试论水利工程基坑排水施工技术

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摘要：水利工程一般规模较大，包含了较多的环节，内容十分丰富，其中基坑排水施工是基础施工中的重要构成，其能够强化土基的承载能力，强化其稳定性，保障安全性。本文就主要对水利工程基坑排水施工技术相关问题进行了简要分析。

关键词：水利工程；基坑排水；施工技术

中图分类号： TV 文献标识码： A

引言

在水利工程项目的地基处理中，建基面往往比地表或地下水位要低，所以极易受到渗水、基坑降雨积水和地下水等因素的影响，给水利工程建设带来诸多不便。为了解决上述问题，基坑排水工作是不可或缺的重要环节。

一、基坑排水简介

1、地基土质的分析

地基有强透水地基（砂砾石、卵石地基）和弱透水地基（黏土、壤土地基）之分，使其对排水的要求也不同。一般情况下，在施工前可以采用挖坑或手摇钻钻探的方法取得地基土样，并了解地基各位置和不同深度的土质和地下水位等相关资料，为基坑开挖时确定排水准备工作提供依据。在江河沿岸、基坑土质不均匀等难以掌握地基土质情况的区域，在开挖过程中应根据实际情况采取相应的措施处理后，再进行挖掘。

2、基坑排水施工的分类

在水利工程建设中，做好基坑排水工作不仅有利于保证基坑的施工质量，还能提高水利工程的整体质量。按照基坑排水的施工时间顺序，可将基坑排水的施工分为以下两类。

（1）基坑开挖前的初期排水

在基坑开挖前，要做好基坑工程的初期排水工作，以排出基坑内部覆盖层中的积水和截断外来水。截断外来水工作具体分为以下两点：①截断基坑周边的溪流、泉水等，避免其流入基坑；②在基坑边坡5m以外设置截水沟，以减少雨水汇入。这一做法可增强基坑开挖过程中边坡的稳定性，同时能有效增加基坑的排水量。

（2）基坑开挖后的再次排水

在基坑开挖完毕后，也需要进行排水工作，主要排出围堰体和基础的渗入水、自然降雨和施工废水等。其目的是：增加边坡的稳定性，防止细砂、粉砂土层发生流砂和管涌，防止黏土性基坑底部因地下水位的顶托而隆起，最重要的是创造良好的干地施工条件，保证主体工程的施工质量。

二、设计水利工程基坑排水方案

常见的水利工程中，基坑排水方案的设计包含两项重要内容。

1、基坑降水，降水设计主要是避免基坑开挖出现大量水分涌出，因为在基坑开挖初期，需要实行深度开挖，首先需要穿过填土层，然后找准强亲水土质，在此过程中，较容易挖到涌水流，影响基坑后期构建的稳定性。所以，需对基坑排水实行降水设计，尽量降低土质内探测到的水位，降水时，以承台为标准，驱使水位下降，与承台保持50cm的距离即可。

2、降水方案，采取基坑降水中最为常用的降水法，针对降水深度，选择合适的方案，例如：降水幅度比较大，选择管井降水，较小者，选择明沟法，最终两者都需在降水过程中开挖排水渠道，排出降水过程中，遗漏的水分，同时还可预防降水过程中，旁侧形成的水流。

由此可见，排水技术使用前，先对基坑进行严格设计，尽量排除影响施工技术使用的全部因素，确保排水技术的施工环境，同时在方案设计过程中，增加水利工程现场考察的频率，帮助工程人员发现基坑最优质的排水设计，提高方案与现场施工的实际结合度，一方面可以为排水技术的施工创建安全的环境，另一方面保障工程人员熟悉施工现场，如遇到突发事件，及时采取对策，避免事件涉及范围扩大，影响排水施工的质量，进而降低施工现场的安全环境。所以，在基坑排水技术施工前，重点对其进行方案设计，体现方案设计的优势，提高排水技术的效果。

三、深基坑排水技术

1、井管施工技术

一般情况下，进行井管施工中，如大锅锻造孔，需要使用水冲沉井工具及钻井器械。如果井管外径尺寸为40～50cm，大锅锻造孔的直井则70～80cm。该过程中井壁容易坍塌，需要使用比重为1.2的泥浆，对井壁进行加固，孔中泥浆的高低需要超过地下水水位，但是不能超过井管管口。

在钻孔的深度达标后，先下放性能一般的混凝土底管，再下放无砂性质的混凝土管，而透水性、混凝土浇筑质量良好的井管则放置于最下部。上述过程中，可以使用细的钢丝绳将井管底部吊环穿起来，制作一个活扣，利用插钎将井管牢牢的固定。

抽动插钎上额拔钎副绳，将其从井管中抽至地面，再利用人力或者机械绞车实施控制，将井管在按照顺序一节一节的下放至孔内。各个井管需要有一部分露出地面，使用170℃的胶结剂均匀涂抹在井口，取宽度为20cm左右的麻袋片或者玻璃丝布，把相邻的管口之间的缝隙包裹严实，最后使用长度为40cm左右，宽度为4cm左右的木板或者竹片，贴在井管的外面，最后使用14型号的铅丝将管井绑扎牢固。

在井管下放结束后，在井管底部填入各种物质，包括黄沙、碎石、细砾石等，厚度保持在0.5m左右，再使用粗砂及细砾石将井管与钻孔之间的空隙填充紧实，厚度应超过10cm，保障井管的牢固度。

2、明沟排水技术

根据来源的不同，可以将基坑所排水分为不同的类型，包括围堰积聚余水、大气降水、基面渗水、基面泉水、基坑周围渗水等，在围堰完成后需要将其及时排出，保障基坑的稳定性。

在进行排水时尽量利用下游河流或者水库水位地形低的优势，将其积水自然的排走，残留的水则需要设置排水沟将其引导至人工排水井，或排至地形较低的位置，利用设备将其抽走。

排水沟在布置时，有不同的方式，其中一种是如果基坑开挖较深，或者面积较大，土质不佳，且地下水位较高，造成渗水的情况较为严重，应根据等高线的位置采用分层的方式设置数量不等的排水井或者排水沟；另外一种则是如果基坑的周边从高出到低处依次开挖排水沟，则需要将渗水缓慢的引导至集水井，在使用水泵等设备将其抽出排走。

3、降低地下水水位的施工技术

一般情况下，如果粉土及粉砂基础处于地下水水位较高的位置，基坑会出现渗水现象，粉土与粉砂无法承受渗水出溢坡降，土粒与渗水均会不断的移动位置，在进行基坑开挖时，引起流砂、管涌等严重情况，影响基坑排水的施工状况。

如果仅仅使用砂砾铺垫反滤层，放缓边坡或者铺垫其他材料等，来避免管涌及流沙，其不仅会明显增加工程的成本，也会影响到基坑排水的施工质量及进度，因此需要在水利工程基坑的周围设置射流排水系统，或者配备井管排水装置，不断优化地基施工的技术，强化基础结构等，才能保障基坑的质量。

四、排水施工中的注意事项

1、布置排水干沟时，应尽可能不对施工产生干扰，需存在一定坡度，对集中渗水提供便利，结合渗水量和纵坡将干沟的断面进行确定，因此在基坑放样时应与排水需要进行综合考虑，适当将基坑开挖范围扩大。

2、通常情况下，集水井的大小应与所用水泵10min～15min的出水量相适应，尽可能地加大，确保集水井的深度与水泵工作深度相符，同时，与基坑工作面相比，将排水水面控制在其30cm～50cm范围内即可。

3、井径和管径的合理选择。要求管径和井径应有一定的环状间隙存在，对有效阻砂透水的滤料实施填充，从而实现水清砂净的效果。在需水量满足的前提下，禁止盲目对管径加大，否则不仅会使施工难度提升，而且还会增加施工和成本。

4、建成井管之后，必须与抽水实验的结果相结合，采用抽水设备，禁止私自对大泵进行安装，否则会导致管井出水量超出正常出水量，由于有较大流速而导致大量出砂产生，因此在对井管进行施工时，应在滤水管部位设置扶正器，通常情况下，每隔5m～6m对一组扶正器实施安装，每一组由4～6片构成，避免孔中出现滤水管不居中的现象，当向一面偏向时，会导致该面没有或有较少滤料存在，使过滤作用失去，导致涌砂发生。

结束语

总之，基坑排水是水利工程项目建设中的关键环节，是保证施工质量、进度、安全的基础。因此，从基坑开挖前期到开挖完成，再到主体工程施工的整个周期中，都应做好排水工作。在实施过程中需根据不同的地质和水文情况，采取相应的排水方法，以确保基坑排水的有效性和高效性。

参考文献

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