水利工程建设中基坑排水技术的应用及实施要点

罗家志

成都市双流区水务局 四川 成都 610200

水利工程建设因其特殊性，也面临不少的质量通病。其中，水利工程基坑部位较易出现渗水问题，对工程的质量及寿命产生不利影响。立足新时期水利工程建设实践，普及水利工程建设中基坑排水技术的相关应用要点，对提高水利工程的质量表现及安全性能具有重要的现实意义。

一、常见的水利工程基坑排水施工技术形式及施工要点

（一 ）水利工程明沟排水施工技术

此技术形式主要适用于一般规格的水利工程，特别是水利工程自身对基坑排水不具备过高要求时。技术原理是充分借助基坑具有的地形优势，由基坑自行完成基坑水的排出。明沟排水施工较为常用，排水顺畅度高，不需过于复杂的施工设备，操作方面也较为便捷。根据排水沟布设环节的差异，明沟排水施工技术又可分为如下几类：

第一，将排水沟布设于基坑的四周。从基坑周边开始延伸施工，采取由高及低的方法开挖工程排水沟，实现基坑水的引流汇集，一般汇集到水井，最后借助水泵实现排水目的。第二，将排水沟（井）布设于基坑等高线部位。沿着与基坑相同高度的等高线开挖排水沟或井，但排水沟采取分层设置方式，依靠排水沟与排水井实现引水及水泵排水。这一明沟布设方式适用于较大开挖深度、工程地下水富集、开挖面广以及基坑土质状况不佳的水利工程。第三，将排水沟布设于基坑轴线方向。顺着基坑纵向轴线方位，遵循先上后下的步骤开挖排水沟，在排水沟下游部位设置集水井，使基坑内存水能够经由横纵沟排入排水井。这一方式适用于较小开挖深度、工程渗水量不大及基坑土质状况表现较好的水利工程。

应用明沟排水施工技术要把握以下几个施工要点：一是三种排水沟布设形式都应使排水沟具备足够的坡度，避免集水受阻；二是布设排水沟要综合考虑水利工程后续施工作业，两者应同时进行或前者不对后者造成干扰；三是合理界定排水沟的宽度及深度大小，依据工程的基坑排水量来确定。

（二 ）水利工程井管法排水施工技术

井管法排水施工技术主要原因是将井钻于水利工程基坑周围，将混凝土滤管放置在井底处，借助水泵等设备对井中存水进行提取。这一施工技术形式适用于基坑土具备较强渗水性，地下水位较高，需对水位进行降低的情况。相关操作要点如下：

第一，钻孔。钻孔主要采用旋钻机完成，以井管外径为参考，钻孔直径要较之大300mm。钻孔施工同步做好固壁保护，固壁主要采用比重为1.2的泥浆材料。钻孔全程，确保井孔泥浆面高于地下水面，并且与井口保持500-600mm间距。

第二，井管下放。这一操作要在钻孔具备相应的深度要求后进行。下放操作遵循如下要点：①普通混凝土管先放，无砂混凝土管后放；②井管透水性及浇筑质量表现较好及性能表现一般的分别放置在下方及上方；③使用热胶粘结剂对相邻井管加以充分粘结，必要时应使用粗布、玻璃丝布或木板竹片对接缝进行包裹，起到固定井管接头，使其始终保持垂直的作用。

第三，滤料回填。主要对钻孔、底管内部、井管等连接处的空隙进行滤料的回填。将黄砂填入底管，厚度大小以450-500mm为宜；将粗砂及细砾石再填入其中，两类材料的厚度大小与黄砂保持一致；将粗砂填入井管与钻孔间隙中，提高滤水和拦砂表现。根据含水土层平均直径确定粗砂或细砾石直径，后者要高于前者8-10倍。

应用水利工程井管法排水施工，要注意以下几个事项：首先，扶正器需与滤水管同步安装，安装间隔距离设定为5m，如此一方面保障滤水管充分发挥过滤功能，另一方面通过让滤水管居中保持在孔内，减少涌砂概率。其次，井管及钻孔直径选取时，严格按照水利工程井管法排水施工规范标准，不能设置过大或过小，降低后续的施工难度。第三，井管法排水施工要辅之以抽水实验，据此确定抽水设备容量。

（三 ）水利工程井点法及降水法排水施工技术

如水利工程规模较小或者不具备过深的基坑深度，并且地下水位也不高，此时可以选用井点法排水施工技术。在基坑周边部位设置井点，采用水管进行连接，形成排水系统，对排水系统内部存水进行泵抽。如基坑范围不大，一般以塑料管作为水管类型，反之，则宜选用钢管。如水利工程地下水位较高并且基坑土质以粉土或粉砂为主时，此时有极大概率出现渗水、管涌及流砂。此时应采用降水法对地下水位进行降低操作，现阶段较常采用的技术形式有沉井加水力冲填法、沉箱法、射流装置法等，应用效果较好。

二、提高基坑排水技术应用水平的相关思考

（一 ）控制水利工程集水井大小

一般而言，设置的集水井如过小，当积水被水泵抽干后会增大水泵干抽短路的几率，但如集水井设置过大，会导致基坑排水施工大幅增加施工成本。集水井容水量大小要与水泵出水量保持均衡，容水量要高于水泵10至15分钟的出水量。在集水井深度上，排水水面应和基坑工作面保持400mm的距离。

（二 ）合理选择及有效管理水泵

第一，在水泵选择上严格参照水利工程抽水试验数据。尤其注意避免水泵抽水量与排水量的关系，避免水泵出现干抽或抽水不及时问题。第二，针对基坑面积及渗水量大的基坑，应设置备用水泵，确保水泵连续抽排水作业。第三，合理选择水泵排水位置，提高排水效率。最合理的排水位置，一是确保排出的水不回渗，二是排水距离尽量越近越好。

（三 ）做好基坑排水设施清理维护

为避免基坑排水设施出现堵塞问题及排水中的损坏问题，应定期做好基坑排水设施的清理维护，清理范围包括水泵、排水沟、排水井、井管等，清洗清除各部位的沉淀，提高基坑排水效率。

结语：

水利工程基坑排水施工是提高工程质量效益的前提基础，在选择水利工程基坑排水施工技术形式时，应结合水利工程实际情况，因地制宜，严格按照排水及渗水实验要求，确定相应的排水设备规格及排水施工操作要点，以此提高工程排水效率，助力打造精品水利工程。