基坑排水施工技术在水利工程中的应用分析

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年40卷4月第10期   作者:张金波
[导读] 本文首先对基坑排水施工的作用及分类进行了简要的介绍,然后对基坑排水方案设置的相关内容进行了简要的分析,最后探讨了基坑排水施工技术在水利工程中的应用以及应该注意的问题,希望可以给相关人士提供一定的借鉴。

        张金波   
        身份证号:23090419860120****
        摘要:本文首先对基坑排水施工的作用及分类进行了简要的介绍,然后对基坑排水方案设置的相关内容进行了简要的分析,最后探讨了基坑排水施工技术在水利工程中的应用以及应该注意的问题,希望可以给相关人士提供一定的借鉴。

关键词:基坑排水;施工技术;水利工程;应用

前言
        由于水利工程基础施工位置低于地下水位、地面外水位,因而施工过程中会受到降水、地下水以及围堰渗水等问题影响。而水利工程施工环境会直接对工程质量造成影响,尤其是基础施工,无论基础条件如何,施工过程中必须做好基坑排水工作,以保证基础施工质量。做好基坑排水能够有效提高基础承载力,避免基础被破坏,减少开挖工程量,有效提高水利工程基础同岩基的结合度。若基坑排水不良,不但施工中会遇到各种问题,提高施工难度,还会对基础施工质量造成影响,给后期施工留下安全隐患,甚至会降低工程的整体质量。因此水利工程基础施工中必须对基坑排水工作加强重视,依照施工需要以及施工标准做好基坑排水工作,为工程质量保驾护航。

1.基坑排水施工的作用及分类
1.1基坑排水的作用
        将基坑排水工作做好,能够有效的提高水利工程的施工质量水平,切实提高工程施工的安全性与稳定性,有效延长水利工程的应用寿命,能够把基坑之中的雨水给有效排出出去,进而避免雨水的渗透问题,除此之外,还能够有效避免由于坡脚土质在积水里浸泡而导致的土质松软问题,进而有效的提升防护边坡工程的安全性与稳定性。与此同时,还能够有效保证基坑排水的长同行,保证后期基坑挖掘工程的顺利开展。

1.2基坑排水的分类
        为切实提升水利工程基坑排水施工的质量水平,保证整个水利工程的稳定性,一定要将基坑排水工作做好。一句基坑排水施工的时间长短与进度快慢,能够将基坑排水施工分成两种:
        第一,初期排水。在开展基坑挖掘工程施工之前,应该将基坑初期排水工作做好,一定要把基坑内部的水分排出出来,进而保证水利工程坝坡结构与围堰结构的安全性与稳定性,提升土层的渗水能力。对基坑工程开展初期排水工作,能够切实有效的避免渗漏问题的出现,这样能够有效的避免因为局部渗水问题而导致的工程整体性能降低的问题,因此能够有效的消除水利工程施工中出现的安全隐患问题。
        第二,再次排水。为了把渗入到基坑内部的雨水给完全排出来,在基坑挖掘工程施工之后,还应该对基坑工程再次开展排水施工。若水利工程之中有一些废水或者积水,一般会应用再次排水的方法有效的排出基坑内部所剩余的水分,这样能够有效的缩短工程的周期,切实有效的提高工程的施工效率水平。

2.地基土质
        水利工程施工中基坑种类主要有三种,即不适水基坑、弱透水基坑以及强透水基坑,由于三种基坑特点各不相同,因而在选择排水技术方案上也具有差异。若施工前具有充分条件,那么可以取施工地适量土样进行试验,从而对基坑开挖低的土质、地下水等数据信息进行了解,从而在开挖过程中确定基坑排水施工和边坡施工。由于水利工程施工项目不同,施工地区环境不同,因而基坑土质不均一,无法完全掌握规律,因而开挖需要留有余地,便于结合实际对施工方案进行调整。

3.基坑排水方案
3.1降深要求
        进行基坑施工时若穿过填土层,则会到达透水性较强的砂层,这时坑涌水量会有所上升,为保证开挖作业的安全性,稳定坑壁结构,避免流砂以及涌水的出现,则在施工设计中应当结合施工支护作业和基坑降水,通过综合考虑,保证地下水位可以降到基础桩承台底0.5米以下,这样基坑中心线位置的降深就要比开挖基底至少0.5米以上。

3.2降水方案
        明沟排水以及管井井点降水是目前我国水利工程基坑排水施工中较为常用的排水方式,上述两种方式的适用范围不同。若基坑开挖深度相对较小,那么适用基坑明沟降水,反之,若基坑开挖深度相对较大,那么则应当选择管井井点降水。依照实际施工需要确定降水排水方式,有些工程则需要结合两种排水方式,从而有效收集基坑中的雨水、积水、渗水等。



4.工艺分析
4.1明沟排水
        水利工程中基坑排水施工所涉及的施工对象主要有施工过程中由于降雨所形成的积水,由于基面渗水、周边渗水以及地下水所形成的积水和围堰形成汇聚余水等。而基坑排水技术措施及设计方案的确定需要结合多重因素,即施工地形环境、土质类型、开挖状况、基坑范围、基坑来水以及施工周期等情况。完成围堰施工后需要立即进行基坑排水作业,施工人员进行排水前需要事先考察施工环境,利用地理优势进行排水,例如可以借助下游较低的水位和地势进行自流排水,而余水则需要进行人工引导,即开挖集水井或者直接将余水引至洼地,集中用水泵进行排除。基坑排水工作应当尽快进行,从而为基坑的固结干燥争取时间,便于后期施工进度的安排。排水沟的布置科学与否直接影响到了基坑排水效果,目前我国水利工程中以下三种最为常用。
        (1)排水的开挖位置应当在基坑附近,开挖方向应当由低向高,并设置集水井,利用排水沟讲渗水导出,并由水泵进行排水。(2)若基坑深度较深切范围较大,施工范围地下水位较高,施工地质条件土质条件差,渗水量大,那么施工人员需要设置多个排水沟,沿着等高线进行分层设置,以保证排水效果。(3)基坑渗水范围不大且渗水量不多时,可以沿基坑纵轴线进行排水沟的开挖,但需要注意开挖方向为自上而下,且需要在渠道下游设置集水井,并在排水沟上横向开挖几条沟,便于渗水的引导,更好的对基坑水进行集中处理。

4.2粉土粉砂基础降水
        处于地下水位较高位置的粉土以及粉砂基础,在开挖基础时,常会在渗水作用下促使流砂和管涌现象出现,进而加大施工难度。管涌形成的外在原因是地下水位比较高,渗水的出溢坡降会远远超过粉砂粉土所允许的范围,这时土粒便会随着渗水移动,主要原因在于粉砂土颗粒不仅细还很均匀,因其所允许的渗水出溢坡降比较较小,所以施工人员在粉砂粉土地基上开展施工作业时,为促使施工顺利完成,有必要采取降低地下水位的措施。如果选用放缓边坡柴梢或者铺垫砂砾反滤层等方法,很容易增加工程量,而且成本较高,甚至会干扰正常的施工作业,因而效果很不理想。近几年滨海区域修建涵闸时,都会从施工工艺或者工程的基础结构上着手,采取沉箱、沉井加水力冲填等新型施工工艺,并且会尽可能的减少与避免由于排水带来的困难。另外施工人员会加大降低地下水施工的重视,常会在基坑附近设置井管排水系统或者射流装置排水,进而获取较好的施工效果。

5.针对水利工程基坑排水施工中注意事项的探讨
        (1)集水井方面,水利工程基坑排水在施工中所需的集水井大小与利用水泵抽取10~15min出水量的大小一致,但要根据水利工程的施工规模决定集水井的直径大小。另外集水井的深度要充分保障抽水水泵的正常工作深度,保障基坑的排水水面较基坑的基本工作面低30~50cm左右。
        (2)排水干沟方面,排水干沟作业又被称之为龙沟作业,这种施工作业方式要求在排水作业时充分考虑整个水利工程建设施工的进程,且施工过程中要确保排水干沟是在一定坡度范围内进行的施工作业,有利于基坑集中排水作业,在考虑坡度整体角度的同时可以依据实际基坑排水量来定。
        (3)在基坑开挖作业时,对于管井的直径选择都有着严格的标准及要求,要依据实际基坑作业环境来科学选定管井的大小,并且保证管井与井径之间的距离,距离的设定必须依照现有的施工环境进行合理选择与规划,绝对不能照搬其他基坑开挖的作业数据,这样盲目的制定管径大小会对实际水利工程作业施工造成一定的影响,且会给基坑排水作业带来一定施工难度。
        (4)从某种角度而言,水利工程建设施工作业是一项比较复杂的施工活动,基坑排水作业作为重要组成部分,排水作业任务重,难度高。所以必须使用一些机械设备,即水泵等进行施工作业。这样不仅仅可以提升施工作业的准确性更加能有效的保证质量及施工作业进度。在此基础上,也可以依据施工环境使用发电潜水泵设施,在保证正常作业的情况下,还能提高安全用电。

结语
        在我国水利工程施工中,基坑排水施工技术已经得到了较为广泛的应用,而且在应用中取得了较好的效果。所以,在开展基坑排水施工时,工程施工工作者在保证工程施工进度的时候,还应该严格的控制工程的施工质量水平,掌握好基坑排水施工的各要点内容,将工程施工质量监管工作给做好,为有如此才能够有效的保证水利工程的施工质量水平。
        
参考文献
[1]代文锐.浅析基坑排水施工技术在水利工程中的应用[J].山东工业技术.2015,(18):62-63
[2]张强.基坑排水施工技术在水利工程中的应用探析[J].中国高新技术企业.2016,(18):126-127
[3]王军兴.基坑排水施工技术在水利工程中的应用探析[J].工程建设与设计.2017,(10):114-115
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