的優點，但存在施工技術環節較多、工序相對復雜、設備要求和施工成本相對較高等缺點。該技術主要有以下3個施工要點。第一，整理場地。施工人員整理好渠道底部土壤，包括平整、除草、清潔等工作，做好施工準備。第二，噴覆包膜。融化瀝青后利用機械設備在施工場地土壤表層噴灑一層瀝青包膜，要保護好瀝青包膜的完整性，待瀝青包膜穩定后再鋪設瀝青混凝土。第三，鋪設瀝青混凝土。將砂礫、碎石和瀝青按照設計比例混合成防滲效果較好的瀝青混凝土，并在瀝青包膜表面進行鋪設。

圖2 瀝青包膜噴覆

3.3 灌漿防滲技術

灌漿防滲技術施工速度快（見圖3），能夠有效提升渠道的抗滲透效果和結構強度，且對人員數量和材料要求相對較低，但對資金和設備的要求較高。該技術主要有以下兩個施工要點。第一，灌漿準備。施工人員根據地質情況和渠道特點設計灌漿孔洞，并提前挖好孔洞，準備好材料及施工機械。第二，灌漿工作。利用高壓噴射方式在灌漿口灌入漿料，注意噴管要對準灌漿口并通過密壓減少漏噴，以達到控制噴射流量并均勻灌漿的效果，作業時要保持噴管的穩定性［6］。

圖3 灌漿防滲技術示意圖

3.4 地下管網施工技術

地下管網在農田水利工程防滲施工中占有重要地位，其主要有以下3個施工要點。第一，清理溝槽。施工人員根據施工位置確定溝槽深度和寬度并開挖溝槽，同時及時清理溝槽中土壤表面雜物、平整溝槽底部，避免管道傾斜。第二，焊接安裝。使用焊接方式安裝PVC管道，安裝過程中要注重控制管線轉彎處的細節處理。第三，接頭粘接處理。對接頭位置刮水去污后進行打毛處理，處理長度控制在5～10 cm，處理完畢后進行粘接操作。

4 提升農田水利工程防滲渠道施工質量的具體措施

4.1 做好施工前準備工作

4.1.1 現場施工前準備工作。農田水利工程防滲渠道施工前準備工作主要包括對施工現場的全面勘察、局部調查、人際溝通、施工設計及模板制作等［7］。其中，局部調查關系到對具體施工段的土壤環境改善等重要工作，是保證施工質量的重要依據；人際溝通的重點在于加強施工單位與周邊居民、周邊單位的溝通與協調，是了解施工地區實際情況、順暢施工組織的必要保障；模板要嚴格按照設計尺寸、規格提前進行制作，保證項目及時開工。

4.1.2 完善現場施工組織。現場施工組織包括施工設備、施工材料、施工人員及施工環境等各方面的準備工作。防滲渠道工程施工現場環境較復雜，因此，施工人員要根據施工管理制度組織安排各項生產要素進場配置，以便于調度工程施工現場的各類資源，合理、有序地完成施工組織。

4.2 加強施工材料的質量控制

4.2.1 完善采購及保管制度。農田水利工程的方案設計階段要重點完善項目招采制度，根據施工方案要求有針對性地進行材料的采購及倉儲管理。水利工程項目在材料采購方面與其他工程有所差異，招采人員以往的經驗不一定能夠滿足新項目要求。因此，施工人員要重視材料采購工作，選擇合格的供應商和質量、口碑均有一定保障的品質材料，或聘請專業知識更加豐富的材料員負責質量控制工作。在施工材料的保管方面，要嚴格按照材料保管制度進行倉儲，如在材料進場前，要利用先進手段進行檢測，及時退換處理質量不符合施工要求的材料，將劣質材料排除在施工材料之外。

4.2.2 加強混凝土材料質量控制。混凝土質量與原材料質量控制息息相關。技術人員應針對不同類型的混凝土進行分析匯總，選擇高品質、適合當地地理條件、經濟性較高的混凝土原材料，并設計出科學的混配比。在混凝土材料質量控制方面，首先要保證其性能能夠達到施工要求，并根據工程施工地點的實際需求對進場的混凝土進行抽樣檢查，從而保證混凝土質量充分滿足施工強度，提高混凝土的應用性能。

4.3 提高施工人員的技術水平

4.3.1 完善培訓制度。施工人員作為工程的實施者，其專業知識、施工經驗和技能等級越高，對防滲渠道施工質量的保障能力就越強。高素質的施工人員能靈活運用施工技術應對不可預測的突發事件，因此，施工單位要重視對施工人員的培訓工作。例如，施工單位可通過內部培訓提高施工人員的技術水平和施工經驗，也可通過外部培訓為其施工人員引入新技術、新工藝，提高企業的施工水平及管理水平。

4.3.2 完善激勵制度。施工單位可通過給予外部刺激，激發施工人員主動提升施工水平的積極性。例如，對于靠個人努力取得相關職業技能認證的施工人員，施工單位可給予一定的物質獎勵，使其成為員工爭相效仿的榜樣；對于在培訓中能力及素質得到提升的員工，施工單位可設計一套客觀、公正的考核制度對其實行嘉獎。

4.4 加強施工管理

4.4.1 加大現場監督力度。施工單位應深化工程管理制度與現場監理制度，彌補施工人員經驗不足的缺點，防止工作人員怠工對防滲渠道施工質量造成影響。施工單位應重視對水利工程防滲渠道施工的過程管理，如在施工設計方案完成后擬定相應的現場監督管理計劃，針對過往施工薄弱環節進行重點監控，以增強整個施工環節的連續性和科學性。同時，在重點施工環節一定要安排專門的監督人員進行過程監督，以降低風險出現的概率，提高施工重點環節的工藝質量。

4.4.2 加強混凝土攪拌技術。在防滲渠道施工過程中，施工人員應根據不同施工地點的實際情況確定施工強度，并采用相匹配的混凝土配比。例如，可采用機械結合人工的攪拌形式對混凝土的品質進行把控，在攪拌過程中注意工程機械的清潔程度，添加拌料要嚴格按照施工要求和工序操作，加強人員操作、時間掌握、經驗把控等方面的管理，均勻拌和混凝土，減少混凝土板結成塊現象，以增強混凝土拌和物的持久性。此外，施工過程中，施工人員還應充分考慮工程的結構、配筋量、混凝土拌和物的坍落度等過程性影響因素，保障施工過程操作的科學性，提高防滲渠道的施工質量。

4.4.3 高效管理運輸工作。在防滲渠道施工過程中，施工單位要注重混凝土的運輸工作，避免混凝土運輸過程中封存不夠嚴密而導致混凝土出現板結、漏漿等現象。施工單位應盡可能地優化運輸路線，如選擇路況更好的運輸線路、減少車輛的運輸行車里程等，進一步減少混凝土運輸過程中可能出現的問題。也可通過規劃多個混凝土生產現場來避免運輸過程中可能出現的風險，降低材料運輸成本。

4.5 增加資金投入

4.5.1 增加人力資源方面的資金投入。人力資源方面資金的合理利用主要表現在對于專業人才的引進、培訓方面。例如，將資金用于聘請具有豐富經驗的施工團隊，能夠進一步提高防滲渠道施工的施工質量，為施工單位積累寶貴的施工經驗和問題解決方案，提高資金的利用率。此外，將資金用于施工人員的技能培訓，提高施工人員的專業性和施工經驗。還可將更多資金分配到農田水利工程日常維護人員身上，以最大限度地保障工程質量，延長工程使用壽命。

4.5.2 增加先進設備方面的資金投入。實力較強、資質較高的施工單位要加大資金投入力度，注重引進先進設備，大膽應用先進建筑材料。例如，可引入雙軸螺旋混凝土小型攪拌機等更適合分段作業的先進設備，以提高施工效率，節省施工時間；可引入渠道自動滑模機等自動化機械，以替代人工，提高施工效率，同時提高施工單位的資金使用效率等。

5 結語

農田水利工程防滲渠道施工的核心目標在于對滲漏問題的防范與處理，這關系到農田水利工程的整體質量與使用效果。筆者為有效提高防滲渠道施工質量，提出了一些基于施工經驗層面的分析總結，希望對我國農田水利工程建設發展貢獻一份力量。