浅 析水利工程基坑排水施工技术

发表时间:2020/11/16   来源:《工程管理前沿》2020年8月22期   作者:1李标2刘兆胤
[导读] 随着我国经济和科技的发展,许多高能消耗产业对能源的需求量进一步提升,
        1李标2刘兆胤
        1 徐州市铜山区水利工程处  江苏徐州  221000   2 徐州市水利工程建设监理中心 江苏徐州  221000
        摘要:随着我国经济和科技的发展,许多高能消耗产业对能源的需求量进一步提升,且随着可利用能源的减少,很多产业面临着巨大的挑战。因此亟需研制出新的节能技术以减少对能源的消耗。水利工程将对基坑排水施工技术进一步完善,降低其对能源的耗损,本文阐述水利工程中的基坑排水施工的工作问题,并提出相应的对策。
        关键词:水利工程;基坑排水;施工技术
        引言
        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基坑排水施工的概述
        基坑排水施工技术,在我国当前的水利工程建设中,有着非常广泛地应用,同时也在工程中占有着非常重要的地位。基坑排水施工是指在水利工程的基坑开挖之前,针对水利工程的实际环境情况,以及相应的土质等情况,来建设相应的排水系统。常见的基坑排水施工有:在基坑顶部外部的防水梁、排水坡等,通过此类排水系统的施工,能够最大程度的消除水利工程建设过程中出现的渗水情况,保障工程建设的顺利开展。由于水利工程的特殊性,水利工程的建设,对于前期工作的质量要求非常高,因此,基坑排水施工在水利工程的整体工序中也占有非常高的前置性,甚至可以说基坑排水施工是水利工程建设的基础工程。随着我国水利工程的广泛建设与应用,各项现代科技与水利工程的施工技术的深入融合,使基坑排水技术的种类也在快速增多。因此,在我国的当前的水利工程的建设中,为了应对不同的施工环境和渗水情况等,通常会选用多种不同的基坑排水技术,通过多种基坑排水技术的复合施工,来提高水利工程的基础建设质量,为水利工程提供更高的基础保障。一般情况下,水利工程建设中,基坑排水技术的选择,主要根据地基的类型来判断,在目前的水利工程中,常见的地基主要分为三种,分别为:弱透水地基、强透水地基、不适水地基。这三种类型的地基对于水的抗性存在着巨大的差异。因此,在基坑排水技术的选择时,相关管理人员应深入分析水利工程的地基情况,结合不同的地基差异,选用合适的基坑排水技术,提高水利工程的基础质量。
        2基坑降水方案设计
        2.1降深要求
        要想保证基坑排水工作的顺利开展,就需要建立健全相关施工方案,全面考虑在施工过程中可能出现的问题,并提出对应的解决措施。一般情况下,工作中最基本的内容是设计降水方案,将理论用于实践,提前做好防护措施有利于项目的顺利开展,因此,相关工作人员在设计、审核方案时,需要保持严谨求实的态度。经过调查发现,基坑开挖需要穿透不同的土层类型,比如从挖填土层到强透水性的砂层,需要不同的对应方案。同时,最难解决的问题是基坑中涌水量的控制方案,只有提前稳定坑壁,避免涌水、流砂的出现,才能提升基坑开挖工程的安全性。此外,由于大量的不确定因素,为了安全起见,基坑中心必须低于开挖基地0.5m,保证工程项目的顺利进行。
        2.2降水方案
        明沟排水、针井、管井排水是水利工程施工中最常用的三种基坑排水工作,根据不同土壤的渗透系数、水位降低深度和工程的特点选择最适合工程的方案进行施工。

明沟排水适用于降水深度较低且基坑基面透水能力不强的地质;针井主要用于基坑坡面节水降排和基面土层能力较好,不容易发生渗透的地质;而对于管井排水方案来说,它更适用于施工范围较大,土层垂直透水能力较好的情况。每个不同的方案都能解决相应的工程问题,为了充分解决施工过程中的难点,应提前了解该施工项目的特点,制定出一套最合理的排水方案。
        3水利工程中的基坑排水施工技术
        3.1明沟排水
        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。
        3.2基坑基础施工
        如果基坑开挖地质是粉砂或粉土时,在挖的过程中必定会出现渗水现象,进而出现流砂或管涌等多种问题,这样会增加施工难度。出现管涌的主要原因就是地下水位置较高,如果渗水向粉砂或粉土方向流入,会导致土粒随着渗水而移动,因为粉砂粉土是由细小颗粒组成,一旦渗水就会使其溢出坡降范围。因此,在基坑地质为粉土或粉砂时,为进一步保障工程顺利开展,需要降低地下水位。避免管涌或流砂产生的方式很多,如铺设砂砾反滤层、放缓边坡等,但这些方式不仅会增加工程量,还会增加成本,影响施工进度。可采用新工艺,如运用沉箱、沉井加水力充填等方式,可以有效降低和预防排水困难。
        3.3井点法排水施工技术
        一些本身规模小的水利工程的建设中,需要的基坑深度也比较小,在应对这种基坑渗水时,应用井点法将基坑内的渗水排出效果最好。在施工的过程中,井点法排出渗水的效果最好,而且操作过程较为简单,并不需要过多的操作环节,只要在基坑的四周选取几个合适的位置,分析井点的基坑位置,结合实际情况将这些井点连接到一起,进而形成一个整体的排水系统,利用水泵将基坑内的渗水排出。井点法排水系统可以单独形成一个排水系统,或者将多个不同的井点排水系统进行连接,组成复合排水系统,然后利用整体排水系统将基坑内的渗水抽出。通常情况下,连接井点的水管都普通的塑料水管进行建设,这样能够有效地降低成本和施工量。若基坑的范围较大,且渗水情况比较严重,可以使用钢管建设一个强度较高的排水系统。
        3.4降低地下水水位的施工技术
        在施工现场中,由于在地基开挖时,粉土处于地下水位的较高位,导致渗水的出现,同时,如果处理不好某一处的渗水问题,渗水范围会不断扩大,使积水越来越多,进而严重阻碍地基工程的后续安排。目前,市场上常用增加砂砾铺垫反滤层来防止管涌的问题,该项措施效果不是很明显,并且会增加施工成本,不是最佳的解决方案。为了进一步加快基坑的排水速度,可以通过在基坑附近设置对应的排水设施,优化基坑的地基结构,进而提升工程的整体质量。
        结束语
        近年来,各种水利工程项目施工时,在基坑施工时常常会出现各类的安全事故与质量问题,究其原因,很多是由排水设计不当所造成的。因此,为了避免基坑施工时的各种问题,工程施工人员需在实际的施工过程中结合现场的具体情况,选择最佳的排水施工技术,避免基坑内地下水位过高、过度积水的不利影响。
        参考文献
        [1]李广辉,胡家武.浅析水利工程基坑排水施工技术[J].河南水利与南水北调,2016,295(01):57-58.
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