探析水利工程施工降水方案及優(yōu)化方式

潘杰

摘 要：水利工程施工地環(huán)境復(fù)雜，很多工程又都處于高地下水位處，所以，基坑開挖必須保證地下水位低于開挖面至少半米，如此才能夠保證施工的質(zhì)量以及施工的安全性。本文圍繞水利工程施工降水方案的應(yīng)用與優(yōu)化討論，希望能夠為我國的水利工程事業(yè)發(fā)展添磚加瓦。

關(guān)鍵詞：水利工程;施工;降水方案;優(yōu)化

社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展加速了水利工程的發(fā)展進(jìn)程，在這樣的情況之下，人們更加重視水利工程的施工質(zhì)量。但水利工程的施工往往涉及較多的因素，特別是水利工程位于高水位處的施工，以及施工過程中的其他因素，都嚴(yán)重地影響著水利工程的工程質(zhì)量。因此，在施工之前施工單位必須對地理環(huán)境進(jìn)行深入的調(diào)查研究，在開挖基坑時，需要嚴(yán)格的遵守相關(guān)的施工規(guī)范和強(qiáng)制性條文要求，只有當(dāng)?shù)叵陆邓皇冀K保持在開挖面半米以下之后才可以進(jìn)行后續(xù)施工。水利工程施工條件較為特殊，大部分工程都位于低洼地或者河道周圍，在施工時要嚴(yán)格考慮具體環(huán)境的降水量問題，然后再選擇最適當(dāng)?shù)姆桨竿瓿墒┕?。此外，施工過程當(dāng)中還要注意施工人員的安全，只有全面強(qiáng)化工程安全監(jiān)督管理工作，才能發(fā)在保證水利工程施工順利進(jìn)行的同時，最大限度的降低施工安全事故的發(fā)生。

一、水利工程施工中降水方案的種類

在進(jìn)行水利工程施工之前，首先要對施工場地進(jìn)行詳細(xì)的勘察，以便于盡早的掌握施工場地的地質(zhì)構(gòu)造和地下水情況，從而選用最佳的水利工程施工降水方案。大多數(shù)的水利工程都是位于低洼區(qū)或者河道區(qū)，以及鄰近水源的位置，這些地區(qū)普遍有水位較高、滲透系數(shù)較大的特點。因此，在施工之前，必須對施工地進(jìn)行詳盡的勘察，然后再進(jìn)行基坑的開挖。一般來說，根據(jù)水利工程的施工需要，基坑開挖的深度可能是幾米、十幾米、數(shù)十米不等。在開挖的過程中，必須要考慮施工場地的實際降水問題，如果靠近河道還需要考慮河道的水流量情況、工程要求、施工環(huán)境，然后結(jié)合施工隊伍的水利工程經(jīng)驗，對施工降水方案進(jìn)行討論，然后進(jìn)行施工降水方案的優(yōu)化。超過一定規(guī)模的基坑開挖和降排水工程，還需要由施工單位編制專項方案，并組織專家認(rèn)證。對于水利工程的基坑開挖形式一般有三種，分別是挖明溝降水、管井降水、輕型井點降水?；娱_挖形式的最終確定，需要水利施工隊伍依據(jù)具體的施工過程，在充分考慮施工地質(zhì)條件、水文條件、環(huán)境情況等多種因素之后合理選擇。

二、水利工程施工降水的具體流程

在進(jìn)行水利工程施工之前，為了能夠更好的統(tǒng)籌安排施工，必須要對工程進(jìn)行深入的了解，明確地質(zhì)情況、工程等級、工期長短、施工條件等相關(guān)事項。然后再結(jié)合施工場地、施工技術(shù)、施工設(shè)備、施工人員等情況，綜合選擇最佳的水利工程施工降水方案。具體流程是首先要查閱地質(zhì)勘察報告，利用相關(guān)的勘測設(shè)備對地下土質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘探，勘探的范圍是地下表層土的土壤成分和結(jié)構(gòu)組成，判斷地基的土質(zhì)和含水量，選擇適合的排水方法。其次應(yīng)根據(jù)圍堰后的基坑集水量、抽水過程中圍堰及地基的滲水量、基坑覆蓋層中的含水量、施工中的棄水量、可能的降雨量來確定初期排水和經(jīng)常性排水的流量。再次是根據(jù)排水時間和排水速度確定排水設(shè)備的類型、參數(shù)、數(shù)量等，水利工程一般選擇結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維修簡便的離心泵。在進(jìn)行基坑開挖之前，要對施工場地的地下水位進(jìn)行測量，必須在地下水位下降到基坑開挖面半米之下，形成干地施工條件后，才能進(jìn)行基坑的開挖工作，排水工作一般伴隨著基礎(chǔ)處理和主體工程施工全過程。

三、水利工程施工降水的應(yīng)用與優(yōu)化對策

（一）明溝排水降水方案的應(yīng)用

在進(jìn)行水利工程施工時，需要考慮地下水補(bǔ)給的問題，因而一般都會使用明溝降水方案來完成施工。另外，明溝排水降水方案還廣泛應(yīng)用于皖北降雨較少的地區(qū)，或者土壤結(jié)構(gòu)中滲透系數(shù)相對較差的地區(qū)。明溝降水方案所使用的費用最少，對于水文地質(zhì)條件和基坑的大小沒有嚴(yán)格的要求，對于施工技術(shù)也沒有特別要求。明溝降水對于基坑周圍的地下水?dāng)r截能力相對較弱，在施工過程當(dāng)中，當(dāng)?shù)叵滤贿_(dá)到一定的限制要求之后，就需要不斷地進(jìn)行挖深疏通。在選用明溝降水方案時，工程的進(jìn)度可以根據(jù)施工實際情況進(jìn)行靈活變動，完成施工之后，還可以采取措施將施工場地的地表積水和地下水融合，從而達(dá)到共同排、降水的目的。我縣紅旗水庫大壩重建工程在上游采用明溝排水方案，成功地解決了本地雨水天氣相對較多、地表下土層多為粘土和亞粘土而導(dǎo)致的持水性較好的問題，不僅沒有拖延建設(shè)工期，更使該工程取得了較好的降水效果，在保證工程質(zhì)量的情況下最大限度地節(jié)省了工程施工經(jīng)費。

（二）管井降水方案的應(yīng)用

在水利工程施工中，地下土質(zhì)層為滲透系數(shù)較大的沙壤土、含有顆粒較粗的砂礫及巖石裂隙發(fā)育的地層，就選擇管井降水方案來進(jìn)行施工，這樣能取得較好的降水效果。管井降水施工的優(yōu)勢在于施工較為簡單，對于工序沒有較為嚴(yán)苛的要求，費用相對較低，使用較為方便。由于井距相對較大，在集中排出時可以取得較好的效果。管井降水對于施工場地的地下土質(zhì)的要求相對較高，且基坑周圍的暫時封閉性遠(yuǎn)不如輕型井點降水好，想要完全順利使用管井降水完成排水，則需要結(jié)合明排，在應(yīng)用該方案時，應(yīng)通過水的力學(xué)計算確定井深以及井間距。

（三）輕型井點降水的應(yīng)用

通常情況下，在水利工程施工場地地下水位相對較高、地下水豐富、地質(zhì)較為復(fù)雜的情況之下，一般會選擇輕型井點降水的施工方案。輕型井點降水的方案更適用于開挖深度較大、滲透系數(shù)較小且土質(zhì)又不好的地層。輕型井點降水的降水方案沒有較多的使用限制，因而能夠很好地封閉基坑的地下水，又因為對施工場地的土質(zhì)沒有較為苛刻的要求，在進(jìn)行施工時，只要能夠有效的控制支管的深度和管距，確保支管布置達(dá)到相關(guān)的要求，就能取得較好的施工效果。其方法有真空井點法、噴射井點法、電滲井點法，布置形式有單排井點、雙排井點、環(huán)形井點等。輕型井點降水方案優(yōu)勢顯著，但并不意味著輕型井點降水方案沒有缺點，例如耗時費用較高、工程施工麻煩，工序較為復(fù)雜，降排監(jiān)測嚴(yán)謹(jǐn)，具體的使用需要根據(jù)施工場地的實際情況來進(jìn)行選擇。

結(jié)束語

綜上所述，在社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的當(dāng)下，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得更多先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)被應(yīng)用于水利工程的施工過程當(dāng)中，這不僅加快了水利工程施工技術(shù)的變革，同時也最大限度地提升的不同地域水利工程施工的可能性。由于水利工程的施工場地復(fù)雜且常位于高水位的環(huán)境之下，因此，在施工的過程當(dāng)中會遇到各種各樣的問題。在這樣的情況之下，合理選擇正確的水利工程施工方案，不僅能夠有效的保證水利工程施工工作的順利展開，同時對于提升水利工程施工質(zhì)量也有著極強(qiáng)的現(xiàn)實意義。

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