灌區預制混凝土U型防滲渠道的施工技術

【摘要】在灌區施工中，使用預制混凝土U型防滲渠道具有占用耕地面積小、節省用水量等優點。本文以實際工程為例，對灌區預制混凝土U型防滲渠道的施工技術進行了探討。

【關鍵詞】灌區預制混凝土；U型防滲渠道；施工技術

1、工程概況

某灌區總長度為5.2km，灌區當前的灌水總面積為1323hm2。隨著需要灌溉的農田面積越來越大，導致原灌渠運行負荷過大，受到了嚴重的沖刷，渠道決口的情況時有發生，灌溉率降低，為了提高灌溉效率，節省用水量，設計使用混凝土預制U型槽對渠道進行改建，改建長度為1450m，下轄3條長度為450m的斗渠以及兩條長度為1000m的斗渠，斗渠和支渠都使用預制混凝土U型槽進行襯砌。U型渠混凝土樣板圖如圖1所示。

2、預制型混凝土渠槽的優勢

2.1 適應性較強

在化工廠預制出的U型混凝土槽，混凝土質量較高，不僅可以集中使用和常年生產，還對灌溉也沒有負面影響。因為其長度較短，方便運輸和使用。除此之外，其的安裝設置不會受到地形的影響，尤其是在目前一家一戶經營的模式下，可以在標準田塊中安置直徑較小的田頭洞，避免出現以往缺水季節出現的搶水現象，但有一點需要注意，為了創造良好的農田灌溉環境，設置的U型混凝土槽是不可以胡亂開設的。伴隨著輸水損失的降低，輸入速度會逐漸提高，灌溉時間也隨之減少，使老百姓看到混凝土渠槽的用處，體現出其的真正作用。

2.2 工程量比較小、用地也少占、造價成本低

在渠道其他水力因素一樣的情況下，我們對漿砌石矩形渠道、預制混凝土板梯形渠道和預制混凝土U型槽防滲進行了全面對比。經過試驗可以得出混凝土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，造價成本也低于混凝土板、漿砌石。除此之外。混凝土各方面的社會效益和經濟效益也是很可觀的，這也是預制混凝土U型槽能被用于節水措施的主要原因。

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，上半部兩邊的長度為0.2m的直線段，上口寬度是0.6m。采取的預制方式為一次成型，在使用過程中，其不會出現橫裂縫、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

在相同情況下，我們對預制混凝土U型渠、混凝土板梯形渠以及漿砌石矩形渠的接縫長度進行對比，結果發現，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田中。

2.5 抗沖刷能力較佳、渠道幾乎沒有淤積

預制混凝土U型槽是采取機械攪拌，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后確定的，生產出的產品質量非常高、槽面整體光滑，因此其的沖刷能力很強，檢驗混凝土U型渠槽其過水斷面發現，其中并沒有淤積現象，這樣一來，就保證了渠道的輸水能力。

3、U型混凝土預制槽施工前的準備工作

3.1 關于斷面設計

設計混凝土預制渠道時應該按照作物品種、灌溉面積以及作物布局計算U型槽的斷面長度，也可以通過灌溉面積來確定引用流量的方式。根據灌區以往的情況，通常依照每萬畝引用流量0.6m3/s的標準要求對流量進行大致估算。詳細調查經濟作物、灌區農田，以此來確定渠道設計過程中所用的實際流量，這樣做可以降低造價成本。

3.2 確定渠道斷面形式選擇和尺寸

農田灌區安裝的混凝土預制U型槽的規格主要以DU40、DU80為主，對于一些引水流量較大的渠槽，如果需要使用混凝土預制U型槽防滲時，可以采用變形槽，其的規格設計如下圖所示，使用變形槽可以增大灌溉流量。

3.3 確定渠道比降

山區渠道的渠位高度一般比農田平均高程高，但如果根據該設計比降，比降勢必偏大。U型渠槽的防沖能力雖然比較好，但其在山區中的施工難度比較高，外觀也不美觀[5]。根據施工實際情況和經驗可得，滲渠道坡應該大致控制在1/1000～1/5000之間，然后利用消力池調節渠道坡降，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。

4、預制混凝土U型防滲渠道施工

4.1 渠線測量和清基夯實

先要對渠線原地進行清基處理，將現場的雜物、石塊處理干凈，并且使用機械夯或人工夯對渠線夯實處理，然后對夯實處理后渠線進行測量，根據測量數據進行繪制圖形，計算出填挖土方，并且設計出渠道挖填高度。

4.2 U形槽安裝施工的技術要點

直、平、順、滑、穩等是混凝土預制U型槽防滲渠道具體要求施工，即常規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、光滑、平整，兩條渠外口和兩條渠內口盡量直順。需要掌握的施工步驟要點是：

（1）校正測定線。計算挖填高度，明確渠道走線和核實縱坡長度。

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

（3）施工定線。以校測為前提，重新確定工作面上的填挖高度和中心線。

（4）對基槽進行開挖。根據設計要求對基槽進行開挖，平整渠道，使土模底線滿足設計縱坡，但也要留下固定的施工線，例如鋪設塑料布或者防滲布，一定要開挖成復式斷面，并且還要把上面的的硬破和雜草清理干凈。

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

（6）頂壓頂封口 。為了提高U型渠槽的穩定性，避免地表水流入U。型槽背面，降低其對身外水壓力，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，另外混凝土基礎需要分層夯實，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要點。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，同時也要處理干凈鋼筋鉤。第二，預留好伸縮縫隙，一般在小型渠道中不設置縱縫，只在垂直方面設置橫縫，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、工程建設完成后的管護工作

（1）安裝U型槽之前，應該仔細分析基礎土壤的穩定性，使用干粘土替代潮濕土壤后，進行分層夯實。對舊渠道基礎進行改造，清除干凈建筑物的殘物，然后使用砂漿和混凝土進行鋪墊，決定不能在舊基礎上安裝U型槽。

（2）現澆混凝土壓頂時，一定要控制水灰比，嚴格按照標準要求進行配比，嚴禁使用水泥砂漿替代混凝土，并且要求混凝土厚度大于7cm，充分體現混凝土的抗拉性，待混凝土攪拌均勻后，才可以進行澆筑工作。除此之外，一定要注重對混凝土U型槽進行適當地養護，防止出現人為損壞情況。

（3）防滲渠道建設完成后，一定要等到上級驗收合格之后才可以交給受益單位，通過受益單位對其進行管理，以此來確保工程的長期效益。

6、結論

總而言之，使用混凝土U型防滲渠道施工可以有效節省投資、節省材料，具有施工速度快、整體性好等優點，管理起來也更加的方便，在施工過程中，要嚴格按照施工設計進行施工，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揮出來。

參考文獻：

[1]趙郁城.現澆混凝土防滲渠道襯砌施工技術[J].甘肅水利水電技術，2012，（08）：69-71.

[2]楊俊.襯砌混凝土渠道的施工方法[J].安徽水利水電職業技術學院學報，2011，（03）：46-48.

[3]馬喜彥.淺探現澆混凝土梯形防滲渠道施工技術要點[J].水利技術監督，2003，（04）：59-61.

[4]代穎，張效軍，王鋒.龍頭橋灌區渠道現澆混凝土襯砌施工方法[J].黑龍江水專學報，2006，（03）：41-43.

[5]陳雯龍.新疆混凝土防滲渠道凍脹破壞成因分析及防凍脹措施[J].水利技術監督，2011，（03）：29-31.

[6]侯磊，高艷，馬中飛.混凝土U型防滲渠施工工藝及效益分析[J].江淮水利科技，2006，（04）：57-59.

[7]喻少平.塔里木河流域治理項目混凝土板渠道填縫材料的應用[J].水利規劃與設計，2015，（05）：67-69.

[8]石昆鵬.陶城鋪灌區渠道襯砌混凝土板預制質量控制措施[J].水利技術監督，2011，（02）：34-36.

作者簡介：古麗蘇姆阿依·熱合曼、1981.11、女、維吾爾族、新疆莎車、大學本科、工程師、研究方向：大中型渠道設計與建筑物。