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(shí)常會(huì)遇到地下水位較高的情況，這種情況下，地下水會(huì)流入基坑中，若施工人員不能及時(shí)排水，那么基坑浸水就會(huì)引發(fā)多種問(wèn)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(shí)際施工情況，針對(duì)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(guò)程中會(huì)受到降水、地下水以及圍堰滲水等問(wèn)題影響。而水利工程施工環(huán)境會(huì)直接對(duì)工程質(zhì)量造成影響，尤其是基礎(chǔ)施工，無(wú)論基礎(chǔ)條件如何，施工過(guò)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(huì)遇到各種問(wèn)題，提高施工難度，還會(huì)對(duì)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(duì)基坑排水工作加強(qiáng)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(qiáng)透水基坑，由于三種基坑特點(diǎn)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(yàn)，從而對(duì)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(guò)程中確定基坑排水施工和邊坡施工。由于水利工程施工項(xiàng)目不同，施工地區(qū)環(huán)境不同，因而基坑土質(zhì)不均一，無(wú)法完全掌握規(guī)律，因而開挖需要留有余地，便于結(jié)合實(shí)際對(duì)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(shí)若穿過(guò)填土層，則會(huì)到達(dá)透水性較強(qiáng)的砂層，這時(shí)坑涌水量會(huì)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(jì)中應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工支護(hù)作業(yè)和基坑降水，通過(guò)綜合考慮，保證地下水位可以降到基礎(chǔ)樁承臺(tái)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(diǎn)降水是目前我國(guó)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(duì)較小，那么適用基坑明溝降水，反之，若基坑開挖深度相對(duì)較大，那么則應(yīng)當(dāng)選擇管井井點(diǎn)降水。依照實(shí)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(duì)象主要有施工過(guò)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(jì)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(lái)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(shì)進(jìn)行排水，例如可以借助下游較低的水位和地勢(shì)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(zhēng)取時(shí)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(guó)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(gè)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(shí)，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?yàn)樽陨隙?，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(duì)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(shí)，常會(huì)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(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)粉砂粉土所允許的范圍，這時(shí)土粒便會(huì)隨著滲水移動(dòng)，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(shí)，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(shí)，都會(huì)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(huì)盡可能的減少與避免由于排水帶來(lái)的困難。另外施工人員會(huì)加大降低地下水施工的重視，常會(huì)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(xiàng)

（1）施工人員在布置排水干溝時(shí)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(lái)，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(shí)還需充分考慮排水所需，進(jìn)而適當(dāng)擴(kuò)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(shí)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(diǎn)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(huì)使得施工難度增加，還會(huì)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(shí)間以及實(shí)際地層含水狀況和泥漿狀況，針對(duì)泥漿量大且成孔時(shí)間長(zhǎng)的，則需要依照施工實(shí)際需要綜合提桶、空氣壓縮機(jī)以及活塞進(jìn)行洗井，這是因?yàn)閱渭兪褂没钊淳畷?huì)破壞泥皮拉實(shí)濾料，而配合空氣壓縮機(jī)則可以洗通水道，及時(shí)排出沉淀。

5 結(jié)束語(yǔ)

工程施工需求、實(shí)際施工狀況、經(jīng)濟(jì)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(jì)的參考內(nèi)容，通過(guò)多方面綜合考量最終確定的施工設(shè)計(jì)方案才能科學(xué)合理。但是由于水利工程施工條件都相對(duì)惡劣，土層環(huán)境以及地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜，相關(guān)計(jì)算參數(shù)的取值也受到限制，因而工程施工過(guò)程中會(huì)受到影響，基坑降水工程在實(shí)施過(guò)程中必然會(huì)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(guò)對(duì)工程降深、出水量的定時(shí)檢測(cè)制定基坑排水方案，并且還會(huì)自動(dòng)進(jìn)行抽水試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的比較分析，驗(yàn)證對(duì)比降水方案排水效果，從而對(duì)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(jì)[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.