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摘要：U型渠道是节水灌溉输水环节中的一项重要节水设备，以其防渗效果好、输水能力强以及省时、省料等优势极大地提高了渠道输水的利用率。了解施工方式，掌握技术要点，抓住质量管理，可以使U渠道的施工建设向更深层次发展。
关键词：渠道 特点 施工 方法
1. U型渠道概念及特点
1.1 U型渠道的概念
U型渠道以U型混凝土结构或混凝土构件铺设而成的输水渠道，主要用于农田灌溉输水，是农田节水灌溉的一种方式。
1.2 U型渠道的结构特点
U型渠道的结构成反拱型，坚固不易被破坏，抗冻能力强。在不同的地质地区，U型渠道建设的渠底圆弧的夹角都不一样，一般在152°-156°之间，两侧的外倾斜角在13°左右，衬砌厚度一般在4-10cm之间变动。
1.3 U形渠道具有的优势特征
1.3.1 防渗效果明显
U形渠道具有整体性强的特征，因而防渗效果明显，斗渠以下的渠系水利用系数约为0.98，而未衬砌的还不足0.8。
1.3.2 施工方便，节约土地，降低投入
U形渠道的水力条件好，过水断面小，开口相对梯形渠道小。因此，节约了土地的使用面积，减少了挖填土方量。目前使用U型渠道衬砌机械施工，速度快，质量优，效率高。在一般的灌区进行机械施工，平均每个工人在一个工作日内可以完成10-20米长的U型渠道施工。在同样过水量的条件下，一公里的梯形渠道需要大约132立方米的砼用量，而U型渠道只需要用砼96立方米，既减少了渠道建设占用土地的面积，又节约了投入的资金。
1.3.3 渠道水流速快，输水能力强
U形渠道在输水时，渠道的水流速度快，输运沙石的能力强，平均流速每秒可以达到1.2m，渠道粗糙率值在0.013左右。而相比同等比降的梯形渠道粗糙率值为0.025，流速每秒仅有0.6m。U型渠道在杂草丛生，水流不顺畅的地方更能发挥输水能力强的优势。
2、U型渠道施工方法
2.1 施工准备
U型渠道施工前，应进行详细的施工组织设计，充分做好料场、拌合场等施工工地的布置以及施工用电、用水、道路和机器设备准备工作，对试验和施工的设备进行检测和测试运行，确保混凝土衬砌渠床符合施工要求，为施工提供良好的条件。
2.2 土方工程放线
土方工程施工前，应先根据设计技术交底的有关资料。首先，对渠道中线、长度及水准高程进行复测，用经纬仪复核渠道的中心控制线，效核渠线的方向，两次测角误差不超过30〃；用钢尺复核渠道的长度，在渠道中线位置，每50m增加一个中心桩；弯道处3～5m设一个中心桩，用钢尺量距，误差不超过1/1 000。其次，按四等水准要求控制高程，闭合精度要求控制在20mm。每200m设一个临时高程点，作为开挖渠道高程控制点。最后，根据中心线和高程控制点，对渠道土方开挖或回填边线及临时堆土、取土界限放样。
填方渠道应满足如下技术要求：①清基，清除渠床内杂草虚土、腐殖质及隐藏的砖石等。②回填土应采取就近取用，减少拉运费用，并将回填土的含水量控制最佳含水量。③夯填时应根据实际情况确定施工方式，选用施工机械。④回填夯实采用分层夯实的方法，每层铺土厚度控制在20～30cm以内，分层夯实不得少于4遍，应杜绝漏夯、虚土层、橡皮土等现象发生，夯实后的干容重不小于1.55t/m3。
2.3 U型渠道开挖
U型渠道土方开挖。开挖质量是否合格，直接影响到渠道衬砌顺利进行。施工机械一般选用开沟机，适用于地势平坦且渠道较长的条件，开沟机作业时，必须沿U型渠道所放的开挖线均速行驶，而且要有专人随机察看，如发现有块石或粗树根等杂物，要立即处理。
2.4混凝土工程施工控制
2.4.1 水的质量要求
水的质量要求。符合饮用标准的水均可用于拌制和养护混凝土。如果在极其缺水的艰苦条件下，也可以使用其它水如地表水、地下水或其它类型的水，但必须进行水质化验，符合《混凝土拌合用水标准》方可使用。
2.4.2 水泥的质量控制
水泥品种较多，按用途和性能分为通用水泥、专用水泥及特种水泥。通用水泥主要用于一般土建工程。包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥。在使用水泥的时候必须区分水泥的品种及强度等级掌握其性能和使用方法，根据工程的具体情况合理选择与使用水泥，这样既可提高工程质量又能节约水泥。
注意对运到工地的水泥，应标明品种、强度等级、生产厂家和出厂批号，分别储存或分堆存放，不得混装。堆放位置设防潮层，距地面、边墙至少30cm，堆放高度不得超过15袋，留出运输通道。水泥在运输和储存过程中应防水防潮，对已受潮结块的水泥经处理并检验合格后方可使用。
2.4.3 骨料的质量控制
骨料的质量好坏直接影响混凝土强度，应认真研究砂石骨料储量、物理力学指标、杂质含量。
砂子的质量控制。现浇砼所用的砂为中砂，采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的天然河砂较好，用硬质岩石轧碎的人工砂也可以，要求质地坚硬、颗粒洁净，耐久性好，且不得包含团块、盐碱、壤土、有机物和其它有害杂质。
石子质量要求，按照国家现行标准规定石子最大粒径不应超过素砼板厚的1/2。对素混凝土结构，应选用较大的石子粒径。在施工中由于U型渠道断面衬砌厚度一般为80～40mm，石子应按粒径分成D20、D40两级。石子表面应洁净，如有裹粉、裹泥或被污染等应清除。
混凝土现浇U型渠道均有抗冻、抗渗要求，宜加入一些添加剂来提高其抗冻和抗渗性能。像PC-2型引气剂，具有引气、减水、提高砼抗渗和抗冻性能的功能，配制时按重量比。M型减水剂，具有减水、增气、提高强度和防渗防冻性能。
2.4.4 混凝土标号的质量控制
现浇砼的配合比应满足强度、抗冻、抗渗及和易性要求。在U型渠道施工中，砼强度标号C15，抗冻F50，抗渗W4，配料中水灰比的最大允许值为0.6，砼的坍落度控制在1-3cm。低温季节或渠床面较湿润时，坍落度宜适当减小；高温季节或渠床面较干燥时，宜适当增大。
2.4.5 混凝土的浇筑
渠道采用配套的U型衬砌机进行衬砌， 为确保衬砌质量，施工中要严格按照衬砌机的操作流程及施工工艺进行施工。
3、结束语
U型渠道是实现水利灌溉节水的重要途径，有利于提高水利工程的效益和渠道水资源的利用率，在农业综合开发、节水改造以及灌区续建改造等项目建设中起到很大的作用。为此，逐步提高施工技术水平，保证施工质量，使U型渠道防渗工程建设达到优质、经济、安全、高效。为农田灌溉和其它行业输水提供坚实保证。
作者简介：李洪军 1974年04月出生 工作单位：依兰县水务局 现职称：工程师
参考文献
[1]水利工程施工，武汉大学出版社.
[2]李立全，混凝土工手册，中国建筑工业出版社.
[3]李亚杰，建筑材料，中国水利水电出版社.
关键词：渠道 特点 施工 方法
1. U型渠道概念及特点
1.1 U型渠道的概念
U型渠道以U型混凝土结构或混凝土构件铺设而成的输水渠道，主要用于农田灌溉输水，是农田节水灌溉的一种方式。
1.2 U型渠道的结构特点
U型渠道的结构成反拱型，坚固不易被破坏，抗冻能力强。在不同的地质地区，U型渠道建设的渠底圆弧的夹角都不一样，一般在152°-156°之间，两侧的外倾斜角在13°左右，衬砌厚度一般在4-10cm之间变动。
1.3 U形渠道具有的优势特征
1.3.1 防渗效果明显
U形渠道具有整体性强的特征，因而防渗效果明显，斗渠以下的渠系水利用系数约为0.98，而未衬砌的还不足0.8。
1.3.2 施工方便，节约土地，降低投入
U形渠道的水力条件好，过水断面小，开口相对梯形渠道小。因此，节约了土地的使用面积，减少了挖填土方量。目前使用U型渠道衬砌机械施工，速度快，质量优，效率高。在一般的灌区进行机械施工，平均每个工人在一个工作日内可以完成10-20米长的U型渠道施工。在同样过水量的条件下，一公里的梯形渠道需要大约132立方米的砼用量，而U型渠道只需要用砼96立方米，既减少了渠道建设占用土地的面积，又节约了投入的资金。
1.3.3 渠道水流速快，输水能力强
U形渠道在输水时，渠道的水流速度快，输运沙石的能力强，平均流速每秒可以达到1.2m，渠道粗糙率值在0.013左右。而相比同等比降的梯形渠道粗糙率值为0.025，流速每秒仅有0.6m。U型渠道在杂草丛生，水流不顺畅的地方更能发挥输水能力强的优势。
2、U型渠道施工方法
2.1 施工准备
U型渠道施工前，应进行详细的施工组织设计，充分做好料场、拌合场等施工工地的布置以及施工用电、用水、道路和机器设备准备工作，对试验和施工的设备进行检测和测试运行，确保混凝土衬砌渠床符合施工要求，为施工提供良好的条件。
2.2 土方工程放线
土方工程施工前，应先根据设计技术交底的有关资料。首先，对渠道中线、长度及水准高程进行复测，用经纬仪复核渠道的中心控制线，效核渠线的方向，两次测角误差不超过30〃；用钢尺复核渠道的长度，在渠道中线位置，每50m增加一个中心桩；弯道处3～5m设一个中心桩，用钢尺量距，误差不超过1/1 000。其次，按四等水准要求控制高程，闭合精度要求控制在20mm。每200m设一个临时高程点，作为开挖渠道高程控制点。最后，根据中心线和高程控制点，对渠道土方开挖或回填边线及临时堆土、取土界限放样。
填方渠道应满足如下技术要求：①清基，清除渠床内杂草虚土、腐殖质及隐藏的砖石等。②回填土应采取就近取用，减少拉运费用，并将回填土的含水量控制最佳含水量。③夯填时应根据实际情况确定施工方式，选用施工机械。④回填夯实采用分层夯实的方法，每层铺土厚度控制在20～30cm以内，分层夯实不得少于4遍，应杜绝漏夯、虚土层、橡皮土等现象发生，夯实后的干容重不小于1.55t/m3。
2.3 U型渠道开挖
U型渠道土方开挖。开挖质量是否合格，直接影响到渠道衬砌顺利进行。施工机械一般选用开沟机，适用于地势平坦且渠道较长的条件，开沟机作业时，必须沿U型渠道所放的开挖线均速行驶，而且要有专人随机察看，如发现有块石或粗树根等杂物，要立即处理。
2.4混凝土工程施工控制
2.4.1 水的质量要求
水的质量要求。符合饮用标准的水均可用于拌制和养护混凝土。如果在极其缺水的艰苦条件下，也可以使用其它水如地表水、地下水或其它类型的水，但必须进行水质化验，符合《混凝土拌合用水标准》方可使用。
2.4.2 水泥的质量控制
水泥品种较多，按用途和性能分为通用水泥、专用水泥及特种水泥。通用水泥主要用于一般土建工程。包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥。在使用水泥的时候必须区分水泥的品种及强度等级掌握其性能和使用方法，根据工程的具体情况合理选择与使用水泥，这样既可提高工程质量又能节约水泥。
注意对运到工地的水泥，应标明品种、强度等级、生产厂家和出厂批号，分别储存或分堆存放，不得混装。堆放位置设防潮层，距地面、边墙至少30cm，堆放高度不得超过15袋，留出运输通道。水泥在运输和储存过程中应防水防潮，对已受潮结块的水泥经处理并检验合格后方可使用。
2.4.3 骨料的质量控制
骨料的质量好坏直接影响混凝土强度，应认真研究砂石骨料储量、物理力学指标、杂质含量。
砂子的质量控制。现浇砼所用的砂为中砂，采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的天然河砂较好，用硬质岩石轧碎的人工砂也可以，要求质地坚硬、颗粒洁净，耐久性好，且不得包含团块、盐碱、壤土、有机物和其它有害杂质。
石子质量要求，按照国家现行标准规定石子最大粒径不应超过素砼板厚的1/2。对素混凝土结构，应选用较大的石子粒径。在施工中由于U型渠道断面衬砌厚度一般为80～40mm，石子应按粒径分成D20、D40两级。石子表面应洁净，如有裹粉、裹泥或被污染等应清除。
混凝土现浇U型渠道均有抗冻、抗渗要求，宜加入一些添加剂来提高其抗冻和抗渗性能。像PC-2型引气剂，具有引气、减水、提高砼抗渗和抗冻性能的功能，配制时按重量比。M型减水剂，具有减水、增气、提高强度和防渗防冻性能。
2.4.4 混凝土标号的质量控制
现浇砼的配合比应满足强度、抗冻、抗渗及和易性要求。在U型渠道施工中，砼强度标号C15，抗冻F50，抗渗W4，配料中水灰比的最大允许值为0.6，砼的坍落度控制在1-3cm。低温季节或渠床面较湿润时，坍落度宜适当减小；高温季节或渠床面较干燥时，宜适当增大。
2.4.5 混凝土的浇筑
渠道采用配套的U型衬砌机进行衬砌， 为确保衬砌质量，施工中要严格按照衬砌机的操作流程及施工工艺进行施工。
3、结束语
U型渠道是实现水利灌溉节水的重要途径，有利于提高水利工程的效益和渠道水资源的利用率，在农业综合开发、节水改造以及灌区续建改造等项目建设中起到很大的作用。为此，逐步提高施工技术水平，保证施工质量，使U型渠道防渗工程建设达到优质、经济、安全、高效。为农田灌溉和其它行业输水提供坚实保证。
作者简介：李洪军 1974年04月出生 工作单位：依兰县水务局 现职称：工程师
参考文献
[1]水利工程施工，武汉大学出版社.
[2]李立全，混凝土工手册，中国建筑工业出版社.
[3]李亚杰，建筑材料，中国水利水电出版社.