水利工程基坑排水施工技術探析

張志開 邢利娟 張海濤

【摘要】隨著我國經濟的發展，國家不斷加大對水利工程建設的投入，促使我國水利事業的建設進程也在不斷加快，深大基坑越來越多。地基作為一個水利工程的基礎非常重要，在施工中經常會受到圍堰滲水、基坑范圍內降水以及地下水的影響，所以水利工程地基相對于其他土建工程技術要求更高、施工難度更大。因此，施工過程中應妥善處理好基坑降排水的問題，施工創造一個良好的條件，保證工程順利進行。本文就水利工程基坑排水施工技術進行了分析與探討，希望能對水利工程施工有所幫助。

【關鍵詞】水利工程；基坑排水；施工技術

中圖分類號：TV文獻標識碼： A

水利工程建筑物的地基處理和基礎施工多低于地面或外水位和地下水位，經常受圍堰滲水 、基坑范圍內的降雨和地下水的影響，施工過程中如不能妥善處理好基坑降、排水問題，必將造成基坑浸水，使現場施工條件變差，地基承載力下降，還可能引起流砂管涌和邊坡失穩等現象 。為確?；邮┕ぐ踩?，必須采取有效的排水措施。因此，科學合理的基坑排水施工技術至關重要，不僅能妥善處理基坑內積水問題，還有助于提高地基承載能力，進一步加強地基保護；反之，若是地基坑內的水處理不當，不僅會加大施工難度，使施工質量得不到保障，還將對工程后續施工管理造成嚴重影響。

一、地基土質分析

地基可以根據土質對水分的吸收能力分為: 不親水弱親水和強親水。由于地質土質的不同，基坑排水的效果也會隨之變化，由此導致排水的差異。受地質內含水量的影響，水利工程的整體覆蓋地質中，存在不同性質的土質，造成土質性質不能均衡分布，影響資料的準確性。所以在構建基坑排水系統前，需要對地基進行細化分析，重點研究土質特性，利用鉆探的手段，對土質實行分層取樣，目的是得出不同層次不同區域內的土質性質，進而獲取地下水分含量是否有隱藏的地下水，收集并匯總取樣資料，提高資料的準確性，將其作為參考資料存儲，方便基坑排水施工。因此，在構建基坑排水系統時，還需進行現場的實際考察，以資料為主，考察為輔，避免出現不合理的排水設計，影響基坑排水，如發現特殊土質，立即采取措施，根據現場情況，制定排水方案，提高施工效率，確保工程質量。

二、基坑排水施工技術方案

水利工程基坑排水施工方案的選擇應當根據當地以往數年的水文地質條件及復雜程度、降水量統計、場地條件、技術條件等確定。有些地區地質以砂土為主，有些地區以礫石為主，根據地質多樣性及不同的水利工程應當采取不同的排水處理方案。方案還應當保留一部分的安全系數以便應對特殊情況的發生，確保水利工程安全，同時，還要做好各種救濟措施和緊急應急方案。

1、明溝排水施工

明溝排水方案是工程施工中常用的也是最經濟的排水方案。水利工程對基坑排水要求不高時我們可以采取明溝排水方案?；有枰懦龅乃职ㄓ晁?、地面滲水、地下泉水、圍堰積聚的余水等，且基坑排水技術的選擇應根據基坑所在地形、基坑大小、基坑所在土質、工期、基坑開挖深度并結合基坑進水情況來確定。在基坑開挖施工且完成圍堰后，必須迅速將基坑內的積水排出?；优潘ぷ鲬M早進行，以便使基坑有干燥固結的時間，便于對基坑周圍的地質和水文條件進行勘察，從而為后續施工的順利進行提供一個良好的保障。明溝排水技術的施工過程中，為節省不必要的開支，應當利用其本身的地形條件來自排水，其余的滲水通過排水溝集中流入水井中，然后用水泵將這些余水抽到別處利用 。排水溝的布置形式主要有下列幾種：一是結合基坑實際情況，選取合適位置由基坑處自高向低開挖排水溝，將坑內積水引入集水井中采用水泵排出。二是若是基坑開挖難度大，就應沿基坑等高線分層設置排水井和排水溝，而后采用水泵將水排出。明溝排水技術要利用地勢原理將其由上引致下，所以，排水溝的設計一定要有坡度，在保證工程全面完成的前提下，排水溝的寬度也應當和排水量做到相適應，水井的深度也要能夠滿足排水量的需求。

2、水利工程中基坑井點降水施工方案

水利工程中深基坑的井點降水法是指在水利工程基坑開挖之前，在基坑的周圍埋設一定數量的濾水管，利用抽水機器對基坑中的積水進行抽取，以保障所挖出的土始終保持干燥狀態的一種方法，其所適用的井點類型包括噴射井點、輕型井點、電滲井點、深井井點、管井井點。由于水利工程的基坑開挖需要將填土層挖穿以進入到具有強透水性質的砂層，進而導致基坑中的涌水量相對較大，為保障水利工程基坑開挖過程中的安全與穩定，基坑坑壁結構安全，以免引起流砂與涌水等地質災害的出現，在進行基坑降水施工方案設計的過程中，需將基坑支護與基坑降水的設計與施工納入重點考慮的范圍之內?；拥闹行木€所在位置的降深要低于基坑基底并大于 0.5m，而地下水的水位需降低到基坑基礎樁的承臺臺底，高度需小于 0.5m。

3、井管排水施工技術分析

井管排水是水利工程基坑排水技術中較為常用的一項排水技術 ，該項技術多用水沖沉井或者是用特定的鉆井工具鉆孔排水 ，例如使用回旋鉆孔機進行鉆孔的時候 ，預留孔外徑尺寸在 400mm ～ 500mm 之間時 ，造孔回旋機的的直徑應該保持在700mm ～ 800mm 之間 ，在回旋機造孔的同時 ，為了防止井壁出現坍塌現象，要選用 1.1 至 1.2 比重的混合泥漿進行護壁處理，在整個鉆孔過程中要始終保持孔內的泥漿與地下水位保持一定的高差 ，泥漿的高度要高于地下水位的高度 ，同時泥漿的高度也要略低于井口的高度 ，保持 3mm ～ 5mm 的落差。當整個管井的鉆孔施工完成之后 ，要對管井的底部進行適當的處理 ，要鋪填上 5mm 厚的黃砂 ，在黃砂之上要再鋪填 5mm 厚的細礫石或者是碎石 ，在底部處理完成之后再將鉆孔和井管之間的空隙用平均粒徑為含水土層粒徑 8 ～ 12 倍的細礫石或者是粗砂填實 ，這樣的處理能夠保證管井在抽水的過程中能夠通過填充物有效的過濾排水。

井管施工時扶正器的安裝極為關鍵，首先要正確的選取扶正器安裝的部位，要安裝在管井的慮水部位，且保持50mm ～ 60mm 的間隔 ，成組安裝 ，每組扶正器的數量不低于 4片且不高于 6 片 ，扶正器的安裝能夠有效的保證濾水管始終處于孔內居中的位置 ，充分發揮其過濾作用。井管施工過程中 ，井徑和管徑的選擇也要符合一定的要求 ，管徑與井徑之間要有一定的空隙，這個空隙能夠保證水清沙凈濾料能夠充分的填充，同時在管徑的尺寸能夠滿足排水需要的同時要合理的控制管徑尺寸的放大或者是收縮 ，這樣的控制能夠有效的控制施工成本和降低施工難度。

三、基坑排水施工中應注意的問題

1、布置排水干溝時，應盡可能不對施工產生干擾，需存在一定坡度，對集中滲水提供便利，結合滲水量和縱坡將干溝的斷面進行確定，因此在基坑放樣時應與排水需要進行綜合考慮，適當將基坑開挖范圍擴大。

2、 通常情況下，集水井的大小應與所用水泵10min ～ 15min 的出水量相適應，盡可能地加大，確保集水井的深度與水泵工作深度相符，同時，與基坑工作面相比，將排水水面控制在其30cm ～ 50cm 范圍內即可。

3、井徑和管徑的合理選擇。要求管徑和井徑應有一定的環狀間隙存在，對有效阻砂透水的濾料實施填充，從而實現水清砂凈的效果。在需水量滿足的前提下，禁止盲目對管徑加大，否則不僅會使施工難度提升，而且還會增加施工和成本。

4、建成井管之后，必須與抽水實驗的結果相結合，采用抽水設備，禁止私自對大泵進行安裝，否則會導致管井出水量超出正常出水量，不可盲目安裝大泵，否則使井的出水量超過正常的出水量，因流速過大而引起大量來砂。管井正常抽水時，其水位降深不能超過第一個取水含水層的過濾器，避免過濾管的纏絲因氧化、損壞而造成涌砂。

5、如基坑工作面較大，排水任務重，排水要求高，就必須配備一定數量的備用水泵和動力設備，便于發生故障和降雨后能立即投入使用。有條件的工地可采用電力啟動的水泵或潛水泵，但供電要有保證，同時注意用電安全，還要注意出現暴雨或發生特殊情況時，機具設備能及時撤離，以免基坑受淹，造成損失。

四、結語

基坑排水工程施工技術方案應根據土層的滲透系數，要求降水的深度和工程特點，經過技術、經濟和節能比較后確定，但由于土層地質條件的復雜性，有關計算參數取值是否正確將影響井點系統涌水量計算結果的準確性，從而使目前基坑降水工程設計在技術、經濟上不夠合理的情況相當普遍。因此，必須提高基坑排水施工技術的效率，利用有效的施工技術，提高基坑的穩定性，進而滿足水利工程地基對能力的需要，避免水利工程投入使用后出現地基問題，保障水利工程的質量，發揮其更大的經濟效益，促進水利事業的發展。

參 考 文 獻

[1]郭勇剛，董春靈．南京地鐵深基坑降排水施工技術[J]．鐵道建筑技術，2011（4）．

[2]陳貧元.對水利工程施工技術有關問題的思考[J].中國高新技術企業，2010(18).