水利工程基坑排水施工技术研究

马伊君 李波

摘 要：水利工程的基坑基本上都存在着渗水现象，不但影响到工程施工的顺利进行，也威胁到施工质量与安全，因此，必须根据工程的实际情况，采取最合理的基坑排水施工技术，才能保障施工的安全。

关键词：水利工程；基坑；排水；施工技术

引言

基坑排水施工作为水利工程建设中的重要流程，良好的施工技术有助于增强土基所具有的承载力，充分保障地基基础的稳定与安全。

1 水利工程基坑排水施工技术

1.1明沟排水施工技术

水利工程的基坑排水要求不高时，一般采用明沟排水施工技术，即利用基坑的地形条件来完成基坑水的自流排水，其特点是施工设备简单、操作方便、排水比较顺畅，应用比较普遍。

明沟排水施工技术按排水沟布设的不同，可分为以下三种：

第一种，在基坑的四周布设排水沟。施工时，沿着基坑的四周，按从高到低的方式开挖排水沟，把基坑水引到集水井后再用水泵排水。

第二种，在基坑的等高线处布设排水沟和排水井。施工时，顺着基坑相同的等高线，按分层设置的方法来开挖排水沟与排水井，通过排水沟把水一一引入与之对应的排水井，再利用水泵排水。常用于基坑土质较差、开挖范围较大、开挖深度较大、渗水量较大、地下水位较高的情况。

第三种，在基坑的轴线方向布设排水沟。施工时，可以沿着基坑的纵向轴线，由上向下开挖排水沟，并把集水井布设在排水沟的下游；或者是在沿着纵向轴线开挖排水沟的基础上，再沿着横向轴线开挖几条排水沟，使基坑水通过这几条横沟流入纵沟，然后流入到排水井，最后再由水泵排出。常适用于基坑土质较好、开挖范围不大、深度较浅、渗水量较小的情况。

明沟排水施工需要注意以下几点：①不管采用哪种方式来布设排水沟，排水沟都必须保持一定的坡度，以保证集水的顺畅；②排水沟的布设不得影响到水利工程施工的正常进行；③排水沟深度与宽度并非越大越好，而必须根据基坑的排水量来合理选择。

1.2 井管法排水施工技术

如果基坑土的渗水性较强，必须大幅度降低地下水位时，一般通过在基坑的周围钻若干个井，并在井底放置混凝土滤管，再用水泵分别抽出井里的水，这就是井管法排水施工技术。

首先，要用旋钻机等钻井设备来钻孔。通常钻孔的直径都要比井管的外径大300mm左右，如井管外径为400～500mm，则钻孔的直径要取700～800mm。钻孔的同时要用比重为1.1～1.2的泥浆固壁。在整个钻孔过程中，井孔内的泥浆面都要保持在比地下水面高的位置，但与井口的距离不得小于400～600mm。

其次，当钻孔深度达到施工要求时，必须及时下放井管。井管的下放应当注意以下几点：①要先放普通混凝土管，后放无砂混凝土管；②浇筑质量与透水性较好的井管应当放在下面，性能一般的放上面；③相邻两根井管要用热胶结剂进行粘结，同时在接缝处涂抹热胶结剂并缠上玻璃丝布或粗布，再用铅丝把4根长350mm、宽35mm左右的竹片或木板绑在接缝处，以固定井管接头并使其保持垂直。

再次，当井管全部下放完成后，往底管内部以及井管与钻孔间的间隙内回填滤料。先往底管内填入一层厚度为500mm的黄砂，接着再填入一层同样厚度的碎石或细砾石，然后再往井管与钻孔的间隙中填入细砾石或粗砂，以便在抽水时实现拦砂、滤水的功能。细砾石和粗砂的平均直径应当控制在含水土层平均直径的8～12倍范围内。

1.3井点法排水施工技术

在比较小型的水利工程中，通常基坑的深度较浅，地下水位也较低，这种情况下可采用井点法排水施工技术。施工时，只需要沿着基坑的周围设置几个井点，并通过水管把它们连接起来，从而组成一个排水系统，最后用水泵抽出系统内的水。井点法排水系统可以是一个单独的排水系统，也可以把多个排水系统通过三通管、五通管等连接组成复合排水系统，并分别进行抽水。连接井点的水管一般采用普通材质的塑料管，当基坑范围较大且土质渗水比较大时，可用钢管来连接井点。

1.4降水法施工技术

在水利工程基坑开挖过程中，对于在较高地下水位处的粉砂和粉土基础，很容易由于渗水而导致管涌、流砂现象的发生，造成施工难度变大，在这种情况下，要采取各种措施来降低地下水位以保证施工的顺利进行，就是降水法施工技术。传统的降水法有铺垫砂砾反滤层法、放缓边坡法、柴梢法等，但由于会大幅增加工程量，造成成本增加，而且还会干扰到正常的施工，已经逐渐被一些新的方法如沉箱法、沉井加水力冲填法等所取代，另外也可以通过井管排水系统或射流装置来排水。

2 基坑排水施工应注意的问题

2.1要加强对集水井大小的控制

在水利工程基坑排水施工过程中，集水井的大小必须控制好。集水井过小时，会造成水泵出现干抽而烧坏，过大则会造成施工成本的增加。一般来说，集水井的容水量应当不低于水泵在10～15分钟内的出水量。另外，集水井的深度不但要符合水泵工作要求，还要使排水的水面与基坑工作面的距离保持在300～500mm。

2.2要加强对水泵的选择与管理

首先，必须根据抽水试验的数据来选择最合适的水泵。水泵抽水量过大时，由于抽水量大于排水量，会造成流速增大，出现干抽现象或者抽出大量的砂石，最终导致水泵损坏；水泵抽水量过小，则无法把基坑排出的水及时抽出，造成基坑水位越来越高。

其次，对于施工范围较大或者是渗水量比较厉害的基坑，由于排水量大，水泵往往需要长期不停地抽水，容易出现故障，为了避免由于水泵故障而耽误了基坑排水作业，就必须配备若干数量的水泵作为备用，以便在水泵发生故障后，能够快速地予以更换，不至造成基坑排水的延误。

再次，要加强对水泵的保护。对于水泵的安装位置应当便于拆卸与撤离，以便在出现强降雨量、基坑水暴涨而无法施工的情况下，能够快速地将水泵撤走，避免水泵被水淹而损坏。

2.3要合理选择水泵排水位置

在用水泵抽出集水井内的渗水时，必须注意加强对水泵排水位置的选择。距离太近，则容易造成抽出的水回渗入基坑内，影响到基坑排水的效果；距离过远，则会造成抽水速度下降，基坑排水效率降低，不利于工程施工的进度安排。一般情况下，最合理的排水位置，就是在确保排出的水不会回渗的情况下，排水距离越近越好。

2.4要加强对基坑排水设施的维护与清理

基坑排水施施在排水过程中，不可避免地会出现堵塞或损坏现象，因此，必须安排专人对排水设施进行维护与清理，如定期對排水沟、排水井、井管、水泵管道等进行清洗，清除沉淀，以保证基坑排水的通畅。

结语：

综上所述，基坑排水施工技术在水利工程中有着非常重要的作用，只有严格按施工要求进行基坑的排水，才能保障水利工程建设的质量、安全与工期，并促进水利工程的可持续发展。

参考文献

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[2] 黄伟，刘荣伟.关于水利工程基坑排水施工技术的应用分析[J].建筑工程技术与设计，2015，（11）：1339.

[3] 许益超.探究对水利工程基坑排水施工技术的相关问题[J].建筑工程技术与设计，2015，（9）：1701-1701

（作者单位：中国水利水电第四工程局有限公司）