U形槽防渗渠工程施工技术

□ 孙亚娟

一、U形槽的优点

（一）水力学性能最好,用料最省。因为U形槽下部为半圆形,是水力最佳断面，所以输水能力强。由于U形槽湿周最短,较其他断面形成的等厚度衬砌节省材料。

（二）力学性能好，可避免冻胀破坏。U形槽下部呈反拱型，半圆形外的土体基本处于稳定状态，直立段土侧压力很小。对来自外部的冻胀力有较强的抵抗力，冻胀程度仅为梯形渠的四分之一至三分之一，当冻胀力较强时，U形渠道将会整体上抬，解冻后多数可以复位。实践中,未发现因冻胀等原因而产生裂缝或破坏。

（三）防渗效果好，减少占地。由于槽体湿周短，裂缝少，因此防渗效果较好。同时,U形槽还可减少占地面积，一般较梯形断面渠道节省渠道占地二分之一左右。

（四）施工简易，进度快，整体性强。底缝具有可调性，可根据流量和纵坡的大小，对衬砌底缝做适当调节，最大可调节到24cm，渠道过水流量可达到0.4m³/s。

二、U形槽的制作

（一）制作要求。根据设计流量确定U形渠槽断面尺寸。混凝土配合比与外加剂合理选择是影响U形渠槽成型与质量的主要因素。混凝土要采用425号普通硅酸盐水泥，混凝土的配合比应满足强度、抗冻、抗渗及和易性要求。要根据砂浆自身含水量严格控制水灰比，其允许值要控制在0.60～0.65。混凝土的坍落度应控制在1～3cm。低温季节或天气湿润时，坍落度可适当减小；高温季节或天气较干燥时，坍落度宜适当增大。

（二）混凝土拌合。使用搅拌机拌合，拌合均匀后先立边挡架，浇筑底部中间部分；再立内模架，安设弧面部分模板，两边同时浇筑；最后立直立段模板直至顶部。

（三）养护。为了使混凝土正常硬化和防止其干缩裂缝，应特别注意养护工作。正常气温下，混凝土浇筑后12h左右开始养护，养护时间不少于14d。

三、U型槽渠槽的挖填

（一）基础土方挖填。渠槽断面应挖成U形，土方开挖前要先放开挖线，按开挖线进行开挖，尽量避免超挖。挖填过程分三步走：第一步先挖圆弧以上的土，第二步挖U槽至渠底高程，第三步挖出圆弧面。挖的过程中，应勤用样板校验。将少量U形槽由人工抬运至挖填成型的土渠中作样板，每10m安放1块，并以此为样板，在2个标准断面间纵向拉紧线绳，将线绳逐渐沿半圆周上下水平移动检查。土槽上口一般要比构件宽2cm左右。

（二）渠槽处理。基础土壤密实度是U形槽寿命长短的重要因素。有的渠段渠床土壤较松软，为防止透水、湿陷或不均匀沉陷，开挖时可预留厚20～30cm的土，衬砌施工前必须进行渠床土层压实处理。压实程度一般要求达到最佳密实度的0.95左右。过田地段要加渠底垫层，尽量避免出现渠内水位低于田面水位和渠水倒流等现象。

（三）机械开挖。有条件的可采用挖土机、U形开渠机等机械开挖基槽。但机械开挖以后，仍要辅以人工进行最后的检查和修整。

（四）半填半挖式渠道基槽的开挖。此种基槽开挖必须与填方施工相结合，即开挖基槽挖方部分的粗土，开挖时预留足够厚度的土层，按填方建筑的方法填筑渠道两岸的填方部分至设计高程。然后再整修渠槽，直至达到设计要求。

四、U形槽的安装

（一）浇筑垫层。在开挖成型的基槽上，浇一层宽20cm、厚4cm的细石混凝土作垫层。垫层厚度要均匀，要经振捣或夯击使其压实。

（二）安装。在安装过程中,应按设计比降每隔10m定1个控制点,并在控制点安装1块U形槽。槽底高程要符合比降在此高程的要求。然后从渠首至渠尾逐块进行安装。每10m要预留3～4cm伸缩缝，用沥青或沥青砂浆填充，用小铁抹子压实抹光。

（三）接头缝口的处理。U形槽接头缝口是整条渠道的薄弱部位,渠槽在运行中出现渗漏或位移现象均发生在接缝上，因此缝口处理是安装的关键。在填缝前，要将缝内土和其他杂物清除干净，并洒水充分湿润，然后用水泥砂浆填满接缝，将其压实后覆盖草帘或草袋洒水养护。接缝要平整、光滑、无裂缝。

五、U形槽渠道的管理维护

维护衬砌工程的完整，进行合理地运用，发挥并扩大其效益，延长使用年限，保证行水安全。同时，要验证原衬砌工程设计、施工的正确性，检验质量的好坏，为以后的工作积累经验和资料。

混凝土衬砌的渠道在运用前，应制定衬砌工程管理与控制运用办法。要建立衬砌渠段(特别是滑坡、填方和隐患较多的一些险工渠段)的档案卡片，记载存在的问题和处理情况，以便将来查考。

在衬砌渠道投入运用前，应先放小水、后放大水，逐段进行泡水试渠，发现问题要及时处理。在试渠过程中，必须严密组织分工，逐段落实巡渠人员，加强巡回检查，并准备好通讯、交通运输、测验、检修、安全等设备。当试水无问题或有问题已作妥善处理可确保安全时，即可开始运用。运用中，特别是早期运用,必须按养护段的范围成立巡渠队，分段包干，昼夜巡查，并做好抢险准备。在放水前后均应检查衬砌混凝土是否有剥落或裂缝破坏，伸缩缝是否完好，缝下有无淘刷，基础有无沉陷、冻胀和洞穴隐患，渠槽内有无堆积物，有无冲刷、淤积等。

放水期间应检查水流是否平顺、均匀，有无壅水现象，渠槽两岸有无重大变形(如塌岸、裂缝等)情况，填方外坡是否有渗水、浸湿等现象，冬季放水是否有冰凌拥阻现象。对检查中发现的严重病害或险工，应及时寻找原因并组织人力进行修补。对于安全输水影响不大的问题，可在每年季节性整修中进行，并详细记载整修处理过程的情况。渠道两岸坡顶平台的截水沟或排水沟、纳水口等防洪设施应修好并保持畅通，以免暴雨时地面径流灌入或淘空衬砌基础而造成破坏。混凝土衬砌板和伸缩缝的裂缝是衬砌渠道渗漏的主要通道，也是造成衬砌板破坏的主要原因之一，故对伸缩缝和裂缝的维修养护和处理更要认真对待。每年要利用渠道停水间隙对渠道进行全面的检查和整修。