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水利工程基坑排水施工技术研究

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第6期作者：王艳峰

[导读] 摘要：水利工程在具体的施工过程中，大多数都是在水环境中进行操作的，在地基施工过程中，地下水和雨水等都会渗入到基坑内部，在这样的情况下，切实有效的结合实际情况，设计和制定出更科学合理的基坑排水技术方案有着至关重要的作用。

        河北省水利工程局河北石家庄 050000
        摘要：水利工程在具体的施工过程中，大多数都是在水环境中进行操作的，在地基施工过程中，地下水和雨水等都会渗入到基坑内部，在这样的情况下，切实有效的结合实际情况，设计和制定出更科学合理的基坑排水技术方案有着至关重要的作用。良好的施工排水有助于减少开挖的工程量，还可以提高土基的承载能力。如果施工排水处理不当，很可能导致整个水利工程的地基不稳定。因此，保证水利工程中基坑排水施工质量是必要的。
        关键词：水利工程；基坑排水；应用；施工技术
        1水利工程地基土质分类介绍
        目前，主要将水利工程建设地质分为以下三种：强透水、弱透水、不适水等，这三种地质类型其排水方式也是有所不同的。在进行水利工程建设施工前，要对地基进行严格的测试，仔细研究水利工程建设周边地质情况以及环境，依据具体资料进行排水作业方式的选择。这样才能避免因对地质情况的不熟悉而导致选择错误的排水作业方式，为其水利工程建设基坑排水作业提供了有利的施工作业环境。
        2基坑排水施工方案的确定
        确定采取何种坑基排水施工方案，应综合当地的地质环境、水文环境来考虑。根据当地往年的降水量，地质条件，水文情况设计出合适的方案。绝对不能仅依靠其他工程的施工经验来施工，否则后果不堪设想。例如，在富蕴吐尔洪工程基坑排水中，由于该地区以砂砾石地层为主，采用明沟排水效果会很好；在尉犁县阿恰枢纽工程中，因当地以砂土地层为主，适合采用井点排水。在基坑排水的施工中还要充分考虑坑基范围内的地下水、雨水、围堰渗水这些因素。由于江河湖泊的沿岸地质和地下水位在不同的时期会出现变化，所以在确定基坑排水施工方案时要保证一定的安全系数。还要针对可能出现的各种问题事先提出解决方案，以保证整个水利工程的质量。
        3基坑降水方案设计研究
        3.1降深要求
        在基坑开挖过程中，需要将填土层挖穿，从而进入强透水性的砂层。基坑开挖中会出现较大的涌水，如果发生涌水和流砂，就会给基坑开挖造成危险，影响坑壁结构的稳定。因此，需要采取措施避免发生涌水和流砂，以确保基坑开挖的安全性，稳定坑壁结构。在设计降水时，应该充分考虑基坑降水和基坑支护的施工降水，一定要确保在基坑开挖中地下水位降到基础桩承台底50cm以下，而且基坑的降深也要低于开挖基底50cm以上。
        3.2降水方案
        目前，深基坑降水比较常用的方法有明沟降排水和管井井点降水。其中，基坑明沟降排水比较适用于降水深度不大的工程。例如，某市根据自身的地质特点及降深要求，设计上采用管井井点降水进行基坑降水，并同时设计明沟排水。明沟排水只是收集基坑中和坑壁局部渗出的地下水和施工时的其它地下水。
        4水利工程基坑排水施工技术的分析应用
        4.1明沟排水施工
        这是一种应用普遍的方法，因为它的设备简单、排水过程较方便。在开挖基坑时，采用截、疏、抽来排水，主要排的是围堰和基坑的地下渗水、大气降水。当可以利用地形条件自流排水时要尽量自排。
        4.2基坑基础施工
        在进行基坑开挖时，首先必须就施工环境地质特性进行详细的分析与总结，确定地质特性，从而选择合理的施工方法对其施工。若基坑开挖所处的地质环境是粉土或是粉砂，在开挖过程中就要尤其注意其渗水问题，渗水过多会导致管涌以及流砂现象的出现，进而影响施工作业。此外，地下水位的高度也是影响管涌现象出现的主要原因之一，针对粉土以及粉砂地质施工作业，必须控制好地下水的水位，减少因渗水过多砂石移动，进而有效保证基坑开挖作业的实施。

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从某种角度而言，可以采用铺垫砂砾反滤层法、放缓边坡等方法对管涌、流砂的出现进行有效的防止。但同时也增加了施工作业成本，究其根本来讲，对施工还是造成了一定的影响。针对这一问题的频频出现，必须不断引进新的施工工艺来完善其基坑开挖施工作业效果。
        4.3井管施工
        井管施工采取的方法主要为水冲沉井和钻井工具施工。如果采用钻井工具施工，当井管外径在45厘米左右时，选择的钻井工具直径应在75厘米左右，为了避免在钻井工具造孔时出现井壁坍塌情况，应采用比重合理的泥浆加固井壁，且井孔内的泥浆面应超出地下水水面，但应低于井管口40到60厘米，在钻孔深度符合要求时，应及时进行井管下放工作：先下放普通砼底管，在顺序沉放无砂砼管，最后将性能一般的井管放在上部，将性能优越的井管放在下部，井管安放过程中，做好一系列安全措施，而后顺序、有节奏的进行下管，每节管子安放完成后应迅速进行固定，并清洗干净后涂抹热胶结剂，而后进行上一节井管的安放，并在井管接缝口涂抹热胶结剂，再采用粗布或是玻璃丝布缠结在上下管接缝处，为了确保井管垂直，还应采用4跟长为35厘米、宽为3.5厘米的木板或竹片将其紧贴在井管外壁，并用铅丝绑扎牢固，待全部井管安放完毕后，应先填埋50厘米厚的黄砂于底管内部，再填埋50厘米厚的细砾石或碎石，直至钻孔和井管内无空隙，以起到拦砂滤水的作用。
        5基坑排水技术施工应注意的问题
        5.1排水沟设置
        在对排水沟进行设置时，一定要注意它与纵坡之间的关系，不仅要确保其集中渗水的稳定性，更要结合渗水量与纵坡之间的关系来确定其排水沟的横断面，所以在进行放样的过程中就要充分考虑其排水效果，以便更好地扩大其基坑的范围。
        5.2集水井大小
        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。
        5.3抽水设备的选择
        完成管井建造后，要依据有关规定进行抽水设备的选择，合理选择抽水设备不仅仅可以对管井进行抽水作业，更加可以通过抽水含量来断定管井水位高度，但需要注意的是在使用过滤器时一定要按照规范标准进行使用，防止其因操作不当而出现氧化及损坏的情况。
        5.4管井扶正器的安装
        在管井施工过程中，一定要确保在滤水管部位安装扶正器，通常情况下，每间隔五米就要安装一台扶正器，除此之外，还要对滤水管孔径进行检查，避免其偏移而出现涌砂现象。
        6结语
        综上，基坑排水工艺作为水利工程建设施工中比较重要的施工环节之一，对水利工程建设施工质量有着极其重要的影响。就我国目前发展现状而言，这种施工技术在一定程度上还存在着很大的缺陷，对此必须引起足够的重视，不断引进国外先进的基坑施工技术工艺，从而保证其施工质量，促进水利工程建设的发展。另外现场的安全问题很重要，相关工作人员要进行严格的施工监督，合理安排施工人员，最大限度的提高施工效率。对于理论设计与实际的差别，要尽量避免，考虑全面，施工之前做相关实验可以有效的保证工程的质量。
        参考文献
        [1]浅谈基坑排水技术在水利工程中的应用[J].姚宏.治淮.2019(03).
        [2]试论水利工程基坑排水施工技术[J].印丽娟,胡曦.珠江水运.2018(13).
        [3]水利工程建设中基坑排水技术的应用与实施研究[J].刘良华,孙冰,付爱华.住宅与房地产.2016(21).
        [4]浅析水利工程基坑排水施工技术[J].李照庆.中国新技术新产品,2019,(24).