水利工程基坑排水施工技术的应用分析

水利工程基坑排水施工技术的应用分析

摘要：在水利工程中，由于水利工程所处的位置较为特殊，其地质环境与其他建筑工程项目相比也较为复杂，从而更加容易受到外界影响，如果在基坑施工环节没有正确采用降水排水措施，这将会导致水利工程的地基受到一定影响，从而影响到整个水利工程项目的施工质量，存在一定的安全隐患。基于此，文中笔者就水利工程基坑排水施工进行了简要的阐述。

关键词：水利工程、基坑排水、施工技术

一、前言

基坑排水技术在水利工程中有着极为重要的地位。主要是因为水利工程的地基较低，在没有正确的排水措施的情况下，很容易受到外界的影响，给水利工程项目的建设带来一定的风险。因此，做好水利工程基坑排水施工非常重要。

二、水利工程基坑排水方案设计

1、基坑降深要求。由于基坑开挖时必然会出现大量水不断渗流入基坑的情况，为了确保基坑开挖施工安全，基坑四周支护结构稳定，防止出现涌水和流砂，在进行基坑排水方案设计时，必须对基坑排水和基坑四周支护排水施工进行综合考虑，必须确保排出的地下水位在基础桩承台底0.5米以下，并且还应确保开挖的基底必须高出基坑中心线位置降深0.5米以上。

2、基坑排水方案。基坑排水的方法较多，当前较为常用的主要有管井井点排水和明沟降排水两种。若是所建工程为降排水深度不大的工程，则适宜采用基坑明沟降排水。此外，不同的地质特点及工程降深要求，采用的降排水方法也不同，例如在有些地质特点及工程降深要求上，能同时采用以管井井点降水为主和明沟降排水为辅两种降排水方法，且明沟排水的主要作用为收集基坑内渗出的地下水和施工过程中产生的其他地下水

三、针对水利工程中基坑排水的施工技术的研究

1、针对水利工程中明沟排水的施工技术的研究

针对水利工程中明沟排水的施工技术研究，其内容包括：水利工程基坑所排出的水包括施工期间的大气降水、围堰形成之后的积聚余水、基面上的泉水、基面渗水、基坑周围的泉水或者渗水。依据基坑来水的状况、地形、基坑的大小范

围、基坑开挖深度、基坑施工工期、基坑开挖的土质等一系列数据资料的分析结果来制定科学的排水施工措施。在围堰施工完成之后，需快速地将基坑中的积水排出干净。在排水的过程中需利用下游河流或水库水位低的地形优势按照自然流出的原则进行排水，而余水则需通过排水沟的引导逐步向人工排水井或者地形低洼处进行汇集，最后利用水泵将积聚水排干净。排干基坑中积水的准备工作需提前进行，这样就会给水利工程基坑的施工创造一个干燥固结的环境与空间，为基坑的干燥提供充足的时间，有助于尽快地了解与掌握基坑中的具体情况，为以后的水利工程施工打下坚实的基础。其中排水沟的布置方法包括：一是当基坑开挖的深度与范围较大，土质较差、地下水的水位高、基坑的渗水量较大等问题出现时，需沿着等高线的位置进行分层次地设置排水井或者排水沟；二是当基坑周围是按照从高到低的方向进行排水沟的开挖时，可以将渗水缓慢向集水井的方向引导，最后利用水泵将渗水排干净。

2、针对水利工程中井管施工技术的研究

针对水利工程中井管施工技术的研究，其内容包括：一般情况下在水利工程中进行井管施工，所需要的工具包括钻井器械或者用水冲沉井工具等，比如说大锅锻造孔。当井管的外径为40～50cm时，大锅锻造孔的直径应该是70～85cm，为有效阻止大锅锻造孔的过程中出现井壁坍塌问题，可以利用1.1～1.2比重的泥浆进行固壁处理，在大锅锻造孔施工的全过程中，孔中的泥浆均需低于井管管口但高于地下水的水面。当钻孔的深度达到设计标准的时候需下放井管，第一步先下放普通型的混凝土底管，第二步沉放的是无砂性质的混凝土管，将透水性高、混凝土浇筑质量高的井管放置在下部。在放置井管的过程中，需将细钢丝绳穿入底部吊环中，在钢丝绳上面制作活扣，用插钎固定井管，将插钎上额拔钎副绳自井管中牵引到地面，接着用人力或者绞车进行控制，然后逐节逐节地下放井管，在每一节井管露出地面的管口处涂抹170℃的胶结剂，并用20cm宽的麻袋片或者玻璃丝布将两节管口之间的缝隙缠好，用长30～40cm、宽3～4cm的木板或者竹片将井管的外壁贴好，用14型号的铅丝进行绑扎。在井管下放工作完成之后，需在井管底部填充0.5m厚的黄沙、碎石、细砾石，接着用粗砂与细砾石回填井管与钻孔之间的空隙。其中回填的滤料厚度大于10cm。

3、针对水利工程中粉砂与粉土基础在降低地下水水位的施工技术研究

针对水利工程中粉砂与粉土基础在降低地下水水位的施工技术研究，其内容包括：一般情况下粉砂与粉土的基础在地下水水位的高处，在进行基坑基础开挖时，由于基坑的渗水作用极易导致管涌、流砂等地质灾害的出现，给基坑排水的施工造成很大的阻碍。而引发管涌问题的原因是由于地下水的水位较高，导致渗水出溢的坡降高于粉土与粉砂所能承受的范畴，进而使得土粒伴随着渗水而不断移动，另外粉土与粉砂的土粒相对均匀，其所能承受的渗水出溢的坡降值小。所有在粉土与粉砂的基础上进行地基施工，如何降低地下水的水位是关键所在，比如说在水利工程基坑的四周设置射流排水系统或者井管排水装置，又或者改善地基施工的技术与基础结构。严禁采取铺垫以沙砾为主的反滤层、放缓边坡、铺垫柴梢等等方法预防管涌与流沙，因为这些方法不仅会在一定程度上增加基坑施工的工程量与施工成本，而且会对基坑排水的整体施工质量与进度带来困扰。

四、针对水利工程基坑排水施工中注意事项的探讨

针对水利工程基坑排水施工中注意事项的研究，其内容包括以下六个方面：

1、集水井方面，水利工程基坑排水在施工中所需的集水井大小与利用水泵抽取10～15min出水量的大小一致，但要根据水利工程的施工规模决定集水井的直径大小。另外集水井的深度要充分保障抽水水泵的正常工作深度，保障基坑的排水水面较基坑的基本工作面低30～50cm左右。

2、排水干沟方面，在实际的施工中排水干沟又被称为龙沟。其在布置与施工过程中不能干扰基坑排水的整体施工进程，排水干沟需要具有一定角度的纵坡，这有助于基坑中渗水的有效集中。而排水干沟的断面则需依据纵坡与基坑渗水量的大小来决定。

3、管井施工方面，在管井施工完成之后，需依据管井抽水试验的记录结果科学选择基坑抽水的机械设备，在没有进行抽水试验分析之前严禁盲目地选择并安装大水泵。这是因为一旦管井中的出水量大于正常情况下的出水量，其超高的水流流速极有可能带来大量的泥沙。当管井进行常规抽水操作时，管井的水位降深要低于首个取水的含水层过滤器，以免过滤罐中的缠死被损坏或者被氧化而引起涌砂状况。

4、在管径与井径的选择方面，需根据基坑排水施工的要求与基坑积水的数量来科学选择管径与井径，以保障管径与井径之间具有环状间隙。这其中的环状间隙被用来填充具有透水阻砂的过滤材料以达到砂净水清的目标。但在充分满足基坑排水要求的基础上严禁盲目地扩大管径，这是因为这种做法不仅会提升施工成本，而且可能在无形中加大了基坑排水的施工难度。

5、当水利工程基坑的施工工作面大、基坑排水要求较高、基坑排水任务较重的时候，需配备一些动力设备与备用水泵，方便大气降水或者出现故障时可以立马使用，不耽误整体的施工进度。对于有施工条件的水利工程来说，可以利用由电力发动的潜水泵与水泵进行施工，但在施工的过程中需在保障供电安全的基础上安全用电。

6、在进行井管施工的过程中，需在滤水管的位置设置扶正器，一般按照5m一组的原则进行安装。每一组由4～7片扶正器组成，严防滤水管偏向钻孔的一边而不能保持居中的位置。

五、结语

综上所述，在水利工程项目建设的过程中，基坑排水工作是决定工程项目建设的基础性工程，由于水利工程建设施工高度一般比地下水与地面水的水位较低，这致使水利工程施工常遭受基坑大小范围内地下水与降水以及围堰渗水等问题的不利影响。因此，在这个施工过程中施工人员应该综合考虑工程所在地现场的实际情况合理的选用排水技术对基坑内的积水进行排除。

参考文献：

[1] 陈锡清：《浅谈基坑工程降排水方案的优化设计》，《福建建设科技》，2007年03期

[2] 张银来：《水利工程基坑排水施工技术》，《技术与市场》，2011年05期

[3] 邢桦楠 王明涛 袁侨：《水利工程基坑排水施工技术综述》，《河南科技》，2011年16期

[4] 陈贫元：《对水利工程施工技术有关问题的思考》，《中国高新技术企业》，2010年18期