淺談水利工程基礎(chǔ)施工中降低地下水位的措施與方法

張廷海

摘 要 在水利工程或建筑工程基礎(chǔ)建設(shè)施工中，往往受到地表水和地下水的影響，從而增加了施工難度，工程費(fèi)用，延長(zhǎng)工期。因此在工程基礎(chǔ)施工中首先要考慮該地段有無(wú)地下水，地質(zhì)情況如何等，在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中需要考慮采取怎樣的防護(hù)措施來(lái)有效地降低地下水位。

關(guān)鍵詞 基礎(chǔ);開(kāi)挖;地下水;坍塌;降水;排水

在水利工建或建筑工程設(shè)程中，基礎(chǔ)的建設(shè)是第一步，也是最關(guān)鍵，最重要的環(huán)節(jié)，有句話說(shuō)：“萬(wàn)丈高樓平地起”，也就是說(shuō)萬(wàn)丈高樓必須從基礎(chǔ)做起，所以基礎(chǔ)建設(shè)是每項(xiàng)工程的開(kāi)端和起步，它對(duì)整體工程起決定性作用，也是對(duì)整體工程質(zhì)量的基本保障，然而在工程基礎(chǔ)建設(shè)施工中，往往會(huì)受到地表水和地下水的影響，從而增加了基礎(chǔ)工程施工難度，增加了工程費(fèi)用，延長(zhǎng)了工期，危機(jī)工程質(zhì)量。在基礎(chǔ)施工的基坑開(kāi)挖過(guò)程中，如在地質(zhì)松軟的地段開(kāi)挖，由于地下水位過(guò)高隨著開(kāi)挖深度的增加，基坑周邊坍塌無(wú)法開(kāi)挖成型，在地質(zhì)堅(jiān)硬的地段開(kāi)挖成型的基坑由于地下水位過(guò)高而無(wú)法施工等情況。因此，實(shí)際施工中基礎(chǔ)的開(kāi)挖首先要考慮該地段有無(wú)地下水，地下水位有多高，來(lái)水量有多少，地質(zhì)情況如何等，再考慮怎樣有效降低地下水位，采取哪種降水方法和措施，降水方法的采取直接關(guān)系到降水的效果和作用。

施工過(guò)程中降低地下水位，一般具體排水、降水方式主要采用以下幾種：

1地面排水

地面排水主要排除包括雨水、施工用水、生活污水等其他形式流入施工場(chǎng)地的水，常采用的方法有在基坑周圍設(shè)置：

（1）截水溝，根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃臈l件和來(lái)水情況選擇合適的地段開(kāi)挖截水溝，將外來(lái)水截住并引向其他安全地帶;截水溝根據(jù)實(shí)際情況考慮是否砌護(hù)加固。

（2）打土堤，利用土體填筑攔洪堤將外來(lái)水?dāng)r截在基坑外并引向其他安全地帶，要求土體分層碾壓夯實(shí)，保證土體的含水率和壓實(shí)度;土體可就地取材，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

（3）草土埽圍堰，利用稻草或麥草等和土分層填筑形成圍堰來(lái)攔截外來(lái)水流入基坑;做法：清理基礎(chǔ)壓實(shí)鋪一層草體鋪一層土體，灑水碾壓，再鋪一層草體鋪一層土體，壓實(shí)，逐層增高至施工要求高度;

（4）安裝排水管，根據(jù)地形及來(lái)水情況在合適的位置安裝排水管，將外來(lái)水排向其他地方，排水管的安裝要穩(wěn)定，滿足排水要求。

上述排水方法的具體幾何尺寸及材料的選用根據(jù)工程情況及來(lái)水情況而定，既要滿足工程排水、防洪要求，又要經(jīng)濟(jì)適用，如果施工現(xiàn)場(chǎng)原有排水系統(tǒng)應(yīng)盡量利用起來(lái)，在新修建的臨時(shí)排水設(shè)施中，要綜合考慮到將臨時(shí)性排水設(shè)施與永久性設(shè)施結(jié)合使用，充分利用，降低造價(jià)，節(jié)約資源[1]。

2集水井排水降水

集水井排水主要排除地表水及地下水，也可降低地下水位，施工方法為：沿基坑底的周圍或中央開(kāi)挖排水溝，并在基坑邊角處設(shè)置集水井。將來(lái)水匯集在集水井內(nèi)，再利用水泵抽走。施工方法為：

（1）排水溝：排水溝溝道開(kāi)挖底寬不小于20～30cm，溝底縱向設(shè)2%～5%比降。排水溝深度必須低于工作面40～50cm，邊坡一般設(shè)為1∶1，也可根據(jù)來(lái)水情況、地質(zhì)情況而定;

（2）集水井：集水井間距一般為20～40m，深度在開(kāi)挖過(guò)程中低于工作面0.7～1.0m，開(kāi)挖到設(shè)計(jì)高程后低于基坑1～2m，其具體數(shù)量、幾何尺寸要根據(jù)來(lái)水情況、排水設(shè)施而定。

（3）水泵：水泵的配置排水量要大于來(lái)水量的30%～50%，

水泵的大小、型號(hào)、數(shù)量要根據(jù)基坑來(lái)水量，水質(zhì)，含沙量、含泥量來(lái)選擇[2]。

此種方法設(shè)備簡(jiǎn)單、排水方便、費(fèi)用低，適用于粗粒土層和滲水量小的黏土層、細(xì)砂或粉砂易發(fā)生坍塌或流沙層，適用于降水較淺的情況，一般不超過(guò)5m。

3降水井

當(dāng)基坑開(kāi)挖較深，降水深度要求較大時(shí)，可采用降水井降水。施工方法：沿基坑周圍每隔一定距離打一眼降水井，安裝無(wú)砂砼管，每個(gè)管井內(nèi)配置一臺(tái)相應(yīng)的深井潛水泵不斷抽水來(lái)降低地下水位。一般采用DN400的無(wú)砂管，井深度30～50m，管井的距離、深度、數(shù)量、水泵型號(hào)等要根據(jù)具體的情況而定。

降水井的排水要保障排水的連續(xù)性，不能中斷，水泵設(shè)施要預(yù)備充足，一旦發(fā)生故障，立即更換，如果中斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)地下水位回復(fù)，這樣就前功盡棄，降水從頭再來(lái)。

在降低地下水位時(shí)，由于水土的流失或土體壓縮固結(jié)，容易引起周圍地面的沉降，沉降一般隨水位線形成不均勻沉降，導(dǎo)致周邊的建筑物傾斜，下沉，道路開(kāi)裂，因此在施工排水前結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，制定有效的防護(hù)措施，保證周邊環(huán)境及建筑物不受損壞。

4結(jié)束語(yǔ)

降低地下水位是一個(gè)單一而又復(fù)雜的過(guò)程，其主要環(huán)節(jié)是降水方法或措施的采用，合理采用有效的降水方法，往往會(huì)事半功倍，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。降水方法不合理，不但起不到有效的降水效果，浪費(fèi)人力、物資、時(shí)間，還會(huì)給整個(gè)工程帶來(lái)不必要的麻煩，因此基坑開(kāi)挖前必須實(shí)地勘察施工地的水文條件，自然環(huán)境，地下水位高低，地下水的大小，地質(zhì)情況，結(jié)合整體工程狀況，工程建設(shè)投資等制定經(jīng)濟(jì)有效的降水方法或措施。

參考文獻(xiàn)

[1] 水工建筑物基礎(chǔ)開(kāi)挖工程技術(shù)規(guī)范：SL47-54[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[2] 地基與基礎(chǔ)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范：GBJ202-83[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1983.