水利工程基坑排水施工技術的應用研究

楊海燕

（四川洲橋水電工程有限公司成都市金牛區　610000）

水利工程基坑排水施工技術的應用研究

楊海燕

（四川洲橋水電工程有限公司成都市金牛區610000）

從古至今，我國在水利工程上都取得較好的成績。公元前250年在四川修建的都江堰水利工程使我國古代的水利工程達到了頂峰，該水利工程充分的利用了地勢上的優勢，合理布局，合理選擇施工方案，其中一些先進的施工措施至今還為各地工程所用。自改革開放以來，我國相繼建設了多個高程100m以上裝機容量100萬kW的各類水電站，在水電工程施工技術上取得了巨大的成就，促進了面板堆石壩，高碾壓混凝土壩和地下水利工程的發展。水利工程正在逐漸成為促進我國經濟發展的中堅力量，而基坑排水是一項重要的工作，其直接影響到水利工程的施工質量和施工進度，因此，本文將淺談有關基坑排水的措施和相關排水方式。

基坑排水技術；水利工程；應用探討

基坑排水主要發生在截流戧堤合龍閉氣以后，其主要目的就是保證水利工程能夠在干地上施工，改善施工條件，提高土的承載能力（在向基坑中倒水形成建筑以及采用定向爆破法截流時不需要進行基坑排水工）。因此，在水利工程施工中，及時采取措施，排出基坑積水，保持基坑土體干燥對保證水利工程施工質量具有重要的作用。

1　水利工程基坑排水的分類

1.1初期排水

初期排水主要包括基坑積水以及排出基坑積水過程中所產生的基坑滲水和降水的排出?；映跗谂潘恳话愀鶕こ痰刭|條件，施工組織設計和施工精度要求等確定，一般可以采用經驗公式：

Q=（2～3）V/T

式中：Q-為初期排水流量；（2～3）-為經驗系數；T-為初期排水時間。

一般初期排水主要設備為離心式水泵，其中確定水泵容量，選擇合適型號的水泵是提高抽水質量的一項重要工作。其次，確定水泵容量后就要合理的布置水泵站，合理布置水泵站的位置，不僅可以提高排水效果，還可以減少水泵的運行時間，減少人力和物力的轉移，降低工程造價。

1.2經常性排水

經常性排水的排水量主要由基巖沖洗用水，混凝土養護廢水，圍堰和基坑滲水三部分組成。一般而言，基巖沖洗用水量不多可以忽略不計，混凝土養護用水可近似的按5L/m3近似計算，且每天養護的次數為8次，值得注意的是降水和施工費用不能夠充分計算。圍堰和基坑滲水量按照水力學和土力學的相關公式計算。經常性排水的關鍵就是排水系統的布置，而根據施工段的不同，需要分別考慮基坑開挖過程中的排水系統布置和基坑開挖完成后修建建筑物時排水系統的布置。

2　水利工程基坑排水的方式

2.1明排水

明排水主要采用截（截住水流），疏（疏干積水），抽（在基坑開挖過程中，運用抽水水泵將水抽干）的方法排除基坑積水。即在先基坑內沿基坑內壁或者中央開挖排水溝，再在排水溝內安置積水管，使基坑內的水經過基坑內的排水溝流向積水井，然后用水泵將水抽出坑外。[2]明排水有可以分為層層排水和分級排水，當需要排水的基坑較深時大多采用分級排水。

2.2人工降低地下水位

人工降低地下水位主要是在基坑開挖前就在基坑中安置一些抽水水管，利用抽水泵，通過抽水水管將地下水位降至基坑水位以下。通過這種排水方式可以使基坑從開挖到基礎設施建成都保持干燥的狀態，在一定程度上防止了流沙（土壤在動水壓力的作用下，失去穩定隨地下水涌入基坑內的現象）現象的發生，有利于改善施工條件，提高工程施工質量。輕型井點法主要使用于滲透系數K=0.1～50m/d的土壤，降水深度根據井點級數的不同有所不同，單級井點的降水深度為3～6m，多級井點的降水深度為6～12m。

3　注意事項

3.1水泵站

水泵站是指將水從低處抽到高處的一系列電機設備和建筑物的綜合體。在基坑排水過程中，合理的安置水泵站的位置，不僅可以提高排水效果，還可以減少水泵的運行時間，減少人力和物力的轉移，降低工程造價。一般在初期排水中主要采用的是固定會浮動的水泵站，在采用井點管系統排水時主要講水泵站布置在井邊，有利于減少抽水水管的使用量。特殊情況下（水泵的溪水高度達到4～6m時），可以將水泵站設置在圍堰上。

3.2應對措施

水利工程施工中一個較難解決的問題就是施工水流的控制。由于水利工程的施工大部分都是在水上進行，因此受水文地質條件，氣候，地形地勢的影響較大，水流流量不宜控制，不可避免的對工程進度產生影響，因此有必要采取相關防護措施，以保證工程的正常進行。特別是在冬季，雨季，夏季施工時，都在注意采用合適的保護措施，避免氣候的變化對施工質量的影響。同時，如上所言，水利工程施工受自然條件的影響較大，而自然環境的不可預測性較大，因此采取必要的措施應對隨時可能發生的由環境造成的故障對保證工程質量，提高工程效益具有重要的作用。

3.3水泵容量的選擇

在實際操作過程中，確定抽水水泵容量的主要方法就是試抽法。①試抽時，如果基坑內水減少速度很快，則說明水泵容量過大；②如果基坑水減少的速度很慢則說明水泵容量過小，抽水所需時間過長，不利于加快工程進度；③如果水位基本保持不變，則可能是抽水設備容量過小或者是有滲漏通道。對于以上的第一種情況可以采用關閉部分抽水設備的方式控制水位下降的速度；對于第二種情況則可以通過增加抽水設備的方式加快水位下降的速度；對于第三種情況可以通過找出滲漏通道予以堵塞，然后再抽水。還有一種特殊情況就是基坑內的水開始時不斷減少，減少到一定程度后不再改變，這時水管排水流量與土壤的滲流流量相等，只能夠通過增大排水設備容量或者堵塞滲流通道，才有可能將積水排除。

3.4安全隱患的防護

流沙現象是基坑排水所產生的一個重要安全隱患。流失現象產生的主要原因有兩個：①內因內因主要指土壤的性質，滲透系數的大小，排水性能，沙粒以及水的含量；②外因地下水及地下水產生的動水壓力基坑內積水排干后，圍堰內外的水位差較大，此時的滲流量較大，使基坑邊坡和底部的動水壓力增大，容易產生流沙現象。流沙現象發生后會使土壤完全喪失承載能力，使周邊建筑物發生坍塌，同時對工程施工進度產生影響，拖延工期，增加施工費用，因此，采用有效的措施，防止流沙現象的發生，對保證工程質量具有重要意義。防止流沙的主要途徑有：減小或者平衡動水壓力，改變動水壓力的方向以及截流地下水位。具體表現為在枯水期施工，在地下修筑地下連續墻以及水中挖土等。

4　結論

由于水利工程施工條件復雜，受地形地質條件的影響較大，導致其施工的地基同樣具有不穩定性，再加上基坑排水本身就是一項專業要求較高的技術。就我國目前的發展狀況而言，基坑排水積水技術還存在很多的不足，必須引起行業內的重視。因此，采用有效的措施，對于改善基坑排水的不足，以此提高土的承載能力，強化基坑的穩定性，保證工程質量，加快工程施工進度具有重要的作用。而基坑排水的排水效果受許多因素的影響，需要嚴格的遵守相關的規章制度，做好各項施工排水工作，不斷的總結經驗，優化相關的施工技術，進而保證工程的施工質量，為社會帶來良好的經濟效益。

[1]武慶玲.水利工程基坑排水施工技術的應用[J].科技創新與應用，2015，03：136.

[2]白凌云.水利工程基坑排水施工技術的應用[J].科技創新與應用，2015，08：125.

[3]楊代齊.試論水利工程基坑排水施工技術[J].黑龍江水利科技，2014，10：137～138.

[4]孫立公.水利工程基坑排水施工技術的應用研究[J].內蒙古水利，2014，04：90～91.

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2015-3-5