水利工程建设中基坑排水技术的应用

孙达勇　吴媚红

摘 要：探讨了水利工程建设中基坑排水技术的应用，分析了基坑排水施工的分类、措施以及应注意的问题，以不断完善基坑排水的技术，促进水利工程建设项目质量的提高。

关键词：水利工程；基坑排水；地基；施工质量

中图分类号：TV551.4+1 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）16-0075-02

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。因此，对水利工程建设中基坑排水技术的应用进行了如下分析。

1 基坑排水简介

1.1 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。

1.2 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。

1.2.1 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5 m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。

1.2.2 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。

2 基坑排水施工的具体措施

2.1 开挖明沟进行排水施工

基坑排水施工包括排出围堰形成后基坑内的积水、雨水、地下渗水和施工废水等。在施工中，应当根据地形分析基坑的来水情况、基坑的范围大小、开挖深度等，可根据不同的地质情况采取相应的排水措施。当围堰建成后，可以利用下游水位较低的地形特点自流排水，将积水经排水沟引入人工开挖的积水集中区，并用水泵排出，从而使基坑的泥土固结、干燥。排水沟的开挖一般有以下几种布置形式：①在基坑四周采取自高向低的方式开挖明沟，将积水引入集水井中，再用水泵排出。②如果开挖的基坑范围较大、深度较深、地下水位较高、土质差、渗水量大，则采取从高到低开挖明沟的方式是不可行的，此时，需要沿等高线分层设置排水沟和排水井，将积水引出，并用水泵排掉。③当开挖的基坑范围较小、渗水量不大时，可顺纵向采取自上而下的方式开挖排水沟，并在其下方设置集水井排水。也可以同时开挖几条横沟将积水引入纵沟，将水集中引到排水井，并用水泵排出。

2.2 利用井管排水系统降低地下水位

在基坑开挖过程中，如果发生渗水现象会使位于地下水位较高处的粉土、粉砂基础发生流砂、管涌等现象，给工程施工带来不利的影响。导致发生管涌现象的外因是地下水位偏高，渗水的溢出坡度超过了粉砂、粉土所允许的范围，使土粒随着渗水而流动，进而发生管涌现象；内因是粉砂、粉土具有颗粒细小且不均匀的结构特点，使渗水的溢出坡度变小，进而造成管涌现象。因此，在粉砂、粉土的地基上施工时，降低地下水位是保障工程顺利施工的关键。在粉土、粉砂的地基上施工时，如果采用放缓边坡、铺垫砂砾反滤层等方法来减少流砂和管涌的发生，其工程量会相应增大，不但增加了资金投入，还会对整体施工建设造成干扰。所以，在降低地下水位时，一方面可从施工工艺或基础结构上采取措施，比如沉箱或沉井，以尽量减少因基坑排水所造成的额外投入；另一方面，可以在基坑周围设置井管排水系统排水，以降低地下水位，避免管涌、流砂等现象发生，确保主体工程的顺利进行。

3 基坑排水工作中应注意的问题

基坑排水工作中具体应注意以下三方面的问题：①在基坑排水时，最常使用的方法是开沟排水。开挖排水沟时，干沟的布置应尽量避免干扰工程施工，同时，要有一定的纵坡，以便进行集中渗水，水沟断面的选择应由渗水量决定。②在集水井建成后，需要依据抽水试验的结果选择合适的抽水设备，不可盲目挑选，一般选择小流量、高扬程的水泵，这样可以有效控制抽水量和流速，避免发生流砂现象。集水井正常抽水时，水位降低的高度不能低过第一个取水层的过滤器，以免损坏过滤器的缠丝。③通过水泵排出基坑的积水，需要将积水引到距离基坑有一定距离的地方，防止积水回流至基坑。为了保持排水沟的畅通无阻，需要安排专人对排水沟进行定期清理和维护。进行清理时，洗井的方法需根据含水层的土质、泥浆使用等情况来确定。对于成孔时间较长、泥浆消耗大的井，可采用活塞、提桶、水泵、空压机等联合洗井方式，以提高洗井速度，进而更好地完成基坑排水工作。

4 结束语

综上所述，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

[1]王东明.论述基坑排水技术在水利水电工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2013（09）.

[2]李飞.探讨水利工程基坑排水施工技术[J].科技与企业，2013（10）.