水利工程建設中基坑排水技術的應用及實施要點

羅家志

成都市雙流區水務局 四川 成都 610200

水利工程建設因其特殊性，也面臨不少的質量通病。其中，水利工程基坑部位較易出現滲水問題，對工程的質量及壽命產生不利影響。立足新時期水利工程建設實踐，普及水利工程建設中基坑排水技術的相關應用要點，對提高水利工程的質量表現及安全性能具有重要的現實意義。

一、常見的水利工程基坑排水施工技術形式及施工要點

（一 ）水利工程明溝排水施工技術

此技術形式主要適用于一般規格的水利工程，特別是水利工程自身對基坑排水不具備過高要求時。技術原理是充分借助基坑具有的地形優勢，由基坑自行完成基坑水的排出。明溝排水施工較為常用，排水順暢度高，不需過于復雜的施工設備，操作方面也較為便捷。根據排水溝布設環節的差異，明溝排水施工技術又可分為如下幾類：

第一，將排水溝布設于基坑的四周。從基坑周邊開始延伸施工，采取由高及低的方法開挖工程排水溝，實現基坑水的引流匯集，一般匯集到水井，最后借助水泵實現排水目的。第二，將排水溝（井）布設于基坑等高線部位。沿著與基坑相同高度的等高線開挖排水溝或井，但排水溝采取分層設置方式，依靠排水溝與排水井實現引水及水泵排水。這一明溝布設方式適用于較大開挖深度、工程地下水富集、開挖面廣以及基坑土質狀況不佳的水利工程。第三，將排水溝布設于基坑軸線方向。順著基坑縱向軸線方位，遵循先上后下的步驟開挖排水溝，在排水溝下游部位設置集水井，使基坑內存水能夠經由橫縱溝排入排水井。這一方式適用于較小開挖深度、工程滲水量不大及基坑土質狀況表現較好的水利工程。

應用明溝排水施工技術要把握以下幾個施工要點：一是三種排水溝布設形式都應使排水溝具備足夠的坡度，避免集水受阻；二是布設排水溝要綜合考慮水利工程后續施工作業，兩者應同時進行或前者不對后者造成干擾；三是合理界定排水溝的寬度及深度大小，依據工程的基坑排水量來確定。

（二 ）水利工程井管法排水施工技術

井管法排水施工技術主要原因是將井鉆于水利工程基坑周圍，將混凝土濾管放置在井底處，借助水泵等設備對井中存水進行提取。這一施工技術形式適用于基坑土具備較強滲水性，地下水位較高，需對水位進行降低的情況。相關操作要點如下：

第一，鉆孔。鉆孔主要采用旋鉆機完成，以井管外徑為參考，鉆孔直徑要較之大300mm。鉆孔施工同步做好固壁保護，固壁主要采用比重為1.2的泥漿材料。鉆孔全程，確保井孔泥漿面高于地下水面，并且與井口保持500-600mm間距。

第二，井管下放。這一操作要在鉆孔具備相應的深度要求后進行。下放操作遵循如下要點：①普通混凝土管先放，無砂混凝土管后放；②井管透水性及澆筑質量表現較好及性能表現一般的分別放置在下方及上方；③使用熱膠粘結劑對相鄰井管加以充分粘結，必要時應使用粗布、玻璃絲布或木板竹片對接縫進行包裹，起到固定井管接頭，使其始終保持垂直的作用。

第三，濾料回填。主要對鉆孔、底管內部、井管等連接處的空隙進行濾料的回填。將黃砂填入底管，厚度大小以450-500mm為宜；將粗砂及細礫石再填入其中，兩類材料的厚度大小與黃砂保持一致；將粗砂填入井管與鉆孔間隙中，提高濾水和攔砂表現。根據含水土層平均直徑確定粗砂或細礫石直徑，后者要高于前者8-10倍。

應用水利工程井管法排水施工，要注意以下幾個事項：首先，扶正器需與濾水管同步安裝，安裝間隔距離設定為5m，如此一方面保障濾水管充分發揮過濾功能，另一方面通過讓濾水管居中保持在孔內，減少涌砂概率。其次，井管及鉆孔直徑選取時，嚴格按照水利工程井管法排水施工規范標準，不能設置過大或過小，降低后續的施工難度。第三，井管法排水施工要輔之以抽水實驗，據此確定抽水設備容量。

（三 ）水利工程井點法及降水法排水施工技術

如水利工程規模較小或者不具備過深的基坑深度，并且地下水位也不高，此時可以選用井點法排水施工技術。在基坑周邊部位設置井點，采用水管進行連接，形成排水系統，對排水系統內部存水進行泵抽。如基坑范圍不大，一般以塑料管作為水管類型，反之，則宜選用鋼管。如水利工程地下水位較高并且基坑土質以粉土或粉砂為主時，此時有極大概率出現滲水、管涌及流砂。此時應采用降水法對地下水位進行降低操作，現階段較常采用的技術形式有沉井加水力沖填法、沉箱法、射流裝置法等，應用效果較好。

二、提高基坑排水技術應用水平的相關思考

（一 ）控制水利工程集水井大小

一般而言，設置的集水井如過小，當積水被水泵抽干后會增大水泵干抽短路的幾率，但如集水井設置過大，會導致基坑排水施工大幅增加施工成本。集水井容水量大小要與水泵出水量保持均衡，容水量要高于水泵10至15分鐘的出水量。在集水井深度上，排水水面應和基坑工作面保持400mm的距離。

（二 ）合理選擇及有效管理水泵

第一，在水泵選擇上嚴格參照水利工程抽水試驗數據。尤其注意避免水泵抽水量與排水量的關系，避免水泵出現干抽或抽水不及時問題。第二，針對基坑面積及滲水量大的基坑，應設置備用水泵，確保水泵連續抽排水作業。第三，合理選擇水泵排水位置，提高排水效率。最合理的排水位置，一是確保排出的水不回滲，二是排水距離盡量越近越好。

（三 ）做好基坑排水設施清理維護

為避免基坑排水設施出現堵塞問題及排水中的損壞問題，應定期做好基坑排水設施的清理維護，清理范圍包括水泵、排水溝、排水井、井管等，清洗清除各部位的沉淀，提高基坑排水效率。

結語：

水利工程基坑排水施工是提高工程質量效益的前提基礎，在選擇水利工程基坑排水施工技術形式時，應結合水利工程實際情況，因地制宜，嚴格按照排水及滲水實驗要求，確定相應的排水設備規格及排水施工操作要點，以此提高工程排水效率，助力打造精品水利工程。