水利工程基坑施工排水問題探析

邵芳霞

（新疆維吾爾自治區(qū)青河縣水利局，新疆 青河 836200）

水利工程建設(shè)項目中，基坑施工是最基礎(chǔ)的工程，如果基坑施工過程中排水不暢，不僅給項目施工制造障礙，導(dǎo)致施工質(zhì)量問題，造成工程損失，對工程單位的長期發(fā)展也會產(chǎn)生不利影響。因此，在水工建設(shè)項目的排水施工中，要保證水下工程的排水設(shè)施暢通無阻。良好的施工排水有利于提高地基承載力，保護基礎(chǔ)免受破壞，還可以減少挖掘工作量，增加巖石基礎(chǔ)與建筑物基礎(chǔ)之間的粘結(jié)強度。因此，如何進行施工排水是項目順利完成的重要環(huán)節(jié)。

1 水利工程施工排水要點

水利工程基坑排水經(jīng)常受到施工區(qū)滲水、降雨和坑內(nèi)地下水的影響。因基礎(chǔ)具有較強透水性或弱水滲透性，基礎(chǔ)排水要求也不同。河流和湖泊基坑的地質(zhì)情況不同，地質(zhì)條件復(fù)雜，很難找出相似情況進行參考。

在挖掘河床基坑之前，應(yīng)對河床進行地質(zhì)調(diào)查，有效實施施工導(dǎo)流規(guī)劃。施工前，應(yīng)全面完成施工的詳細設(shè)計方案或方案，認真進行排水量計算和設(shè)備的購置，建立相應(yīng)的排水導(dǎo)流系統(tǒng)等，做好防水工作準備。在具體工程施工過程中，應(yīng)適當配置水泵，用于排水，并盡可能地將積水引入附近的集水坑，達到快速收集滲漏水的作用。

基坑排水方法基本上分為兩種。一種是重力排水，即明排法，在基坑周圍設(shè)置排水溝、集水井匯流。該方法施工簡單，降水費用較低，適宜于基坑較淺，水位降幅較小，地層形成粒徑較粗、滲透系數(shù)較大的砂卵石覆蓋層。另一種是強制排水，即井點法，在基坑周圍埋設(shè)井點管，連續(xù)不斷地抽排地下水，使基坑周圍的地下水降至設(shè)計深度。常用的井點降水法有輕型井點、管井井點、電滲井點、噴射井點等，可依據(jù)基坑及周圍土層的巖性、滲透性、要求水位降深等特點進行施工。以基坑深井施工排水為例，介紹基坑排水問題。

2 基坑深井施工排水

2.1 深井降水施工工藝流程

基坑深井降水施工工藝流程主要有：成孔、下濾管、填濾料、洗井、安泵、抽水。

成孔。根據(jù)深井布置圖定位深井位置，如遇淤泥層過厚或其他影響正常施工的障礙物，需調(diào)整深井位置。泥漿池可采用“挖”或“圍”建設(shè)，一般每2～3口井共用一個泥漿池，必要時可采用磚砌或鋪土工材料修建泥漿池，也可通過泥漿輸送管供應(yīng)泥漿。深井使用沖錘式鉆機進行成孔，鉆機就位時需找平，鉆機就位后應(yīng)做到水平、端正、穩(wěn)固。在測放好的井位上沖錘反復(fù)沖擊土層成孔，使用泥漿護壁，防止坍塌，鉆、鑿深井至滿足標高或土層要求后，用抽筒法清除孔內(nèi)沉渣。

下濾管。采用直接提吊法下管。將包纏好尼龍網(wǎng)、土工布的濾管緩緩下放，當濾管上口高于井口20 cm時，接下一段井管，接頭處用尼龍網(wǎng)裹嚴以免擠入泥砂淤塞井管，分節(jié)下放井管，直至下到孔底。

填濾料。井管下入后必須立即填入濾料，濾料沿井管外圍均勻、連續(xù)填入，將稀泥漿擠出。填料時，隨填隨測濾料填入深度。濾料應(yīng)使用鐵鍬沿井壁外圍填入，不得用裝載機或手推車直接倒入，以防填料不均勻或濾料沖擊造成井管歪斜，如濾料發(fā)生蓬堵可注水沖填洗井后若發(fā)現(xiàn)濾料下沉，應(yīng)及時補填濾料至設(shè)計要求高度。監(jiān)督濾料回填過程，慎防將濾料填入井內(nèi)。

洗井。使用空壓機洗井，洗井質(zhì)量要求各含水層洗井出水、水清、砂凈，上下含水層串通，形成合理的混合水位。洗井必須洗至流出清水方為合格。

安泵。安裝水泵前應(yīng)檢查泵的放水孔、放油孔和電纜接頭處的封口是否松動，如有松動必須擰緊。檢查全部電路和開關(guān)，水泵安裝應(yīng)平穩(wěn)、固定。水泵安裝應(yīng)做到單井單控電源，并安裝漏電保護系統(tǒng)。

抽水。在各項工序完成以后，再進行抽排水，在此期間要全面檢查降水設(shè)備、排水管路、電器安裝設(shè)備，并定期觀察水位、流量的動態(tài)變化，所測情況應(yīng)及時匯總研究，發(fā)現(xiàn)問題及時進行調(diào)整。若出現(xiàn)死井，應(yīng)查明原因并在附近補充深井。

2.2 基坑深井降水常見異常與處理辦法

基坑深井降水問題，常見現(xiàn)象與處理辦法，見表1。

表1 基坑降水常見現(xiàn)象與處理方法

3 基坑雨水排水施工

3.1 排水系統(tǒng)布置

明排水系統(tǒng)由排水溝、集水井和抽水設(shè)備組成。排水分為圍堰邊坡排水、基坑邊坡上排水和基坑底部排水。

3.2 基坑雨水排水施工

在圍堰邊坡、基坑邊坡平臺、基坑底設(shè)置排水溝，排水溝均設(shè)置適當?shù)钠露?，使雨水沿排水溝流入附近的集水井。透水層排水溝施工，?yīng)采用不透水材料修建，遇到巖層的排水溝，可按照排水溝的尺寸，用手工開挖凹槽，形成排水溝。

根據(jù)水泵的抽水能力及降水量情況，在基坑開挖集水井。集水井位置應(yīng)避開施工區(qū)，位置及數(shù)量根據(jù)施工情況科學(xué)調(diào)整。基坑邊坡-5 m平臺上設(shè)置小型集水井，匯集邊坡排水溝的雨水，安裝功率小的水泵直接抽水出基坑。多余的雨水通過順邊坡的排水溝匯集到基坑底的排水溝，再由排水溝匯集到集水井，由水泵集中排出基坑外。暴雨天氣，應(yīng)安排專人了解降雨量，加大巡查頻率，做好應(yīng)急準備。

4 圍堰施工

圍堰是導(dǎo)流工程的臨時擋水建筑物，用來維護基坑，保證水工建筑物施工環(huán)境干燥。圍堰按使用材料分為土石方圍堰、混凝土圍堰、磚石圍堰、草土圍堰、鋼板樁圍堰、竹籠圍堰和木籠圍堰等，根據(jù)工程具體情況選擇。如湖北丹江口大壩采用不過水土石圍堰，江西上猶江水電站采用過水土石圍堰，貴州烏江渡采用混凝土圍堰，河南三門峽采用鋼板樁格型圍堰等。圍堰堰型的選擇必須要根據(jù)當?shù)氐木唧w條件，在滿足下屬基本要求的前提下，通過技術(shù)經(jīng)濟比較加以選定。圍堰選型基本原則如下：

基坑周圍的巖（土）層具有足夠的穩(wěn)定性、防滲性、抗沖性和強度。圍堰材料可以就地取材，選取的材料應(yīng)造價便宜，構(gòu)造簡單，修建、拆除方便。設(shè)計布置圍堰時，應(yīng)力求使水流平順，不發(fā)生嚴重的局部沖刷。圍堰接頭、與岸坡聯(lián)結(jié)處要可靠，避免因集中滲漏等破壞作用而引起圍堰失事。如要過水，圍堰的周圍應(yīng)設(shè)置抵抗冰凌、船筏沖擊破壞的設(shè)施。

圍堰過水時，設(shè)備和人員應(yīng)及時撤離，主體工程保持穩(wěn)定，在基坑處理排水和清淤后，設(shè)備和人員方可進場。圍堰的修筑一般需在水下進行，其防滲、接頭和防沖是圍堰修筑的關(guān)鍵工作。一般在導(dǎo)流任務(wù)完成后，按工程的設(shè)計要求采用挖土機械或爆破的方法拆除圍堰，以免影響永久建筑物的施工及運行。

5 結(jié)語

水利工程排水施工技術(shù)研究是當前水利工程排水的基礎(chǔ)和關(guān)鍵任務(wù)。良好的施工技術(shù)有助于增強土基承載力，充分保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和安全性，技術(shù)和施工的雙重改進是有效保證排水施工質(zhì)量的重要措施。