探讨水利工程基坑排水施工技术

张羽

江苏盐城水利建设有限公司 224000

摘要：水利工程的有效建设将有助于与我国水利资源的有效利用，改善某一地域的自然环境，促进当地的生态发展。在水利工程建筑物的建设施工中基坑的建设使用是水工建筑建设的基础，面对基坑排水问题，只有不断的完善我国水利工程建设中基坑排水的技术，才能够有效的促进我国水利工程的延伸发展。本文对水利工程基坑排水施工技术进行了探讨。

关键词：水利工程；基坑；排水；施工技术

水利工程的基坑排水工作是决定整个水利工程项目质量的基础性阶段，在这个施工过程中施工人员应该综合考虑工程所在地现场的实际情况合理的选用排水技术对基坑内的积水进行排除。

一、基坑排水分类

基坑排水工作在水利水电工程中占据着非常重要的地位，其施工质量关系到整个工程的施工质量与施工进度，根据基坑排水工作的施工进度与排水时间，我们可以将其分为两种类型：第一类是在基坑开挖之前进行排水。在进行这一排水措施的过程中，我们不仅要排出基坑每步的积水，还应该采取有效的措施将基坑周边所有出现渗水现象的地方进行处理，这样才能够从根本上保证工程处于干燥环境下进行施工，从而保证工程的施工质量。第二类是在基坑开挖过程或者建筑物施工过程中进行排水。这一类排水工作在施工过程中经常发生，施工人员在施工过程中需要对基坑内部的积水进行排除，并且对渗水现象进行处理。在这一类排水工程实施过程中，施工人员往往会将各种先进的施工技术应用在其中，这样才能够避免在排水工程施工中对整个工程噪声影响。

二、水利工程基坑排水的施工技术

1、明沟排水施工

基坑需要排出的水分包括雨水、地面渗水、地下泉水、围堰积聚的余水等，且基坑排水技术的选择应根据基坑所在地形、基坑大小、基坑所在土质、工期、基坑开挖深度并结合基坑进水情况来确定。在基坑开挖施工且完成围堰后，必须迅速将基坑内的积水排出，采用的方法为：充分考虑并利用下游水位低这一地形条件进行自流排水，若是存在余水，应采取人工开挖排水沟或用水泵将余水引导排出。基坑排水工作应尽早进行，以便使基坑有干燥固结的时间，从而为后续施工的顺利进行提供一个良好的保障。若是存在地形条件的应尽量使用地形自流排水方法，若是没有条件的应采取开挖排水沟人为引导排水的方法。排水沟的布置形式主要有下列几种：一是结合基坑实际情况，选取合适位置由基坑处自高向低开挖排水沟，将坑内积水引入集水井中采用水泵排出。二是若是基坑开挖难度大，就应沿基坑等高线分层设置排水井和排水沟，而后采用水泵将水排出。

2、粉土和粉砂基础降低地下水施工

一般情况下粉砂与粉土的基础在地下水水位的高处，在进行基坑基础开挖时，由于基坑的渗水作用极易导致管涌、流砂等地质灾害的出现，给基坑排水的施工造成很大的阻碍。而引发管涌问题的原因是由于地下水的水位较高，导致渗水出溢的坡降高于粉土与粉砂所能承受的范畴，进而使得土粒伴随着渗水而不断移动，另外粉土与粉砂的土粒相对均匀，其所能承受的渗水出溢的坡降值小。所有在粉土与粉砂的基础上进行地基施工，如何降低地下水的水位是关键所在，比如说在水利工程基坑的四周设置射流排水系统或者井管排水装置，又或者改善地基施工的技术与基础结构。严禁采取铺垫以沙砾为主的反滤层、放缓边坡、铺垫柴梢等等方法预防管涌与流沙，因为这些方法不仅会在一定程度上增加基坑施工的工程量与施工成本，而且会对基坑排水的整体施工质量与进度带来困扰。

3、井管施工

一般多用水冲沉井或钻井工具如大锅锻造孔，当井管外径40～50cm 时，大锅锥造孔直径为70～80cm，为了阻止造孔时井壁坍塌，可用比重为1.1～1.2 的泥浆固壁，从开始到井孔完成都要使孔内泥浆面高出地下水水面，并低于管口0.5m左右，当钻孔深度达到要求时，应立即下放井管，首先下放普通混凝土底管，再依次沉放无砂混凝土管，浇筑质量高、透水性好的井管放在下部，一般的放在上部，安放井管时，先在底部的吊环中穿入细钢丝绳，钢丝绳上做成活扣，在管内用插钎固定，插钎上系有拔钎的副绳从管内引出地面，然后用绞车或人力控制，逐节下管，每节管子在上口露出地面一定高度时暂时固定，在洗净晾干的管口上，涂温度在170℃左右的沥青、水泥及干砂按4∶3∶3 配合比加热配制成的胶结剂，再安放上一节井管，接缝口涂上热胶结剂后，马上用一条宽20cm的玻璃丝布或麻袋片或粗布在上下管接缝间缠好，四周用3～4 根长30～40cm、宽3～4cm 的竹片或木板贴在管子外壁，用14 号铅丝绑扎几道，以保持管子垂直，防止脱节，井管全部完成后，先在底管内填厚0.5m 的黄砂，再填厚0.5m 的细砾石、碎石，然后将钻孔和井管间空隙用平均粒径为含水土层平均粒径8～12 倍的细砾石、粗砂回填，使之在抽水过程中起到拦砂滤水的作用，回填滤料的厚度不小于10cm。如滤料颗粒较粗，可以在透水管外包塑料窗纱布或玻璃丝布，用14 号铅丝儿箍紧，也有较好的滤水作用，井管四周填实固定后，用副绳拔掉插钎、拉出钢坤绳。

三、水利工程基坑排水技术施工应注意的问题

1、排水干沟的布置应尽量不干扰施工，需有一定纵坡便于渗水集中，龙沟的断面应根据渗水量和纵坡确定，因此在基坑放样时要考虑因排水需要，把基坑开挖范围适当扩大。

2、集水井的大小一般相当于所用水泵10～15min 的出水量，能加大的要尽量放大，集水井深度需保证水泵工作深度，同时保持排水水面低于基坑工作面30～50cm。合理选择井径和管径，保证井径和管径间有一定的环状间隙，来充填有效阻砂透水的滤料（环状间隙应考虑不同地层情况）保证水清砂净，在满足需水量的前提下，不要盲目加大管径，否则，既增加了施工难度，又增加了成本。

3、管井建成后，必须根据抽水实验的结果，选择抽水设备，不可盲目安装大泵，否则使井的出水量超过正常的出水量，因流速过大而引起大量来砂。管井正常抽水时，其水位降深不能超过第一个取水含水层的过滤器，避免过滤管的缠丝因氧化、损坏而造成涌砂。

4、井管施工一定要在滤水管部位一定要安装扶正器，扶正器一般每5～6m 安装一组，每组由4～6 片构成，防止滤水管在孔内不居中，偏向一面，从而使该面没有砾料或很少，失去过滤作用，造成涌砂。

5、经水泵排出基坑的渗水，需引出基坑外的一定距离，防止和减少排出的水重复回到基坑。为了经常保持排水沟畅通，需有专人负责，做好清理和维修工作，洗井方法应根据含水层地层情况、钻进时间、泥浆使用等情况确定，对成孔时间长、泥浆消耗大的井，采用活塞、空压机、提桶、水泵联合洗井，活塞洗井破坏泥皮拉实滤料，空压机振荡洗通水道，排出管内沉淀。

6、如基坑工作面较大，排水任务重，排水要求高，就必须配备一定数量的备用水泵和动力设备，便于发生故障和降雨后能立即投入使用。有条件的工地可采用电力启动的水泵或潜水泵，但供电要有保证，同时注意用电安全，还要注意出现暴雨或发生特殊情况时，机具设备能及时撤离，以免基坑受淹，造成损失。

总之，基坑排水是工程施工的主要基础环节，是保证施工进度、施工安全的重要技术措施。就目前的水利水电工程而言，基坑排水施工尤为重要，其不仅能够促进工程施工进度，还能有有效的提高边坡稳定性和结构安全性，更是防止由施工造成的坍塌以及滑坡事件的发生。

参考文献：

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[3]房乐春.水利工程基坑排水施工技术分析[J].黑龙江科技信息，2013（1）：264.