沟渠施工工艺ditch construction technology

用机械开挖排灌沟渠的方法和过程。正确地选择开沟施工机械与方法，能保证开沟质量，做到省工高效。开沟分为明沟和暗沟两种。明沟有排水沟与灌水渠；暗沟有输水暗管与排水暗管。
沟渠施工规划与设计 排灌沟渠的施工要根据本地区的整个农田水利建设规划要求进行。排灌沟渠按其规模的大小，通常分为干、支、斗、农、毛5级，而且排水沟与灌水渠相邻或相间配置，构成排灌沟渠网。农沟和农渠以上各级为固定沟渠，毛沟和毛渠则属于末级临时性的排灌沟渠。农田坡度小于1/200时多采用纵向配置，即毛渠方向垂直于地面等高线，坡度大于1/200时多采用横向配置，即毛渠方向平行于等高线。
沟渠设计时，首先要按灌溉定额或排水标准进行流量计算，如在中国东北平原旱灌区，每控制100公顷的灌渠流量为0.1米³/秒，三江平原排涝按10年一遇标准每控制100公顷的排水沟流量约为0.2米³/秒。沟渠底的坡降按地形和土质不同，一般干、支级取1/1000～1/3000；斗、农、毛级以下取1/200～1/1000。沟渠的边坡角一般为1:1～1:1.5。底宽按流量取不同值，沟渠流量小于0.3米³/秒时可取0.2～0.5米，0.3～1.0米³/秒时取0.6～1米，1～2米³/秒时取1～1.5米。底宽与水深之比值通常为1～3。灌渠的水面往往在原地面以上，因此两侧要有渠堤，堤顶要求高出水面0.2～0.6米，堤顶宽度0.5～1.25米，流量越大其值也越大。排水沟的底宽要比相同流量的灌渠大一些，而且要求沟旁无堤，因此需把挖沟的土方散到田面上去。根据上述设计，绘出沟渠的纵横断面图，以供施工。通常还要进行土方量的计算，做为安排施工机械投放量和计划进度的依据。地下暗管排灌规划设计按满足输水指标、明（沟）暗结合、排灌结合等原则做出。
机械配备 按沟渠的种类与规格，选用不同的机械。干、支级大型沟渠多以农用推土机、农用铲运机为主；斗级中型沟渠可配备农用推土机、农用铲抛机和农用液压挖掘机；农、毛级小型沟渠则选用铧式开沟犁或旋转开沟机，而旋转开沟机多用于排水沟工程。地下排灌暗管工程，主要使用开沟铺管机。根据施工要求和现场情况可组织多种和多台机械施工，还可配备适量的平地机、松土机等辅助机械，在施工时要合理安排，充分发挥各种机械的性能，以提高效率和施工质量。
明沟施工 首先放线与找平，即按规划设计，在施工现场把明沟的中心线用木桩标出，如图1中C₁、C₂、C₃所示，并同样以木桩定出标准沟边线A₁、A₂、A₃和B₁、B₂、B₃。然后，用水准仪测量各桩号的高程，并将其同设计高程标在桩上，作为施工依据。

图1 明沟放线

再标出开口线P₁、P₂、P₃和Q₁、Q₂、Q₃。因PQ是原地面的边坡起始点，当地面高程较高时PQ距离较长；地面高程低时PQ距离较短，即原地面上开口宽度是随地形而变化的。
明沟开挖方法，因所挖沟渠的大小和所配机械的不同而不同。农用铲运机开挖沟渠多采用环形路线作业的方法，如图2。先是由坡脚开始逐渐向土堤的中心线方向移动，当堆填的每一层土壤铺到填方的整个宽度时，则可用平土机或推土机将土壤加以平整和压实，达到设计标准为止。为使铲运机能正常均匀地装卸土壤，铲装路线应在直线地段进行。

图2 铲运机环行作业

推土机修筑渠道、土堤时，通常采用横向推土的方式，如图3。较小型沟渠可用斜向推土作业。为了减少土壤漏失，可采用开槽推土法，即推土机沿一条固定的路线推土，以推出两旁具有侧埂的沟槽，达到预定深度后移到邻区作业，最后清理找平。对坚硬土壤，在推土前先用松土机疏松土壤，以提高效率。

图3 推土机开挖沟渠

铲抛机用来开挖沟宽5～15米的中型沟渠效率较高。施工时，机组沿沟渠中心线从中间向外绕圈作业，将土分层抛到沟外，直到预定宽度和深度，最后用推土机或平地机整理沟型和渠堤。在遇到沟底土壤粘重或坚硬时，铲抛前先用松土机松土，以提高效率。
液压挖掘机对所开沟渠的宽度、深度、沟形、排土方式等，适应性强，通用性好，适用于各种沟渠的开挖作业。开挖矩形沟渠时，将工作装置的反铲斗对正所挖沟渠，挖到所要求的深度，机组后退0.4～0.5倍的最大挖掘半径后再挖，然后清理沟底。挖掘机开挖梯形断面沟渠时，将挖掘机的工作装置纵向对称平面对正梯形沟渠中心对称面，开挖时从第一层中间开始，再回转工作装置交替进行左右侧挖掘，一直挖掘到规定的沟边线为止；第二层也要从中间开始挖掘，重复上述动作，逐层挖掘到沟底为止。最后可用工作装置控制铲斗进行倾斜平行刮土修整或用人工修整沟形。
排水暗管施工 暗管排水系统施工的程序是： 挖管沟至设计深度，并达到设计坡降；安装暗管并铺填滤料；回填管沟。工程施工前，先放线找平，在每一条管线的两端设置标桩。作业时，用开沟铺管机对准设定的标桩，操作手按设定标高操纵机器调节工作部件，以达到设计深度和坡降。若采用激光束发射装置，进行自动控制，则能达到很高的施工精度。铺管后，要用推土机或螺旋推土机进行管沟覆土。