水利工程建設中基坑排水技術的應用及實施要點

羅家志

成都市雙流區(qū)水務局 四川 成都 610200

水利工程建設因其特殊性，也面臨不少的質量通病。其中，水利工程基坑部位較易出現(xiàn)滲水問題，對工程的質量及壽命產(chǎn)生不利影響。立足新時期水利工程建設實踐，普及水利工程建設中基坑排水技術的相關應用要點，對提高水利工程的質量表現(xiàn)及安全性能具有重要的現(xiàn)實意義。

一、常見的水利工程基坑排水施工技術形式及施工要點

（一 ）水利工程明溝排水施工技術

此技術形式主要適用于一般規(guī)格的水利工程，特別是水利工程自身對基坑排水不具備過高要求時。技術原理是充分借助基坑具有的地形優(yōu)勢，由基坑自行完成基坑水的排出。明溝排水施工較為常用，排水順暢度高，不需過于復雜的施工設備，操作方面也較為便捷。根據(jù)排水溝布設環(huán)節(jié)的差異，明溝排水施工技術又可分為如下幾類：

第一，將排水溝布設于基坑的四周。從基坑周邊開始延伸施工，采取由高及低的方法開挖工程排水溝，實現(xiàn)基坑水的引流匯集，一般匯集到水井，最后借助水泵實現(xiàn)排水目的。第二，將排水溝（井）布設于基坑等高線部位。沿著與基坑相同高度的等高線開挖排水溝或井，但排水溝采取分層設置方式，依靠排水溝與排水井實現(xiàn)引水及水泵排水。這一明溝布設方式適用于較大開挖深度、工程地下水富集、開挖面廣以及基坑土質狀況不佳的水利工程。第三，將排水溝布設于基坑軸線方向。順著基坑縱向軸線方位，遵循先上后下的步驟開挖排水溝，在排水溝下游部位設置集水井，使基坑內存水能夠經(jīng)由橫縱溝排入排水井。這一方式適用于較小開挖深度、工程滲水量不大及基坑土質狀況表現(xiàn)較好的水利工程。

應用明溝排水施工技術要把握以下幾個施工要點：一是三種排水溝布設形式都應使排水溝具備足夠的坡度，避免集水受阻；二是布設排水溝要綜合考慮水利工程后續(xù)施工作業(yè)，兩者應同時進行或前者不對后者造成干擾；三是合理界定排水溝的寬度及深度大小，依據(jù)工程的基坑排水量來確定。

（二 ）水利工程井管法排水施工技術

井管法排水施工技術主要原因是將井鉆于水利工程基坑周圍，將混凝土濾管放置在井底處，借助水泵等設備對井中存水進行提取。這一施工技術形式適用于基坑土具備較強滲水性，地下水位較高，需對水位進行降低的情況。相關操作要點如下：

第一，鉆孔。鉆孔主要采用旋鉆機完成，以井管外徑為參考，鉆孔直徑要較之大300mm。鉆孔施工同步做好固壁保護，固壁主要采用比重為1.2的泥漿材料。鉆孔全程，確保井孔泥漿面高于地下水面，并且與井口保持500-600mm間距。

第二，井管下放。這一操作要在鉆孔具備相應的深度要求后進行。下放操作遵循如下要點：①普通混凝土管先放，無砂混凝土管后放；②井管透水性及澆筑質量表現(xiàn)較好及性能表現(xiàn)一般的分別放置在下方及上方；③使用熱膠粘結劑對相鄰井管加以充分粘結，必要時應使用粗布、玻璃絲布或木板竹片對接縫進行包裹，起到固定井管接頭，使其始終保持垂直的作用。

第三，濾料回填。主要對鉆孔、底管內部、井管等連接處的空隙進行濾料的回填。將黃砂填入底管，厚度大小以450-500mm為宜；將粗砂及細礫石再填入其中，兩類材料的厚度大小與黃砂保持一致；將粗砂填入井管與鉆孔間隙中，提高濾水和攔砂表現(xiàn)。根據(jù)含水土層平均直徑確定粗砂或細礫石直徑，后者要高于前者8-10倍。

應用水利工程井管法排水施工，要注意以下幾個事項：首先，扶正器需與濾水管同步安裝，安裝間隔距離設定為5m，如此一方面保障濾水管充分發(fā)揮過濾功能，另一方面通過讓濾水管居中保持在孔內，減少涌砂概率。其次，井管及鉆孔直徑選取時，嚴格按照水利工程井管法排水施工規(guī)范標準，不能設置過大或過小，降低后續(xù)的施工難度。第三，井管法排水施工要輔之以抽水實驗，據(jù)此確定抽水設備容量。

（三 ）水利工程井點法及降水法排水施工技術

如水利工程規(guī)模較小或者不具備過深的基坑深度，并且地下水位也不高，此時可以選用井點法排水施工技術。在基坑周邊部位設置井點，采用水管進行連接，形成排水系統(tǒng)，對排水系統(tǒng)內部存水進行泵抽。如基坑范圍不大，一般以塑料管作為水管類型，反之，則宜選用鋼管。如水利工程地下水位較高并且基坑土質以粉土或粉砂為主時，此時有極大概率出現(xiàn)滲水、管涌及流砂。此時應采用降水法對地下水位進行降低操作，現(xiàn)階段較常采用的技術形式有沉井加水力沖填法、沉箱法、射流裝置法等，應用效果較好。

二、提高基坑排水技術應用水平的相關思考

（一 ）控制水利工程集水井大小

一般而言，設置的集水井如過小，當積水被水泵抽干后會增大水泵干抽短路的幾率，但如集水井設置過大，會導致基坑排水施工大幅增加施工成本。集水井容水量大小要與水泵出水量保持均衡，容水量要高于水泵10至15分鐘的出水量。在集水井深度上，排水水面應和基坑工作面保持400mm的距離。

（二 ）合理選擇及有效管理水泵

第一，在水泵選擇上嚴格參照水利工程抽水試驗數(shù)據(jù)。尤其注意避免水泵抽水量與排水量的關系，避免水泵出現(xiàn)干抽或抽水不及時問題。第二，針對基坑面積及滲水量大的基坑，應設置備用水泵，確保水泵連續(xù)抽排水作業(yè)。第三，合理選擇水泵排水位置，提高排水效率。最合理的排水位置，一是確保排出的水不回滲，二是排水距離盡量越近越好。

（三 ）做好基坑排水設施清理維護

為避免基坑排水設施出現(xiàn)堵塞問題及排水中的損壞問題，應定期做好基坑排水設施的清理維護，清理范圍包括水泵、排水溝、排水井、井管等，清洗清除各部位的沉淀，提高基坑排水效率。

結語：

水利工程基坑排水施工是提高工程質量效益的前提基礎，在選擇水利工程基坑排水施工技術形式時，應結合水利工程實際情況，因地制宜，嚴格按照排水及滲水實驗要求，確定相應的排水設備規(guī)格及排水施工操作要點，以此提高工程排水效率，助力打造精品水利工程。