水利工程基坑排水施工技術探討

王亞薇 劉亞潔 徐 燕

任丘市城鄉供水服務中心 河北 任丘 062550

在進行水利建設時，必須事先掌握各個地區的資料，熟悉各個地區采用的排水方式，并針對不同地區的實際情況，設計出一套新穎的排水方案，減少由于過多的積水對整個工程的安全影響，從而保證地基的穩定。

1 井下排水管道

1.1 排水明渠

明溝排水法是目前較為普遍的一種排水方法。由于特殊地區的土壤條件，在進行基坑排水工程時，往往會受各種環境條件的制約。這時根據施工地區的特性，采用明渠排水方式，可將水量在一定的時間內及時貯存，然后通過抽水機進行抽水，使過量的水快速排出。在實踐中，按照以前的排水實踐，必須做好相關的施工準備。首先將地基保持干爽，然后根據場地的地質、水文條件，進行蓄水量的調節，在進行降水的過程中，盡可能選取地勢較高的地方進行蓄水，以利于蓄水和提水。排水渠可分為垂直與水平兩類，單個的排水管不能滿足需要，因此需要設置多個縱橫交錯的排水渠，將蓄水池中的蓄水快速抽干，以免造成其它問題。排水溝的設置應遵守如下的基本準則。首先，要選用能夠快速進行水流導向的下水道；其次，要保證排水管與下水道的銜接要流暢，這樣才能更好的排水，三是要保證雨水能夠從上往下，根據地形來設計。參考現有的集水井的水深與容量，適時地對其進行監測，使其有足夠的蓄水空間[1]。

圖1 排水明渠

1.2 人工截流排水技術

另外，人工截滲和排水法也是一種比較適合于對基坑排水有一定要求的施工項目。這種排水方式可以適應各種情況，特別是在基坑滲漏嚴重地區，排水效果顯著。其具體做法是在基坑四周設置若干個井口，并通過抽水排出蓄水池。人工結滲排水有兩類：井點法和井管法，前者要求設置一定的井定點，再在漏水嚴重地區設置相應的井。將漏水的雨水通過收集管道輸送到特定的地點，并按照工程的實際情況及施工需要，采用泵進行抽水。對于高水位的工程，采用井管法，需要在特定的基坑部位開挖多個孔，并采用水泥過濾管道進行排水。這里要指出的是，每隔6m放置一個扶正儀，它的功能是在水流不均勻的情況下，造成管道的傾斜，然后再使用一個調整裝置來調整管道的傾斜度，這樣就可以順利地將水流排空，然后再用泵進行抽水。

2 大孔深基坑排水工程技術

2.1 管道工程

在實施井筒的過程中，應根據井筒的排水面積及滲漏情況，選用適當的鉆孔方式。常用的有兩種方法：水沖法和旋轉法。在鉆井的外徑40-50 cm的情況下，采用旋轉鉆頭，將其孔的大小調節到70-80cm。針對在鉆井過程中可能發生的崩塌情況，采用注漿法加強支護，增加支護范圍，同時根據工程需要，將孔中的淤泥高度調節到超過正常地下水的水平，在井底0.3-0.5 m處。鋪好后，在地基下加入一層沙子，然后在0.5m內填入細沙和砂礫，用來填補已經打好的洞口，一般選用尺寸合適的細卵石或粗砂，這樣可以達到較好的截砂率，而且回填的深度應小于10cm[2]。

2.2 減少地下水位的地基

根據現場施工資料的統計，如果地基部位以粉砂為主，在滲漏嚴重部位更易發生泥砂、管涌等問題，若不及時妥善處置，將會給后續施工帶來很大的麻煩。

2.3 明溝的排泄

在進行基坑開挖之前，必須在一定的區域進行水體的實測，采用明溝將外界的水流截斷，然后再由泵進行抽水。這種方法適用于處理地下水中的滲漏和雨水，如果能夠自動排除，就可以避免開挖、排水等多余的工作。

2.4 井下管道的施工及排水井的施工工藝

在長期的應用中，過濾器會發生一定的偏差，采用校正裝置進行定位校正，可以防止由于過濾器的安裝不當造成的噴沙問題。扶正儀一般設置5-6個間隔，每個4-6個，調節過濾管道的布置，以防止因井內沙粒的積累。

要想達到更好的排水目的，就必須按照水流速度和蓄水量建造合適的集水井，并根據井身尺寸選用合適的抽油機，確保10-15分鐘內能將某一體積的污水排出。在完工的管道和管道中，要根據以前的水箱容量，選用合適的泵，然后進行反復的抽水測試，準確地估算出管道的流量，然后再根據水位來確定合適的濾池。為了更好地保障工程的效率，必須在特定的地點開挖出一條合適的溝渠，使其在最短的時期內進行滲透的導向，合理的斜坡設計是最有效的方法。在進行排水時，應參考以前的排水量，確定合適的排水量，并對井口施工的深度和間距進行控制。為了確保工程的順利進行，在工程設計中應考慮到排水管的時機和排水管的位置，以免造成工程造價的上升。針對不同地區不同滲透情況，在設計過程中應充分考慮不同地區滲漏時段，采用專業的排水技術和規范的施工技術，加強施工管理，確保施工安全[3]。

圖2 排水井

2.5 在水利建設中的基礎排水管道施工中的質量管理

排水渠在設計時，必須以提高排水管的利用率、減小對周圍建筑的影響為基礎，合理地選取合適的排水管斜坡，并依據實際的滲透量和截面條件，使其達到最佳的導向作用，同時還要考慮到排水管的施工工藝，加大基坑的挖掘深度，保持較好的排水效果，同時也要提高基坑排水施工的質量。

依據當前的集水井規模，選用水泵應確保10-15 min的正常流量，并依據泵身工況，對其進行檢測，得出在基坑開挖期間的實際水位。在保證水位30~50 cm的前提下，可以保證基坑工程的基本條件是比較穩定和安全的。

合理的直徑和大小不僅保證了在排水過程中充分利用環縫進行砂的過濾，而且還能使經過過濾的砂粒得到更好的凈化，保證在一定的時限之內，滿足了標準的排沙量。

在安裝好了井筒之后，可以使用選定的標準規格的泵進行水質檢測，確定其出水率與標準值的一致性，如果出水率超過了標準，則要通過對水中的泥沙進行檢測，確定井筒的安裝形式是否要進行相應的調節。因為已在規定的部位設置了過濾器，所以要同時進行扶正機的安裝與調試，參考以前的安裝規范，選用5~6 m一套的方式，把一套的扶正機調整為4-6個，這樣就能保證整個過濾的效果，降低砂粒的溢出率，避免涌砂問題。

3 工程建設之前的排水計劃

基坑開挖過程與其它建設項目相似，先要進行前期工作。首先，施工方要派遣測量師對工地進行現場的資料收集，比如對地層土壤的主要成份進行測量，從而判斷出場地土壤的類型，由于基礎的承載力是上層建筑的基礎，必須精確的進行各種資料的精確統計，方可確保工程的質量。如果需要，也要進行地下靜態的水量測定，由于某些區域地下水的不均勻性，在南部是很普遍的，而且因為地下水是流動的，所以對其進行監測就顯得尤為重要。在基礎上，不能拘泥于傳統的排水設計，要根據實際情況進行詳細的研究。比如明溝的排水，它的應用范圍是對基礎排水能力不強的水利項目，當地基的排水需求較大時，采用明渠的排水方式難以達到。同時，根據各有關方面的水文地質數據和降水數據，制定基坑排水規劃的方法也要綜合考慮。由于施工場地的天氣多變，因此，在這種條件下，工程地質環境和地下水位都會隨之改變，因此，地方相關的各類數據就具有一定的實用意義，參照地方政府的相關數據，制訂出相應的排水計劃，也是非常有可能的。同時，在設計排水規劃時，也要制訂相應的事故處理措施，以保證項目的正常進行[4]。

4 淺談基坑排水的施工工藝

4.1 排水明渠

由于其設備簡單，排水工藝簡單，是目前廣泛使用的一種工藝。在基坑工程中，采用截、疏、抽等方法進行排水，其排水方式是對圍堰及地基地下滲水及大氣降水進行排水。在能借助地勢自然水流的情況下，應盡可能的進行自排。比如，由于工程場地的地質條件較差，地下水水位較高，又有較大的基坑，因此，必須沿等高線進行排水管，并在各樓層設置排水管，以便將各樓層的積水從管道中引入，然后利用抽水機將各個樓層的水壓排出。另外，當地基的面積和深度都很低的情況下，只要設置一些豎向的排水管，就能使地面上的水流入到蓄水池中，然后用抽水機將雨水抽走。通過設置若干水平的排水管，將雨水導入豎直的排水管內，雨水匯集到集水口，由抽水機進行抽水，從而達到更好的排水效果。另外，要改善排水管的設計，必須使其具有一定的斜率，并能使其達到一定的排水要求。同時，收集水井的深度要達到排泄的標準，其規模也要符合集水的需要。

4.2 截流排水工程

與明溝排水法相比較，人工截滲式排水法是一種適合于具有高排水量的基礎設施，當明溝無法達到實際排水需求時，采用手工截滲式排水法。人工截滲和排水法是在基坑附近設置幾個井口、管道，再利用井口、井筒進行抽吸，其目的是防止地基滲漏。人工截滲排水法主要有井點法和井管法兩種。井點法還包含了兩種方法，即在工程場地的條件好、基坑深度不大、地下水位不高的條件下，采用井點方法進行排水?？梢栽诨铀闹茉O置幾個井口，通過集水管道連接到不同的井口，用泵進行抽水。井點又可分成若干個體系，并與泵連接，并由泵單獨排放。井點管道不需要太多的材料，可以采用塑料管，在井點內放置塑料管時，可以采用井底的塑料管。另外，在塑料管道的底部要有一個花筒，并且在外面要用一層紗線包裹，并且在塑料管和井筒的內部要用填料來做反濾。另外，由于地基滲漏情況很嚴重，并且在開挖深度和寬度都很大的情況下，井點上的管道需要更高的材料，此時需要采用管道，由于地基面積增大，井點數量增大，因此需要采用水泵，從而加大了工程造價。井內管道施工技術是針對地基滲漏不嚴重、基坑深度和覆蓋面積較少、地下水位較高的施工方法。井管法是在基坑四周開挖多個孔，并在里面設置水泥過濾管，由泵將多個孔分開進行。另外，每一根水泥濾芯間隔6m都要配備一套，每一套都要有四根，這樣才能保證濾芯不會出現偏差，保證濾芯能夠正常工作，避免涌沙。

5 在開挖過程中的一些問題

在進行排水施工時，應特別關注下列問題。首先，在設置排水管時，不得對工程建設造成負面的影響，從而使其無法進行正常的施工。另外，要使排水管具有足夠的斜率，使其具有較好的排水性能。同時，在挖掘集水井的時候，要特別留意它的尺寸和深度，它的體積要和泵10分鐘內的輸出量相一致，并且要盡可能地增大，不要超出泵的工作深度，保證泵的正常運行。其次要考慮到泵的選用。選用泵要結合現場試驗的結果，不要盲目地采用高轉速的泵，因為泵的流量不宜大于積水的出水量，不然很可能造成泥漿流失。在采用井管法進行排水時，必須在井中設置一個固定的中流子，每6 m安裝一套固定裝置，并且至少要有四個以上的固定裝置，以保證混凝土濾芯能夠正常地起到過濾的功能，以阻止沙子的涌入。要將泵中的水排到離基坑較近的地方，防止水回流到基坑中。還要派人來管理污水渠，確保排水管暢通。最后，要做好緊急事故的準備，為萬一出現泵失靈或降雨量加大時，儲備好備用泵和電力裝置，做好基礎排水工作。在某些施工情況良好的地方，也可以采用電泵，不過要保證電力供應。同時，建筑企業也要提前制訂相應的事故處理方案，以便根據事故的緊急情況及時采取相應的措施，盡量降低事故的影響。

對基礎排水技術進行了深入的探討，認為在水利水電工程中，必須嚴格遵守施工規范，以免導致工程質量不達標，導致工期延遲。而在基坑開挖前，應首先勘察工程場地，根據不同的地質情況，進行不同的工程分析，以確保后期工程的合理和安全。其次，要提前清掃工地，以提升工程建設的效益。最后，為了滿足施工要求，必須進行深挖等技術改造。此外，工地的安全也非常的關鍵，有關工作人員要對施工進行嚴格的監管，并對施工的人員進行適當的組織，使其工作的效益最大化。針對理論上的不同，應盡可能的減少，綜合考量，在施工前進行相應的試驗，才能有效地確保工程的質量[5]。

6 總結

隨著現代化產業的快速發展，水利建設被列入了全國的重要建設計劃，但由于以前的水利建設狀況，在建設過程中會遇到很多不可預測的問題，從而影響到整個施工過程。在施工過程中，由于水文等各種因素的作用，必須對基坑的排水進行合理的設計，以保證今后建設工作的安全性。