水利工程基坑排水施工技術(shù)的應(yīng)用及分析

李大鵬+楊續(xù)

摘 要： 隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與改革開放的不斷深化，我國水利工程建設(shè)事業(yè)正進(jìn)入一個(gè)黃金發(fā)展時(shí)期。基坑排水施工技術(shù)作為水利工程建設(shè)中的重要流程與內(nèi)容，在保護(hù)地基安全與提升地基承載力等多個(gè)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的促進(jìn)作用。但若是施工質(zhì)量不合格，極有可能給水利工程的整體施工造成巨大危害。因此，文中將從基坑排水的角度出發(fā)，對水利工程基坑排水方案設(shè)計(jì)、施工技術(shù)要點(diǎn)及注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞： 水利工程；基坑排水；施工技術(shù)

一、水利工程基坑排水方案設(shè)計(jì)

1、基坑降深要求

對于水利工程來說，在進(jìn)行基坑挖掘的過程中，會造成大量的水不斷地涌入到基坑中，這就需要對其周圍做支護(hù)穩(wěn)定操作，避免涌水和流砂現(xiàn)象的產(chǎn)生，從而提高基坑開挖的安全性和穩(wěn)定性。當(dāng)進(jìn)行基坑排水方案設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對基坑排水和周圍支護(hù)施工加以充分考慮，并且要確保所排出的地下水水位在基礎(chǔ)樁承臺底的0.5m以下，滿足基坑排水施工的要求。同時(shí)，在進(jìn)行基底開挖時(shí)，應(yīng)有效地降低基坑中心線的位置。

2、基坑排水方案

基坑排水主要具有兩種方法：管井井點(diǎn)排水和明溝排水。在進(jìn)行實(shí)際施工時(shí)，施工人員應(yīng)對施工具體情況進(jìn)行詳細(xì)的分析。比如：如果水利工程的排水深度較低，可以采取明溝排水法。另外，還要認(rèn)真、仔細(xì)分析不同工程的地質(zhì)特征和工程的降深情況，通過采取不同的排水方法，確保水利工程的質(zhì)量。

二、水利工程基坑排水施工技術(shù)要點(diǎn)

水利工程項(xiàng)目基礎(chǔ)施工即為基坑工程，其施工質(zhì)量對于整個(gè)工程項(xiàng)目起到重要作用。在基坑施工過程中排水和防水施工極為關(guān)鍵，如基坑內(nèi)部出現(xiàn)積水的現(xiàn)象，且沒有及時(shí)處理，則水利工程質(zhì)量將受到嚴(yán)重影響。為此，必須充分掌握基坑排水施工技術(shù)要點(diǎn)。

1、明溝排水施工

基坑所需排出的水分主要包括：地面滲水、圍堰積聚的余水、地下泉水以及雨水等，應(yīng)結(jié)合基坑所在地形、土質(zhì)、工期、基坑大小、基坑開挖深度以及基坑進(jìn)水情況相結(jié)合，確定基坑排水技術(shù)。當(dāng)基坑開挖施工且圍堰完成之后，必須及時(shí)排出基坑內(nèi)積水，運(yùn)用的方法主要包括：將下游水位低的地形條件充分考慮，開展自流排水，當(dāng)有余水存在時(shí)，應(yīng)運(yùn)用人工開挖排水溝或采用水泵排出余水。應(yīng)盡早開展基坑排水工作，便于基坑存在干燥固結(jié)的時(shí)間，從而為后續(xù)施工的順利開展產(chǎn)生有利作用。若有地形條件存在時(shí)，應(yīng)盡可能對地形自流排水方法進(jìn)行運(yùn)用，若沒有條件則應(yīng)運(yùn)用開挖排水溝人為引導(dǎo)排水的方法。布置排水溝的形式主要包括以下幾種：

（1）與基坑實(shí)際情況相結(jié)合，確定合適位置從基坑位置由高向低對排水溝進(jìn)行開挖，向集水井內(nèi)引入坑內(nèi)積水，并采用水泵徹底排出。

（2）若有較大基坑開挖難度存在時(shí)，則應(yīng)沿基坑等高線分層對排水井和排水溝進(jìn)行設(shè)置，然后由水泵統(tǒng)一排出。

與設(shè)計(jì)中不同的組合相結(jié)合，估算排水量的方法主要包括：計(jì)算降雨量，根據(jù)抽水時(shí)段中當(dāng)天排干的最大日降水量進(jìn)行明渠排水降雨量的計(jì)算。估算施工廢水的水量時(shí)，應(yīng)與氣溫條件及混凝土養(yǎng)護(hù)要求進(jìn)行確定。

2、基坑基礎(chǔ)施工

若基坑開挖基礎(chǔ)地質(zhì)為粉砂和粉土?xí)r，在開挖過程中，由于必定會有滲水出現(xiàn)，則會造成流砂、管涌等問題產(chǎn)生，進(jìn)一步提升了施工難度。導(dǎo)致管涌出現(xiàn)的主要原因之一則是地下水位過高。一旦滲水向粉砂粉土范圍內(nèi)流入，則會造成土粒隨滲水移動(dòng)，由于粉砂粉土的構(gòu)成包括均勻細(xì)小的顆粒，有較小的出溢坡降循序范圍，所以，當(dāng)基坑地質(zhì)基礎(chǔ)開挖為粉土和粉砂時(shí)，為了使工程的順利開展得到保障，最為關(guān)鍵的則是如何將地下水位降低。避免管涌和流沙產(chǎn)生的方法相對較多，例如：砂礫反濾層的鋪墊、放緩邊坡等，在一定程度上這些方法都會使工程量增加，不僅會對成本得到增加，而且還會影響施工，使得施工效果不盡人意。隨著出現(xiàn)的一系列問題，促使新的施工工藝逐漸形成，例如：運(yùn)用沉箱、沉井加水力充填等新施工工藝在施工工藝或基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上開展，使排水困難得到有效防止和降低，從而在地下水位降低中采用方法、射流裝置以及基坑四周景觀排水系統(tǒng)等的設(shè)置，都能有顯著的效果形成。

3、井管施工

井管施工主要運(yùn)用的方法包括鉆井工具施工和水沖沉井。若對鉆井工具施工進(jìn)行運(yùn)用時(shí)，當(dāng)井管外徑處于45cm左右時(shí)，鉆井工具的直徑應(yīng)為75cm左右，為了在鉆井工具施工中將鉆孔產(chǎn)生的井壁坍塌情況得到避免，應(yīng)運(yùn)用合理比重的泥漿實(shí)施井壁加固，井孔內(nèi)的泥漿面應(yīng)達(dá)到地下水水面以上，與井管口相比，使其低于40～60cm即可。當(dāng)鉆孔深度與要求相符時(shí)，應(yīng)對井管下放工作做好：首先對普通混凝土底管放好，再對無砂混凝土管實(shí)施順序沉放，最后在最上部放入性能一般的井管，而在下部放上性能優(yōu)越的井管。在安放井管的過程中，應(yīng)對一系列安全措施做好，隨后通過有節(jié)奏、有順序的要求進(jìn)行下管，安放完每節(jié)管子之后，應(yīng)實(shí)施迅速固定，并通過干凈清洗后對熱膠結(jié)劑涂抹，放入上一節(jié)井管，運(yùn)用熱膠結(jié)劑在井管接縫口實(shí)施涂抹，在上下管接縫處纏結(jié)粗布或玻璃絲布，為了使井管垂直得到保障，還應(yīng)在井管外壁運(yùn)用4根長35cm、寬3.5cm的模板或竹片進(jìn)行緊貼，通過鋼絲的綁扎牢固，使全部井管安放完成之后，在底管內(nèi)部先對厚度為50cm的黃砂進(jìn)行填埋，后填埋同等厚度的碎石或細(xì)礫石，確保井管內(nèi)和鉆孔中不會有空隙存在即可，從而發(fā)揮攔砂濾水的作用。

三、水利工程基坑排水施工質(zhì)量控制

1、布置排水干溝時(shí)，應(yīng)盡可能不對施工產(chǎn)生干擾，需存在一定坡度，對集中滲水提供便利，結(jié)合滲水量和縱坡將干溝的斷面進(jìn)行確定，因此在基坑放樣時(shí)應(yīng)與排水需要進(jìn)行綜合考慮，適當(dāng)將基坑開挖范圍擴(kuò)大。

2、通常情況下，集水井的大小應(yīng)與所用水泵10～15min的出水量相適應(yīng)，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(shí)，與基坑工作面相比，將排水水面控制在其30～50cm范圍內(nèi)即可。

3、井徑和管徑的合理選擇。要求管徑和井徑應(yīng)有一定的環(huán)狀間隙存在，對有效阻砂透水的濾料實(shí)施填充，從而實(shí)現(xiàn)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(shí)驗(yàn)的結(jié)果相結(jié)合，采用抽水設(shè)備，禁止私自對大泵進(jìn)行安裝，否則會導(dǎo)致管井出水量超出正常出水量，由于有較大流速而導(dǎo)致大量出砂產(chǎn)生，因此在對井管進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)在濾水管部位設(shè)置扶正器，通常情況下，每隔5～6m對一組扶正器實(shí)施安裝，每一組由4～6片構(gòu)成，避免孔中出現(xiàn)濾水管不居中的現(xiàn)象，當(dāng)向一面偏向時(shí)，會導(dǎo)致該面沒有或有較少濾料存在，使過濾作用失去，導(dǎo)致涌砂發(fā)生。

四、結(jié)束語

綜上所述，水利工程建設(shè)不僅有利于我國水資源的運(yùn)用，而且具有改善自然環(huán)境的作用，并對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)的發(fā)展具有積極的影響。基坑排水施工是水利工程施工的基礎(chǔ)，其施工質(zhì)量的好壞對整個(gè)水利工程的質(zhì)量具有直接的影響。為了提高基坑排水施工的質(zhì)量，必須要不斷提高基坑排水施工技術(shù)水平，從而促進(jìn)我國水利事業(yè)的發(fā)展。■

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