不同渠道衬砌型式在小型农田水利建设中的运用

【摘要】 渠道衬砌是节水改造中重要的工程措施，渠道防渗设计应根据灌溉面积，作物布局并结合地形、土壤、地下水位等自然条件确定断面尺寸。渠道断面形式直接影响到渠道的强度、整体性及使用年限。我们要在具体工程中根据实际情况选择梯形或U型断面形式，以最大程度发挥工程效益。

【关键词】 渠道衬砌；结构形式；施工管理

0.引言

渠道衬砌是节水改造中重要的工程措施，近年来东海县在小型农田水利建设项目中大力发展渠道衬砌，每年实施渠道衬砌长度均在100km以上，取得了显著的经济效益、生态效益和社会效益。结合具体工作，本文就目前主要几种渠道衬砌技术在设计、施工等方面作一简要概述，希望能在今后的渠道衬砌工程中更加合理、有效的应用渠道衬砌防渗技术。

1.衬砌型式选择

防渗渠道设计应根据灌溉面积，作物布局并结合地形、土壤、地下水位等自然条件确定断面尺寸。渠道断面形式直接影响到渠道的强度、整体性及使用年限。小型农田水利建设项目中的渠道主要有支渠、农渠，防渗形式主要有梯形、U型两种形式。

小型渠道（农渠）一般采用预制U形板衬砌渠道，水力条件最好、造价也低，在相同条件下比梯形断面节省用地面积。

断面较大的渠道（支渠）一般使用梯形板衬砌渠道，梯形渠道主要有预制块衬砌和现浇两种。

近年来农业综合开发等工程广泛采用现浇梯形防渗渠道，其设计特点有：

（1）渠道边坡m：设计流量大于0.5m3/s时，取0.75；小于0.5m3/s时，取0.5。

（2）渠道粉面收光：粉面用1：2水泥砂浆，厚度一般1cm左右。

但是经过1-2年之后，现浇梯形渠道普遍出现质量问题，主要是渠底向上30厘米范围出现粉面剥落、局部坡面塌陷。究其原因，主要有以下几点：

（1）边坡坡度过陡：农开梯形渠的渠道边坡系数取1：0.5-1：0.75。过陡的边坡，混凝土浇筑无法使用机械震捣，仅靠手工揉搓混凝土不密实、强度低。

（2）渠面处理：由于选用的基层砼厚度仅5cm，为了加强防渗效果，减小渠面糙率，施工时改一次浇筑提浆收光为加1cm砂浆粉面收光，导致两层结合不良。冬季渠道积水，经过几次冻融之后，面层极易剥落。

由于上述原因，建议采用预制块梯形防渗渠道，其优点：工程美观、整体好、减小不均匀沉降、运输方便等。砼衬砌板采用c25砼50cm×50cm方形，板厚6cm。压顶用C20现浇砼，宽度为30cm，厚度15cm，压顶面以2%的坡度向渠内倾斜，以便于流淌雨水，底部与地面接触的部分用砂层夯实。

2.施工和质量控制

1.1 U形衬砌渠道：

1.1.1 U型槽灌溉渠工程施工流程：

施工准备土方开挖验槽断面欠方回填土安放U型槽调整纵坡、高程U型槽接缝处理压顶砌筑渠道U型槽外观检测、放水检验交工验收。

1.1.2 U型槽灌溉渠施工方法：

渠槽开挖成型验收合格后，即着手进行U型槽安装。U型槽安装时，采用人工搬运轻拿轻放，防止碰坏棱角，要注意槽底高程符合设计高程使之符合设计要求。安装时要求构件中线必须与渠道设计中线吻合，安装时应严格控制渠顶高程使之平顺美观，构件接缝处预留2cm空隙。接缝处用高标号水泥砂浆填满、压平、抹光，保证水泥浆的密实度和平整度。每个作业段（50-100米）U槽安装完后，即可进行压顶砼砌筑。

2.2 预制块梯形渠道：

2.2.1混凝土预制块护坡铺砌施工流程：

土坡修整经检验合格后格埂基坑开挖铺设土工布（垫层）砌筑格埂铺设混凝土预制块调平、调缝砂浆封填、勾缝。

2.2.2 混凝土预制块护坡施工方法：

①土坡修整：

土坡修整是混凝土预制块护坡工程实施的第一步，是混凝土预制块铺砌的重要环节，土坡修整质量直接影响到施工进度和铺砌质量。

当土方基本开挖到设计标准时，要及时测量放样，要留有一定厚度的保护层土方，采用人工方式开挖，严禁超挖回填。

当原护坡坡面存在局部塌陷、跌窝及松动等，需少量填方时，应首先清除表面腐植土、草根、杂物等，再用指定的土料分层（松土20cm）回填夯实。回填应稍高于削坡面，再用人工削整到设计位置。

②混凝土预制块铺设：

铺设前，在坡面上设置纵向、横向、斜向的砌体坡面控制线，以保证预制块铺设的整齐和表面平整度符合设计要求。

为保证大面积的整体平整度和外观质量，预制块铺设可在较大面积上同时进行。一般同一分隔构造区内应一次开工，或80～100m长为一段，不可分段太窄。铺设应从下往上的顺序进行，铺设缝宽2～3cm。铺后的预制块应平整、稳定，纵、横、斜各方向的缝线应整齐划一。

铺设时，凡发现预制块边角破损或有裂缝，一律不得使用。在坡面上应采用人工搬运，不得从坡上往下滚，以免造成人身安全事故和预制块的破裂。

2.2.3砂浆封填和勾缝：

砂浆封填和勾缝的质量直接决定U型渠道和预制块梯形渠道的防渗效果，施工中应给予足够重视。

封填和勾缝前首先清除预制块间预留缝内的杂物、泥土或过厚的砂石，湿润预制块缝壁。砂浆应填满，不得有空、松或用砂、石代填的现象。填满后用高标号砂浆勾缝（推荐掺加水泥含量8-12%的膨胀水泥）。勾缝应自然、缝面清洁平整，不应超出预制块平面，勾缝表面应无裂缝。

砂浆勾缝12h左右后应及时养护，养护时间不应少于3d，养护期间应保证砌体和缝面湿润。

3.结语

小型渠道虽然处于灌溉渠系末端，但却是水利工程正常发挥效益的关键所在，正所谓“一丈不通，万丈无功”。近年来国家加大渠系节水配套投入力度，打通农田水利最后一公里。我们要在工程规划设计中从实际出发，选择与灌溉面积、作物布局、地形、土壤、地下水位等想结合的结构形式，并加强工程建设管理，确保工程发挥最大效益。