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基坑排水施工技术在水利工程中的运用探讨

发表时间：2021/9/3 来源：《建筑科技》2021年9月中作者：高忠

[导读] 为确保水利工程的稳定性和安全性，在水利工程施工中，不可忽视基坑排水工作的开展。主要因为水是影响水利工程质量与安全的重要因素之一。鉴于此，本文先是对目前水利工程施工中主要运用的基坑排水施工技术进行分析，然后结合实际工程，明确基坑排水施工的技术要点，以期提升水利工程施工的质量与安全，并为类型工程提供参考。

睢宁县水利工程建筑安装公司高忠江苏徐州 221200

摘要：为确保水利工程的稳定性和安全性，在水利工程施工中，不可忽视基坑排水工作的开展。主要因为水是影响水利工程质量与安全的重要因素之一。鉴于此，本文先是对目前水利工程施工中主要运用的基坑排水施工技术进行分析，然后结合实际工程，明确基坑排水施工的技术要点，以期提升水利工程施工的质量与安全，并为类型工程提供参考。
关键词：水利工程；基坑排水；施工技术；要点
        基坑工程是水利工程重要的基础部分，关系着整个工程的稳定性和安全性。但由于基坑工程本身具有一定的复杂性和特殊性，在实际施工中可能会受到雨水或地下水的影响，从而对工程的稳定性和安全性产生不利影响。因此必须要做好基坑的排水施工作业，有关单位必须要注重基坑排水设计与施工，避免基坑受到雨水和地下水位的影响而引起基坑渗漏，从根本上提升基坑的稳定性和安全性，进而保证水利工程项目顺利建设完成。
        1、常用的几种基坑排水施工技术
        1.1明沟排水技术
        在水利工程基坑施工中，常会运用到明沟排水技术这一施工技术，这一排水技术由于设备类型和构造较为简单，加之施工便捷，因此广泛运用在基坑排水工程中。在水利工程施工中，在基坑开挖时可能会遇到地下渗水和雨水汇集的问题，为确保基坑的安全，需要施工单位及时采取有效的措施将基坑内部水排出，包括截水、疏水、排水等方式。而在采用明沟排水技术时，需要施工技术人员充分了解施工现场的地质地形情况，之后在此基础上合理设计排水的坡度，以实现自留排水，提升排水的科学性。比如，在水利工程项目所在地的地质条件相对较差，且地下水位比较高，是大范围和深基坑工程，此时可依据等高线的原理进行排水沟设计，即对应在每层设计排水沟和集水井，每一层的积水集中流至集水井中，之后再通过泵送的方式将集水井中的水全部排出。反之，若基坑的渗水问题并不是很严重，且基坑的范围及深度并不大，此时就需要立足于实际情况进行排水沟的设计，通常是通过设计纵向排水沟来实现排水，当然也可以设置横向的排水沟来实现集中排水，但无论是哪种形式，都应确保坡度设计的合理性。
        1.2人工截渗技术
        水对水利工程基坑施工的影响非常大，因此也对基坑的排水设计有较高的要求。通常情况下，若是明沟排水技术难以达到理想的排水效果，便可考虑采用人工截渗技术来提升排水的效果。目前在运用这一排水技术时，主要通过以下几种方法来完成排水作业：
        （1）井点法。在采用井点法施工时，首先需要在基坑周围设计相应的井点，其次是通过水管将所设计的各个井点进行串联，由此形成一个整体的排水系统来实现排水。由于这一施工方法可以快速将基坑中的积水排出，因此常用于基坑深度浅及地下水位浅的小型水利工程中。除此之外，井点法的运用，通常对施工材料也没有较多的限制，在实际施工中可使用塑料管等各类管子。若是施工现场基坑没有明显的渗漏问题，可采用压水井塑料管来实现排水；反之，若基坑渗漏水问题较为严重，且基坑范围及深度较大，可采用钢管来进行排水。
        （2）井管法。在采用人工截渗技术时，也会使用到井管法这一排水方式，常用在渗水严重的基坑中，具有极佳的排水效果。在采用井管法时，大致经过这几个流程：首先是钻孔，通常是采用旋钻机进行钻孔，钻孔时需要注意控制孔径，应确保孔径比井管外径宽300mm左右，以此提升基坑的排水效果。同时，在钻孔时也需要做好泥浆护壁工作，确保钻孔作业顺利进行的同时，为后续管道布设奠定良好的基础。其次是管道的布设，在具体施工中，需要注意这几点问题：应按照一定的顺序进行管道的布设，通常是先布设普通混凝土管，之后再进行无砂混凝土管的布设；充分考虑井管的性能，应优先将浇筑质量优、透水性强的井管在下方布设，以实现更好的排水；采用热结剂进行井管间的衔接，并确保衔接的压密性。

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最后是滤料回填，这是不可忽视的一个环节，通常使用黄砂、细砾石、碎石、粗砂等作物滤料填入，在填料时需要按照一定顺序进行，一般会黄砂→细砾石或碎石→粗砂，通过这样的回填顺序可保证抽水时的拦砂和过滤功能，从而实现更好的排水。另外，在运用尽管法时，也需要注意这几点问题，一是要在孔道中居中布置滤水管；二是要预留出井管与孔壁间一定间隙，为后续回填作业奠定基础；三是需要进行抽水试验，选择合适的抽水设备。
        （3）降水法。主要采取人工操作的方式将地下水位降低，从而实现排水。以往在运用降水法时，主要是通过铺垫砂砾、放缓边坡的方式来降低地下水位，虽然有良好的排水效果，但是工程量和施工成本相对较大，有时还会阻碍后续的正常施工。而随着科技的进步，涌现出了许多新型的降水施工的方法，如沉箱法、沉井加水里充填法等，为确保这些方法发挥出良好的排水作用，还需要结合工程实际具体选择。
        2、基坑排水施工的实例分析
        2.1工程概况
        某水闸工程Ⅱ大型工程，设计闸室宽度为517.3m。项目所在地的河道具有明显的河床与高漫滩分解，枯水期为砂卵砾石滩地，施工条件良好。但由于水闸使用年限较久，存在一定的安全隐患，现需要对其进行拆除重建，这也使得基坑开挖的深度较大。而经过现场勘查得知，施工场地的土层情况为杂填土、粉质黏土、细砂、卵石等，渗水性相对较强，加之地下水资源较为丰富，在基坑施工中可能会遇到地下水渗水的问题，应需要切实做好基坑的排水工作。
        2.2基坑排水施工
        （1）初期排水。初期排水指的是基坑开挖以前的排水作业。初期排水的目的是以防基坑积水和闻堰渗水问题发生。在初期排水过程中，需要采取有效的措施对基坑中地下水位的下降速度进行控制，避免由于下降过快而导致围堰渗水问题出现，严重影响围堰边坡的稳定性。本工程在初期排水施工中，主要分为两期进行，一期的基坑排水面积为1.25×106m2；二期基坑排水面积为0.83×106m2。排水方式是设计排水站来实现排水，并配备使用了8台IS125-100-250型离心泵来提升排水效果，排水周期为5d。
        （2）经常性排水。在基坑开挖结束后，为确保基坑的安全性和稳定性，并确保后续施工顺利进行，需要开展经常性排水作业，以此将基坑中的地下水或雨水全部排出。依据本工程现场勘查结果得知，由于场地中地下水位较高，超过了水闸建基面，因此需要采用一定的治理措施来降低地下水位。出于施工效果和经济性方面的考虑，本工程采用的是明沟排水施工技术来实现排水。在具体的施工中，主要设计了截渗沟和集水坑来完成排水作业。为了提升排水效果，截渗沟的高程与最低基建面高程3646.5m一致，并采用梯形断面，沟底宽度为1m，沟深为3.5m，边坡为1:2，在围岩侧的截渗沟采用30cm厚的袋装砂卵石进行压坡。每隔100m设置一处集水坑，一期共设置6处，二期共设置6处，集水坑的底部为正方形5m×5m，深度为5.5m，边坡为1:2，底高程要比截渗沟的高程低2m，在集水坑边坡使用30cm厚的袋装砂卵石压坡。通过明沟排水施工，整个施工过程较为方便，施工效率高，施工成本地，且坡比设计为1:2，具有良好的排水效果，可有效保障基坑边坡的稳定性和安全性。
        结语：
        综上，水是影响水利工程基坑稳定性的一个重要因素，为确保施工的质量和安全，必须要在掌握基坑特性的基础上，通过合理有效的排水技术，将基坑中存在的水全部排出，以防水影响基坑的安全性和稳定性。文章中主要介绍了明沟排水技术和人工截渗技术这两种基坑排水技术，在明确各自优缺点的基础上，结合实际工程，探讨了基坑排水施工的要点，目的是全面提高基坑工程的质量。
参考文献：
[1]翟守文.水利工程基坑排水施工技术[J].河南水利与南水北调，2020,49(07):47-48.
[2]李照庆.浅析水利工程基坑排水施工技术[J].中国新技术新产品，2019(24):102-103.
[3]胡寅.水利工程基坑排水施工技术探讨[J].住宅与房地产，2019(34):176.