楊海燕

（四川洲橋水電工程有限公司成都市金牛區(qū)　610000）

水利工程基坑排水施工技術(shù)的應(yīng)用研究

楊海燕

（四川洲橋水電工程有限公司成都市金牛區(qū)610000）

從古至今，我國(guó)在水利工程上都取得較好的成績(jī)。公元前250年在四川修建的都江堰水利工程使我國(guó)古代的水利工程達(dá)到了頂峰，該水利工程充分的利用了地勢(shì)上的優(yōu)勢(shì)，合理布局，合理選擇施工方案，其中一些先進(jìn)的施工措施至今還為各地工程所用。自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)相繼建設(shè)了多個(gè)高程100m以上裝機(jī)容量100萬(wàn)kW的各類(lèi)水電站，在水電工程施工技術(shù)上取得了巨大的成就，促進(jìn)了面板堆石壩，高碾壓混凝土壩和地下水利工程的發(fā)展。水利工程正在逐漸成為促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中堅(jiān)力量，而基坑排水是一項(xiàng)重要的工作，其直接影響到水利工程的施工質(zhì)量和施工進(jìn)度，因此，本文將淺談?dòng)嘘P(guān)基坑排水的措施和相關(guān)排水方式。

基坑排水技術(shù)；水利工程；應(yīng)用探討

基坑排水主要發(fā)生在截流戧堤合龍閉氣以后，其主要目的就是保證水利工程能夠在干地上施工，改善施工條件，提高土的承載能力（在向基坑中倒水形成建筑以及采用定向爆破法截流時(shí)不需要進(jìn)行基坑排水工）。因此，在水利工程施工中，及時(shí)采取措施，排出基坑積水，保持基坑土體干燥對(duì)保證水利工程施工質(zhì)量具有重要的作用。

1　水利工程基坑排水的分類(lèi)

1.1初期排水

初期排水主要包括基坑積水以及排出基坑積水過(guò)程中所產(chǎn)生的基坑滲水和降水的排出?；映跗谂潘恳话愀鶕?jù)工程地質(zhì)條件，施工組織設(shè)計(jì)和施工精度要求等確定，一般可以采用經(jīng)驗(yàn)公式：

Q=（2～3）V/T

式中：Q-為初期排水流量；（2～3）-為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；T-為初期排水時(shí)間。

一般初期排水主要設(shè)備為離心式水泵，其中確定水泵容量，選擇合適型號(hào)的水泵是提高抽水質(zhì)量的一項(xiàng)重要工作。其次，確定水泵容量后就要合理的布置水泵站，合理布置水泵站的位置，不僅可以提高排水效果，還可以減少水泵的運(yùn)行時(shí)間，減少人力和物力的轉(zhuǎn)移，降低工程造價(jià)。

1.2經(jīng)常性排水

經(jīng)常性排水的排水量主要由基巖沖洗用水，混凝土養(yǎng)護(hù)廢水，圍堰和基坑滲水三部分組成。一般而言，基巖沖洗用水量不多可以忽略不計(jì)，混凝土養(yǎng)護(hù)用水可近似的按5L/m3近似計(jì)算，且每天養(yǎng)護(hù)的次數(shù)為8次，值得注意的是降水和施工費(fèi)用不能夠充分計(jì)算。圍堰和基坑滲水量按照水力學(xué)和土力學(xué)的相關(guān)公式計(jì)算。經(jīng)常性排水的關(guān)鍵就是排水系統(tǒng)的布置，而根據(jù)施工段的不同，需要分別考慮基坑開(kāi)挖過(guò)程中的排水系統(tǒng)布置和基坑開(kāi)挖完成后修建建筑物時(shí)排水系統(tǒng)的布置。

2　水利工程基坑排水的方式

2.1明排水

明排水主要采用截（截住水流），疏（疏干積水），抽（在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，運(yùn)用抽水水泵將水抽干）的方法排除基坑積水。即在先基坑內(nèi)沿基坑內(nèi)壁或者中央開(kāi)挖排水溝，再在排水溝內(nèi)安置積水管，使基坑內(nèi)的水經(jīng)過(guò)基坑內(nèi)的排水溝流向積水井，然后用水泵將水抽出坑外。[2]明排水有可以分為層層排水和分級(jí)排水，當(dāng)需要排水的基坑較深時(shí)大多采用分級(jí)排水。

2.2人工降低地下水位

人工降低地下水位主要是在基坑開(kāi)挖前就在基坑中安置一些抽水水管，利用抽水泵，通過(guò)抽水水管將地下水位降至基坑水位以下。通過(guò)這種排水方式可以使基坑從開(kāi)挖到基礎(chǔ)設(shè)施建成都保持干燥的狀態(tài)，在一定程度上防止了流沙（土壤在動(dòng)水壓力的作用下，失去穩(wěn)定隨地下水涌入基坑內(nèi)的現(xiàn)象）現(xiàn)象的發(fā)生，有利于改善施工條件，提高工程施工質(zhì)量。輕型井點(diǎn)法主要使用于滲透系數(shù)K=0.1～50m/d的土壤，降水深度根據(jù)井點(diǎn)級(jí)數(shù)的不同有所不同，單級(jí)井點(diǎn)的降水深度為3～6m，多級(jí)井點(diǎn)的降水深度為6～12m。

3　注意事項(xiàng)

3.1水泵站

水泵站是指將水從低處抽到高處的一系列電機(jī)設(shè)備和建筑物的綜合體。在基坑排水過(guò)程中，合理的安置水泵站的位置，不僅可以提高排水效果，還可以減少水泵的運(yùn)行時(shí)間，減少人力和物力的轉(zhuǎn)移，降低工程造價(jià)。一般在初期排水中主要采用的是固定會(huì)浮動(dòng)的水泵站，在采用井點(diǎn)管系統(tǒng)排水時(shí)主要講水泵站布置在井邊，有利于減少抽水水管的使用量。特殊情況下（水泵的溪水高度達(dá)到4～6m時(shí)），可以將水泵站設(shè)置在圍堰上。

3.2應(yīng)對(duì)措施

水利工程施工中一個(gè)較難解決的問(wèn)題就是施工水流的控制。由于水利工程的施工大部分都是在水上進(jìn)行，因此受水文地質(zhì)條件，氣候，地形地勢(shì)的影響較大，水流流量不宜控制，不可避免的對(duì)工程進(jìn)度產(chǎn)生影響，因此有必要采取相關(guān)防護(hù)措施，以保證工程的正常進(jìn)行。特別是在冬季，雨季，夏季施工時(shí)，都在注意采用合適的保護(hù)措施，避免氣候的變化對(duì)施工質(zhì)量的影響。同時(shí)，如上所言，水利工程施工受自然條件的影響較大，而自然環(huán)境的不可預(yù)測(cè)性較大，因此采取必要的措施應(yīng)對(duì)隨時(shí)可能發(fā)生的由環(huán)境造成的故障對(duì)保證工程質(zhì)量，提高工程效益具有重要的作用。

3.3水泵容量的選擇

在實(shí)際操作過(guò)程中，確定抽水水泵容量的主要方法就是試抽法。①試抽時(shí)，如果基坑內(nèi)水減少速度很快，則說(shuō)明水泵容量過(guò)大；②如果基坑水減少的速度很慢則說(shuō)明水泵容量過(guò)小，抽水所需時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不利于加快工程進(jìn)度；③如果水位基本保持不變，則可能是抽水設(shè)備容量過(guò)小或者是有滲漏通道。對(duì)于以上的第一種情況可以采用關(guān)閉部分抽水設(shè)備的方式控制水位下降的速度；對(duì)于第二種情況則可以通過(guò)增加抽水設(shè)備的方式加快水位下降的速度；對(duì)于第三種情況可以通過(guò)找出滲漏通道予以堵塞，然后再抽水。還有一種特殊情況就是基坑內(nèi)的水開(kāi)始時(shí)不斷減少，減少到一定程度后不再改變，這時(shí)水管排水流量與土壤的滲流流量相等，只能夠通過(guò)增大排水設(shè)備容量或者堵塞滲流通道，才有可能將積水排除。

3.4安全隱患的防護(hù)

流沙現(xiàn)象是基坑排水所產(chǎn)生的一個(gè)重要安全隱患。流失現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因有兩個(gè)：①內(nèi)因內(nèi)因主要指土壤的性質(zhì)，滲透系數(shù)的大小，排水性能，沙粒以及水的含量；②外因地下水及地下水產(chǎn)生的動(dòng)水壓力基坑內(nèi)積水排干后，圍堰內(nèi)外的水位差較大，此時(shí)的滲流量較大，使基坑邊坡和底部的動(dòng)水壓力增大，容易產(chǎn)生流沙現(xiàn)象。流沙現(xiàn)象發(fā)生后會(huì)使土壤完全喪失承載能力，使周邊建筑物發(fā)生坍塌，同時(shí)對(duì)工程施工進(jìn)度產(chǎn)生影響，拖延工期，增加施工費(fèi)用，因此，采用有效的措施，防止流沙現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)保證工程質(zhì)量具有重要意義。防止流沙的主要途徑有：減小或者平衡動(dòng)水壓力，改變動(dòng)水壓力的方向以及截流地下水位。具體表現(xiàn)為在枯水期施工，在地下修筑地下連續(xù)墻以及水中挖土等。

4　結(jié)論

由于水利工程施工條件復(fù)雜，受地形地質(zhì)條件的影響較大，導(dǎo)致其施工的地基同樣具有不穩(wěn)定性，再加上基坑排水本身就是一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)要求較高的技術(shù)。就我國(guó)目前的發(fā)展?fàn)顩r而言，基坑排水積水技術(shù)還存在很多的不足，必須引起行業(yè)內(nèi)的重視。因此，采用有效的措施，對(duì)于改善基坑排水的不足，以此提高土的承載能力，強(qiáng)化基坑的穩(wěn)定性，保證工程質(zhì)量，加快工程施工進(jìn)度具有重要的作用。而基坑排水的排水效果受許多因素的影響，需要嚴(yán)格的遵守相關(guān)的規(guī)章制度，做好各項(xiàng)施工排水工作，不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化相關(guān)的施工技術(shù)，進(jìn)而保證工程的施工質(zhì)量，為社會(huì)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]武慶玲.水利工程基坑排水施工技術(shù)的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，03：136.

[2]白凌云.水利工程基坑排水施工技術(shù)的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，08：125.

[3]楊代齊.試論水利工程基坑排水施工技術(shù)[J].黑龍江水利科技，2014，10：137～138.

[4]孫立公.水利工程基坑排水施工技術(shù)的應(yīng)用研究[J].內(nèi)蒙古水利，2014，04：90～91.

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2015-3-5