摘要：本文首先论述了水利工程基坑排水与基坑降水的方案设计，然后重点分析了水利工程基坑排水施工技术要点，最后提出了水利工程基坑排水施工的注意事项，以期不断创新和优化施工技术，进而保证工程施工能够顺利进行，为当地的经济发展做出贡献。
关键词：水利工程；基坑排水；施工技术；注意事项
前言
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。
1、水利工程基坑排水与地基土质概述
1.1 基坑排水。基坑排水指的是在开挖基坑前，将排水系统做好，在基坑顶外四周向外设计安装一些防水梁或者是排水坡，同时在某些特定距离和位置设截水沟。如果地基施工中有渗水，则基坑底部需设排水沟与集水井，以便于更好的排除基坑积水。
1.2 地基土质。依照水利工程对排水要求和标准的不同，我们把地基分成强透水地基、弱透水地基、不适水地基等类型。在进行正式的施工之前，需通过手摇钻钻探或挖坑等方式来获取地基土样，掌握地基不同高度土质、各部位土质及地下水水位等图文资料，为基坑开挖施工、明确边坡、基坑排水施工提供科学参考资料。但由于基坑或者河道的两岸中的土质存在不均匀的问题，在一般情况下很难全方位地检查清楚。因此，在地基开挖的全过程中，需要留有一定的余地，依据地基开挖支护的真实状况来制定相应的补救对策或者方案。
2、水利工程基坑降水施工方案设计
2.1 基坑降水施工方案设计。深基坑降水包括明沟降排水法和管井井点降水法。其中，前者较为适合降水深度低的水利工程施工，利用明沟排水的方法只需收集基坑坑壁渗出或基坑渗出的水以及施工过程中所渗出的水。而后者则指水利工程基坑开挖之前，在基坑的周围埋设一定数量的滤水管，利用抽水机器对基坑中的积水进行抽取，以保障所挖出的土始终保持干燥状态的一种方法，其所适用的井点类型包括喷射井点、轻型井点、电渗井点、深井井点、管井井点。
2.2 基坑降深施工方案设计。水利工程基坑开挖需将填土层挖穿进入强透水性质砂层，造成了基坑涌水量较大，为保障水利工程基坑开挖过程中的安全与稳定，基坑坑壁结构安全，以免引起流砂与涌水等地质灾害的出现，在进行基坑降水施工方案设计的过程中，需将基坑支护与基坑降水的设计与施工纳入重点考虑的范围之内。基坑的中心线所在位置的降深要低于基坑基底并大于0.5m，而地下水的水位需降低到基坑基础桩的承台台底，高度需小于0.5m。
3、水利工程基坑排水施工技术要点
3.1 明沟排水施工技术要点
基坑所排水有围堰后积聚余水、施工中大气降水、基面渗水、基面上泉水、基坑周围泉水或渗水。依照基坑来水地形、状况、基坑大小、开挖深度、施工工期等制定科学排水施工措施。围堰完成后，需快速排出基坑中积水。排水时需用下游河流或水库水位低地形优势按自然流出原则作排水，而余水则需经排水沟引导向人工排水井或地形低洼处汇集，最后用水泵将积聚水排净。排干基坑中积水的准备工作需提前进行，这样就会给水利工程基坑的施工创造一个干燥固结的环境与空间，为基坑的干燥提供充足的时间，有助于尽快地了解与掌握基坑中的具体情况，为以后的水利工程施工打下坚实的基础。 其中排水沟的布置方法包括：一是当基坑开挖的深度与范围较大，土质较差、地下水的水位高、基坑的渗水量较大等问题出现时，需沿着等高线的位置进行分层次地设置排水井或者排水沟；二是当基坑周围是按照从高到低的方向进行排水沟的开挖时，可以将渗水缓慢向集水井的方向引导，最后利用水泵将渗水排干净。
3.2 井管施工技术要点
通常来说，井管施工需工具有用水冲沉井工具或者钻井器械等，如大锅锻造孔。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果井管外径40-50cm，大锅锻造孔直径为70-85cm，同时为了能够更好的避免大锅锻造孔出现井壁坍塌，可用1.1-1.2比重泥浆作固壁处理，在大锅锻造孔施工中，孔中泥浆需低于井管管口但高于地下水水面。当钻孔的深度达到设计标准的时候需下放井管，第一步先下放普通型的混凝土底管，第二步沉放的是无砂性质的混凝土管，将透水性高、混凝土浇筑质量高的井管放置在下部。在放置井管的过程中，需将细钢丝绳穿入底部吊环中，在钢丝绳上面制作活扣，用插钎固定井管，将插钎上额拔钎副绳自井管中牵引到地面，接着用人力或者绞车进行控制，然后逐节逐节地下放井管，在每一节井管露出地面的管口处涂抹170℃的胶结剂，并用20cm宽的麻袋片或者玻璃丝布将两节管口之间的缝隙缠好，用宽3-4cm、长30-40cm木板或竹片将井管的外壁贴好，用14型号的铅丝进行绑扎。在井管下放工作完成之后，需在井管底部填充0.5m厚的黄沙、碎石、细砾石，接着用粗砂与细砾石回填井管与钻孔之间的空隙。其中回填的滤料厚度大于10cm。
3.3 粉砂与粉土基础在降低地下水水位的施工技术要点
通常来说，粉土与粉砂基础在地下水水位高处，开挖基坑基础时，因为基坑渗水容易造成流砂、管涌等地质灾害，给基坑排水带来不小的麻烦。原因主要是因为地下水水位高，造成渗水出溢坡降高于粉土与粉砂承受范畴，让土粒伴随渗水不断移动。同时，粉土与粉砂土粒较均匀，其承受渗水出溢坡降值小。所有在粉土与粉砂的基础上进行地基施工，如何降低地下水的水位是关键所在，比如说在水利工程基坑的四周设置射流排水系统或者井管排水装置，又或者改善地基施工的技术与基础结构。严禁采取铺垫以沙砾为主的反滤层、放缓边坡、铺垫柴梢等等方法预防管涌与流沙，因为这些方法不仅会在一定程度上增加基坑施工的工程量与施工成本，而且会对基坑排水的整体施工质量与进度带来困扰。
4、水利工程基坑排水施工的注意事项
4.1 在集水井上，施工中基坑排水所需集水井与用水泵抽10-15min出水量一致，但需依照施工大小决定集水井直径。此外，集水井深要保障抽水泵正常工作，基坑排水面较基坑基本面低30-50cm；
4.2 在排水干沟上，其布置与施工中不能干扰基坑排水整体进程，排水干沟需有一定纵坡，助于基坑渗水集中。而排水干沟的断面则需依据纵坡与基坑渗水量的大小来决定；
4.3 管井施工方面，在管井施工完成之后，需依据管井抽水试验的记录结果科学选择基坑抽水的机械设备，在没有进行抽水试验分析之前严禁盲目地选择并安装大水泵。这是因为一旦管井中的出水量大于正常情况下的出水量，其超高的水流流速极有可能带来大量的泥沙。当管井进行常规抽水操作时，管井的水位降深要低于首个取水的含水层过滤器，以免过滤罐中的缠死被损坏或者被氧化而引起涌砂状况；
4.4 在管径与井径的选择方面，需根据基坑排水施工的要求与基坑积水的数量来科学选择管径与井径，以保障管径与井径之间具有环状间隙。这其中的环状间隙被用来填充具有透水阻砂的过滤材料以达到砂净水清的目标。但在充分满足基坑排水要求的基础上严禁盲目地扩大管径，这是因为这种做法不仅会提升施工成本，而且可能在无形中加大了基坑排水的施工难度；当水利工程基坑的施工工作面大、基坑排水要求较高、基坑排水任务较重的时候，需配备一些动力设备与备用水泵，方便大气降水或者出现故障时可以立马使用，不耽误整体的施工进度。对于有施工条件的水利工程来说，可以利用由电力发动的潜水泵与水泵进行施工，但在施工的过程中需在保障供电安全的基础上安全用电；在进行井管施工的过程中，需在滤水管的位置设置扶正器，一般按照5m一组的原则进行安装。每一组由4-7片扶正器组成，严防滤水管偏向钻孔的一边而不能保持居中的位置。
5、结束语
综上所述，当前水利工程特别是大型水利工程所包含的施工环节十分复杂，而且对施工技术要求也非常高。基坑排水是水利工程中的重要构成部分，能够起到强化地基承载力的作用，同时加强了整个工程的稳固性和安全性。在进行基坑排水施工中有很多因素会直接影响到排水效果，所以作为施工人员应该严格地按照相关的施工规范进行，进而做好基坑排水工作，保证工程地基的稳定性。
参考文献：
[1] 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.
[2] 石景春.水利工程基坑排水施工技术[J].科学与财富，2013（7）：210.
[3] 黄锐.谈导流系统在水利枢纽工程中的施工技术[J].科技资讯.2010(01).
[4] 张宇.浅谈水利工程施工[J].魅力中国.2010(10).
论文作者:谢寿龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/2
标签：基坑论文; 水利工程论文; 地基论文; 管井论文; 施工技术论文; 水位论文; 地下水论文; 《基层建设》2019年第27期论文;