水利工程基坑排水施工技術(shù)要點(diǎn)探析

馬曉霞

（甘肅省臨夏回族自治州東鄉(xiāng)南陽渠工程管理局，甘肅臨夏731100）

基坑排水施工是水利工程施工中必不可少的內(nèi)容，對水利工程的整體質(zhì)量具有非常重要的影響。水利工程基礎(chǔ)施工都處在低下或地表水部位，導(dǎo)致基坑施工環(huán)節(jié)受到地下水的影響，降低了基坑施工質(zhì)量[1]，影響水利工程的健康發(fā)展。

1 基坑排水施工設(shè)計要點(diǎn)

1.1 明確基坑降深

在水利工程基坑的排水施工過程中，基坑降深要求是基坑排水設(shè)計的重點(diǎn)。基坑在挖掘時會有大量的水涌入，要做好相應(yīng)的防護(hù)工作[2]。明確基坑降深要求，按照要求進(jìn)行設(shè)計，基坑排出的地下水應(yīng)位于基坑承臺底部0.5 m以下，在保障安全距離的同時，還可以滿足排水需求。此外，在基坑挖掘的過程中，還應(yīng)注意基坑中心線位置，保障中心線位置的穩(wěn)定性。

1.2 有效設(shè)計基坑排水方案

基坑排水方案主要為井點(diǎn)排水和明溝排水2種，這2種模式都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，相關(guān)人員應(yīng)按照水利工程特點(diǎn)進(jìn)行選擇。如果水利工程排水深度相對較低，可選擇明溝法[3]；相反可以選擇井點(diǎn)法。另外，在一定條件下可將2種方案結(jié)合使用。

2 基坑排水施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 明溝排水施工

基坑需要排出的水主要包含地面滲水、地下水以及泉水等，需要結(jié)合基坑地形、土質(zhì)、工期、基坑大小以及深度等確定基坑排水技術(shù)。在基坑圍堰完成以后，需要馬上排出積水，運(yùn)用方式應(yīng)考慮下游水位，然后開展自流排水，如果存在余水需要使用人工開挖的方式排出[4]，應(yīng)盡早進(jìn)行，保障基坑的干燥性，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。如果地形條件較好，可以使用自流排水的方式，相反就可以使用開挖排水溝人為排水的方式。排水溝的布置主要有以下幾種：一是結(jié)合基坑實(shí)際情況確定位置，然后從基坑由高向低的方向開挖排水溝，還可以使用水泵來將積水排出。二是如果基坑開挖難度較大，可以沿著基坑高線分層設(shè)置排水井或排水溝，然后使用水泵排水[1]。另外，還可以與設(shè)計中不同的組合進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)一步估算排水量，排水量的估算方式主要就是計算降水量，然后依照抽水時間段中當(dāng)日排干的最大日降水量來進(jìn)行明溝排水降雨量計算。

2.2 基坑基礎(chǔ)施工

如果基坑開挖地質(zhì)是粉砂或粉土?xí)r，在挖的過程中必定會出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，進(jìn)而出現(xiàn)流砂或管涌等多種問題，這樣會增加施工難度。出現(xiàn)管涌的主要原因就是地下水位置較高，如果滲水向粉砂或粉土方向流入，會導(dǎo)致土粒隨著滲水而移動，因為粉砂粉土是由細(xì)小顆粒組成，一旦滲水就會使其溢出坡降范圍。因此，在基坑地質(zhì)為粉土或粉砂時，為進(jìn)一步保障工程順利開展，需要降低地下水位。避免管涌或流砂產(chǎn)生的方式很多，如鋪設(shè)砂礫反濾層、放緩邊坡等，但這些方式不僅會增加工程量，還會增加成本，影響施工進(jìn)度[2]。可采用新工藝，如運(yùn)用沉箱、沉井加水力充填等方式，可以有效降低和預(yù)防排水困難。

2.3 井管施工

通常多用于沖沉井或鉆井工具，例如大鍋鍛造孔，在井管外徑為40～50 cm，大鍋錐造孔為70～80 cm時，為有效預(yù)防造孔時井壁出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象，可以使用1.1～1.2的泥漿來固定井壁，開始到井孔完成都要保障孔內(nèi)泥漿高于地下水面，同時還應(yīng)低于管口0.4 m[4]。當(dāng)鉆口的深度達(dá)到相關(guān)要求時，就可以開展放井管作業(yè)，先放入普通混凝土底管，然后再放入無砂混凝土管，最后放入透水性較好的井管在底部。在放置上部井管的過程中，需要在底部吊環(huán)中穿入細(xì)鋼絲繩，在鋼絲繩上做成活扣，使用插釬固定，然后借助絞車或人力控制逐步下管，每節(jié)管子露出地面部分需要固定，在洗凈晾干的管口涂上溫度為165℃的瀝青與水泥以及干砂，按照4∶3∶3的比例加入膠結(jié)劑，之后再安放一節(jié)井管，接縫處涂上熱凝膠劑后，及時用20 cm寬的麻袋片在接縫處纏好，四周可以用3～4 cm的竹片或木板貼在外壁，最后用14號鉛絲綁扎好，該方式不僅可以保障井管的垂直度，同時還可以預(yù)防脫節(jié)。在井管完成后，需要在底管內(nèi)部填置0.5 m的黃砂，然后再次填入0.5 m的碎石，將鉆孔與井管兩者之間的間隙用平均粒徑為8～11倍的粗砂與細(xì)礫石混合填置，可以在抽水的過程中起到攔砂濾水的作用，填置厚度不小于10 cm[3]。

3 基坑排水施工需要注意的問題

3.1 控制集水井大小

在水利工程基坑排水施工時，必須要對集水井大小進(jìn)行科學(xué)控制。如果集水井較小，會導(dǎo)致水泵容易干抽而損壞；如果集水井較大就會增加施工成本。因此，需要將集水井容水量控制在低于8～13 min內(nèi)水泵出水量[1]。另外，集水井深度需要與水泵工作要求相符，同時還需要使排水水面與基坑工作面的距離控制在280～510 mm。

3.2 水泵的選擇與管理

一是結(jié)合抽水實(shí)驗數(shù)據(jù)對水泵進(jìn)行科學(xué)選擇。在水泵抽水量較大時，因為抽水量超出了排水量，且流速相對較快，會出現(xiàn)抽出砂石的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致水泵損壞；在水泵抽水量較小時，基坑內(nèi)的水無法及時排出，進(jìn)而導(dǎo)致基坑水位上升。

二是針對施工范圍較大且滲水較為嚴(yán)重的基坑，因為排水量較大，水泵需要多次進(jìn)行抽水，導(dǎo)致水泵經(jīng)常出現(xiàn)故障。為進(jìn)一步避免因為水泵故障而導(dǎo)致基坑排水工作難以順利進(jìn)行的問題，可以配備備用水泵，避免出現(xiàn)基坑水排不出的問題[2]。

三是加強(qiáng)對水泵的保護(hù)。水泵位置的安裝應(yīng)便于拆卸與撤離，可以在強(qiáng)降雨或基坑水位暴漲時施工困難的情況下，水泵及時撤離，避免水泵設(shè)備出現(xiàn)破損。

3.3 加強(qiáng)對基坑排水設(shè)施維護(hù)與清理

在水利工程基坑排水過程中，排水設(shè)施堵塞或損壞的現(xiàn)象時常發(fā)生。因此，需要配備專人進(jìn)行維護(hù)和清理，對基坑排水溝、井管以及水泵管道等定期進(jìn)行清理，使基坑排水可以更加順暢。

4 結(jié)束語

在水利工程基坑施工中，基坑排水設(shè)計是重要的組成部分，在設(shè)計過程中需要結(jié)合土壤滲水狀況，設(shè)計出科學(xué)合理的基坑排水系統(tǒng)，但因為地質(zhì)條件有著變化性與特殊性，技術(shù)測量難以得出準(zhǔn)確結(jié)論，進(jìn)而導(dǎo)致基坑排水設(shè)計與技術(shù)不科學(xué)。因此，在設(shè)計基坑排水技術(shù)時，需要認(rèn)真仔細(xì)，為更好地應(yīng)對突發(fā)情況，需要做好相應(yīng)的配套措施，做到有備無患。