水利工程基坑排水施工技术探讨

摘要：水利工程具有良好的水资源调配效果，在防洪抗旱方面也有着不可替代的作用。根据水利工程建设标准和要求，建筑团队在开设相关工程项目前，要提前对建筑区域的地质状况进行勘察，了解自然环境对基坑工程可能造成的影响，同时按照工程建造方法，提前对排水系统进行设计和规划，避免在施工阶段出现积水问题，影响整项工程的安全性。根据基坑排水要求，水利工程团队要提前做好地基坑加固，提高整体承载力。

关键词：水利工程；基坑排水；施工技术

在水利工程基坑排水施工过程中，工程人员要提前掌握不同区域的地质数据，了解各区域可以使用的排水方法，根据土壤状况制定全新的排水措施，降低因积水过多而对整项施工造成的安全影响，促使后续施工过程更加流畅，维持稳固的基础结构。

1.1 明沟排水法

明沟排水法是比较常用的一种排水方式。根据特定区域的土质状况，在基坑排水工程施工过程中有时会受到多种环境因素的限制。此时按照工程区域特点，选择明沟排水法，能够及时将水储存在特定范围内，并利用水泵抽干，迅速排除多余水体。根据以往的排水经验，实施该方法之前要做好相應准备工作。先使基坑处于干燥状态，之后按照该区域的地质和水文状况控制储水进度，在排水的同时尽量选择较低位置进行积水，便于完成水体的存储和抽取。排水沟分为纵向和横向两种，单一方向的排水沟无法满足积水需求，所以要同时设定多条横纵交叉的排水沟，并将已经储存的水迅速抽出，避免因水量过多而产生其他问题。排水沟的设定要遵循以下几点原则。第一，选择的排水沟要能迅速完成水体的引导；第二，排水沟之间连接要顺畅，以提高排水效率；第三，排水沟要确保可以将水体从高处引到低处，按照地势完成设定。参照目前集水井的深度和容积，及时观测集水井中的水量，并保持水体有一定的积水冗余。

1.2 人工截渗排水法

人工截渗排水法是另一种非常实用的基坑排水方法，该法更适用于对基坑排水要求较高的工程项目。与上一种方法相比，该种排水方法可适应多种环境，具有明显的排水优势，尤其适用于基坑渗水较严重的区域。具体方法是在基坑周围布置一定数量的井点，然后利用水泵将储存的积水抽干。人工结渗排水法分为井点法和井管法两种，前一种方法需要先设定一定数量的井点，然后在渗漏较严重的区域进行布置。根据地质状况和基坑建造要求，将渗漏水利用集水管引导至指定位置，并利用水泵抽水。井管法更适用于水位较高的工程项目，该种方法需在基坑特定位置开凿数口井，同时利用混凝土滤水管进行引流。此处需要注意，要在间隔6米左右位置安置扶正器，其作用是当水体流速不均匀时，会出现水管偏差，此时利用扶正器纠正水管角度，以便顺利完成水体引流，完成储水后利用水泵抽水。

2.1 井管施工

进行井管施工时，要按照井管排水空间和渗水状况选择适合的凿孔方法。比较常见的有水冲沉井和回旋钻机造孔两种方式。当井管外径为40～50厘米，同时调整回旋钻机钻孔直径为70～80厘米。在钻孔时容易出现坍塌状况，此时可以采取泥浆加固方式，提高施工区域的承载效果，并且按照工程要求，将孔内泥浆高度调整到超出地下水常水位高度，控制在井口下方0.3～0.5米位置。铺设完成后，可以在底部添加一定厚度的黄沙，之后在0.5米范围填充细沙石和碎石进行加固，再将已完成钻孔的空间进行回填，通常选择大小适合的细砾石或粗砂，可以起到更好的拦砂滤水效果，回填厚度控制在10厘米以上。

2.2 粉土和粉砂基础降低地下水施工

通过实际基坑建造工程的数据分析得知，如开挖区域基础位置的土质多为粉土或粉沙，则在渗水较严重位置更容易出现流沙和管涌等问题，处理不正确会对后续工程造成严重的影响。

2.3 明沟排水施工

开发基坑前应对指定范围内进行水体测量，通过明沟引流的方式，对外部水体进行截取、疏导，然后利用水泵抽取排水。此法适合于清除地下渗水和降水，若可以自行消除，则可免去沟渠挖掘以及排水等不必要的工序。

2.4 井管施工和开挖排水沟、集水井的施工技术

滤水管经过长时间的使用会出现不同程度的偏移，此时利用扶正器完成位置纠正，能够避免滤水管位置不正确而产生的涌砂问题。扶正器通常设定距离为5～6米一组，每组4～6片，通过调整滤水管位置，避免井壁内部产生的砂料堆积问题。

为进一步提高排水效果，应根据水体的流速和储存量修建适合的集水井，并按井体的大小选择适合口径的水泵，以保证在10～15分钟内完成一定容积的水体排放。已完成建造的管井区域，要根据以往的水体储存体积选择适合的水泵型号，并通过多次抽水试验的方式了解实际的排水效果，在对排水量精准计算的同时观察流沙情况，之后按照水体高低情况选择适合的过滤器。为进一步保证施工效率，应在指定位置适当挖掘排水沟，第一时间完成渗水的引导，让适合的坡度设计成为提高引流效率的主要方式。排水时要参照以往的排水位置，选择适当的排水距离，同时控制水井的修建深度和距离。为保证排水效率，在施工时既要计算好排水时间，又要选择正确的排水位置，避免增加施工成本。根据各区域的具体渗水状况，在基坑排水系统中要考虑各区域的渗水时间，以提高排水效果为目的，利用专业的排水技术和标准的人员操作方法，及时对排水沟渠和维护，提高基坑工程的安全系数。

2.5 水利工程基坑排水施工质量控制

排水沟的布置应以提高排水效率，降低对周边施工造成的影响程度为前提，选择适合的排水坡度，并根据实际的渗水量和断面情况调整角度，最大限度的完成水体引导，综合考虑排水沟的施工工序，增加基坑开挖范围，维持相对高效的排水效果，提高基坑排水施工质量控制标准。

按照目前集水井的大小，选择的抽水泵要保证在10～15分钟内达到标准的出水量，同时根据泵体的工作状态，对集水井的深度进行测量，获知在基坑施工过程中实际的排水水面高度。当水面高度保持在30～50厘米范围内时，则可以维持相对稳定且安全的基坑施工状态。

选择适合的井径和管径，既可以确保在排水的同时利用环形间隙完成砂体的过滤，又可以通过已过滤的砂体进一步提高净水效果，确保在规定时间内达到标准的出水量。

完成井管建造以后，可以先利用已选择的标准尺寸的水泵进行水体抽取测试，分析实际的出水量是否符合标准值，当出水量大于正常出水量时，应对水体中携带出的砂体进行测量，再决定井管施工方式是否需要调整。由于在指定位置安装了滤水管，因此要同步完成扶正器的安装和调节，参照以往的安装标准，选择5～6米安装一组扶正器的方法，将扶正器一组调整到4～6片，可以使整体的滤水效果达到最佳状态，减少砂体涌出比例，消除涌砂问题。

3.1 控制集水井大小

参照以往的水利工程基坑排水施工标准，在对集水井大小进行计算时，可根据水体的存储速度以及水泵的抽取速度进行计算。过大的集水井工程势必会增加施工成本，所以集水井容量最好控制在低于8～13分钟内水泵出水量的范围内，同时根据水泵工作状态，对集水井深度进行调节，使最终的基坑开挖工程不會因水体排出不及时而造成影响。

3.2 水泵的选择与管理

第一，参照标准的水泵抽取数据，科学地完成水泵尺径的选择。既要保证抽水量达到标准参数值，又要使抽水速度在规定范围内。对水体流速在相对较快的情况下对带出的砂石比例进行分析，当比例过高时，会对水泵电机及其他部件造成损伤，所以，应选择抽水速度均匀且水体流速稳定的泵体，以免水泵主体损坏对后续的排水进度造成影响。

第二，按照基坑渗水状况，选择适合口径的水泵。当排水量需求较大时，可以采取多次反复抽水的方式进行排水，但这种方式有一个弊端，水泵反复起停容易出现故障，因此配备的水泵要具备更高效的起停控制效果，提高水泵的使用寿命。

第三，完成对水泵主体的保护。对水泵的拆卸和撤离的过程，要根据水体的增长状况，及时对水泵主体进行位置调整，避免水泵设备在使用中损坏。

3.3 加强对基坑排水设施维护与清理

基坑排水设施，经常会由于长时间的排水，而出现不同程度的堵塞和损坏情况，所以在基坑工程项目中，要指派专人定期对指定设备进行维护和清理，避免排水沟中杂质过多而对水泵主体造成损坏，从而影响后续的排水效果，进而对整体基坑排水施工工序造成影响。

随着我国现代工业的不断发展和进步，国家将水利工程列为重点规划项目，根据以往的水利工程建筑情况，水利工程建筑会出现许多难以预估的问题，这将对整体工序进程造成阻碍。在施工环节，受水文等变化因素的影响，基坑排水施工要提前做好规划，以确保后续工程更加安全。

作者简介：王忠亮（1980-），男，本科，工程师。研究方向：水利工程。