水利工程基坑排水施工技术

2020-01-13翟守文

河南水利与南水北调 2020年7期

翟守文

（安阳市河道管理处）

0 前言

近年来，为改善民生，加快各个行业的现代化发展，国家加大了对重点地区水利工程的建设。水利工程与建筑工程相比，其在实际的施工过程中需要面对的问题更多，主要是由于水利工程施工的环境更为复杂，一些施工环节会受到水文因素的影响，尤其是在基坑施工的过程中，排水处理更是关键。在各个水利工程基坑施工中，工程人员需结合现场的地质、水文与土壤等情况，选用恰当的排水方式，避免基坑内积水对施工安全造成的不利影响，为水利工程创造更为稳固的基础结构。

1 基坑排水以及地基土质分析

1.1 基坑排水

在正式的基坑工程施工之前，相关人员必须要结合基坑工程的具体情况，做好排水设计与处理。如果缺乏对基坑排水的重视，将会使得后续的基坑开挖与施工环节受到基坑积水的影响，难以保障施工的安全性，对施工质量控制极为不利。一般情况下，对于水利工程基坑施工而言，在开挖作业之前，需在基坑外缘进行防水墙的设置，并根据所确定的边坡施工方案，在指定的位置进行截水沟的科学设计，必要情况下要利用排水设备与设施来完成基坑的降水处理，将基坑内的地下水水位降至安全范围。如果在后续的基坑施工过程中在基坑内部存在渗水情况，需在基坑底部进行集水井、排水沟的设置。

1.2 地基土质

各个水利工程项目所面临的地基条件虽然都存在一定的差异性，但是无外乎是强透水地基、弱透水地基与不适水地基三种类型。水利工程的地基施工之前，必须要组织专业人员进行地基土的取样，分析地基的具体类型，把握地基的高度、土质条件、地下水水位、补给类型等，进而在此基础上确定最佳的基坑施工方案，并做好基坑降排水设计。

2 基坑排水的作用及分类

2.1 基坑排水的作用

在水利工程施工的过程中，水的作用对于施工的影响非常大，尤其是在基坑施工环节，更是需要注重降水与排水设计，只有这样，才能够为基坑工程的质量控制提供良好的条件，使得基坑施工可以安全、高效进行，发挥基坑在水利工程中的基础支撑作用。总之，基坑排水设计与施工对水利工程有着至关重要的作用，通过这一环节的施工，能够进一步保障施工的顺利进行，避免基坑内雨水的汇集、地下水水位过高造成的基坑渗漏现象，使得基坑周边的土体不至于受到积水的作用，出现土质松软滑落的现象，能够进一步保障基坑边坡的稳固性。基坑排水施工为后续的基坑施工作业创造了相对安全的施工环境，使得施工作业能够稳步进行。

2.2 基坑排水的分类

基坑排水施工时，不同的排水施工方案与技术会产生不同的施工效果，且施工时间与效率也存在着或多或少的差别。以基坑排水施工处理所用的时间、施工效率为分类标准，基坑排水施工主要包含了以下方面：基坑开挖之前的排水施工，属于初期排水。初期的基坑排水是在开挖之前进行的，利用相应的排水施工技术来将基坑内聚集的全部水分加以有效排除，使得在基坑周边的相应结构，比如：围堰结构、坝坡结构具有更高的安全性与稳定性，这种排水施工技术下，土层的渗水能力有所保障，能够有效降低基坑工程中渗漏水现象发生的概率，使得各种的施工作业能够安全进行。开挖结束后的二次排水，在这种排水施工技术条件下，主要是将在基坑施工时渗入基坑内的雨水全部排出，进而保障基坑内水分排出的完全性与充分性，为施工作业创造安全的环境条件，提高基坑施工的整体效率。

3 基坑排水施工技术

3.1 明沟排水法

在基坑排水施工时，明沟排水技术是一种应用较为广泛的技术，此排水技术的优势主要体现在设备类型与构造相对简单、排水流程与操作相对便捷方面。在基坑的开挖过程中，主要采用的是截水、疏水与抽水来排出基坑内多余的水分，而所排出的水分主要是围岩与基坑的地下渗水与雨水。在利用这一排水技术进行排水时，必须要保障排水设计的科学性，相关人员需充分利用工程现场的地形条件，构造排水坡度来实现自流排水，比如：如果水利工程现场的地质条件恶劣、地下水水位较高，为大范围、深基坑工程，在排水沟的设计过程中，可以将等高线作为设计依据，在每层都进行排水沟的布设，经由排水沟来顺利排出每一层的积水，并将这些积水引入集水井内，利用水泵抽水来实现完全的排水。如果在水利工程基坑施工的过程中，不存在明显的渗漏水问题，且基坑的范围与深度相对较小，可以在相应的位置布设几条纵向的排水沟，来保障高处积水向集水井的引流、水泵抽出的排水目的。当然，在实际的排水施工过程中，也可以通过横向与纵向排水沟的设置来进行集中排水，排水沟的设计过程中，做好保障坡度设计的合理性。

3.2 人工截渗排水法

在一些水利工程基坑施工时，对于排水设计有着极高的要求，这种情况下，在排水施工的过程中，相关人员可以根据工程现场的情况，进行人工截渗排水技术的应用。一般情况下，在明沟排水法无法取得良好排水效果的情况下，施工人员可以选择应用人工截渗排水技术。具体来说，人工截渗排水技术下，需要在基坑周边进行井点或者井管的布设，随后的排水作业有井点或者井管来完成，这种排水技术能够有效解决基坑渗漏水问题，具体为井点法与井管法。

井点法在水利工程基坑施工中的应用主要包含了以下两种情况：一是当工程施工现场的地质环境较好，基坑深度较小、地下水位不高时，井点法更为适用，且能够取得理想的施工效果。具体的应用中，在基坑周边布设多个井点，有集水井来进行这些不同的井点加以结合起来，最后再利用水泵来实现抽水。在井点法的应用过程中，能够将井点划分为多个系统，随后，将这些子系统分别与水泵加以连接处理，最后利用水泵来实现抽水与排水。井点法的应用过程中，对材料并没有严格的限制，塑料管等各类的管子都可以作为施工材料加以应用，将塑料管放到井点的过程中，可以采用压水井下塑料管的方式。在塑料管的底部，一般要选用花管，要取得良好的应用效果，需用纱布将花管外部包好，在塑料管与井壁之间填充一定量的填充料，将此材料作为反滤料。二是如果在工程施工现场的土层存在严重的渗漏水现象，且基坑深度、范围都较大时，井点的管子必须要保障材料具有良好的性能，这种情况下一般多选择的是钢管。在实际的施工过程中，基坑施工的范围非常广，在基坑周边分布了多个的井点，为实现良好的排水效果，需进行水泵站的建设，这种排水设计下的排水成本非常高。

井管法在实际的水利工程基坑施工中，在土层存在些微渗水、基坑深度与范围较小，地下水水位较高的情况下更为适用，能够取得更为理想的施工效果。在实际的施工过程中，需在基坑周边开凿多个井，随后，在这些开凿的井的内部安装混凝土滤水管，随后的抽水作业由水泵来完成，水泵对这些井分别进行对应的抽水作业。井内混凝土滤水管的安装极为重要，将会关系到整个排水施工的效果，每组扶正器之间的距离需保持约6 m。

基坑排水施工时，不论采用的是何种类型的排水技术，都需要从基坑工程现场的实际情况出发，做好相应的应急管理，从根本上加强对排水处理过程中各种不确定因素的管理，保障排水施工的顺利进行。