淺談水利工程基礎(chǔ)施工中降低地下水位的措施與方法

張廷海

摘 要 在水利工程或建筑工程基礎(chǔ)建設(shè)施工中，往往受到地表水和地下水的影響，從而增加了施工難度，工程費用，延長工期。因此在工程基礎(chǔ)施工中首先要考慮該地段有無地下水，地質(zhì)情況如何等，在設(shè)計和施工過程中需要考慮采取怎樣的防護措施來有效地降低地下水位。

關(guān)鍵詞 基礎(chǔ);開挖;地下水;坍塌;降水;排水

在水利工建或建筑工程設(shè)程中，基礎(chǔ)的建設(shè)是第一步，也是最關(guān)鍵，最重要的環(huán)節(jié)，有句話說：“萬丈高樓平地起”，也就是說萬丈高樓必須從基礎(chǔ)做起，所以基礎(chǔ)建設(shè)是每項工程的開端和起步，它對整體工程起決定性作用，也是對整體工程質(zhì)量的基本保障，然而在工程基礎(chǔ)建設(shè)施工中，往往會受到地表水和地下水的影響，從而增加了基礎(chǔ)工程施工難度，增加了工程費用，延長了工期，危機工程質(zhì)量。在基礎(chǔ)施工的基坑開挖過程中，如在地質(zhì)松軟的地段開挖，由于地下水位過高隨著開挖深度的增加，基坑周邊坍塌無法開挖成型，在地質(zhì)堅硬的地段開挖成型的基坑由于地下水位過高而無法施工等情況。因此，實際施工中基礎(chǔ)的開挖首先要考慮該地段有無地下水，地下水位有多高，來水量有多少，地質(zhì)情況如何等，再考慮怎樣有效降低地下水位，采取哪種降水方法和措施，降水方法的采取直接關(guān)系到降水的效果和作用。

施工過程中降低地下水位，一般具體排水、降水方式主要采用以下幾種：

1地面排水

地面排水主要排除包括雨水、施工用水、生活污水等其他形式流入施工場地的水，常采用的方法有在基坑周圍設(shè)置：

（1）截水溝，根據(jù)當?shù)氐乃臈l件和來水情況選擇合適的地段開挖截水溝，將外來水截住并引向其他安全地帶;截水溝根據(jù)實際情況考慮是否砌護加固。

（2）打土堤，利用土體填筑攔洪堤將外來水攔截在基坑外并引向其他安全地帶，要求土體分層碾壓夯實，保證土體的含水率和壓實度;土體可就地取材，經(jīng)濟實惠。

（3）草土埽圍堰，利用稻草或麥草等和土分層填筑形成圍堰來攔截外來水流入基坑;做法：清理基礎(chǔ)壓實鋪一層草體鋪一層土體，灑水碾壓，再鋪一層草體鋪一層土體，壓實，逐層增高至施工要求高度;

（4）安裝排水管，根據(jù)地形及來水情況在合適的位置安裝排水管，將外來水排向其他地方，排水管的安裝要穩(wěn)定，滿足排水要求。

上述排水方法的具體幾何尺寸及材料的選用根據(jù)工程情況及來水情況而定，既要滿足工程排水、防洪要求，又要經(jīng)濟適用，如果施工現(xiàn)場原有排水系統(tǒng)應(yīng)盡量利用起來，在新修建的臨時排水設(shè)施中，要綜合考慮到將臨時性排水設(shè)施與永久性設(shè)施結(jié)合使用，充分利用，降低造價，節(jié)約資源[1]。

2集水井排水降水

集水井排水主要排除地表水及地下水，也可降低地下水位，施工方法為：沿基坑底的周圍或中央開挖排水溝，并在基坑邊角處設(shè)置集水井。將來水匯集在集水井內(nèi)，再利用水泵抽走。施工方法為：

（1）排水溝：排水溝溝道開挖底寬不小于20～30cm，溝底縱向設(shè)2%～5%比降。排水溝深度必須低于工作面40～50cm，邊坡一般設(shè)為1∶1，也可根據(jù)來水情況、地質(zhì)情況而定;

（2）集水井：集水井間距一般為20～40m，深度在開挖過程中低于工作面0.7～1.0m，開挖到設(shè)計高程后低于基坑1～2m，其具體數(shù)量、幾何尺寸要根據(jù)來水情況、排水設(shè)施而定。

（3）水泵：水泵的配置排水量要大于來水量的30%～50%，

水泵的大小、型號、數(shù)量要根據(jù)基坑來水量，水質(zhì)，含沙量、含泥量來選擇[2]。

此種方法設(shè)備簡單、排水方便、費用低，適用于粗粒土層和滲水量小的黏土層、細砂或粉砂易發(fā)生坍塌或流沙層，適用于降水較淺的情況，一般不超過5m。

3降水井

當基坑開挖較深，降水深度要求較大時，可采用降水井降水。施工方法：沿基坑周圍每隔一定距離打一眼降水井，安裝無砂砼管，每個管井內(nèi)配置一臺相應(yīng)的深井潛水泵不斷抽水來降低地下水位。一般采用DN400的無砂管，井深度30～50m，管井的距離、深度、數(shù)量、水泵型號等要根據(jù)具體的情況而定。

降水井的排水要保障排水的連續(xù)性，不能中斷，水泵設(shè)施要預(yù)備充足，一旦發(fā)生故障，立即更換，如果中斷時間過長地下水位回復(fù)，這樣就前功盡棄，降水從頭再來。

在降低地下水位時，由于水土的流失或土體壓縮固結(jié)，容易引起周圍地面的沉降，沉降一般隨水位線形成不均勻沉降，導(dǎo)致周邊的建筑物傾斜，下沉，道路開裂，因此在施工排水前結(jié)合現(xiàn)場實際情況，制定有效的防護措施，保證周邊環(huán)境及建筑物不受損壞。

4結(jié)束語

降低地下水位是一個單一而又復(fù)雜的過程，其主要環(huán)節(jié)是降水方法或措施的采用，合理采用有效的降水方法，往往會事半功倍，經(jīng)濟實惠。降水方法不合理，不但起不到有效的降水效果，浪費人力、物資、時間，還會給整個工程帶來不必要的麻煩，因此基坑開挖前必須實地勘察施工地的水文條件，自然環(huán)境，地下水位高低，地下水的大小，地質(zhì)情況，結(jié)合整體工程狀況，工程建設(shè)投資等制定經(jīng)濟有效的降水方法或措施。

參考文獻

[1] 水工建筑物基礎(chǔ)開挖工程技術(shù)規(guī)范：SL47-54[S].北京：中國標準出版社，2007.

[2] 地基與基礎(chǔ)工程施工及驗收規(guī)范：GBJ202-83[S].北京：中國標準出版社，1983.