灌區(qū)預(yù)制混凝土U型防滲渠道的施工技術(shù)

【摘要】在灌區(qū)施工中，使用預(yù)制混凝土U型防滲渠道具有占用耕地面積小、節(jié)省用水量等優(yōu)點(diǎn)。本文以實(shí)際工程為例，對(duì)灌區(qū)預(yù)制混凝土U型防滲渠道的施工技術(shù)進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】灌區(qū)預(yù)制混凝土；U型防滲渠道；施工技術(shù)

1、工程概況

某灌區(qū)總長(zhǎng)度為5.2km，灌區(qū)當(dāng)前的灌水總面積為1323hm2。隨著需要灌溉的農(nóng)田面積越來越大，導(dǎo)致原灌渠運(yùn)行負(fù)荷過大，受到了嚴(yán)重的沖刷，渠道決口的情況時(shí)有發(fā)生，灌溉率降低，為了提高灌溉效率，節(jié)省用水量，設(shè)計(jì)使用混凝土預(yù)制U型槽對(duì)渠道進(jìn)行改建，改建長(zhǎng)度為1450m，下轄3條長(zhǎng)度為450m的斗渠以及兩條長(zhǎng)度為1000m的斗渠，斗渠和支渠都使用預(yù)制混凝土U型槽進(jìn)行襯砌。U型渠混凝土樣板圖如圖1所示。

2、預(yù)制型混凝土渠槽的優(yōu)勢(shì)

2.1 適應(yīng)性較強(qiáng)

在化工廠預(yù)制出的U型混凝土槽，混凝土質(zhì)量較高，不僅可以集中使用和常年生產(chǎn)，還對(duì)灌溉也沒有負(fù)面影響。因?yàn)槠溟L(zhǎng)度較短，方便運(yùn)輸和使用。除此之外，其的安裝設(shè)置不會(huì)受到地形的影響，尤其是在目前一家一戶經(jīng)營(yíng)的模式下，可以在標(biāo)準(zhǔn)田塊中安置直徑較小的田頭洞，避免出現(xiàn)以往缺水季節(jié)出現(xiàn)的搶水現(xiàn)象，但有一點(diǎn)需要注意，為了創(chuàng)造良好的農(nóng)田灌溉環(huán)境，設(shè)置的U型混凝土槽是不可以胡亂開設(shè)的。伴隨著輸水損失的降低，輸入速度會(huì)逐漸提高，灌溉時(shí)間也隨之減少，使老百姓看到混凝土渠槽的用處，體現(xiàn)出其的真正作用。

2.2 工程量比較小、用地也少占、造價(jià)成本低

在渠道其他水力因素一樣的情況下，我們對(duì)漿砌石矩形渠道、預(yù)制混凝土板梯形渠道和預(yù)制混凝土U型槽防滲進(jìn)行了全面對(duì)比。經(jīng)過試驗(yàn)可以得出混凝土U型槽土方工程量比于漿砌石、混凝土板減少了30%，占地面積也比較小，造價(jià)成本也低于混凝土板、漿砌石。除此之外?；炷粮鞣矫娴纳鐣?huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益也是很可觀的，這也是預(yù)制混凝土U型槽能被用于節(jié)水措施的主要原因。

2.3 抗凍脹性能好

在新開門支渠配套片，我們一般選擇的U型槽下部是半圓，上半部?jī)蛇叺拈L(zhǎng)度為0.2m的直線段，上口寬度是0.6m。采取的預(yù)制方式為一次成型，在使用過程中，其不會(huì)出現(xiàn)橫裂縫、縱斷裂等情況，而這些混凝土板渠、漿砌石是做不到的。

2.4 防滲性能強(qiáng)

在相同情況下，我們對(duì)預(yù)制混凝土U型渠、混凝土板梯形渠以及漿砌石矩形渠的接縫長(zhǎng)度進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，中者是后者的3倍，前者是后者的4倍，由此可得，后者的防滲效果是最佳的，其渠系水的效率幾乎為100%，即上面放出的灌溉水全部流入了農(nóng)田中。

2.5 抗沖刷能力較佳、渠道幾乎沒有淤積

預(yù)制混凝土U型槽是采取機(jī)械攪拌，主要依靠振搗制成。選用的模式專用鋼模，并且混凝土配合比是通過大量試驗(yàn)后確定的，生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量非常高、槽面整體光滑，因此其的沖刷能力很強(qiáng)，檢驗(yàn)混凝土U型渠槽其過水?dāng)嗝姘l(fā)現(xiàn)，其中并沒有淤積現(xiàn)象，這樣一來，就保證了渠道的輸水能力。

3、U型混凝土預(yù)制槽施工前的準(zhǔn)備工作

3.1 關(guān)于斷面設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)混凝土預(yù)制渠道時(shí)應(yīng)該按照作物品種、灌溉面積以及作物布局計(jì)算U型槽的斷面長(zhǎng)度，也可以通過灌溉面積來確定引用流量的方式。根據(jù)灌區(qū)以往的情況，通常依照每萬畝引用流量0.6m3/s的標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)流量進(jìn)行大致估算。詳細(xì)調(diào)查經(jīng)濟(jì)作物、灌區(qū)農(nóng)田，以此來確定渠道設(shè)計(jì)過程中所用的實(shí)際流量，這樣做可以降低造價(jià)成本。

3.2 確定渠道斷面形式選擇和尺寸

農(nóng)田灌區(qū)安裝的混凝土預(yù)制U型槽的規(guī)格主要以DU40、DU80為主，對(duì)于一些引水流量較大的渠槽，如果需要使用混凝土預(yù)制U型槽防滲時(shí)，可以采用變形槽，其的規(guī)格設(shè)計(jì)如下圖所示，使用變形槽可以增大灌溉流量。

3.3 確定渠道比降

山區(qū)渠道的渠位高度一般比農(nóng)田平均高程高，但如果根據(jù)該設(shè)計(jì)比降，比降勢(shì)必偏大。U型渠槽的防沖能力雖然比較好，但其在山區(qū)中的施工難度比較高，外觀也不美觀[5]。根據(jù)施工實(shí)際情況和經(jīng)驗(yàn)可得，滲渠道坡應(yīng)該大致控制在1/1000～1/5000之間，然后利用消力池調(diào)節(jié)渠道坡降，這樣一來，既符合使用要求也滿足外觀要求，還可以降低工程造價(jià)。

4、預(yù)制混凝土U型防滲渠道施工

4.1 渠線測(cè)量和清基夯實(shí)

先要對(duì)渠線原地進(jìn)行清基處理，將現(xiàn)場(chǎng)的雜物、石塊處理干凈，并且使用機(jī)械夯或人工夯對(duì)渠線夯實(shí)處理，然后對(duì)夯實(shí)處理后渠線進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制圖形，計(jì)算出填挖土方，并且設(shè)計(jì)出渠道挖填高度。

4.2 U形槽安裝施工的技術(shù)要點(diǎn)

直、平、順、滑、穩(wěn)等是混凝土預(yù)制U型槽防滲渠道具體要求施工，即常規(guī)要求中的三面四條線。也就是渠口與渠槽面的兩平面要求密實(shí)、光滑、平整，兩條渠外口和兩條渠內(nèi)口盡量直順。需要掌握的施工步驟要點(diǎn)是：

（1）校正測(cè)定線。計(jì)算挖填高度，明確渠道走線和核實(shí)縱坡長(zhǎng)度。

（2）整理工作面。使用鏟車鏟高填低，將渠道高度控制在設(shè)計(jì)高度的2/3處，進(jìn)行填方時(shí)，需要進(jìn)行分層碾壓。

（3）施工定線。以校測(cè)為前提，重新確定工作面上的填挖高度和中心線。

（4）對(duì)基槽進(jìn)行開挖。根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)基槽進(jìn)行開挖，平整渠道，使土模底線滿足設(shè)計(jì)縱坡，但也要留下固定的施工線，例如鋪設(shè)塑料布或者防滲布，一定要開挖成復(fù)式斷面，并且還要把上面的的硬破和雜草清理干凈。

（5）回填工作：對(duì)開挖好的基槽上，放槽具、定中線，最后進(jìn)行回填工作，進(jìn)行回填工作時(shí)，一定要從基槽的兩邊同時(shí)進(jìn)行施工，使用木棒進(jìn)行分層夯實(shí)。

（6）頂壓頂封口 。為了提高U型渠槽的穩(wěn)定性，避免地表水流入U(xiǎn)。型槽背面，降低其對(duì)身外水壓力，必須在渠定口澆筑混凝土來蓋頂封口。這道工序除了以上的作用之后，還能提高渠道的美觀性。封口混凝土主要是C15，一般厚度為10-15cm，寬度為10-20cm，另外混凝土基礎(chǔ)需要分層夯實(shí)，有些地方最好鋪墊3-5cm左右的碎石渣。通常完成以上的施工步驟之后，一定要掌握好施工的技術(shù)要點(diǎn)。除此之外，一定注意以下幾方面的問題：第一，完成好勾縫工作。提升防滲效果的關(guān)鍵是完成好板與板之間的勾縫工作。所以，板縫寬度一定要控制在1.5-2cm，同時(shí)也要處理干凈鋼筋鉤。第二，預(yù)留好伸縮縫隙，一般在小型渠道中不設(shè)置縱縫，只在垂直方面設(shè)置橫縫，將縫與縫之間的距離控制在30cm左右，縫寬在3cm，填筑伸縮縫之前一定要清除干凈其他器具上的雜物和污漬，并且也要將其沖洗干凈。保證縫壁干凈之后，然后把配置好的瀝青砂填入到縫中，并快速將槽面整平。

5、工程建設(shè)完成后的管護(hù)工作

（1）安裝U型槽之前，應(yīng)該仔細(xì)分析基礎(chǔ)土壤的穩(wěn)定性，使用干粘土替代潮濕土壤后，進(jìn)行分層夯實(shí)。對(duì)舊渠道基礎(chǔ)進(jìn)行改造，清除干凈建筑物的殘物，然后使用砂漿和混凝土進(jìn)行鋪墊，決定不能在舊基礎(chǔ)上安裝U型槽。

（2）現(xiàn)澆混凝土壓頂時(shí)，一定要控制水灰比，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行配比，嚴(yán)禁使用水泥砂漿替代混凝土，并且要求混凝土厚度大于7cm，充分體現(xiàn)混凝土的抗拉性，待混凝土攪拌均勻后，才可以進(jìn)行澆筑工作。除此之外，一定要注重對(duì)混凝土U型槽進(jìn)行適當(dāng)?shù)仞B(yǎng)護(hù)，防止出現(xiàn)人為損壞情況。

（3）防滲渠道建設(shè)完成后，一定要等到上級(jí)驗(yàn)收合格之后才可以交給受益單位，通過受益單位對(duì)其進(jìn)行管理，以此來確保工程的長(zhǎng)期效益。

6、結(jié)論

總而言之，使用混凝土U型防滲渠道施工可以有效節(jié)省投資、節(jié)省材料，具有施工速度快、整體性好等優(yōu)點(diǎn)，管理起來也更加的方便，在施工過程中，要嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，選擇合理的斷面尺寸和渠道比降，做好建后管理工作，確保U型防滲渠道的作用可以充分發(fā)揮出來。

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作者簡(jiǎn)介：古麗蘇姆阿依·熱合曼、1981.11、女、維吾爾族、新疆莎車、大學(xué)本科、工程師、研究方向：大中型渠道設(shè)計(jì)與建筑物。