浅析水利工程基坑排水施工技术

2016-03-29李广辉胡家武河南水利投资集团有限公司固始县水利局

河南水利与南水北调 2016年1期

□李广辉□胡家武（河南水利投资集团有限公司；固始县水利局）

浅析水利工程基坑排水施工技术

□李广辉1□胡家武2
（1河南水利投资集团有限公司；2固始县水利局）

摘要：水利工程建设过程中需要事先处理的一项工作就是基坑排水。此项工作的效果对工程质量及进展情况都有很重要的影响，因此需要科学合理的进行基坑排水处理以便为工程质量与进展情况打下良好基础。文章作者根据多年经验分析了排水方案与方法，简要论述基坑的开挖和施工的技术，以供同行参考。

关键词：水利工程；基坑排水；排水方案；工程施工

0前言

建设水利工程时为了确保施工顺利进行，需要做好基坑排水工作。主要原因为水利工程附近的环境复杂，地质状况多变，地下水较多因而开挖基坑时经常受到堰水、雨水影响；而出现基坑积水严重的现象，在一定条件下会对工程质量与进度产生较大影响。因而需要采取科学合理的基坑排水技术与方案进行排水，以便消除其影响。

1确定排水方案

水利工程类型较多，环境状况也复杂多变，因而对应的基坑排水方案也差异较多。在选择排水方案时需要根据工程所处区域的地质资料、水文资料，以及降水状况与工程的施工要求，来选择合理有效的排水方案。总而言之，需要在满足工程技术要求的前提下灵活多变，要具体问题具体分析，以便找到最合适方案。举例来说，明沟排水方案主要用于要求不高的工程中，如果要求比较高，则其不能很好满足工程需要，此时需要另行考虑，以下对其简要说明。

2基坑排水方法

2.1明沟排水法

此种排水方法施工简单，方便易行，不过其要求较低，适用范围受到一定限制，主要用于基坑排水要求相对较低的水利工程。选择此种方法排水时，要充分考虑到工程所处区域的地形特点并开挖排水沟，将其中积水汇集到集水井中并用水泵抽干。选择此方法排水时应注意的是先做好准备工作，在出现积水后及时排水，确保基坑处于干燥状态，以此来为勘察基坑周围的地质与水文状况提供便利并保证施工进度。排水沟的位置可根据基坑特点来选定，一般设置在积水处较低的位置上，以便直接将高处的积水引到低处，并在汇集到集水井后将其抽干。排水沟的方向主要有纵向与横向两种。若基坑渗水较多且其范围和深度较小，则需要布置几条纵向的排水沟，这样高处的积水就可以直接流入集水井中，并通过水泵抽出。如果需要排水较多，则可另外布置几条横向的排水沟，通过其将积水引入到纵向排水沟中，其余过程不变，这样处理的优点在于排水效率与效果都会明显提高。有的情况下还可以将排水沟布置在有一定坡度的位置处，以便因地制宜提高排水效果。集水井的深度与容积需要容纳全部的积水并有一定的冗余。

2.2人工截渗排水法

人工截渗排水法是另一种较常用的基坑排水方法。其主要适用范围为基坑排水要求比较高的水利工程，前一种方法无法满足排水需要时应考虑这种方法。此种排水方法就是在基坑周围布置一些井点，然后通过其进行抽水，此方法主要针对基坑渗水较严重的工程。人工截渗排水法主要包括井点法和井管法这两种。前一种方法的使用范围主要是施工区域的地质条件比较好、基坑较浅且地下水水位较低的情况。用这种方法排水时事先在基坑的周围布置一定数量的井点，并用集水管将其连接起来，然后通过水泵抽水。井管法则适用于基坑较深且地下水水位较高的工程环境中，具体来说就是指在基坑周围开凿数口井，并在井内安装一定数量混凝土滤水管，再利用水泵对其抽水。需要相隔6 m设置一组扶正器，以便使滤水管的位置状态不发生较大改变，扶正器数量可根据工程要求确定，以此来确保滤水管在此过程中起到足够的过滤作用，防止涌砂。

3基坑开挖前的相关准备工作

3.1排水量的估算

排水量估算时主要考虑到以下因素，降水量、基坑内积水、渗水及地下水。其因素易于控制，可以选择旱季进行工程地基处理工作，此时降水量少，地下水的水位也不高，适合施工方便排水。

3.2泵站的布置以及水泵的选择

泵站的位置主要影响到水泵和吸、排水管路的设置，因此在设置其位置时需要综合考虑。设置水泵位置与种类时也要根据其型号与性能来进行，例如离心式清水泵只适合于水质较清水内杂质很少的情况下，而离心式渣浆泵则可用于大颗粒的高浓度水体排水工作。选择合适的水泵可以提供工作效率,减少浪费。

4基坑排水的施工方法

4.1井管施工

井管施工过程中主要考虑到选择合适的凿孔方法。一般选择水冲沉井或回旋钻机造孔，井管外径40～50 cm时，回旋钻机造孔直径为70～80 cm，为避免此过程中出现坍塌，可先用泥浆建成护壁，其比重以1.10～1.20为宜，在此过程中应确保孔内泥浆面高出地下水常水位，并比井口低0.30～0.50 m左右。铺设完井管后在底管内填厚0.50 m的黄砂，再填厚0.50 m的细砾石、碎石，然后将钻孔和井管间空隙回填处理。选择回填材料为适度大小的细砾石、粗砂回填，回填材料主要起到拦砂滤水的作用，其厚度应>10 cm。

4.2粉土和粉砂基础降低地下水施工

在基础开挖时，如果基坑底部土质为粉土和粉砂且地下水水位较高，则很容易发生渗水导致的流砂、管涌现象，而对施工带来很大影响。因此在这种地质环境中施工时主要考虑到降低地下水位。

4.3明沟排水施工

这种排水方法应用范围较广，主要原因为其所需的设备较简单且操作方便。在开挖基坑时，选择截、疏、抽来排水，排水对象为地下渗水、降水，如果地形允许自行排水，应优先考虑自排。

5井管施工和开挖排水沟、集水井的施工技术

为了确保滤水管位置不发生较大偏移，需要设置扶正器。扶正器的间距一般为5~6 m一组，每组4～6片，以此来避免滤水管的位置不居中造成井内壁某一部位没有砾料或很少，出现涌砂的现象。

井管施工过程中主要考虑的因素为井径和管径，应设置合理的尺寸以便二者的间隙合理，并保证水清砂净的滤料填充效果。应在确保出水量的同时，控制好管径尺寸，以免影响施工进度。

修建集水井时主要考虑其容积，以及水泵的排水效率，一般要求与水泵在10-15 min的出水量相差不大，且有一定的冗余。

管井建成之后，选择水泵时需要先进行抽水试验并根据试验结果选择合适的水泵型号，以避免出现井的出水量和大于抽水量而产生流砂现象。一般要求抽水水位低于第一个取水含水层的过滤器。

排水沟的位置主要考虑到使其对施工不造成影响，且综合考虑排水的需求，根据渗水量和地形的坡度设计合适的沟横截面。

排出水过程中应考虑排水位置，以及排水距离。应选择合适的距离，若距离太远，则排水效率较差且需要的时间也长，不能很好满足及时排水的施工要求，且增加了排水成本。若太近，由于排除的水来不及流向其他区域则又会回渗入基坑，从总体上看排水效果并不佳。此外在排水时还需要安排专业人员进行水泵和排水沟维修清理工作。

6结语

总而言之，基坑排水工作涉及到众多的因素，对水利工程的质量与进度都会产生较大的影响，因而在建设水利工程时需要重点考虑。选择合适的排水方案和设备与排水效率有紧密联系。在选择排水方案时需要根据工程所处区域的地质条件和水文条件，以及地形特点来进行，通过综合考虑优化选择来确定出最佳的排水方案，以满足水利工程施工的需要。总的来说，常用的排水方法主要包括明沟排水和人工截渗排水两种，在选择排水方法时要因地制宜、科学合理，在详细考虑各项影响因素的基础上做好各项准备工作，以此来满足基坑排水要求。

参考文献

[1]陈锡清.浅谈基坑工程降排水方案的优化设计[J].福建建设科技，2010（03）.

[2]房乐春.水利工程基坑排水施工技术分析[J].工程科技，2009（17）.

[3]陈智勇，毛琳琳.浅析水利工程基坑排水施工技术[J].中国

（责任编辑：韦诗佳）