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上海地区水利工程基坑降排水施工技术探讨

发表时间：2020/9/24 来源：《基层建设》2020年第17期作者：张嘉彧

[导读] 摘要：在工程施工过程中，基坑降排水是十分重要的一项内容，相关排水方案的选择对整体工程项目的安全性和施工质量有着十分重要的作用。

        上海宏波工程咨询管理有限公司上海市青浦区 201700
        摘要：在工程施工过程中，基坑降排水是十分重要的一项内容，相关排水方案的选择对整体工程项目的安全性和施工质量有着十分重要的作用。因此，相关施工企业需要对此加大重视。本文以上海地区为例，探讨了水利工程中基坑降排水施工技术的相关的应用，介绍了上海地区水利工程基坑降排水概况，探讨了上海地区水利工程常用基坑降排水施工技术，并提出具体的施工方案选择对策，希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。
        关键词：水利工程；基坑降排水；施工技术；上海地区
        在具体的工程建设过程中，通过完善相关基坑排水方案，可以保障工程施工质量、施工效率和施工安全性，而且还能够对工程施工成本进行有效控制。我国上海地区的土质较软，具有着降水量大和汛期集中等特点，因此地下水位相对较高，相关施工企业需要有效开展基坑降排水工作，从而进一步提升工程建设水平。基坑排水技术虽然原理相对比较简单，而且具有着广泛的应用范围，但在不同工况下，相关基坑降排水技术应用也存在着一定的差异，因此，需要结合工程的实际情况合理选择技术方案。
        一、上海地区水利工程基坑降排水概况
        在上海地区，常见的水利工程主要包括以下四种类型，首先是农田水利工程，其主要使用微小基坑的相关农田排灌系统。其次是河道护岸治理工程，其主要使用带状基坑的防汛墙以及护坡等。再次是较大型水利工程，其在具体建设过程中主要使用深基坑的节制闸、泵站和泵闸等。最后是其他水利工程，其基本不涉及到基坑施工，例如相关的围垦造地工程项目等。在农田水利工程和河道护岸工程当中，基坑的底部高程通常需要大于0.0米，而深度则相对较浅，因此在进行基坑降排水施工时，难度也相对较小。而对于节制闸、泵站以及泵闸等较大型水利工程而言，其基坑往往较深，一般需要挖至约-2.0米，因此在进行基坑降排水施工时，难度相对较大，而且还会对施工产生十分明显的影响[1]。
        二、上海地区水利工程基坑降排水施工技术应用分析
        在上海地区的水利工程，常见的基坑排降水技术具体包括以下4种类型。
        （一）明沟排水技术
        施工企业采用明沟排水时，首先需要对方案进行设置，利用相关排水沟有效的将水汇流到具体的集水井当中，同时还需要在集水井内合理的设置相关排水设备，从而将水排到基坑外面。在对排水沟进行设置时，所采用的方法种类相对较多，例如地下水位高、面积大、具有严重渗水现象时，则可以采用分层法来对集水井进行设置，并挖设排水沟，实现集水井之间的串联。同时，相关施工人员还可以按照由高到低的顺序，在基坑周边合理挖设排水沟，从而缓缓抽出坑内积水。
        （二）轻型井点真空降水技术
        在基坑四周需要合理设置井点管，同时要确保各个井点管的间距，在基坑底部位置还应设置相应的滤水管，并将其在透水层当中进行插入。
        在井点管上部位置存在接软管，该管可以连接集水总管，而后者则以真空泵进行相应的连接，并通过真空吸水抽出水管内的水，使基坑四周的地下水位有所下降。
        （三）井管降水技术
        管井井点具体包括滤水井管以及吸水管等相关组成构件。所以在对管井的距离和埋设深度进行确定时，需要充分考虑渗透系数、深度以及降水面积等相关因素，一般来说，间距应该维持在10-50米这一范围内，埋深最大可以达到10米。该技术适合在渗透系数较大、具有丰富地下水以及土层含水层厚度超过5米的管井井点当中进行应用。
        （四）喷射井点降水
        喷射井点降水具体是指将喷射器在井点管的内部进行安装，可以通过高压水泵或者相关的空气压缩机，从而使管中的内管向外喷射高压水或者水气。采用此方式可以有效排走或抽出井管外管和内管之间间隙的地下水，从而提升降水效果。

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        三、上海地区水利工程基坑排水施工方案的选择
        （一）明沟排水技术
        明沟排水技术在具体应用过程当中具有着相应的优势，主要表现在工艺简单、操作十分方便、基坑开挖时设备的运输过程相对比较简单，而且还能够有效的节省费用，可以在砂土、粘土等相关土质当中进行有效的应用。但同时该技术也具有着一定的缺陷，需要对基坑范围进行扩大，而且由于降水深度不足，使得基坑内作业环境相对比较一般，在具体排水过程当中容易受到降水影响，无法有效的保证工程施工进度。而该项技术可在上海地区的河道护坡工程以及农田水利工程当中进行应用，对于上海郊区的相关中小型泵闸以及泵站等工程当中，也同样可以应用此项技术。例如，南汇东南部地区、崇明三岛地区以及奉贤南部海湾地区等相关区域，其地下多为相关的吹填砂，因此在对基坑进行开挖时，往往会出现流沙，如果采用明沟排水，将会对工程施工产生不利影响，一旦基坑的深度过大，则需要将其他降排水措施进行配合使用。
        （二）轻型井点真空降水技术
        轻型井点真空降水技术在具体应用时，其优点在于相关设备比较简单和容易操作，在管理上也十分方便，而且可以使基坑的开挖边坡坡比减小，从而进一步降低相关土方的开挖量。当基坑开挖结束后，其施工环境良好，相关施工工序可以得到有序进行，从而使施工进度得到了提升。在基坑开房后，需要确保其内部无水，从而有效提高基底的承载力。对于软土地基或者具有丰富地下水的相关地段而言，对此技术进行应用可以显著提升施工效果，尤其在砂土环境当中，其降水效果要更加明显。但同时该项技术也存在着一定的缺点，首先，井点设备对作业位置的占用要相对较大，这使基坑在二次开挖时会产生一定的不便。其次，降水深度比较有限，在理论上该技术最大降水深度可以达到10米。轻型井点真空降水技术可以在各种土层当中进行应用，而在一些砂土土质当中，其见效速度相对较快。
        （三）井管施工技术
        井管施工技术在具体应用过程当中具有着以下优势。首先，其设备十分简单，具有较大的排水量和较深的降水程度。其次，井道施工技术在应用较轻型井点时，其降水效果十分明显。最后，由于相关水泵主要在地面进行设置，因此容易开展维护工作。但同时，该技术在应用时也存在着一定的缺点，会限制管井的重力排水范围和吸尘高度，同时还会影响到土壤渗透，需要确保其渗透系数能够满足相关要求。该技术可在砂质土当中进行应用，而对于粘度土质则通常不适用。在上海地区的水利工程当中，此技术的应用相对较少，而在南汇、奉贤等相关沿海砂土地区以及地下有流沙层的相关地区，对该技术的应用相对比较广泛。
        （四）喷射井点降水技术
        喷射井点降水技术的主要优点在于其设备十分简单、排水深度相对较大，一般可以达到8-20米，和多层轻型景点进行对比，所使用的降水设备比较少，可以减少土方开挖量，加快施工效率，节省施工费用，因此可以将该方法在粉土、填土以及粘性土当中进行有效的应用，而其降水深度通常在6-20米的范围内。该技术所具有的缺点主要包括，和轻型井点进行对比，喷射井点在完成构筑后往往无法进行挪动，因此，对于一些施工周期较短，需要频繁进行挪动的基坑而言并不适用。该技术可在多种土质当中进行应用，其土渗透系数范围为0.1-20m/d，因此具有着十分广泛的使用范围。当基坑较深时，例如泵闸、泵站等，可对此项技术进行有效的应用，从而实现降水目标。通常来说，在基坑开挖过程当中，填土层被挖出来后，往往会达到地下水位以下的位置，使其容易出现相关的渗水现象，对基坑工程的施工产生不利影响。严重情况下，还会对地基工程的稳定性和安全性造成严重影响，甚至是引发相关的坍塌事故。所以相关施工企业在施工前，需要结合基坑开挖的实际情况以及降排水技术的主要特点，对相关施工条件和成本因素等进行充分考虑，从而完善相关的降水方案。
        结束语：
        综上所述，在上海地区相关水利工程建设过程中，基坑排水施工技术得到了有效应用，相关施工企业需要结合水利工程施工状况，对基坑降排水方案进行合理选择，同时，相关施工人员需要对各种基坑排水技术的施工要点进行充分掌握，在保证工程施工质量和施工安全性的基础上，对相关施工方案的可行性进行分析，做好方案施工进度和经济效益的对比工作，从而对最佳的基坑降排水施工方案进行明确，使工程的效益最大化。
        参考文献：
        [1]周百俊.试论上海地区水利工程基坑降排水施工技术[J].装饰装修天地,2017,(15):234.