探討水利工程基坑排水施工技術(shù)

【摘要】隨著國(guó)家對(duì)水利工程投入的不斷加大，促使我國(guó)水利事業(yè)的建設(shè)進(jìn)程也在不斷加快。地基是一個(gè)工程的基礎(chǔ)，重要性不言而喻，水利工程地基相較于其他土建工程，其技術(shù)要求更高、施工難度更大，施工技術(shù)水平低下將會(huì)對(duì)整個(gè)水利工程質(zhì)量產(chǎn)生巨大影響。因此，本文就水利工程基坑排水施工技術(shù)進(jìn)行分析與探討。

【關(guān)鍵詞】水利工程；基坑排水；施工技術(shù)

水利工程地基施工主要在低于地平面以下的水位中進(jìn)行，在地基施工中地下水、雨水等必然會(huì)不斷滲流入基坑，因此，科學(xué)合理的基坑排水施工技術(shù)至關(guān)重要，不僅能妥善處理基坑內(nèi)積水問(wèn)題，還有助于提高地基承載能力，進(jìn)一步加強(qiáng)地基保護(hù)；反之，若是地基坑內(nèi)的水處理不當(dāng)，不僅會(huì)加大施工難度，使施工質(zhì)量得不到保障，還將對(duì)工程后續(xù)施工管理造成嚴(yán)重影響。

1.水利工程地基土質(zhì)分類介紹

水利工程地基土質(zhì)分類包括強(qiáng)透水、弱透水、不適水三類，且這三類土質(zhì)對(duì)排水要求也各不相同。因此，水利工程在施工前應(yīng)仔細(xì)了解施工現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)及地下水位等具體資料數(shù)據(jù)，例如采用挖坑、鉆探等辦法，獲取土樣，從而為水利工程基坑施工提供重要依據(jù)。又由于每條江、河土質(zhì)都不相同，獲取的資料數(shù)據(jù)不統(tǒng)一，導(dǎo)致情況復(fù)雜難以全部摸清，因此，在基坑開(kāi)挖設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮這種情況，實(shí)際開(kāi)挖時(shí)留有余地，而后結(jié)合開(kāi)挖后的具體情況采取有效的措施[1]。

2.水利工程基坑排水方案設(shè)計(jì)

2.1基坑降深要求。由于基坑開(kāi)挖時(shí)必然會(huì)出現(xiàn)大量水不斷滲流入基坑的情況，為了確保基坑開(kāi)挖施工安全，基坑四周支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，防止出現(xiàn)涌水和流砂，在進(jìn)行基坑排水方案設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)基坑排水和基坑四周支護(hù)排水施工進(jìn)行綜合考慮，必須確保排出的地下水位在基礎(chǔ)樁承臺(tái)底0.5米以下，并且還應(yīng)確保開(kāi)挖的基底必須高出基坑中心線位置降深0.5米以上。

2.2基坑排水方案。基坑排水的方法較多，當(dāng)前較為常用的主要有管井井點(diǎn)排水和明溝降排水兩種。若是所建工程為降排水深度不大的工程，則適宜采用基坑明溝降排水。此外，不同的地質(zhì)特點(diǎn)及工程降深要求，采用的降排水方法也不同，例如在有些地質(zhì)特點(diǎn)及工程降深要求上，能同時(shí)采用以管井井點(diǎn)降水為主和明溝降排水為輔兩種降排水方法，且明溝排水的主要作用為收集基坑內(nèi)滲出的地下水和施工過(guò)程中產(chǎn)生的其他地下水[2]。

3.水利工程基坑排水施工技術(shù)

3.1明溝排水施工?；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(shù)的選擇應(yīng)根據(jù)基坑所在地形、基坑大小、基坑所在土質(zhì)、工期、基坑開(kāi)挖深度并結(jié)合基坑進(jìn)水情況來(lái)確定。在基坑開(kāi)挖施工且完成圍堰后，必須迅速將基坑內(nèi)的積水排出，采用的方法為：充分考慮并利用下游水位低這一地形條件進(jìn)行自流排水，若是存在余水，應(yīng)采取人工開(kāi)挖排水溝或用水泵將余水引導(dǎo)排出?；优潘ぷ鲬?yīng)盡早進(jìn)行，以便使基坑有干燥固結(jié)的時(shí)間，從而為后續(xù)施工的順利進(jìn)行提供一個(gè)良好的保障。若是存在地形條件的應(yīng)盡量使用地形自流排水方法，若是沒(méi)有條件的應(yīng)采取開(kāi)挖排水溝人為引導(dǎo)排水的方法。排水溝的布置形式主要有下列幾種：一是結(jié)合基坑實(shí)際情況，選取合適位置由基坑處自高向低開(kāi)挖排水溝，將坑內(nèi)積水引入集水井中采用水泵排出。二是若是基坑開(kāi)挖難度大，就應(yīng)沿基坑等高線分層設(shè)置排水井和排水溝，而后采用水泵將水排出。

3.2基坑基礎(chǔ)施工。若是開(kāi)挖基坑的地質(zhì)基礎(chǔ)為粉土和粉砂，在開(kāi)挖過(guò)程中，由于必然會(huì)出現(xiàn)滲水，這就極易導(dǎo)致管涌、流砂情況的出現(xiàn)，從而增加施工難度。地下水位過(guò)高是造成管涌出現(xiàn)的主要原因之一，一旦滲水出溢坡降超出粉砂粉土允許范圍，就會(huì)導(dǎo)致土粒隨滲水移動(dòng)，原因是粉砂粉土由均勻細(xì)小的顆粒組成，出溢坡降允許范圍較小，因此，若是開(kāi)挖基坑的地質(zhì)基礎(chǔ)為粉土和粉砂，為了確保施工進(jìn)行的順利，如何有效降低地下水位至關(guān)重要。防止管涌和流砂出現(xiàn)的辦法多種多樣，例如鋪墊砂礫反濾層、放緩邊坡等辦法，但是這些方法又會(huì)一定程度的增加工程量，這樣不僅會(huì)增加成本，又會(huì)對(duì)施工造成影響，所取得的效果也不理想。隨著這一問(wèn)題的產(chǎn)生，新的施工工藝也應(yīng)運(yùn)而生。例如從施工工藝或基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上采取措施的沉箱、沉井加水力沖填等新施工工藝，能有效防止和降低排水困難；從而降低地下水位上采取的措施或射流裝置或在基坑四周設(shè)置井管排水系統(tǒng)等新方法，均能取得較好的效果。

3.3井管施工。井管施工采取的方法主要為水沖沉井和鉆井工具施工。若是采用鉆井工具施工，當(dāng)井管外徑在45厘米左右時(shí)，選擇的鉆井工具直徑應(yīng)在75厘米左右，為了避免在鉆井工具造孔時(shí)出現(xiàn)井壁坍塌情況，應(yīng)采用比重合理的泥漿加固井壁，且井孔內(nèi)的泥漿面應(yīng)超出地下水水面，但是應(yīng)低于井管口40到60厘米，在鉆孔深度符合要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行井管下放工作：先下放普通砼底管，在順序沉放無(wú)砂砼管，最后將性能一般的井管放在上部，將性能優(yōu)越的井管放在下部，井管安放過(guò)程中，做好一系列安全措施，而后順序、有節(jié)奏的進(jìn)行下管，每節(jié)管子安放完成后應(yīng)迅速進(jìn)行固定，并清洗干凈后涂抹熱膠結(jié)劑，而后進(jìn)行上一節(jié)井管的安放，并在井管接縫口涂抹熱膠結(jié)劑，再采用粗布或是玻璃絲布纏結(jié)在上下管接縫處，為了確保井管垂直，還應(yīng)采用4跟長(zhǎng)為35厘米、寬為3.5厘米的木板或竹片將其緊貼在井管外壁，并用鉛絲綁扎牢固，待全部井管安放完畢后，應(yīng)先填埋50厘米厚的黃砂于底管內(nèi)部，再填埋50厘米厚的細(xì)礫石或碎石，直至鉆孔和井管內(nèi)無(wú)空隙，以起到攔砂濾水的作用[3]。

4.基坑排水技術(shù)施工應(yīng)注意的問(wèn)題

一是排水溝的設(shè)置應(yīng)以不影響正常施工為前提，為了方便滲水集中還應(yīng)具有相應(yīng)的縱坡。還應(yīng)結(jié)合滲水量與縱坡來(lái)確定排水溝的斷面，因而在進(jìn)行基坑放樣的過(guò)程中應(yīng)對(duì)排水需要進(jìn)行考慮，如有需要應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大基坑開(kāi)挖范圍。

二是集水井的大小，通常能根據(jù)所用水泵的出水量計(jì)算得出，集水井深度應(yīng)符合水泵工作深度要求，同時(shí)確保基坑工作面應(yīng)超出排水水面40厘米左右。集水井管徑與井徑間應(yīng)具有一定的環(huán)狀間隙，以便填充濾料起到阻砂透水的作用。

三是完成管井建造后，應(yīng)按照抽水實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果，選擇合適的抽水設(shè)備。選擇合適的抽水設(shè)備正常進(jìn)行管井抽水時(shí)，管井的水位降深應(yīng)低于第一個(gè)取水含水層的過(guò)濾器，以此防止過(guò)濾管出現(xiàn)氧化、損壞情況，從而導(dǎo)致涌砂情況出現(xiàn)。

四是井管施工時(shí)，必須在濾水管部位安裝扶正器，通常應(yīng)每間隔5米左右安裝一組扶正器，以此避免濾水管在孔導(dǎo)內(nèi)出現(xiàn)偏移，導(dǎo)致過(guò)濾作用被大大降低，從而造成涌砂。

五是在使用水泵排出基坑滲水時(shí)，應(yīng)確保排出基坑外的滲水與基坑存在一定距離，避免排出的水再次回滲入基坑。為了確保排水溝通暢，應(yīng)指派專業(yè)負(fù)責(zé)，時(shí)常對(duì)排水溝進(jìn)行清理和維修[4]。

5.結(jié)語(yǔ)

總之，本文從水利工程地基土質(zhì)分類介紹，水利工程基坑排水方案設(shè)計(jì)，水利工程基坑排水施工技術(shù)，基坑排水技術(shù)施工應(yīng)注意的問(wèn)題幾方面進(jìn)行了分析與探討，對(duì)水利工程基坑排水施工技術(shù)的應(yīng)用具有十分重要的意義，不僅有助于提高水利工程基坑排水施工技術(shù)，還有助于促進(jìn)我國(guó)水利工程的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]劉寶平.水利工程基坑排水施工技術(shù)[J].河南科技，2010，20：38.

[2]張銀來(lái).水利工程基坑排水施工技術(shù)[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2011，05：91.