基坑排水施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用探析

摘要：在水利工程施工建設(shè)中，基坑施工是重要的施工環(huán)節(jié)，需要重視基坑施工建設(shè)中的常見問題，并及時對這些問題進(jìn)行處理。文章首先對基坑排水方案和降水方案進(jìn)行了分析，然后對基坑排水施工技術(shù)進(jìn)行了探討，最后對施工過程中的注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：水利工程；基坑排水方案；降水方案；施工技術(shù)；施工建設(shè) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TV74 文章編號：1009-2374（2016）18-0126-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.18.062

水利工程施工建設(shè)中，在地基工程和基礎(chǔ)工程施工時，由于施工高度均是在地面水和地下水以下，施工過程中很容易受圍堰滲水和地下水等問題的影響。為了保證工程質(zhì)量，需要做好基坑排水工作。良好的施工技術(shù)不僅可以提升地基的承載力，還可以保證地基基礎(chǔ)的安全性和穩(wěn)定性，所以很有必要對水利工程基坑排水施工進(jìn)行研究，在促進(jìn)水利工程發(fā)展方面均具有重要意義。

1 基坑排水

1.1 分析地基土質(zhì)

地基類型主要包括兩種，即弱透水地基和強(qiáng)透水地基，它們對排水的要求各不相同。通常情況下，在施工以前可以采取手搖鉆探和挖坑的辦法來對地基土進(jìn)行抽樣檢測，從而對地下水位、不同深度的土質(zhì)以及地基各位置的土質(zhì)進(jìn)行充分的了解，為基坑挖掘的時候，確定排水準(zhǔn)備工作提供較好的根據(jù)。對于基坑土質(zhì)不均勻、江河沿岸等比較難于掌握地基土質(zhì)類型的地區(qū)，在對其進(jìn)行挖掘的時候，一定要根據(jù)實(shí)際情況來選擇最佳的處理辦法。

1.2 基坑排水施工的類型

水利工程建設(shè)的時候，高效地完成好基坑排水工作，有利于基坑質(zhì)量的不斷提高，使水利工程的整體質(zhì)量得到不斷提高。依據(jù)基坑排水施工的時間順序，基坑排水施工可以分為以下兩種類型：

1.2.1 初期排水。挖掘基坑以前，一定要安排好基坑工程的初期排水工作，使基坑內(nèi)部覆蓋層的積水全部排出去，同時將外來水截斷。外來水截斷的時候，可以使用以下兩種類型：（1）將基坑四周的泉水、溪水全部截斷，防止流入到基坑中；（2）設(shè)置截水溝在基坑邊坡5m以外的地方，防止雨水流入到基坑中。這樣可以高效地預(yù)防基坑挖掘時出現(xiàn)邊坡失衡的情況，使基坑的排水量得到有效增加。

1.2.2 再次排水。基坑挖掘結(jié)束以后，一定要將排水工作做好，主要是將施工廢水、自然降水、基礎(chǔ)滲入水、圍堰滲入水排出去。這樣做的主要目的就是使邊坡的穩(wěn)定性不斷提高，防止粉砂涂層和細(xì)砂層出現(xiàn)管涌和流砂的情況，防止地下水位將黏性土基坑底部頂起，同時為干地施工創(chuàng)造良好的條件，確保主體施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)。

2 設(shè)計基坑降水方案

2.1 降深要求

基坑挖掘的時候，需要把填土層挖穿并漏出強(qiáng)透水層的砂層，基坑的涌水量比較大，為了確保基坑壁的穩(wěn)定、基坑挖掘的安全、防止出現(xiàn)流砂和涌水，在進(jìn)行降水設(shè)計的時候，需要統(tǒng)一考慮基坑支護(hù)的施工降水和基坑降水，一定要將地下水位降到基坑承載面0.5m以下的位置，開挖基底要比基坑中心線處的降深高0.5m左右。

2.2 降水方案

管井井點(diǎn)降水和明溝降排水是深基坑降水經(jīng)常會使用到的辦法，其中降水深度較低的工程比較適合使用明溝降排水的辦法。而對于地質(zhì)條件差、基坑降深大、流砂多的基坑，設(shè)計采用管井井點(diǎn)降水方案，并挖掘明溝排水。施工過程中出現(xiàn)的地下水和基坑滲出的地下水需要使用明溝排水的辦法進(jìn)行處理。

3 基坑排水的施工技術(shù)

3.1 研究明溝排水的施工技術(shù)

在水利工程中，研究明溝排水施工技術(shù)主要包括如下內(nèi)容：水利工程中基坑排出的水主要包括滲水、基坑周圍的泉水、基面滲水、基面上的泉水、圍堰形成以后積聚的余水以及大氣降水等。要想制定出科學(xué)合理的排水施工技術(shù)就一定要依據(jù)基坑開挖的土質(zhì)、基坑施工工期、基坑開挖深度、基坑范圍的大小、地形以及基坑來水的狀況等一系列信息來進(jìn)行確定。圍堰施工結(jié)束以后，基坑中的積水一定要及時的清理干凈。排水時要利用好地勢，最好使用自然流出的辦法來排水，余水需要借助排水溝、人工排水井排出，最后使用水泵將剩余的積水排出。對基坑中的積水進(jìn)行排出需要提前完成，這就會給水利工程基坑施工創(chuàng)造良好的空間和施工環(huán)境，使基坑可以有充足的時間來進(jìn)行干燥，可以準(zhǔn)確地了解基坑中的實(shí)際情況，為今后的水利工程施工創(chuàng)造良好的條件。在進(jìn)行排水溝布置的時候，主要有兩種辦法：第一，當(dāng)基坑挖掘的范圍和深度較大的時候，會出現(xiàn)基坑滲水量較多、地下水水位升高以及土質(zhì)較差的情況，此時設(shè)置排水溝和排水井的時候，需要按照等高線的位置逐層進(jìn)行；第二，基坑四周依據(jù)由高到低的順序挖掘排水溝的時候，滲水可以慢慢地向集水井中引流，使用水泵將所有的滲水清理干凈。

3.2 研究井管的施工技術(shù)

在水利工程中，研究井管施工技術(shù)主要包括如下內(nèi)容：通常情況下，水利工程井管施工的時候，經(jīng)常會使用到的工具主要有水沖沉井工具和鉆井器械，比較具有典型代表的是大鍋鍛造孔。井管的外直徑在50cm左右的時候，大鍋鍛造孔的直徑大約為80cm，使用1.1～1.2比重的泥漿進(jìn)行固壁可以有效抑制大鍋鍛造孔出現(xiàn)井壁塌方的情況。大鍋鍛造孔施工的時候，井管管口要比孔中的泥漿高，地下水水位要低于孔中的泥漿面。當(dāng)鉆孔的深度達(dá)到設(shè)計值時就可以放井管了，先將普通混凝土底管放入其中，接著將無砂混凝土管放入，最后將建筑質(zhì)量較好、透水性較高的井管放入。在井管放置的過程中，需要將細(xì)鋼絲繩從底部吊環(huán)中穿過，在鋼絲繩的上面設(shè)置活扣，井管固定使用插釬來完成，從井管中將插釬上的拔釬副繩拉到地面上來，使用絞車或者是人力對其進(jìn)行控制，接著就可以慢慢將井管放入了。涂抹170℃的膠結(jié)劑在每一節(jié)井管露出地面的位置，兩個井管相連接的地方使用玻璃絲或者是麻袋片纏好，井管外壁使用竹片或者是木板將其固定好，捆綁井管的時候需要使用的鉛絲型號為14號。井管下方結(jié)束以后，需要填充細(xì)礫石、碎石和黃沙在井管的底部，填充的厚度為0.5m，鉆孔和井管之間的縫隙需要使用細(xì)礫石和粗砂石進(jìn)行回填，濾料的回填厚度一定要超過10cm。

3.3 研究粉砂與粉土基礎(chǔ)

在水利工程中，研究粉砂和粉土基礎(chǔ)在降低地下水水位時的施工技術(shù)主要包括如下內(nèi)容：通常情況下，粉砂和粉土基礎(chǔ)位于地下水水位最高處，在挖掘基坑的時候，受基坑滲水作用的影響容易導(dǎo)致流砂和管涌等災(zāi)害發(fā)生，從而給基坑排水施工造成一定的困擾。引發(fā)管涌問題的主要原因?yàn)榈叵滤缓芨撸瑵B水出溢的坡降高出了粉砂和粉土的承受范圍，從而導(dǎo)致土粒隨著滲水出現(xiàn)不斷的位移。除此之外，粉砂和粉土的顆粒比較勻稱，它們所能承受的滲水出溢坡降值比較低。如果地基施工在粉砂和粉土基礎(chǔ)上進(jìn)行，其施工的重點(diǎn)是降低地下水水位。一般情況下，可以采用射流排水、安裝井管排水設(shè)備、改善基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等。在預(yù)防管涌的時候，不可以采取鋪墊柴梢、放緩邊坡和鋪墊以沙礫為主的反濾層的措施。上述措施不僅會使施工成本和工程量提高，還會對基坑排水的進(jìn)度和整體施工質(zhì)量造成一定的影響。

4 基坑排水施工的注意事項(xiàng)探討

4.1 集水井

基坑排水過程中所使用的集水井的直徑大小和水泵抽水15分鐘的出水量基本相同，在工程施工的過程中選取的集水井直徑大小要由工程的實(shí)際情況來決定。

4.2 排水干溝

在進(jìn)行施工的時候，排水干溝也被稱作龍溝。排水干溝布置的時候不可以與基坑排水整體施工相沖突，排水干溝需要有縱坡存在，這樣比較有利于集中基坑滲水。基坑滲水量和縱坡決定了排水干溝斷面的大小。

4.3 管井

在管井施工結(jié)束以后，根據(jù)管井抽水試驗(yàn)結(jié)果來挑選基坑抽水設(shè)備，沒有進(jìn)行抽水試驗(yàn)以前不可以亂使用水泵。這是因?yàn)楣芫械某鏊恳坏┍日Ｖ荡螅艹咚髁魉俚挠绊懀袝罅磕嗌吃诶锩妗９芫９ぷ鞯臅r候，第一個取水的含水層過濾器要比管井水位降深高，這樣可以有效抑制過濾器被氧化而造成涌砂的情況。

5 結(jié)語

總而言之，在水利工程施工中，選擇合理的基坑排水施工技術(shù)可以有效保證土基的承載力，提高地基基礎(chǔ)的安全性和穩(wěn)定性，如果不能合理地對地基施工中遇到的問題進(jìn)行處理，那么很有可能會影響水利工程施工質(zhì)量。本文分別對明溝排水施工技術(shù)、管井施工技術(shù)、粉土和粉砂基礎(chǔ)排水施工技術(shù)進(jìn)行了介紹，為基坑排水施工提供了參考。

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作者簡介：張強(qiáng)（1982-），男，吉林榆樹人，黑龍江省八五二農(nóng)場土地整理中心水利工程師，研究方向：水利工程。

（責(zé)任編輯：小 燕）