U形槽防滲渠工程施工技術(shù)

□ 孫亞娟

一、U形槽的優(yōu)點(diǎn)

（一）水力學(xué)性能最好,用料最省。因?yàn)閁形槽下部為半圓形,是水力最佳斷面，所以輸水能力強(qiáng)。由于U形槽濕周最短,較其他斷面形成的等厚度襯砌節(jié)省材料。

（二）力學(xué)性能好，可避免凍脹破壞。U形槽下部呈反拱型，半圓形外的土體基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，直立段土側(cè)壓力很小。對來自外部的凍脹力有較強(qiáng)的抵抗力，凍脹程度僅為梯形渠的四分之一至三分之一，當(dāng)凍脹力較強(qiáng)時(shí)，U形渠道將會整體上抬，解凍后多數(shù)可以復(fù)位。實(shí)踐中,未發(fā)現(xiàn)因凍脹等原因而產(chǎn)生裂縫或破壞。

（三）防滲效果好，減少占地。由于槽體濕周短，裂縫少，因此防滲效果較好。同時(shí),U形槽還可減少占地面積，一般較梯形斷面渠道節(jié)省渠道占地二分之一左右。

（四）施工簡易，進(jìn)度快，整體性強(qiáng)。底縫具有可調(diào)性，可根據(jù)流量和縱坡的大小，對襯砌底縫做適當(dāng)調(diào)節(jié)，最大可調(diào)節(jié)到24cm，渠道過水流量可達(dá)到0.4m3/s。

二、U形槽的制作

（一）制作要求。根據(jù)設(shè)計(jì)流量確定U形渠槽斷面尺寸。混凝土配合比與外加劑合理選擇是影響U形渠槽成型與質(zhì)量的主要因素。混凝土要采用425號普通硅酸鹽水泥，混凝土的配合比應(yīng)滿足強(qiáng)度、抗凍、抗?jié)B及和易性要求。要根據(jù)砂漿自身含水量嚴(yán)格控制水灰比，其允許值要控制在0.60～0.65。混凝土的坍落度應(yīng)控制在1～3cm。低溫季節(jié)或天氣濕潤時(shí)，坍落度可適當(dāng)減小；高溫季節(jié)或天氣較干燥時(shí)，坍落度宜適當(dāng)增大。

（二）混凝土拌合。使用攪拌機(jī)拌合，拌合均勻后先立邊擋架，澆筑底部中間部分；再立內(nèi)模架，安設(shè)弧面部分模板，兩邊同時(shí)澆筑；最后立直立段模板直至頂部。

（三）養(yǎng)護(hù)。為了使混凝土正常硬化和防止其干縮裂縫，應(yīng)特別注意養(yǎng)護(hù)工作。正常氣溫下，混凝土澆筑后12h左右開始養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。

三、U型槽渠槽的挖填

（一）基礎(chǔ)土方挖填。渠槽斷面應(yīng)挖成U形，土方開挖前要先放開挖線，按開挖線進(jìn)行開挖，盡量避免超挖。挖填過程分三步走：第一步先挖圓弧以上的土，第二步挖U槽至渠底高程，第三步挖出圓弧面。挖的過程中，應(yīng)勤用樣板校驗(yàn)。將少量U形槽由人工抬運(yùn)至挖填成型的土渠中作樣板，每10m安放1塊，并以此為樣板，在2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷面間縱向拉緊線繩，將線繩逐漸沿半圓周上下水平移動檢查。土槽上口一般要比構(gòu)件寬2cm左右。

（二）渠槽處理。基礎(chǔ)土壤密實(shí)度是U形槽壽命長短的重要因素。有的渠段渠床土壤較松軟，為防止透水、濕陷或不均勻沉陷，開挖時(shí)可預(yù)留厚20～30cm的土，襯砌施工前必須進(jìn)行渠床土層壓實(shí)處理。壓實(shí)程度一般要求達(dá)到最佳密實(shí)度的0.95左右。過田地段要加渠底墊層，盡量避免出現(xiàn)渠內(nèi)水位低于田面水位和渠水倒流等現(xiàn)象。

（三）機(jī)械開挖。有條件的可采用挖土機(jī)、U形開渠機(jī)等機(jī)械開挖基槽。但機(jī)械開挖以后，仍要輔以人工進(jìn)行最后的檢查和修整。

（四）半填半挖式渠道基槽的開挖。此種基槽開挖必須與填方施工相結(jié)合，即開挖基槽挖方部分的粗土，開挖時(shí)預(yù)留足夠厚度的土層，按填方建筑的方法填筑渠道兩岸的填方部分至設(shè)計(jì)高程。然后再整修渠槽，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

四、U形槽的安裝

（一）澆筑墊層。在開挖成型的基槽上，澆一層寬20cm、厚4cm的細(xì)石混凝土作墊層。墊層厚度要均勻，要經(jīng)振搗或夯擊使其壓實(shí)。

（二）安裝。在安裝過程中,應(yīng)按設(shè)計(jì)比降每隔10m定1個(gè)控制點(diǎn),并在控制點(diǎn)安裝1塊U形槽。槽底高程要符合比降在此高程的要求。然后從渠首至渠尾逐塊進(jìn)行安裝。每10m要預(yù)留3～4cm伸縮縫，用瀝青或?yàn)r青砂漿填充，用小鐵抹子壓實(shí)抹光。

（三）接頭縫口的處理。U形槽接頭縫口是整條渠道的薄弱部位,渠槽在運(yùn)行中出現(xiàn)滲漏或位移現(xiàn)象均發(fā)生在接縫上，因此縫口處理是安裝的關(guān)鍵。在填縫前，要將縫內(nèi)土和其他雜物清除干凈，并灑水充分濕潤，然后用水泥砂漿填滿接縫，將其壓實(shí)后覆蓋草簾或草袋灑水養(yǎng)護(hù)。接縫要平整、光滑、無裂縫。

五、U形槽渠道的管理維護(hù)

維護(hù)襯砌工程的完整，進(jìn)行合理地運(yùn)用，發(fā)揮并擴(kuò)大其效益，延長使用年限，保證行水安全。同時(shí)，要驗(yàn)證原襯砌工程設(shè)計(jì)、施工的正確性，檢驗(yàn)質(zhì)量的好壞，為以后的工作積累經(jīng)驗(yàn)和資料。

混凝土襯砌的渠道在運(yùn)用前，應(yīng)制定襯砌工程管理與控制運(yùn)用辦法。要建立襯砌渠段(特別是滑坡、填方和隱患較多的一些險(xiǎn)工渠段)的檔案卡片，記載存在的問題和處理情況，以便將來查考。

在襯砌渠道投入運(yùn)用前，應(yīng)先放小水、后放大水，逐段進(jìn)行泡水試渠，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)處理。在試渠過程中，必須嚴(yán)密組織分工，逐段落實(shí)巡渠人員，加強(qiáng)巡回檢查，并準(zhǔn)備好通訊、交通運(yùn)輸、測驗(yàn)、檢修、安全等設(shè)備。當(dāng)試水無問題或有問題已作妥善處理可確保安全時(shí)，即可開始運(yùn)用。運(yùn)用中，特別是早期運(yùn)用,必須按養(yǎng)護(hù)段的范圍成立巡渠隊(duì)，分段包干，晝夜巡查，并做好搶險(xiǎn)準(zhǔn)備。在放水前后均應(yīng)檢查襯砌混凝土是否有剝落或裂縫破壞，伸縮縫是否完好，縫下有無淘刷，基礎(chǔ)有無沉陷、凍脹和洞穴隱患，渠槽內(nèi)有無堆積物，有無沖刷、淤積等。

放水期間應(yīng)檢查水流是否平順、均勻，有無壅水現(xiàn)象，渠槽兩岸有無重大變形(如塌岸、裂縫等)情況，填方外坡是否有滲水、浸濕等現(xiàn)象，冬季放水是否有冰凌擁阻現(xiàn)象。對檢查中發(fā)現(xiàn)的嚴(yán)重病害或險(xiǎn)工，應(yīng)及時(shí)尋找原因并組織人力進(jìn)行修補(bǔ)。對于安全輸水影響不大的問題，可在每年季節(jié)性整修中進(jìn)行，并詳細(xì)記載整修處理過程的情況。渠道兩岸坡頂平臺的截水溝或排水溝、納水口等防洪設(shè)施應(yīng)修好并保持暢通，以免暴雨時(shí)地面徑流灌入或淘空襯砌基礎(chǔ)而造成破壞。混凝土襯砌板和伸縮縫的裂縫是襯砌渠道滲漏的主要通道，也是造成襯砌板破壞的主要原因之一，故對伸縮縫和裂縫的維修養(yǎng)護(hù)和處理更要認(rèn)真對待。每年要利用渠道停水間隙對渠道進(jìn)行全面的檢查和整修。