基坑排水施工技术在水利工程中的应用探析

刘维平

【摘要】现阶段，随着我国水利工程规模不断的扩大，高质量的水利工程施工在我国社会经济发展过程中起着非常重要的作用。所以，对基坑排水施工技术在水利工程的应用分析变得非常重要。本文首先分析了基坑排水以及降水方案，然后探讨了基坑排水施工技术在水利工程中的应用，最后对实际水利工程基坑排水过程中需要注意的事项进行了研究。

【关键词】基坑排水；水利工程；降水方案；施工建设

引言

水利工程作为我们城市建设非常重要的一部分，科学合理的建设水利工程，对加快我国城市化进程起着非常重要的作用，能够进一步促进我国社会经济快速稳定的发展。但是在水利工程实际建设的过程中，在地基以及基础工程施工中，因为施工高度一般比地面水以及地下水低，很容易受地下水的影响。为了提升水利工程的质量，做好基坑排水工作就变得非常的必要。所以，在水利工程基础施工的过程中，一般会进行基坑排水处理，目的是要将水利工程基坑的水排出来，进而有效的保障水利工程的基坑施工质量，为之后的施工做好基础工作。基坑排水施工技术不仅仅能够有效的提升水利工程地基的承载能力，还为水利工程地基基础安全性以及稳定性奠定了基础，所以对基坑排水施工技术在水利工程中的应用研究是非常必要的，有效的推动了水利工程的发展。

1、基坑排水的介绍

1.1 基坑的类型

一般情况下，基坑按照地基土质的不同，可以分为两类：弱透水基坑以及强透水基坑。而不同的基坑需要的排水的具体要求是不一样的。所以，在水利工程基坑排水施工之前，首先应该收集以及检查不同深度的土质，一般这一过程通过手摇钻或者挖坑的方式实现，通过这样的方式去判断水利工程基坑的具体类型，按照具体的水利工程的基坑类型，选择不同的基坑排水施工方式。但是，一部分水利工程基坑的土质的分布是不均匀的，这种情况下，对于水利工程基坑类型的判断可能存在一定的困难。一旦遇到这种情况，一般需要预留出一定的空间，按照水利工程基坑实际施工的情况，进行科学合理的处理，进而实现较为良好的排水效果。

1.2 基坑排水的类型

基坑排水按照完成时间的不同一般分为两类：第一，初期排水。初期排水施工一般在基坑挖掘之前，可以分为两个部分，其一是处理内部给水，将挖掘区域的给水清理，以此来保障基坑施工时不会受到积水的影响，其二是处理外来水，通过一定的方式来阻隔外来水，防止其进入挖掘区域的内部，通过以上两个部分的处理来防止给水对基坑的影响。实现初期排水不仅仅对基坑的稳定性有一定的帮助，还能够有效的防止边坡失衡问题的出现，进一步增强基坑的渗透性，防止渗漏现象的出现。第二，再次排水。再次排水的时间是在基坑挖掘之后，由于基坑施工过程中会受到地下水或者雨水的影响，造成基坑内部存水，基坑内部水会直接影响工程后续的施工。所以，通过再次排水的形式将基坑内的给水排出，进而防止积水对工程施工的影响。

2、设计基坑降水方案

2.1 降深要求

水利工程基坑挖掘的过程中，一般需要将填土层挖穿漏出砂层，而砂层的透水性是非常强的，这样就会造成水利工程基坑的用水量变大，为了保障水利工程基坑壁在施工过程中的稳定性，以及避免流沙或者涌水的出现，在降水设计阶段，一般都需要对基坑支护施工降水以及基坑降水进行考虑。按照相关的规定，一般地下水位需要降至基坑面的0.5米以下，开挖基地需要相对机基坑中心线处降深高大约0.5米。

2.2 降水方案

在水利工程基坑降水施工的过程中，最常用到的施工技术就是管井井点降水以及明沟降排水。一般情况下，明沟降排水施工技术适用于对降水深度要求较低的水利工程中，而对于地质条件较差、流沙较多以及降水要求较高的水利工程，需要将管井井点降水与明沟降排水施工技术相结合。而在水利工程基坑施工过程中出现的地下水一般使用的基坑排水施工技术是明沟排水。

3、基坑排水的施工技术

3.1 研究明沟排水的施工技术

在水利工程基坑施工过程中，对明沟排水施工技术需要研究的内容主要包括：水利工程基坑排水施工需要排出的水主要包括渗水、基面渗水、大气降水、基坑旁边的积水、基坑表面的泉水以及围堰形成之后的水等，在进行水利工程基坑排水施工之前，需要掌握该工程基坑的土质、开挖的具体深度、施工的周期、地形、基坑的范围以及基坑来水的实际状况等，通过对这些信息进行全面的考虑，进而制定科学合理的排水施工方案。对于围堰施工之后的积水，一定需要进行清理。对水利工程基坑排水施工过程中，可以利用地势，尽可能的通过自行流出的方式进行排水，自行流不出的是需要通过排水沟或者是人工排水的方式进行排出，最后再通过水泵等工具实现基坑水的清理。

在水利工程基坑施工的过程中一旦出现积水现象，需要进行排出，通过这样的方式为水利工程基坑施工提供较为良好的施工条件，保障水利工程基坑的干燥，只有這样才能够为后续的施工奠定坚实的基础。

在水利工程基坑排水施工过程中，排水沟的布置一般通过以下两种方式实现：首先，在水利工程基坑挖掘范围较大以及深度较深时，很容易出现基坑大量的渗水，基坑土质变得较差，地下水位升高，这种情况下，根据等高线的位置逐层进行排水沟以及排水井的布置；其次，挖掘排水沟的过程中，按照水利工程基坑四周从高到低的顺序进行，这样能够使渗水逐渐流向集水井，最后通过水泵将渗透清理干净。

3.2 研究井管的施工技术

在水利工程基坑施工过程中，对丼管排水施工技术需要研究的内容主要包括：一般情况下，水利工程基坑丼管施工的过程中，常常用到的设备工具包括钻井器械以及水冲沉丼等工具，最为常用的就是大锅锻造孔。一般水利工程丼管的外直径需要满足大约50厘米的情况下，大锅锻造孔的直径就需要控制在80厘米左右，这种情况下，通过1.1到1.2比重的泥浆就能够实现较好的护壁效果，这样的方式能够有效的防止大锅锻造孔出现井壁塌方问题。

水利工程大锅锻造孔在施工的过程中，丼管管口的高的一般需要比孔中的泥浆高，其中泥浆面需要高于地下水水位。一般情况下，钻孔的深度到设计要求之后就能够进行放丼管，首先放普通的混凝土底管，然后再放无砂混凝土管，最后放入丼管，丼管需要选择建筑质量较高以及透水性较好的。

管井的放置过程还需要按照一定的要求进行，首先应该从底部吊环中穿过细钢丝绳，钢丝绳寄活扣，通过插钎的方式来实现丼管的固定，从丼管中将钎副绳拉到地面，一般通过人或者绞车来进行控制，最后将其缓慢放下。除此之外，还需要涂抹170摄氏度的胶结剂在露出地面的地方，两个丼管通过玻璃丝或者是麻袋片缠好，丼管的外壁的固定一般通过竹片或者木板来实现，用于捆绑铝丝的一般选择14号。管井下方完成之后，还需要早丼管的底部适当的填充一定量的黄沙、碎石以及细砾石等，厚度控制在0.5米左右，另一方面，钻孔以及丼管之间也需要进行回填操作，主要回填的材料选择包括细砾石以及粗砂石等，回填的厚度一般需要大于10厘米。

3.3 研究粉砂与粉土基础

在水利工程基坑施工过程中，对粉沙和粉土基础排水施工技术需要研究的内容主要包括：一般情况下，粉沙和粉土基础在地下水位最高处，在水利工程基坑挖掘的过程中，受到渗透现象的作用，很容易造成流沙以及管涌的问题出现，进而为水利工程基坑排水施工带来很大的困难。由于水利工程基坑地下水水位较高，很容易出现管涌现象，渗水出溢的坡度较大，这种情况下，粉沙和粉土就不能够承受，进而造成土粒位移现象的出现。另一方面，粉沙和粉土较为均匀，只能承受较小的渗水出溢坡度。如果水利工程地基施工在这样的基础进行，着重应该注意的就是地下水水位的降低，地下水水位降低一般可以通过改善基础结构、射流排水以及安装丼管排水设备实现。在防止管涌问题的情况下，一般不选择铺垫柴梢、砂砾反滤层以及放缓坡度等，原因是以上措施会影响水利工程基坑排水施工的进度以及水利工程的施工质量，除此之外，还会造成成本以及工程量的增加。

4、基坑排水施工的注意事项探讨

4.1 集水井

水利工程基坑排水施工过程中，集水井的直径的选择需要按照实际情况而定，集水井的直径需要与水泵出水量相适应。

4.2 排水干沟

在水利工程基坑施工的过程中，排水干沟又叫做龙沟。对于排水干沟的布置提出了一定的要求，其不能够与水利工程基坑排水整体施工冲突，除此之外，排水干沟还应该有纵坡，这样的布置对于集中基坑渗水起着非常有利的作用。排水干沟的断面面积是由水利工程基坑的渗水量以及纵坡决定的。

4.3 管井

在水利工程基坑管井排水施工完成之后，抽水设备的选择非常重要，基坑抽水设备的选择依据一般是管井抽水试验结果。原因是管井中的出水量相对于正常值来说是比较大的，又受到超高水流流速的作用，这时水中就会出现大规模的泥沙。在管井顺利运行的过程中，第一个取水的含水层过滤器降深需要高于管井的水位，只有这样才能够避免过滤器被氧化，一旦过滤器被氧化就会出现涌砂问题。

5、结束语

综上所述，水利工程基坑施工的過程中，科学合理的选择基坑排水施工技术对于保障水利工程起着非常重要的作用，不仅仅能够有效的提升水利工程土基的承载能力，还能够保障水利工程基础的安全稳定性。对于水利工程基坑三种排水施工技术进行分析，主要包括明沟排水施工技术、粉土和粉砂基础排水施工技术以及管井井点排水施工技术，希望为水利工程基坑排水施工提供一定的参考。

参考文献：

[1]窦贺艳， 倪宝龙. 水利工程基坑排水施工技术探析[J]. 商品与质量， 2016（20）.

[2]龙志堆. 探析水利工程基坑排水施工技术的应用[J]. 城市建筑， 2015（24）：282-282.

[3]纪青梅. 基坑排水施工技术在水利工程中的应用探讨[J]. 建筑·建材·装饰， 2015（4）：246-246.

[4]王玉洁， 郭明明， 秦延森. 水利工程基坑排水施工技术探析[J]. 工程技术：文摘版：00094-00094.

[5]张会峰. 浅谈水利工程基坑排水施工技术的应用要点[J]. 河南科技， 2014（15）：41-42.

[6]马学军. 水利工程基坑排水施工技术的应用分析[J]. 城市建设理论研究：电子版， 2013（9）.

[7]王焕良. 水利工程基坑排水施工技术探析[J]. 建材与装饰， 2015（46）：284-285.

[8]侯双萍， 任江涛， 张维军. 水利工程基坑排水施工技术的应用分析[J]. 中国科技博览， 2015（32）：108-108.