基坑排水施工技术在水利工程中的应用探析

摘要：在水利工程施工建设中，基坑施工是重要的施工环节，需要重视基坑施工建设中的常见问题，并及时对这些问题进行处理。文章首先对基坑排水方案和降水方案进行了分析，然后对基坑排水施工技术进行了探讨，最后对施工过程中的注意事项进行了分析。

关键词：水利工程；基坑排水方案；降水方案；施工技术；施工建设 文献标识码：A

中图分类号：TV74 文章编号：1009-2374（2016）18-0126-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.18.062

水利工程施工建设中，在地基工程和基础工程施工时，由于施工高度均是在地面水和地下水以下，施工过程中很容易受围堰渗水和地下水等问题的影响。为了保证工程质量，需要做好基坑排水工作。良好的施工技术不仅可以提升地基的承载力，还可以保证地基基础的安全性和稳定性，所以很有必要对水利工程基坑排水施工进行研究，在促进水利工程发展方面均具有重要意义。

1 基坑排水

1.1 分析地基土质

地基类型主要包括两种，即弱透水地基和强透水地基，它们对排水的要求各不相同。通常情况下，在施工以前可以采取手摇钻探和挖坑的办法来对地基土进行抽样检测，从而对地下水位、不同深度的土质以及地基各位置的土质进行充分的了解，为基坑挖掘的时候，确定排水准备工作提供较好的根据。对于基坑土质不均匀、江河沿岸等比较难于掌握地基土质类型的地区，在对其进行挖掘的时候，一定要根据实际情况来选择最佳的处理办法。

1.2 基坑排水施工的类型

水利工程建设的时候，高效地完成好基坑排水工作，有利于基坑质量的不断提高，使水利工程的整体质量得到不断提高。依据基坑排水施工的时间顺序，基坑排水施工可以分为以下两种类型：

1.2.1 初期排水。挖掘基坑以前，一定要安排好基坑工程的初期排水工作，使基坑内部覆盖层的积水全部排出去，同时将外来水截断。外来水截断的时候，可以使用以下两种类型：（1）将基坑四周的泉水、溪水全部截断，防止流入到基坑中；（2）设置截水沟在基坑边坡5m以外的地方，防止雨水流入到基坑中。这样可以高效地预防基坑挖掘时出现边坡失衡的情况，使基坑的排水量得到有效增加。

1.2.2 再次排水。基坑挖掘结束以后，一定要将排水工作做好，主要是将施工废水、自然降水、基础渗入水、围堰渗入水排出去。这样做的主要目的就是使边坡的稳定性不断提高，防止粉砂涂层和细砂层出现管涌和流砂的情况，防止地下水位将黏性土基坑底部顶起，同时为干地施工創造良好的条件，确保主体施工质量达到设计的标准。

2 设计基坑降水方案

2.1 降深要求

基坑挖掘的时候，需要把填土层挖穿并漏出强透水层的砂层，基坑的涌水量比较大，为了确保基坑壁的稳定、基坑挖掘的安全、防止出现流砂和涌水，在进行降水设计的时候，需要统一考虑基坑支护的施工降水和基坑降水，一定要将地下水位降到基坑承载面0.5m以下的位置，开挖基底要比基坑中心线处的降深高0.5m左右。

2.2 降水方案

管井井点降水和明沟降排水是深基坑降水经常会使用到的办法，其中降水深度较低的工程比较适合使用明沟降排水的办法。而对于地质条件差、基坑降深大、流砂多的基坑，设计采用管井井点降水方案，并挖掘明沟排水。施工过程中出现的地下水和基坑渗出的地下水需要使用明沟排水的办法进行处理。

3 基坑排水的施工技术

3.1 研究明沟排水的施工技术

在水利工程中，研究明沟排水施工技术主要包括如下内容：水利工程中基坑排出的水主要包括渗水、基坑周围的泉水、基面渗水、基面上的泉水、围堰形成以后积聚的余水以及大气降水等。要想制定出科学合理的排水施工技术就一定要依据基坑开挖的土质、基坑施工工期、基坑开挖深度、基坑范围的大小、地形以及基坑来水的状况等一系列信息来进行确定。围堰施工结束以后，基坑中的积水一定要及时的清理干净。排水时要利用好地势，最好使用自然流出的办法来排水，余水需要借助排水沟、人工排水井排出，最后使用水泵将剩余的积水排出。对基坑中的积水进行排出需要提前完成，这就会给水利工程基坑施工创造良好的空间和施工环境，使基坑可以有充足的时间来进行干燥，可以准确地了解基坑中的实际情况，为今后的水利工程施工创造良好的条件。在进行排水沟布置的时候，主要有两种办法：第一，当基坑挖掘的范围和深度较大的时候，会出现基坑渗水量较多、地下水水位升高以及土质较差的情况，此时设置排水沟和排水井的时候，需要按照等高线的位置逐层进行；第二，基坑四周依据由高到低的顺序挖掘排水沟的时候，渗水可以慢慢地向集水井中引流，使用水泵将所有的渗水清理干净。

3.2 研究井管的施工技术

在水利工程中，研究井管施工技术主要包括如下内容：通常情况下，水利工程井管施工的时候，经常会使用到的工具主要有水冲沉井工具和钻井器械，比较具有典型代表的是大锅锻造孔。井管的外直径在50cm左右的时候，大锅锻造孔的直径大约为80cm，使用1.1～1.2比重的泥浆进行固壁可以有效抑制大锅锻造孔出现井壁塌方的情况。大锅锻造孔施工的时候，井管管口要比孔中的泥浆高，地下水水位要低于孔中的泥浆面。当钻孔的深度达到设计值时就可以放井管了，先将普通混凝土底管放入其中，接着将无砂混凝土管放入，最后将建筑质量较好、透水性较高的井管放入。在井管放置的过程中，需要将细钢丝绳从底部吊环中穿过，在钢丝绳的上面设置活扣，井管固定使用插钎来完成，从井管中将插钎上的拔钎副绳拉到地面上来，使用绞车或者是人力对其进行控制，接着就可以慢慢将井管放入了。涂抹170℃的胶结剂在每一节井管露出地面的位置，两个井管相连接的地方使用玻璃丝或者是麻袋片缠好，井管外壁使用竹片或者是木板将其固定好，捆绑井管的时候需要使用的铅丝型号为14号。井管下方结束以后，需要填充细砾石、碎石和黄沙在井管的底部，填充的厚度为0.5m，钻孔和井管之间的缝隙需要使用细砾石和粗砂石进行回填，滤料的回填厚度一定要超过10cm。

3.3 研究粉砂与粉土基础

在水利工程中，研究粉砂和粉土基础在降低地下水水位时的施工技术主要包括如下内容：通常情况下，粉砂和粉土基础位于地下水水位最高处，在挖掘基坑的時候，受基坑渗水作用的影响容易导致流砂和管涌等灾害发生，从而给基坑排水施工造成一定的困扰。引发管涌问题的主要原因为地下水水位很高，渗水出溢的坡降高出了粉砂和粉土的承受范围，从而导致土粒随着渗水出现不断的位移。除此之外，粉砂和粉土的颗粒比较匀称，它们所能承受的渗水出溢坡降值比较低。如果地基施工在粉砂和粉土基础上进行，其施工的重点是降低地下水水位。一般情况下，可以采用射流排水、安装井管排水设备、改善基础结构等。在预防管涌的时候，不可以采取铺垫柴梢、放缓边坡和铺垫以沙砾为主的反滤层的措施。上述措施不仅会使施工成本和工程量提高，还会对基坑排水的进度和整体施工质量造成一定的影响。

4 基坑排水施工的注意事项探讨

4.1 集水井

基坑排水过程中所使用的集水井的直径大小和水泵抽水15分钟的出水量基本相同，在工程施工的过程中选取的集水井直径大小要由工程的实际情况来决定。

4.2 排水干沟

在进行施工的时候，排水干沟也被称作龙沟。排水干沟布置的时候不可以与基坑排水整体施工相冲突，排水干沟需要有纵坡存在，这样比较有利于集中基坑渗水。基坑渗水量和纵坡决定了排水干沟断面的大小。

4.3 管井

在管井施工结束以后，根据管井抽水试验结果来挑选基坑抽水设备，没有进行抽水试验以前不可以乱使用水泵。这是因为管井中的出水量一旦比正常值大，受超高水流流速的影响，水中会包含大量泥沙在里面。管井正常工作的时候，第一个取水的含水层过滤器要比管井水位降深高，这样可以有效抑制过滤器被氧化而造成涌砂的情况。

5 结语

总而言之，在水利工程施工中，选择合理的基坑排水施工技术可以有效保证土基的承载力，提高地基基础的安全性和稳定性，如果不能合理地对地基施工中遇到的问题进行处理，那么很有可能会影响水利工程施工质量。本文分别对明沟排水施工技术、管井施工技术、粉土和粉砂基础排水施工技术进行了介绍，为基坑排水施工提供了参考。

参考文献

[1] 张银来.水利工程基坑排水施工技术[J].技术与市场，2011，（5）.

[2] 杨建柱，方成，李强.浅析水利工程基坑排水施工技术[J].科技博览，2010，（11）.

[3] 陈锡清.浅谈基坑工程降排水方案的优化设计[J].福建建设科技，2008，（3）.

[4] 王晓兵，董海霞.深基坑工程施工中存在的问题及技术处理措施[J].广东科技，2008，（16）.

作者简介：张强（1982-），男，吉林榆树人，黑龙江省八五二农场土地整理中心水利工程师，研究方向：水利工程。

（责任编辑：小 燕）