基坑排水施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用探析

劉維平

【摘要】現(xiàn)階段，隨著我國(guó)水利工程規(guī)模不斷的擴(kuò)大，高質(zhì)量的水利工程施工在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中起著非常重要的作用。所以，對(duì)基坑排水施工技術(shù)在水利工程的應(yīng)用分析變得非常重要。本文首先分析了基坑排水以及降水方案，然后探討了基坑排水施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用，最后對(duì)實(shí)際水利工程基坑排水過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行了研究。

【關(guān)鍵詞】基坑排水；水利工程；降水方案；施工建設(shè)

引言

水利工程作為我們城市建設(shè)非常重要的一部分，科學(xué)合理的建設(shè)水利工程，對(duì)加快我國(guó)城市化進(jìn)程起著非常重要的作用，能夠進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速穩(wěn)定的發(fā)展。但是在水利工程實(shí)際建設(shè)的過(guò)程中，在地基以及基礎(chǔ)工程施工中，因?yàn)槭┕じ叨纫话惚鹊孛嫠约暗叵滤停苋菀资艿叵滤挠绊?。為了提升水利工程的質(zhì)量，做好基坑排水工作就變得非常的必要。所以，在水利工程基礎(chǔ)施工的過(guò)程中，一般會(huì)進(jìn)行基坑排水處理，目的是要將水利工程基坑的水排出來(lái)，進(jìn)而有效的保障水利工程的基坑施工質(zhì)量，為之后的施工做好基礎(chǔ)工作?；优潘┕ぜ夹g(shù)不僅僅能夠有效的提升水利工程地基的承載能力，還為水利工程地基基礎(chǔ)安全性以及穩(wěn)定性奠定了基礎(chǔ)，所以對(duì)基坑排水施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用研究是非常必要的，有效的推動(dòng)了水利工程的發(fā)展。

1、基坑排水的介紹

1.1 基坑的類型

一般情況下，基坑按照地基土質(zhì)的不同，可以分為兩類：弱透水基坑以及強(qiáng)透水基坑。而不同的基坑需要的排水的具體要求是不一樣的。所以，在水利工程基坑排水施工之前，首先應(yīng)該收集以及檢查不同深度的土質(zhì)，一般這一過(guò)程通過(guò)手搖鉆或者挖坑的方式實(shí)現(xiàn)，通過(guò)這樣的方式去判斷水利工程基坑的具體類型，按照具體的水利工程的基坑類型，選擇不同的基坑排水施工方式。但是，一部分水利工程基坑的土質(zhì)的分布是不均勻的，這種情況下，對(duì)于水利工程基坑類型的判斷可能存在一定的困難。一旦遇到這種情況，一般需要預(yù)留出一定的空間，按照水利工程基坑實(shí)際施工的情況，進(jìn)行科學(xué)合理的處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)較為良好的排水效果。

1.2 基坑排水的類型

基坑排水按照完成時(shí)間的不同一般分為兩類：第一，初期排水。初期排水施工一般在基坑挖掘之前，可以分為兩個(gè)部分，其一是處理內(nèi)部給水，將挖掘區(qū)域的給水清理，以此來(lái)保障基坑施工時(shí)不會(huì)受到積水的影響，其二是處理外來(lái)水，通過(guò)一定的方式來(lái)阻隔外來(lái)水，防止其進(jìn)入挖掘區(qū)域的內(nèi)部，通過(guò)以上兩個(gè)部分的處理來(lái)防止給水對(duì)基坑的影響。實(shí)現(xiàn)初期排水不僅僅對(duì)基坑的穩(wěn)定性有一定的幫助，還能夠有效的防止邊坡失衡問(wèn)題的出現(xiàn)，進(jìn)一步增強(qiáng)基坑的滲透性，防止?jié)B漏現(xiàn)象的出現(xiàn)。第二，再次排水。再次排水的時(shí)間是在基坑挖掘之后，由于基坑施工過(guò)程中會(huì)受到地下水或者雨水的影響，造成基坑內(nèi)部存水，基坑內(nèi)部水會(huì)直接影響工程后續(xù)的施工。所以，通過(guò)再次排水的形式將基坑內(nèi)的給水排出，進(jìn)而防止積水對(duì)工程施工的影響。

2、設(shè)計(jì)基坑降水方案

2.1 降深要求

水利工程基坑挖掘的過(guò)程中，一般需要將填土層挖穿漏出砂層，而砂層的透水性是非常強(qiáng)的，這樣就會(huì)造成水利工程基坑的用水量變大，為了保障水利工程基坑壁在施工過(guò)程中的穩(wěn)定性，以及避免流沙或者涌水的出現(xiàn)，在降水設(shè)計(jì)階段，一般都需要對(duì)基坑支護(hù)施工降水以及基坑降水進(jìn)行考慮。按照相關(guān)的規(guī)定，一般地下水位需要降至基坑面的0.5米以下，開挖基地需要相對(duì)機(jī)基坑中心線處降深高大約0.5米。

2.2 降水方案

在水利工程基坑降水施工的過(guò)程中，最常用到的施工技術(shù)就是管井井點(diǎn)降水以及明溝降排水。一般情況下，明溝降排水施工技術(shù)適用于對(duì)降水深度要求較低的水利工程中，而對(duì)于地質(zhì)條件較差、流沙較多以及降水要求較高的水利工程，需要將管井井點(diǎn)降水與明溝降排水施工技術(shù)相結(jié)合。而在水利工程基坑施工過(guò)程中出現(xiàn)的地下水一般使用的基坑排水施工技術(shù)是明溝排水。

3、基坑排水的施工技術(shù)

3.1 研究明溝排水的施工技術(shù)

在水利工程基坑施工過(guò)程中，對(duì)明溝排水施工技術(shù)需要研究的內(nèi)容主要包括：水利工程基坑排水施工需要排出的水主要包括滲水、基面滲水、大氣降水、基坑旁邊的積水、基坑表面的泉水以及圍堰形成之后的水等，在進(jìn)行水利工程基坑排水施工之前，需要掌握該工程基坑的土質(zhì)、開挖的具體深度、施工的周期、地形、基坑的范圍以及基坑來(lái)水的實(shí)際狀況等，通過(guò)對(duì)這些信息進(jìn)行全面的考慮，進(jìn)而制定科學(xué)合理的排水施工方案。對(duì)于圍堰施工之后的積水，一定需要進(jìn)行清理。對(duì)水利工程基坑排水施工過(guò)程中，可以利用地勢(shì)，盡可能的通過(guò)自行流出的方式進(jìn)行排水，自行流不出的是需要通過(guò)排水溝或者是人工排水的方式進(jìn)行排出，最后再通過(guò)水泵等工具實(shí)現(xiàn)基坑水的清理。

在水利工程基坑施工的過(guò)程中一旦出現(xiàn)積水現(xiàn)象，需要進(jìn)行排出，通過(guò)這樣的方式為水利工程基坑施工提供較為良好的施工條件，保障水利工程基坑的干燥，只有這樣才能夠?yàn)楹罄m(xù)的施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在水利工程基坑排水施工過(guò)程中，排水溝的布置一般通過(guò)以下兩種方式實(shí)現(xiàn)：首先，在水利工程基坑挖掘范圍較大以及深度較深時(shí)，很容易出現(xiàn)基坑大量的滲水，基坑土質(zhì)變得較差，地下水位升高，這種情況下，根據(jù)等高線的位置逐層進(jìn)行排水溝以及排水井的布置；其次，挖掘排水溝的過(guò)程中，按照水利工程基坑四周從高到低的順序進(jìn)行，這樣能夠使?jié)B水逐漸流向集水井，最后通過(guò)水泵將滲透清理干凈。

3.2 研究井管的施工技術(shù)

在水利工程基坑施工過(guò)程中，對(duì)丼管排水施工技術(shù)需要研究的內(nèi)容主要包括：一般情況下，水利工程基坑丼管施工的過(guò)程中，常常用到的設(shè)備工具包括鉆井器械以及水沖沉丼等工具，最為常用的就是大鍋鍛造孔。一般水利工程丼管的外直徑需要滿足大約50厘米的情況下，大鍋鍛造孔的直徑就需要控制在80厘米左右，這種情況下，通過(guò)1.1到1.2比重的泥漿就能夠?qū)崿F(xiàn)較好的護(hù)壁效果，這樣的方式能夠有效的防止大鍋鍛造孔出現(xiàn)井壁塌方問(wèn)題。

水利工程大鍋鍛造孔在施工的過(guò)程中，丼管管口的高的一般需要比孔中的泥漿高，其中泥漿面需要高于地下水水位。一般情況下，鉆孔的深度到設(shè)計(jì)要求之后就能夠進(jìn)行放丼管，首先放普通的混凝土底管，然后再放無(wú)砂混凝土管，最后放入丼管，丼管需要選擇建筑質(zhì)量較高以及透水性較好的。

管井的放置過(guò)程還需要按照一定的要求進(jìn)行，首先應(yīng)該從底部吊環(huán)中穿過(guò)細(xì)鋼絲繩，鋼絲繩寄活扣，通過(guò)插釬的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)丼管的固定，從丼管中將釬副繩拉到地面，一般通過(guò)人或者絞車來(lái)進(jìn)行控制，最后將其緩慢放下。除此之外，還需要涂抹170攝氏度的膠結(jié)劑在露出地面的地方，兩個(gè)丼管通過(guò)玻璃絲或者是麻袋片纏好，丼管的外壁的固定一般通過(guò)竹片或者木板來(lái)實(shí)現(xiàn)，用于捆綁鋁絲的一般選擇14號(hào)。管井下方完成之后，還需要早丼管的底部適當(dāng)?shù)奶畛湟欢康狞S沙、碎石以及細(xì)礫石等，厚度控制在0.5米左右，另一方面，鉆孔以及丼管之間也需要進(jìn)行回填操作，主要回填的材料選擇包括細(xì)礫石以及粗砂石等，回填的厚度一般需要大于10厘米。

3.3 研究粉砂與粉土基礎(chǔ)

在水利工程基坑施工過(guò)程中，對(duì)粉沙和粉土基礎(chǔ)排水施工技術(shù)需要研究的內(nèi)容主要包括：一般情況下，粉沙和粉土基礎(chǔ)在地下水位最高處，在水利工程基坑挖掘的過(guò)程中，受到滲透現(xiàn)象的作用，很容易造成流沙以及管涌的問(wèn)題出現(xiàn)，進(jìn)而為水利工程基坑排水施工帶來(lái)很大的困難。由于水利工程基坑地下水水位較高，很容易出現(xiàn)管涌現(xiàn)象，滲水出溢的坡度較大，這種情況下，粉沙和粉土就不能夠承受，進(jìn)而造成土粒位移現(xiàn)象的出現(xiàn)。另一方面，粉沙和粉土較為均勻，只能承受較小的滲水出溢坡度。如果水利工程地基施工在這樣的基礎(chǔ)進(jìn)行，著重應(yīng)該注意的就是地下水水位的降低，地下水水位降低一般可以通過(guò)改善基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、射流排水以及安裝丼管排水設(shè)備實(shí)現(xiàn)。在防止管涌問(wèn)題的情況下，一般不選擇鋪墊柴梢、砂礫反濾層以及放緩坡度等，原因是以上措施會(huì)影響水利工程基坑排水施工的進(jìn)度以及水利工程的施工質(zhì)量，除此之外，還會(huì)造成成本以及工程量的增加。

4、基坑排水施工的注意事項(xiàng)探討

4.1 集水井

水利工程基坑排水施工過(guò)程中，集水井的直徑的選擇需要按照實(shí)際情況而定，集水井的直徑需要與水泵出水量相適應(yīng)。

4.2 排水干溝

在水利工程基坑施工的過(guò)程中，排水干溝又叫做龍溝。對(duì)于排水干溝的布置提出了一定的要求，其不能夠與水利工程基坑排水整體施工沖突，除此之外，排水干溝還應(yīng)該有縱坡，這樣的布置對(duì)于集中基坑滲水起著非常有利的作用。排水干溝的斷面面積是由水利工程基坑的滲水量以及縱坡決定的。

4.3 管井

在水利工程基坑管井排水施工完成之后，抽水設(shè)備的選擇非常重要，基坑抽水設(shè)備的選擇依據(jù)一般是管井抽水試驗(yàn)結(jié)果。原因是管井中的出水量相對(duì)于正常值來(lái)說(shuō)是比較大的，又受到超高水流流速的作用，這時(shí)水中就會(huì)出現(xiàn)大規(guī)模的泥沙。在管井順利運(yùn)行的過(guò)程中，第一個(gè)取水的含水層過(guò)濾器降深需要高于管井的水位，只有這樣才能夠避免過(guò)濾器被氧化，一旦過(guò)濾器被氧化就會(huì)出現(xiàn)涌砂問(wèn)題。

5、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水利工程基坑施工的過(guò)程中，科學(xué)合理的選擇基坑排水施工技術(shù)對(duì)于保障水利工程起著非常重要的作用，不僅僅能夠有效的提升水利工程土基的承載能力，還能夠保障水利工程基礎(chǔ)的安全穩(wěn)定性。對(duì)于水利工程基坑三種排水施工技術(shù)進(jìn)行分析，主要包括明溝排水施工技術(shù)、粉土和粉砂基礎(chǔ)排水施工技術(shù)以及管井井點(diǎn)排水施工技術(shù)，希望為水利工程基坑排水施工提供一定的參考。

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