混凝土U型渠道施工技术

1、混凝土 U 型渠道施工技术渠道防渗是我国目前应用最广泛的节水工程技术, 常用土料、水泥土、砌石、混凝土、沥青混凝土和土工膜料等材料作为渠道防渗层,达到防止渠道渗漏的目的。U形渠目前系采用底部为半圆或弧形, 上部为一定倾角的直线段的断面形式, 近年来又改进为抛物线断面, 比 U形断面更接近于最优水力断面。1、常用的防渗材料1.1 土料防渗土料防渗一般是指以粘性土、粘砂混合土、灰土、三合土和四合土等为材料的防渗措施, 它是我国沿用已久的、实践经验丰富的防渗措施。土料防渗有如下优点: 能就地取材 , 料源丰富 ; 可以充分利用现有的碾压机械设备 ; 技术比较简单 ; 造价低廉 , 投资少。由于它的突

2、出优点 , 我国在早期采用较多 , 特别是在一些中小型渠道工程中应用更多。但是土料防渗也有一些缺点: 允许流速较低 ( 壤土的允许流速仅为0.7m/s 左右 ); 土料防渗层的抗冻性能较差。因此, 不宜用于流速较高或气候寒冷的地区。1.2 水泥土防渗水泥土为土料、水泥和水拌合而成的材料。因其主要靠水泥与土料的胶结与硬化 , 故水泥土硬化后的强度类似混凝土。水泥土防渗的主要优点如下：料源丰富 , 可以就地取材 , 水泥土中的土料占80%90%,而土料的来源异常丰富, 可以就地取材进行水泥土防渗工程建设；防渗效果较好。水泥土防渗较土料防渗效果好, 一般可减少漏量80%90%；技术比较简单；投资少,

3、 造价较低；可以利用现有的拌和机、碾压机等施工设备施工 , 能充分发挥现有设备的作用。1.3 砌石防渗砌石防渗按结构形式分有：护面式、挡土墙式两种。按材料及砌筑方法分有：干砌卵石、干砌块石、浆砌块石、浆砌料石、浆砌石板等多种。砌石防渗有如下优点：在沿山渠道和石料丰富地区就地取材；抗冲击流速大 , 耐磨能力强；抗冻能力强；具有一定的防渗效果；具有较强的稳定渠道的作用。由于砌石渠道具有明显的优点, 加之我国经济水平较低 , 资金有限 , 同时我国劳动人民具有丰富的砌石技术和经验 , 故砌石防渗是我国采用最早、 应用较广泛的一种渠道防渗措施。1.4 沥青混凝土防渗沥青混凝土防渗是以沥青为胶结剂, 与

4、矿粉、矿物骨料 ( 碎石或砾石和砂 ) 经过加热、拌和、压实而成的防渗材料。它有如下优点：防渗效果好 ( 一般可以减少渗漏90%95%)；具有适当的柔性和粘附性,有一定的自我愈合能力；能适应较大的变形, 抗冻能力强；易修补。由于沥青混凝土具有上述优点, 国外在本世纪30 年代即用它作大坝防渗斜墙 ,50 70 年代各国已广泛将其应用于渠道、水库大坝和蓄水池等防渗工程上。2、混凝土衬砌 U形槽渠道设计2.1 设计要求U型混凝土渠道是簿壳反拱结构 , 背面上以土基为模 , 要求浇筑、震捣、稳定、收浆一次成形 , 达到混凝土震捣密实 , 表现出浆不离析 , 离模后不塌落 , 机械机构简单 , 装拆方

5、便 , 有利于小型渠道施工。2.2 横断面尺寸U型渠道横断面如附图所示 , 横断面尺寸选择满足 H:2R1 这样既能接近水流最佳断面 , 又便于施工 , 且节约材料 , 成型后的渠道有较好的抗冻能力。2.3 工作原理应用 U一 160 型渠道衬砌机，进行混凝土 U 形槽衬砌渠道施工，分两个阶段进行，即土模的形成与制作，衬砌机进行衬砌。砂坝外壳成形之后，用马车、四轮车往砂坝内壳填粘土，与砂坝齐平。往砂坝内壳填粘土，最好是秋天填满土，到明年春季施工，有利于土模的形成。在半开挖的粘土槽内， 用 58.8kw 链轨拖拉机进行碾压 5 遍以上，使之达到夯实之目的 . 碾压标准用土攘午容重控制，土壤干容重

6、必须达到巧 kN/m3 以上。混凝土 U形槽衬砌渠道高为 135cm，半开挖上部分已经挖深 75cm，还剩 60cm粘土，需用人工整理成圆弧形沟槽。土模制作分为两部分， 下部分是由人工挖成的弧形槽， 上部分则用钢板做成外形与 U 形槽外形尺寸一致的钢模， 长 5.4m，高 1.25m，共 3 节，每节长 1.8m。用镶丝连结在一起 , 移入挖成的弧形槽内。在弧形槽放入钢模之后，上部分有 75cm需分层填土夯实，每层填土 3040cm，用石夯进行夯实。夯的体积是 20cmx20cmx80cm。打夯的办法是四、三、二、一，即打四排夯，靠近钢模第一排打四遍夯，第二排打三遍夯，第三排打两遍夯，第四排打

7、一遍夯。3、混凝土 U形槽渠道技术新发展许多灌区项目的渠道工程 , 由于施工导流存在难度 , 因此往往是利用非灌溉期抢修。而现浇 U型渠槽机械施工，存在工期长、质量不易保证、抗冻性能差的点，所以预制 U型渠槽成为首选。它便于施工、密实度高、抗压抗渗、抗冻胀性能较好。 U型预制件的设计主要参考厂家提供的定形模具 , 槽板厚度 3.0 5.0cm 不等 , 下部为半圆曲面 , 上部为与地面垂线成一定倾角的平面 , 与半圆连接成斜壁 , 构件分为整体式和组装式。 规格根据构件下部半圆弧形断面的直径区分。 新疆地区常用的整体式规格有 D60、D80、D100、D120、D140等 5 种; 组装式规格 1/2D60、1/2D80、1/2D100、1/2D120、1/2D140, 由 2 块 1/2U 型槽和底部的预制混凝土平板组成 , 预制混凝土平板的宽度在 3060 cm不等。在渠道工程设计中 , 许多规模较小的灌区内部渠道 , 在受占地、资金、工期等条件的制约下 , 可以选择预制 U型渠槽 , 同时结合当地预制厂家的产品 , 选择合适的渠道断面 , 充分利用 2 种 U型预制构件的特点 , 来调整渠道断面的统一性 , 使 U型渠槽规格的选择尽可能的常见、单, 这样给以后