浅析水利工程基坑排水施工技术的应用要点

摘 要：基坑排水施工是水利工程施工中必不可少的内容，对我国水利工程的整体质量具有非常重要的影响。在实际施工中，施工人员应根据施工的实际情况，对混凝土材料进行合理的选择，做好防水层和疏水板的设置，处理好施工缝、后浇带和漏水处的问题，严格控制施工质量，做好基坑施工质量的监督和管理，从而可以有效降低地基开挖的工程量，防止地基承载能力的下降，确保整个水利工程的质量。因此，本文将对水利工程基坑排水施工技术的应用要点进行详细的阐述，这样以来更加有助于提高基坑排水施工技术水平，以此促进我国水利工程的可持续发展。 
关键词：水利工程；基坑排水施工技术；应用 
　　一、水利工程地基土质的分类 
　　水利工程地基土质主要包括三大类：强透水、弱透水和不适水。不同种类的土质存在各不相同的排水要求。所以，水利工程在施工之前，应对施工现场土质及地下水位等具体资料数据进行仔细了解，例如：挖坑及钻探的方法。通过获取土样作为水利工程基坑施工的重要依据。其次，由于每条江河的土质各不相同，因此所获取的资料数据也不一致，造成有无法彻底清除的现象出现。在设计基坑开挖时，应对该情况进行充分考虑，实际开挖应留有余地，随后根据开挖的实际情况运用适宜的方法。 
　　二、基坑排水方案的设计 
　　1、基坑降深要求 
　　对于水利工程来说，在进行基坑挖掘的过程中，会造成大量的水不断地涌入到基坑中，这就需要对其周围做支护稳定操作，避免涌水和流砂现象的产生，从而提高基坑开挖的安全性和稳定性。当进行基坑排水方案设计时，应对基坑排水和周围支护施工加以充分考虑，并且要确保所排出的地下水水位在基础桩承台底的0.5m以下，满足基坑排水施工的要求。同时，在进行基底开挖时，应有效地降低基坑中心线的位置。 
　　2、基坑排水方案 
　　基坑排水主要具有两种方法：管井井点排水和明沟排水。在进行实际施工时，施工人员应对施工具体情况进行详细的分析。比如：如果水利工程的排水深度较低，可以采取明沟排水法。另外，还要认真、仔细分析不同工程的地质特征和工程的降深情况，通过采取不同的排水方法，确保水利工程的质量。 
　　三、基坑排水施工技术的施工要点 
　　1、明沟排水施工 
　　基坑所需排出的水分主要包括：地面渗水、围堰积聚的余水、地下泉水以及雨水等，应结合基坑所在地形、土质、工期、基坑大小、基坑开挖深度以及基坑进水情况相结合，确定基坑排水技术。当基坑开挖施工且围堰完成之后，必须及时排出基坑内积水，运用的方法主要包括：将下游水位低的地形条件充分考虑，开展自流排水，当有余水存在时，应运用人工开挖排水沟或采用水泵排出余水。应尽早开展基坑排水工作，便于基坑存在干燥固结的时间，从而为后续施工的顺利开展产生有利作用。若有地形条件存在时，应尽可能对地形自流排水方法进行运用，若没有条件则应运用开挖排水沟人为引导排水的方法。布置排水沟的形式主要包括以下几种： 
　　（1）与基坑实际情况相结合，确定合适位置从基坑位置由高向低对排水沟进行开挖，向集水井内引入坑内积水，并采用水泵彻底排出。 
　　（2）若有较大基坑开挖难度存在时，则应沿基坑等高线分层对排水井和排水沟进行设置，然后由水泵统一排出。 
　　与设计中不同的组合相结合，估算排水量的方法主要包括：计算降雨量，根据抽水时段中当天排干的最大日降水量进行明渠排水降雨量的计算。估算施工废水的水量时，应与气温条件及混凝土养护要求进行确定。 
　　2、基坑基础施工。若基坑开挖基础地质为粉砂和粉土时，在开挖过程中，由于必定会有渗水出现，则会造成流砂、管涌等问题产生，进一步提升了施工难度。导致管涌出现的主要原因之一则是地下水位过高。一旦渗水向粉砂粉土范围内流入，则会造成土粒随渗水移动，由于粉砂粉土的构成包括均匀细小的颗粒，有较小的出溢坡降循序范围，所以，当基坑地质基础开挖为粉土和粉砂时，为了使工程的顺利开展得到保障，最为关键的则是如何将地下水位降低。避免管涌和流沙产生的方法相对较多，例如：砂砾反滤层的铺垫、放缓边坡等，在一定程度上这些方法都会使工程量增加，不仅会对成本得到增加，而且还会影响施工，使得施工效果不尽人意。随着出现的一系列问题，促使新的施工工艺逐渐形成，例如：运用沉箱、沉井加水力充填等新施工工艺在施工工艺或基础结构上开展，使排水困难得到有效防止和降低，从而在地下水位降低中采用方法、射流装置以及基坑四周景观排水系统等的设置，都能有显著的效果形成。 
　　3、井管施工 
　　在井管施工中主要运用的方法包括钻井工具施工和水冲沉井。若对钻井工具施工进行运用时，当井管外径处于45cm左右时，钻井工具的直径应为75cm左右，为了在钻井工具施工中将钻孔产生的井壁坍塌情况得到避免，应运用合理比重的泥浆实施井壁加固，井孔内的泥浆面应达到地下水水面以上，与井管口相比，使其低于40～60cm即可。当钻孔深度与要求相符时，应对井管下放工作做好：首先对普通混凝土底管放好，再对无砂混凝土管实施顺序沉放，最后在最上部放入性能一般的井管，而在下部放上性能优越的井管。在安放井管的过程中，应对一系列安全措施做好，随后通过有节奏、有顺序的要求进行下管，安放完每节管子之后，应实施迅速固定，并通过干净清洗后对热胶结剂涂抹，放入上一节井管，运用热胶结剂在井管接缝口实施涂抹，在上下管接缝处缠结粗布或玻璃丝布，为了使井管垂直得到保障，还应在井管外壁运用4根长35cm、宽3.5cm的模板或竹片进行紧贴，通过钢丝的绑扎牢固，使全部井管安放完成之后，在底管内部先对厚度为50cm的黄砂进行填埋，后填埋同等厚度的碎石或细砾石，确保井管内和钻孔中不会有空隙存在即可，从而发挥拦砂滤水的作用。 
　　四、基坑排水施工中应注意事项 
　　1、布置排水干沟时，应尽可能不对施工产生干扰，需存在一定坡度，对集中渗水提供便利，结合渗水量和纵坡将干沟的断面进行确定，因此在基坑放样时应与排水需要进行综合考虑，适当将基坑开挖范围扩大。 
　　2、通常情况下，集水井的大小应与所用水泵10～15min的出水量相适应，尽可能地加大，确保集水井的深度与水泵工作深度相符，同时，与基坑工作面相比，将排水水面控制在其30～50cm范围内即可。 
　　3、井径和管径的合理选择。要求管径和井径应有一定的环状间隙存在，对有效阻砂透水的滤料实施填充，从而实现水清砂净的效果。在需水量满足的前提下，禁止盲目对管径加大，否则不仅会使施工难度提升，而且还会增加施工和成本。 
　　4、建成井管之后，必须与抽水实验的结果相结合，采用抽水设备，禁止私自对大泵进行安装，否则会导致管井出水量超出正常出水量，由于有较大流速而导致大量出砂产生，因此在对井管进行施工时，应在滤水管部位设置扶正器，通常情况下，每隔5～6m对一组扶正器实施安装，每一组由4～6片构成，避免孔中出现滤水管不居中的现象，当向一面偏向时，会导致该面没有或有较少滤料存在，使过滤作用失去，导致涌砂发生。 
　　结束语： 
　　水利工程建设不仅有利于我国水资源的运用，而且具有改善自然环境的作用，并对当地生态的发展具有积极的影响。基坑排水施工是水利工程施工的基础，其施工质量的好坏对整个水利工程的质量具有直接的影响。为了提高基坑排水施工的质量，必须要不断提高基坑排水施工技术水平，从而促进我国水利事业的发展。 
　　参考文献 
　　[1]石景春.水利工程基坑排水施工技术[J].科学与财富，2013（7）：210. 
　　[2]王森，冯琪.水利工程基坑排水施工技术[J].城市建设理论研究，2013（9）：148. 
　　[3]石景春.水利工程基坑排水施工技术[J].科学与财富，2013（7）：210.