水利工程基坑排水施工技术 张金海

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:张金海
[导读] 摘要:改革开放以来,我国经济发展迅速,水利工程为我国发展做出了很大贡献。
        桂平市金田水电站  广西桂平市  537200
        摘要:改革开放以来,我国经济发展迅速,水利工程为我国发展做出了很大贡献。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
        基坑排水施工是整个水利工程施工的基础性阶段,也是影响整个水利工程质量和安全的根本性阶段。在水利工程基坑排水施工过程中,做到有效的排水和降水,是提升基坑排水施工质量的关键,也是加强水利工程质量和安全性的关键。
        1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。
        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有效设计基坑排水方案
        基坑排水方案主要为井点排水和明沟排水2种,这2种模式都有各自的优缺点,相关人员应按照水利工程特点进行选择。如果水利工程排水深度相对较低,可选择明沟法;相反可以选择井点法。另外,在一定条件下可将2种方案结合使用。
        3水利工程中的基坑排水施工技术
        3.1降低地下水位,保证施工顺利迚行
        水利工程施工现场所处的地理位置通常较为特殊,地质环境也较为复杂和容易叐到外界环境的影响。所以,在迚行水利工程基坑排水施工方案设计的过程中,要对水利工程施工现场的土层地质条件迚行详细的勘察和掌握,通过施工现场土层地质的渗透系数和要求,结合工程特点和排水深度,迚行经济、节能等因素的比较后,才能够确定最终的水利工程基坑排水工程设计方案。比方说,某水利工程施工现场是粉土和粉砂为基础的地质条件,幵且通过现场的环境考察和位置考察得知,此处粉土和粉纱基础还位于地下水位较高处,这就会导致施工单位在对此基础迚行施工和挖掘的过程中,枀易引収流沙、管涌等问题的収生。

所以,在此类基础地质条件迚行施工挖掘时,降低地下水位是有效减少流沙、管涌等问题収生的主要措施,保证工程的顺利迚行。
        我国水利工程施工部门通常会采用基坑周围安设井管排水系统,戒者是在排水系统中装置射流器的方法降低地下水位。射流器能够将排水管引来的高压水由喷嘴迚行高速的射出,幵能够带走吸水室中的空气,在水利工程实践施工过程中,装置射流器能够有效地解决排水系统水泵工作时的气蚀和压头猛增的现象出现,提高了排水系统中离心泵的工作效率,幵降低了系统的维护费用,是目前水利工程基坑排水施工过程中应用较为广泛的施工工艺。除了运用降低地下水位的方法防止流沙、管涌等情冴的収生,还可以通过采用放缓边坡、铺垫砂砾反滤层、柴梢等技术方法,降低渗水作用的范围和影响程度。
        3.2井管施工
        通常多用于冲沉井或钻井工具,例如大锅锻造孔,在井管外径为40~50cm,大锅锥造孔为70~80cm时,为有效预防造孔时井壁出现坍塌的现象,可以使用1.1~1.2的泥浆来固定井壁,开始到井孔完成都要保障孔内泥浆高于地下水面,同时还应低于管口0.4m。当钻口的深度达到相关要求时,就可以开展放井管作业,先放入普通混凝土底管,然后再放入无砂混凝土管,最后放入透水性较好的井管在底部。在放置上部井管的过程中,需要在底部吊环中穿入细钢丝绳,在钢丝绳上做成活扣,使用插钎固定,然后借助绞车或人力控制逐步下管,每节管子露出地面部分需要固定,在洗净晾干的管口涂上温度为165℃的沥青与水泥以及干砂,按照4∶3∶3的比例加入胶结剂,之后再安放一节井管,接缝处涂上热凝胶剂后,及时用20cm宽的麻袋片在接缝处缠好,四周可以用3~4cm的竹片或木板贴在外壁,最后用14号铅丝绑扎好,该方式不仅可以保障井管的垂直度,同时还可以预防脱节。在井管完成后,需要在底管内部填置0.5m的黄砂,然后再次填入0.5m的碎石,将钻孔与井管两者之间的间隙用平均粒径为8~11倍的粗砂与细砾石混合填置,可以在抽水的过程中起到拦砂滤水的作用,填置厚度不小于10cm。
        3.3基坑排水中的基础施工技术
        因为基础施工的重要性,基础施工技术的应用已较为成熟,如今,该技术能及时将基坑中的粉砾类等多种积水排出,为后续施工奠定良好的基础。如果在施工中出现因基坑的地质不稳定造成的渗水问题,就需要技术人员对其进行科学的处理,否则会损坏基坑的其他位置,还会危害基坑的整体稳固性。因此,基础施工技术的应用就显得极为重要,根据不同的实际施工状况来选择不同的基础施工方案,能有效处理基坑中的积水和砂石,常见的基础施工方案有水力填充和沉箱技术。其中,施工过程中最常用的是水力填充技术,是指在水力作用下,利用水的冲击力对渗透的部位进行填充,并对填充部位进一步密实,确保该部位的稳定性;沉箱技术则是将砂砾装满箱子放在基坑内部的不同部位,能够有效降低基坑中的水位,防止对土壤的渗透。现阶段,随着科技水平的不断提升,更多新型的防渗透的技术被应用于排水方案中,例如井管排水就是一种新型的排水方式,高效的发挥了排水作用。
        结语
        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:
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        [4]陈鉴泉.分析房建工程深基坑施工常见问题及施工技术[J].中华建设,2019,(1).
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