基坑排水技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用分析

摘 要：基坑開挖作業(yè)中時常會遇到地下水位較高的情況，這種情況下，地下水會流入基坑中，若施工人員不能及時排水，那么基坑浸水就會引發(fā)多種問題，從而影響基礎(chǔ)穩(wěn)定，導(dǎo)致管涌、流砂甚至邊坡失穩(wěn)。因此基坑排水技術(shù)是水利工程基坑開挖作業(yè)的基礎(chǔ)保障，文章結(jié)合實際施工情況，針對基坑排水技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用進(jìn)行了討論，充分分析了基坑排水技術(shù)的施工工藝。

關(guān)鍵詞：水利工程；基坑排水；質(zhì)量

前言

由于水利工程基礎(chǔ)施工位置低于地下水位、地面外水位，因而施工過程中會受到降水、地下水以及圍堰滲水等問題影響。而水利工程施工環(huán)境會直接對工程質(zhì)量造成影響，尤其是基礎(chǔ)施工，無論基礎(chǔ)條件如何，施工過程中必須做好基坑排水工作，以保證基礎(chǔ)施工質(zhì)量。做好基坑排水能夠有效提高基礎(chǔ)承載力，避免基礎(chǔ)被破壞，減少開挖工程量，有效提高水利工程基礎(chǔ)同巖基的結(jié)合度。若基坑排水不良，不但施工中會遇到各種問題，提高施工難度，還會對基礎(chǔ)施工質(zhì)量造成影響，給后期施工留下安全隱患，甚至?xí)档凸こ痰恼w質(zhì)量。因此水利工程基礎(chǔ)施工中必須對基坑排水工作加強重視，依照施工需要以及施工標(biāo)準(zhǔn)做好基坑排水工作，為工程質(zhì)量保駕護(hù)航。

1 地基土質(zhì)

水利工程施工中基坑種類主要有三種，即不適水基坑、弱透水基坑以及強透水基坑，由于三種基坑特點各不相同，因而在選擇排水技術(shù)方案上也具有差異。若施工前具有充分條件，那么可以取施工地適量土樣進(jìn)行試驗，從而對基坑開挖低的土質(zhì)、地下水等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行了解，從而在開挖過程中確定基坑排水施工和邊坡施工。由于水利工程施工項目不同，施工地區(qū)環(huán)境不同，因而基坑土質(zhì)不均一，無法完全掌握規(guī)律，因而開挖需要留有余地，便于結(jié)合實際對施工方案進(jìn)行調(diào)整。

2 基坑排水方案

2.1 降深要求

進(jìn)行基坑施工時若穿過填土層，則會到達(dá)透水性較強的砂層，這時坑涌水量會有所上升，為保證開挖作業(yè)的安全性，穩(wěn)定坑壁結(jié)構(gòu)，避免流砂以及涌水的出現(xiàn)，則在施工設(shè)計中應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工支護(hù)作業(yè)和基坑降水，通過綜合考慮，保證地下水位可以降到基礎(chǔ)樁承臺底0.5米以下，這樣基坑中心線位置的降深就要比開挖基底至少0.5米以上。

2.2 降水方案

明溝排水以及管井井點降水是目前我國水利工程基坑排水施工中較為常用的排水方式，上述兩種方式的適用范圍不同。若基坑開挖深度相對較小，那么適用基坑明溝降水，反之，若基坑開挖深度相對較大，那么則應(yīng)當(dāng)選擇管井井點降水。依照實際施工需要確定降水排水方式，有些工程則需要結(jié)合兩種排水方式，從而有效收集基坑中的雨水、積水、滲水等。

3 工藝分析

3.1 明溝排水

水利工程中基坑排水施工所涉及的施工對象主要有施工過程中由于降雨所形成的積水，由于基面滲水、周邊滲水以及地下水所形成的積水和圍堰形成匯聚余水等。而基坑排水技術(shù)措施及設(shè)計方案的確定需要結(jié)合多重因素，即施工地形環(huán)境、土質(zhì)類型、開挖狀況、基坑范圍、基坑來水以及施工周期等情況。完成圍堰施工后需要立即進(jìn)行基坑排水作業(yè)，施工人員進(jìn)行排水前需要事先考察施工環(huán)境，利用地理優(yōu)勢進(jìn)行排水，例如可以借助下游較低的水位和地勢進(jìn)行自流排水，而余水則需要進(jìn)行人工引導(dǎo)，即開挖集水井或者直接將余水引至洼地，集中用水泵進(jìn)行排除?；优潘ぷ鲬?yīng)當(dāng)盡快進(jìn)行，從而為基坑的固結(jié)干燥爭取時間，便于后期施工進(jìn)度的安排。排水溝的布置科學(xué)與否直接影響到了基坑排水效果，目前我國水利工程中以下三種最為常用。

（1）排水的開挖位置應(yīng)當(dāng)在基坑附近，開挖方向應(yīng)當(dāng)由低向高，并設(shè)置集水井，利用排水溝講滲水導(dǎo)出，并由水泵進(jìn)行排水。（2）若基坑深度較深切范圍較大，施工范圍地下水位較高，施工地質(zhì)條件土質(zhì)條件差，滲水量大，那么施工人員需要設(shè)置多個排水溝，沿著等高線進(jìn)行分層設(shè)置，以保證排水效果。（3）基坑滲水范圍不大且滲水量不多時，可以沿基坑縱軸線進(jìn)行排水溝的開挖，但需要注意開挖方向為自上而下，且需要在渠道下游設(shè)置集水井，并在排水溝上橫向開挖幾條溝，便于滲水的引導(dǎo)，更好的對基坑水進(jìn)行集中處理。

3.2 粉土粉砂基礎(chǔ)降水

處于地下水位較高位置的粉土以及粉砂基礎(chǔ)，在開挖基礎(chǔ)時，常會在滲水作用下促使流砂和管涌現(xiàn)象出現(xiàn)，進(jìn)而加大施工難度。管涌形成的外在原因是地下水位比較高，滲水的出溢坡降會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過粉砂粉土所允許的范圍，這時土粒便會隨著滲水移動，主要原因在于粉砂土顆粒不僅細(xì)還很均勻，因其所允許的滲水出溢坡降比較較小，所以施工人員在粉砂粉土地基上開展施工作業(yè)時，為促使施工順利完成，有必要采取降低地下水位的措施。如果選用放緩邊坡柴梢或者鋪墊砂礫反濾層等方法，很容易增加工程量，而且成本較高，甚至?xí)蓴_正常的施工作業(yè)，因而效果很不理想。近幾年濱海區(qū)域修建涵閘時，都會從施工工藝或者工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上著手，采取沉箱、沉井加水力沖填等新型施工工藝，并且會盡可能的減少與避免由于排水帶來的困難。另外施工人員會加大降低地下水施工的重視，常會在基坑附近設(shè)置井管排水系統(tǒng)或者射流裝置排水，進(jìn)而獲取較好的施工效果。

4 注意事項

（1）施工人員在布置排水干溝時要盡量避免施工干擾，并且要設(shè)置一定縱坡，確保滲水得以集中起來，另外龍溝斷面要結(jié)合滲水量以及縱坡進(jìn)行確定，所以基坑放樣時還需充分考慮排水所需，進(jìn)而適當(dāng)擴大基坑開挖范圍。（2）集水井大小通常相當(dāng)于所使用水泵10到15分鐘的出水量，能加大盡可能的加大；集水井的深度要以確保水泵工作深度為基準(zhǔn)，與此同時還要確保排水水面比基坑工作面低30到50厘米左右。井徑和管徑要選擇得當(dāng)，二者之間要設(shè)置合適的環(huán)狀間隙（環(huán)狀間隙大小要結(jié)合不同地層特點而定），以便填充有效的阻砂透水濾料。環(huán)狀間隙施工期間要確保水清砂凈，并且要以確保水量為前提，不得盲目加大管徑，不然不僅會使得施工難度增加，還會造成工程成本加大。（3）利用水泵將基坑滲水排出后，必須將水引出，且引出位置必須同基坑保持一定距離，從而避免排出的滲水回流。理綜排水溝引流需要注意，應(yīng)當(dāng)有專人負(fù)責(zé)排水溝的維護(hù)清理，以確保排水溝排水順暢。洗井則需要注意鉆井時間以及實際地層含水狀況和泥漿狀況，針對泥漿量大且成孔時間長的，則需要依照施工實際需要綜合提桶、空氣壓縮機以及活塞進(jìn)行洗井，這是因為單純使用活塞洗井會破壞泥皮拉實濾料，而配合空氣壓縮機則可以洗通水道，及時排出沉淀。

5 結(jié)束語

工程施工需求、實際施工狀況、經(jīng)濟效益以及土層滲透系數(shù)和工程節(jié)能理念等均為基坑降水設(shè)計的參考內(nèi)容，通過多方面綜合考量最終確定的施工設(shè)計方案才能科學(xué)合理。但是由于水利工程施工條件都相對惡劣，土層環(huán)境以及地質(zhì)條件相對復(fù)雜，相關(guān)計算參數(shù)的取值也受到限制，因而工程施工過程中會受到影響，基坑降水工程在實施過程中必然會存在不合理之處。現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步促使水利工程施工技術(shù)也發(fā)生日新月異的變化，隨著施工技術(shù)水平的提高，信息化降水技術(shù)逐漸開始應(yīng)用到水利工程基坑排水施工中，通過對工程降深、出水量的定時檢測制定基坑排水方案，并且還會自動進(jìn)行抽水試驗，通過對試驗結(jié)果的比較分析，驗證對比降水方案排水效果，從而對施工方案進(jìn)行優(yōu)化，以保證基坑排水效果。

參考文獻(xiàn)

[1]陳錫清.淺談基坑工程降排水方案的優(yōu)化設(shè)計[J.]福建建設(shè)科技，2013（3）.

[2]高壓旋噴灌漿在察汗烏蘇水電站圍堰地層中的應(yīng)用[J].科技信息（科學(xué)教研），2007（27）：103.

[3]陳曉育.高性能混凝土的應(yīng)用及其發(fā)展[J].科技資訊，2008（7）：56.