浅谈水利工程施工排水技术 邵兰英

发表时间:2021/6/28   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:邵兰英
[导读] 摘要:本文对水利工程施工中基坑排水技术进行了详尽分析,旨在为后续相关工程提供必要的理论基础,以供相关人员参考。
        安徽顺亚建筑工程有限公司
        摘要:本文对水利工程施工中基坑排水技术进行了详尽分析,旨在为后续相关工程提供必要的理论基础,以供相关人员参考。
        关键词:水利工程;基坑排水;施工技术
        引言:水利工程施工中,基坑排水问题常常会遇到难点。因其施工 常选特殊的地理位置导致基坑会受到地下水、雨水、围堰水的侵扰。水利工程的基础施工以及地基处理大都低于地下水位和外水位,基坑排水如果处理不当,将严重影响基坑的开挖、地基的处理等 施工工序的正常进行。所以,当基坑排水措施处理不当,将会导 致地基不稳,从而直接关系到整个水利工程的施工质量和安全系 数。本文将通过探究水利工程基坑排水施工技术要点,希望能够 为保障水利工程实现高质量提供绵薄之力。
        1 基坑排水方案的设计技巧
        1.1降水方案
        水利工程基坑排水施工工程当中,工作人员首先应当结合具 体的施工情况制定出相应的基坑排水施工方案。在基坑降水施工 方案当中,主要包括明沟排水法和管井井点降水法,前者的施工 流程相对比较简单,只需要收集基坑坑壁或是基坑施工中渗出的 水即可,因此这一方法经常被运用在降水深度较浅的水利工程当 中。而后者则具有更优的适应性,能够广泛运用在管井、深井等 各类井点当中。
        1.2降深要求
        在开挖水利工程基坑的过程当中,施工人员只有通过彻底挖 穿填土层,才能直达强透水性质砂层,但此时往往基坑已经出现 了比较严重的渗水情况,从而阻碍后续基坑开挖工作,同时严重 的基坑渗水也会大大减弱基坑本身的安全稳定性,甚至极有可能 引发包括流砂等在内的各种地质灾害。为此施工人员需要对基坑 的实际情况进行充分考量,在与基坑支护、降水设计等进行有机 结合之后制定出科学的基坑降水施工方案。但施工人员在进行基 坑降深方案设定,但需要保障基坑中心线位置相比基坑本身的降 深低半米以上,基坑基础桩承台台底需要高出地下室水位 0.5m 以 上,否则基坑的渗水情况依然无法得到有效解决,其坑壁和基坑 结构的安全稳定性仍然会受到威胁和影响。
        2 水利工程中基坑排水施工技术分析
        2.1 井管施工技术
        在水利工程基坑排水施工过程当中,视具体工况经常会选择 使用井管施工技术。但在进行例如大锅锻造孔在内的井管施工时,工作人员需要注意使用专业化的机械设备,譬如水冲沉井工具等 等。尤其是在井管外径为 400mm 到 500mm,而大锅锻造孔直径 在 700mm 到 800mm 之间时,井壁非常脆弱,极有可能出现坍塌 等安全事故,因此需要施工人员采取相应的加固措施加固井壁,在此过程中,施工人员需要使用比重在 1.2 的泥浆并保障地下水 位低于大锅锻造孔中的泥浆高度,但孔中泥浆高度需要在井管管 口高度以下。在满足钻孔深度要求之后,需要按照先性能普通后 无砂性能的顺序下放混凝土底管,最后在最下方放置具有较好透 水性和浇筑质量的混凝土井管,为保障混凝土底管下放的有效性,可以将其底部的吊环用细钢丝绳穿起并用插钎穿入制作的活扣当 中,进而固定住井管。此后施工人员只需要通过将插钎上的拔钎 副绳抽掉即可,从而借助机械绞车按照下放顺序在将井管移至地 面后一次将其下放到锻造孔当中。下放至锻造孔中的井管需要保障其有部分能够外露,并在井 管的管口位置处均匀涂抹 170°胶结剂,用大约 20cm 宽的麻袋片 或玻璃丝布牢牢包裹住井管管口之间的连接缝隙,此后需要施工 人员使用长宽各为40cm和4cm的木板、竹片等将其贴于井管外侧,并用 14 号铅丝牢牢绑扎固定住井管,避免其在下放过程中出现滑 脱、位移等情况。

而在完成井管的全部下放之后,需要施工人员 将碎石、黄沙等物质填入井管底部直至其能够拥有大约 0.5m 的厚 度之后,在使用粗砂、细砾石填满井管和钻孔的空隙,保障填充 厚度能够在 10cm 以上,进一步防止井管出现滑动等问题。
        2.2 明沟排水技术
        水利工程基坑排水施工过程中,利用“水往低处走”的客 观规律,施工人员应当充分运用下游河流、水库水位等本身地势 较低的重要优势,使得基坑中的积水能够“往低处走”,利用自 然的水流方式排出基坑中的大部分积水,其余残留在基坑中的给 水则可以通过挖设排水沟进行人孔引排水,最后再利用抽水机等 专业设备完成基坑的全部排水工作。譬如说位于我国陕西省的莲 花台水电站,该水电站的河床表层以及中下部分别为人工堆积块 石以及冲击砂卵砾石,渗水系数相对比较高,平均可以达到将近 0.4cm/s,河床中部存在宽度大约为 5 到 6cm 的断裂区域,工作人 员发现在水电站的断层底部以及两侧位置处出现了众多分布比较 分散的涌水点,积水情况比较严重。因此必须尽快对其进行排水 施工,在进行排水过程中,施工人员决定利用水电站天然的地形 地势,运用明沟排水技术完成积水的排出工作。考虑到该工程开 挖的基坑面积相对比较大,且深度比较深,导致工作人员在进行 排水沟的挖设和布置过程中,极有可能加重基坑的积水情况。为 此,施工人员通过充分结合等高线的具体位置,并依照具体工况 利用分层法依次设置若干排水沟;基坑周边地势比较高,施工人 员可以按照由高到低的顺序进行排水沟的挖设,从而慢慢将渗水 引流到集水井当中,最后再统一使用抽水设备抽走全部积水,进 而有效保障基坑土壤的干燥性,防止其出现塌陷等安全质量问题。如果施工环境本身不存在地下水位过高的问题,施工人员则需要 在基坑附近通过使用冲击钻,进行数量不等的井口钻取工作,之 后在井底位置处放置混凝土滤管,并在各井口位置处依次配置一 台水泵或是抽水机,用于将基坑中的积水全部排出。但为有效固 定滤水管,避免其在抽排水过程中出现滑动、位移等问题,施工 人员还需要按照 6m 的间隔距离,依次将扶正器放置在滤水管的 周围位置处,从而有效固定住滤水管。
        2.3 基坑基础排水
        另外,在部分水利工程基坑排水施工过程当中,还经常会碰 到粉砂、粉土等施工环境,由此此类土质本身比较松软,因此在 基坑开挖过程中必然会伴随着渗漏水等情况的出现,甚至还会导 致发生流砂等其他问题,严重影响到后续的基坑排水施工。与此 同时,地下水位过高等问题也会在很大程度上加剧基坑的渗漏水 问题。针对此种问题,施工人员在进行水利工程基坑排水过程中,需要尽可能降低地下水位,但考虑到通过铺垫砂砾反滤层法虽然 能够起到一定的防渗效果,但其高额的施工成本和较为困难的施 工操作,显然不利于水利工程基坑排水施工成效的进一步优化。因此出于多种因素的重重考量,施工人员在进行水利工程基坑排 水施工过程中可以选择使用沉箱加水力充填法,通过利用水力将 充填材料从管道输送至充填区,此方法不仅操作简便、成本低廉,同时能够具有良好的防渗、防漏效果,并可以在一定程度上实现 降低地下水位的目标。若水利工程本身规模不大,基坑也并不深,则可以通过运用水管将位于基坑附近位置处的井点依次连接起来,从而构建其一个完整的抽水系统,最后统一使用专业的抽水设备 完成坑内积水的抽取工作即可。
        结语
        总而言之,本文通过从制定水利工程基坑降水和降深施工方 案出发,分别从井管施工技术、明沟排水技术、基坑基础排水等 角度,对水利工程基坑排水施工技术及相关要点进行分析研究。而在实际施工过程中,施工人员还需要通过立足于实际施工情况,以及充分结合当前的施工环境、工程参数等选择恰当的排水施工 技术,才能确保水利工程基坑排水施工的有序完成。
        参考文献:
        [1] 杨清辉,朱肖,董民珍.小议水利工程基坑排水施工技 术 [J].中国水运(下半月),2014,06:204-205+207.
        [2] 翟向东,郑都星.对水利工程基坑排水施工技术的相关 分析 [J].黑龙江水利科技,2014,10:135-136.
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