复杂地质条件下农田水利渠道治理施工技术

摘要：我国早期的渠道治理多以治理河道为主，多采用直线型的明渠开挖或全断面衬砌护坡。水利工程的安全性得到了极大地提高，但也造成了既有河流环境的持续恶化。再加上周边村庄大量生产生活污水的排放，河流中的黑臭问题日趋严重。现有渠道整治工程多以混凝土或钢筋混凝土护坡为主，将水陆生态系统隔离开来。渠道整治应从人与自然和谐共生的角度出发，在满足工程建设安全性要求的基础上，采用多种材料组合的护坡方法，构筑适宜生物生存和繁殖的生态系统。

关键词：渠道治理；复杂地质条件；雷诺护坡；预制板；防流砂

引言

随着农业现代化的不断推进，农田水利渠道作为农业灌溉系统的重要组成部分，其治理与维护工作显得尤为重要。特别是在复杂地质条件下，渠道治理面临着诸多挑战。地质条件的复杂性不仅影响渠道的安全性和稳定性，还直接关系到灌溉效率和农田的产量。因此，探索科学、合理的农田水利渠道治理施工技术，对于保障农业生产的顺利进行，促进农村经济的可持续发展具有重要意义。近年来，随着科技的进步和环保意识的增强，农田水利渠道治理的理念也在不断更新。传统的治理方法往往忽视了生态环境保护，导致了一系列环境问题。而现代治理技术则更加注重生态平衡与和谐，力求在保障渠道功能的同时，减少对自然环境的影响。

1地质分类与特性

在复杂地质条件下进行农田水利渠道治理，首要任务是深入理解地质分类与特性。地质条件复杂多变，从软土、砂土到岩石等多种类型，每种地质类型都有其独特的物理和化学性质，对渠道稳定性产生不同影响。例如，软土地区因其高压缩性、低强度和易变性，往往导致渠道基础不稳，易发生沉降和变形。据研究，软土地区的渠道沉降量可达数厘米至数十厘米，严重影响渠道的正常运行。而砂土地区则因其颗粒松散、透水性强，易发生管涌和渗漏，导致渠道水量损失严重。相比之下，岩石地区的地质条件较为稳定，但岩石的硬度和裂隙发育程度也会影响渠道的施工难度和稳定性。

例如，以我国某地区农田水利渠道治理为例，该地区地质条件复杂，既有软土分布，又有砂土和岩石交错。在治理过程中，技术人员首先对地质条件进行了详细勘查，通过地质钻探、原位试验等手段，获取了地质参数，如土壤密度、抗剪强度、渗透系数等。基于这些数据，技术人员采用了分层治理的策略，对软土地区进行了地基加固处理，如采用换填法、深层搅拌法等，提高了地基的承载力和稳定性。对砂土地区，则采用了防渗措施，如铺设防渗膜、设置反滤层等，有效减少了水量损失。而在岩石地区，则注重了爆破控制和开挖方式的优化，以减少对周围环境的破坏。

2农田水利渠道治理技术

2.1土壤改良与加固技术

在复杂地质条件下进行农田水利渠道治理，土壤改良与加固技术是关键环节之一。针对不同地质特性，如软土、膨胀土、盐渍土等，需采取针对性地改良措施。例如，对于软土地基，可采用石灰、水泥等无机结合料进行加固处理，提高地基承载力。据研究表明，经过石灰改良的软土地基，其承载力可提高30%以上，有效保障了渠道稳定性。同时，对于盐渍土地区，通过添加石膏、磷石膏等改良剂，可调节土壤盐分，改善土壤结构，提高作物耐盐性。在实际案例中，某农田水利项目在盐渍土地区采用石膏改良技术，使土壤盐分含量降低了20%，作物产量提高了近15%。

在加固技术方面，除了传统的地基处理方法外，近年来，随着材料科学的进步，高分子材料、土工合成材料等新型加固材料逐渐被应用于农田水利渠道治理中。这些材料具有轻质、高强、耐腐蚀等优点，可显著提高渠道结构的耐久性和稳定性。如，采用土工格栅加固渠道边坡，不仅可有效防止边坡滑移，还能提高边坡的整体稳定性。

此外，在土壤改良与加固技术的实施过程中，还需注重环境保护与生态友好。例如，在采用化学改良剂时，需严格控制用量，避免对土壤和地下水造成污染。同时，可结合生物改良措施，如种植耐盐、耐涝作物，改善土壤生态环境，提高土壤肥力。

2.2稳定结构设计与施工

在复杂地质条件下进行农田水利渠道治理，稳定结构设计与施工是至关重要的环节。稳定结构设计需充分考虑地质条件对渠道稳定性的影响，如软土地基、滑坡地带和岩溶地貌等。

例如，以软土地基为例，其承载力较低，易导致渠道沉降和变形。因此，在设计中需采用地基加固技术，如深层搅拌桩、高压旋喷桩等，以提高地基承载力，确保渠道结构的稳定性。

在施工过程中稳定结构设计需与施工技术紧密结合。以滑坡地带的渠道治理为例，需采用抗滑桩、挡土墙等稳定结构，以防止渠道滑坡。抗滑桩的设计需根据滑坡体的力学特性和地质条件进行计算，确定桩径、桩长和桩间距等参数。在施工过程中，需严格控制抗滑桩的垂直度和桩身质量，确保其抗滑效果。

2.3防渗材料与防渗层构建

在复杂地质条件下的农田水利渠道治理中，防渗材料与防渗层构建是确保渠道长期稳定运行的关键环节。防渗材料的选择直接关系到渠道的防渗性能和耐久性。目前，市场上常见的防渗材料包括聚乙烯膜、高密度聚乙烯防渗膜、膨润土防水毯等。这些材料各具特点，如PE膜具有良好的柔韧性和耐化学腐蚀性，HDPE防渗膜则以其高强度和耐磨损性著称，而膨润土防水毯则因其优异的自愈合能力和适应变形能力而受到青睐。在选择防渗材料时，需综合考虑地质条件、渠道尺寸、施工难度及成本预算等因素，确保所选材料既能满足防渗要求，又具有良好的经济性和可行性。

防渗层的构建是防渗材料应用的具体实施过程。在构建防渗层时，首先要对渠道基础进行平整处理，确保无尖锐物体刺破防渗材料。随后，根据所选防渗材料的特性，采用合适的铺设方法。例如，对于HDPE防渗膜，可采用热熔焊接的方式进行接缝处理，以提高防渗层的整体性和密封性。据研究表明，热熔焊接的接缝强度可达到母材的80%以上，有效保障了防渗层的防渗效果。

在实际工程中，防渗材料与防渗层构建的成功应用案例不胜枚举。以某农田水利渠道治理项目为例，该项目位于软土地基区域，地质条件复杂。在渠道治理过程中，采用了HDPE防渗膜作为防渗材料，并通过热熔焊接方式构建了防渗层。经过近五年的运行监测，该防渗层表现出良好的防渗性能和耐久性，渠道渗漏量显著降低，有效保障了农田灌溉需求。这一成功案例充分证明了防渗材料与防渗层构建在复杂地质条件下农田水利渠道治理中的重要性和有效性。

3结束语

综上所述，农田水利渠道在面对复杂的地质条件时，需要采用一系列先进技术。首先，需要深入分析该地区的地质情况，确定土体类型、承载力、地下水水位等关键参数，为后续工程设计提供科学依据。通过添加固化剂、深层搅拌等先进的物理化学手段，提高土体强度及稳定性，降低在服役期间可能发生的渗漏、变形等问题。在稳定结构设计和施工过程中，根据不同的地质条件，灵活地选择各种结构型式，如预制件、桩基础、地下连续墙等，以保证渠道结构在各种荷载作用下的稳定性。同时，加强对施工过程的质量控制，保证技术指标符合设计要求。在防渗材料和防渗层的构筑上，选用聚乙烯薄膜、膨润土防水毯等高性能防渗材料，采用科学、合理的施工技术，形成连续致密的防渗层，有效地防止渗漏水，提高渠道的利用率。

参考文献

[1]陈俊峰.水利工程渠道治理技术的方法研究[J].工程技术研究，2019，4（14）：101-102.

[2]李锋.水利工程渠道治理技术方法分析[J].吉林农业，2018，（17）：59-60.