基坑排水施工技術(shù)應(yīng)用研究

李龍泉

摘 要：水利工程是我國城市化建筑中的重要構(gòu)成部分，而基坑排水是水利工程中的施工難點(diǎn)，嚴(yán)重影響水利工程質(zhì)量。文章通過對(duì)基坑排水的施工現(xiàn)狀進(jìn)行分析，研究有效的排水施工技術(shù)，以期為提高基坑在工程施工中的穩(wěn)定性提供參考。

關(guān)鍵詞：水利工程 基坑排水 施工技術(shù)

基坑排水一直具備較高的施工難度，主要是由于基坑排水具有較多不穩(wěn)定的因素，而且基坑中對(duì)應(yīng)的地基種類多種多樣，只有解決基坑排水的問題，才可提高水利工程的建設(shè)質(zhì)量，為水利工程的施工提供穩(wěn)定、安全的基礎(chǔ)保障，同時(shí)還可以對(duì)工程起到一定的保護(hù)作用，在保障工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，促進(jìn)工程的持續(xù)發(fā)展，可有效處理好基坑排水問題，是水利工程實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益的保障。

水利工程施工環(huán)境分析

基坑排水與地基穩(wěn)定存在密切關(guān)系，同時(shí)對(duì)水利工程的質(zhì)量起到?jīng)Q定性作用，共同組成水利工程的施工環(huán)境，因此重點(diǎn)對(duì)施工環(huán)境中的基坑、地基進(jìn)行分析。

1、基坑排水的相關(guān)分析

基坑排水主要是對(duì)工程施工起到排水預(yù)防作用，利用排水系統(tǒng)，排除水分對(duì)基坑的影響，一般可在基坑開挖的前期，利用排水裝置，如：排水坡、排水管等，組成可靠的排水系統(tǒng)，安裝在基坑四周，協(xié)助基坑排水，或主動(dòng)排掉基坑內(nèi)部的給水，避免影響工程施工，除安裝排水系統(tǒng)外，還可設(shè)置截水溝、集水井，主要是防止基坑滲水，聚集到基坑底層，增加排水難度，以此即可快速排出底部水分。

2、地基土質(zhì)的相關(guān)分析

地質(zhì)土質(zhì)的不同，基坑排水的效果也會(huì)隨之變化，由此導(dǎo)致排水的差異，地基可以根據(jù)土質(zhì)對(duì)水分的吸收能力分為：不親水、弱親水和強(qiáng)親水，所以在構(gòu)建基坑排水系統(tǒng)前，需要對(duì)地基進(jìn)行細(xì)化分析，重點(diǎn)研究土質(zhì)特性，利用鉆探的手段，對(duì)土質(zhì)實(shí)行分層取樣，目的是得出不同層次、不同區(qū)域內(nèi)的土質(zhì)性質(zhì)，進(jìn)而獲取地下水分含量、是否有隱藏的地下水，收集并匯總?cè)淤Y料，將其作為參考資料存儲(chǔ)，方便基坑排水施工，受地質(zhì)內(nèi)含水量的影響，水利工程的整體覆蓋地質(zhì)中，存在不同性質(zhì)的土質(zhì)，造成土質(zhì)性質(zhì)不能均衡分布，影響資料的標(biāo)準(zhǔn)性，因此在構(gòu)建基坑排水系統(tǒng)時(shí)，還需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際考察，以資料為主，考察為輔，避免出現(xiàn)不合理的排水設(shè)計(jì)，影響基坑排水，如發(fā)現(xiàn)特殊土質(zhì)，立即采取措施，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，制定排水方案。

設(shè)計(jì)水利工程基坑排水方案

常見的水利工程中，基坑排水方案的設(shè)計(jì)包含兩項(xiàng)重要內(nèi)容。第一是基坑降水，降水設(shè)計(jì)主要是避免基坑開挖出現(xiàn)大量水分涌出，因?yàn)樵诨娱_挖初期，需要實(shí)行深度開挖，首先需要穿過填土層，然后找準(zhǔn)強(qiáng)親水土質(zhì)，在此過程中，較容易挖到涌水流，影響基坑后期構(gòu)建的穩(wěn)定性，所以需對(duì)基坑排水實(shí)行降水設(shè)計(jì)，盡量降低土質(zhì)內(nèi)探測(cè)到的水位，降水時(shí)，以承臺(tái)為標(biāo)準(zhǔn)，驅(qū)使水位下降，與承臺(tái)保持50厘米的距離即可；第二是降水方案，采取基坑降水中最為常用的降水法，針對(duì)降水深度，選擇合適的方案，例如：降水幅度比較大，選擇管井降水，較小者，選擇明溝法，最終兩者都需在降水過程中開挖排水渠道，排出降水過程中，遺漏的水分，同時(shí)還可預(yù)防降水過程中，旁側(cè)形成的水流。

由此可見，排水技術(shù)使用前，先對(duì)基坑進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)，盡量排除影響施工技術(shù)使用的全部因素，確保排水技術(shù)的施工環(huán)境，同時(shí)在方案設(shè)計(jì)過程中，增加水利工程現(xiàn)場(chǎng)考察的頻率，幫助工程人員發(fā)現(xiàn)基坑最優(yōu)質(zhì)的排水設(shè)計(jì)，提高方案與現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際結(jié)合度，一方面可以為排水技術(shù)的施工創(chuàng)建安全的環(huán)境，另一方面保障工程人員熟悉施工現(xiàn)場(chǎng)，如遇到突發(fā)事件，及時(shí)采取對(duì)策，避免事件涉及范圍擴(kuò)大，影響排水施工的質(zhì)量，進(jìn)而降低施工現(xiàn)場(chǎng)的安全環(huán)境，所以，在基坑排水技術(shù)施工前，重點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，體現(xiàn)方案設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，提高排水技術(shù)的效果。

水利工程中基坑排水施工技術(shù)的應(yīng)用

1、基礎(chǔ)施工

基礎(chǔ)施工技術(shù)的應(yīng)用，是基坑排水中最早使用的技術(shù)，主要用于排出粉砂類基坑積水，早期水利工程中的基坑多為粉砂地質(zhì)，由于粉砂不穩(wěn)定，極其容易導(dǎo)致基坑滲水，而且此類滲水會(huì)引發(fā)其他類型的涌水，促使粉砂與積水混為一體，嚴(yán)重影響基坑施工的穩(wěn)定度，滲水的起因是高水位，基坑處于下方，附近水位較高，即可造成滲水，針對(duì)滲水積水，利用排水技術(shù)不只需要排出其中積水，更是要避免泥沙影響基坑施工，因此，圍繞降低水位實(shí)施排水技術(shù)?；A(chǔ)施工可根據(jù)滲水的基礎(chǔ)問題，進(jìn)行解決，常見的基礎(chǔ)施工技術(shù)為：水力沖填，即利用沖水的力度，將基坑填充物送入基坑內(nèi)，同時(shí)在水力的作用下，與基坑密實(shí)，有效防止水分滲入；沉箱，將裝滿砂礫或其他防水增重物質(zhì)的箱子，密封后，沉入到基坑內(nèi)，占據(jù)基坑內(nèi)部的空間，以便降低水位，近幾年，基礎(chǔ)施工中研發(fā)出新技術(shù)，利用射流原理，形成井管排水，同樣可以有效防止基坑滲水。

2、井管施工技術(shù)

井管施工，是排水施工中比較新型的技術(shù)，其中包含多項(xiàng)現(xiàn)代化的技術(shù)手段，井管施工中主要有兩種類型的排水技術(shù)。第一項(xiàng)是在水力充填的技術(shù)上，增加沉井方法，由于此項(xiàng)排水技術(shù)規(guī)模比較大，不僅施工困難度較高，而且成本較大，目前在水利工程中使用較少；第二項(xiàng)為鉆井技術(shù)，其為井管施工中的重點(diǎn)，在基坑井管外部，根據(jù)井管大小，采取對(duì)應(yīng)的施工方式，如：井管約為4.5米，增加3■0.5米，作為鉆井工具的尺寸，由此可盡量避免鉆井工具引發(fā)塌陷事故，鉆井時(shí)需重點(diǎn)做好井壁加固的工作，當(dāng)鉆井合適時(shí)，首先安置砼底管，按照基坑排水要求，合理布設(shè)其他砼底管，布設(shè)砼底管時(shí)，井內(nèi)由深到淺遵循“高性能-低性能”的原則，布設(shè)過程中著重預(yù)防安全問題，其中有部分細(xì)節(jié)性問題如：砼底管布設(shè)完成后，必須采取加固措施，利用膠結(jié)劑凝固，依次布設(shè)其他砼底管，最終所有砼底管布設(shè)完好后，放置適量的沙土在管底部，上層鋪設(shè)砂石，確保鉆井無縫隙，由此才可防止水位影響。

3、明溝排水技術(shù)

造成基坑給水的原因有多種，最主要的為：自然降水、滲水、地下水等，在確定基坑積水的具體情況時(shí)，需要對(duì)基坑做詳細(xì)調(diào)查，基本確定基坑的外在條件和基礎(chǔ)因素，例如：基坑規(guī)模、地質(zhì)、所處氣候等，確定積水的實(shí)際情況后，一般在圍堰后，立即采取有效的排水措施，此類型積水的水位會(huì)明顯較低，利用明溝排水技術(shù)，借助積水的低水位，演變?yōu)樽孕信潘?，如果自行排水不能排盡殘余水分的話，可在明溝附近繼續(xù)開挖溝渠，或者直接借助抽水泵，利用外力引出殘余積水。明溝技術(shù)屬于施工中最為基本的排水技術(shù)，基本是利用相關(guān)地勢(shì)，借助天然環(huán)境，對(duì)引流基坑積水，所以明溝技術(shù)只適合用在積水初期，水量含量較小時(shí)，明溝技術(shù)則會(huì)失去排水作用，一般明溝技術(shù)中，施工人員會(huì)著重研究積水類型，盡量使用自行排水的方式，引導(dǎo)水流排出，既可以有效排出基坑水分，又可以節(jié)約人力、物力，基坑排水中，對(duì)明溝技術(shù)最常用的有兩種方法：第一是針對(duì)困難度較高的基坑，以基坑的線路為排水依據(jù)，例如：在等高線上設(shè)置溝渠，采用外力排水，不僅可以排水，同時(shí)還可保護(hù)基坑穩(wěn)定；第二是以實(shí)際為準(zhǔn)，遵循“由高到低”的原則，構(gòu)建溝渠，引流。

基坑排水施工技術(shù)的特殊性

利用基坑排水為技術(shù)基礎(chǔ)，結(jié)合水利工程實(shí)際，提高排水效果，但是在實(shí)際施工中，基坑排水具備特殊性，需在此環(huán)節(jié)提高重視度，分析如下：

1、科學(xué)安置水泵

水泵在功率上存在較大差別，必須根據(jù)基坑排水的實(shí)際情況，選擇合適的水泵，實(shí)行科學(xué)安置，平衡抽水與排水的速率，既要避免排水過大，淤結(jié)砂石，又要避免排水不足，水流外泄。布設(shè)水泵時(shí)，最主要的是水位的控制，以過濾器為標(biāo)準(zhǔn)，防止水位過高，因?yàn)樗贿^高會(huì)導(dǎo)致濾網(wǎng)受到影響，例如：長期浸泡在水流內(nèi)，促使濾網(wǎng)的金屬絲網(wǎng)受到水汽腐蝕、氧化，無法防止排水泥沙，致使水泵堵塞，進(jìn)而導(dǎo)致基坑抽水回流，造成基坑二次積水，嚴(yán)重時(shí)會(huì)沖擊排水裝置。

2、嚴(yán)格遵循優(yōu)先原則

基坑排水與水利工程的整體施工，在工程設(shè)施方面并沒有太大的關(guān)聯(lián)性，但是實(shí)際基坑排水對(duì)工程或多或少都會(huì)造成影響，所以在構(gòu)設(shè)排水設(shè)施時(shí)，以水利工程為主，盡量避免排水設(shè)施制約工程施工。例如：基坑的集水、排水方面，在保障深度、寬度適合基坑需求的基礎(chǔ)上，將其結(jié)合工程實(shí)際，設(shè)置成坡度形式，大致確定基坑排水施工規(guī)模后，充分考慮工程施工，做適當(dāng)改動(dòng)，主要是以擴(kuò)大基坑排水能力，盡量滿足集水需求。

3、做好特殊事件的預(yù)防工作

預(yù)防工程在排水施工技術(shù)中，必須具備的項(xiàng)目工作，基坑施工現(xiàn)場(chǎng)需要準(zhǔn)備諸多備用設(shè)備，如：水泵，防止投入運(yùn)行的水泵發(fā)生排水故障，預(yù)防工作最主要的目的是避免成本浪費(fèi)，提高工程效益，給予施工最及時(shí)的處理措施。例如：在基坑排水過程中，如果遇到特殊水力事故，可及時(shí)更換故障水泵，采取備用水泵繼續(xù)工作，一方面可以避免水力事故由于基坑問題，繼續(xù)擴(kuò)大，另一方面有效排出基坑內(nèi)部的水分。

結(jié)束語

由于水利工程所處環(huán)境、地質(zhì)的多樣性，導(dǎo)致其施工的地基同樣具備不穩(wěn)定的因素，再加上基坑排水本身就具備較高的難度，由此，必須提高排水技術(shù)的效率，利用有效的施工技術(shù)，提高基坑的穩(wěn)定性，進(jìn)而滿足水利工程地基對(duì)能力的需要，避免水利工程投入使用后，出現(xiàn)地基問題，保障水利工程的質(zhì)量，促使其創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉寶平.水利工程基坑排水施工技術(shù)[J].河南科技，2011，（20）：56-58

[2]張銀來.水利工程基坑排水施工技術(shù)[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2011，（05）：25-27

[3]陳錫清.淺談基坑工程降排水方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].福建建設(shè)科技，2012，（03）：36-38

[4]郭勇剛，董春靈.南京地鐵深基坑降排水施工技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù)，2011，（04）：12-14

（作者單位：遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院）