水利工程基坑排水施工技術(shù)淺論
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摘要：水利工程具有良好的水資源調(diào)配效果，在防洪抗旱方面也有著不可替代的作用。根據(jù)水利工程建設(shè)標準和要求，建筑團隊在開設(shè)相關(guān)工程項目前，要提前對建筑區(qū)域的地質(zhì)狀況進行勘察，了解自然環(huán)境對基坑工程可能造成的影響，同時按照工程建造方法，提前對排水系統(tǒng)進行設(shè)計和規(guī)劃，避免在施工階段出現(xiàn)積水問題，影響整項工程的安全性。根據(jù)基坑排水要求，水利工程團隊要提前做好地基坑加固，提高整體承載力。
關(guān)鍵詞：水利工程；基坑排水；施工技術(shù)
在水利工程基坑排水施工過程中，工程人員要提前掌握不同區(qū)域的地質(zhì)數(shù)據(jù)，了解各區(qū)域可以使用的排水方法，根據(jù)土壤狀況制定全新的排水措施，降低因積水過多而對整項施工造成的安全影響，促使后續(xù)施工過程更加流暢，維持穩(wěn)固的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
1基坑排水方法
1.1明溝排水法
明溝排水法是比較常用的一種排水方式。根據(jù)特定區(qū)域的土質(zhì)狀況，在基坑排水工程施工過程中有時會受到多種環(huán)境因素的限制。此時按照工程區(qū)域特點，選擇明溝排水法，能夠及時將水儲存在特定范圍內(nèi)，并利用水泵抽干，迅速排除多余水體。根據(jù)以往的排水經(jīng)驗，實施該方法之前要做好相應(yīng)準備工作。先使基坑處于干燥狀態(tài)，之后按照該區(qū)域的地質(zhì)和水文狀況控制儲水進度，在排水的同時盡量選擇較低位置進行積水，便于完成水體的存儲和抽取。排水溝分為縱向和橫向兩種，單一方向的排水溝無法滿足積水需求，所以要同時設(shè)定多條橫縱交叉的排水溝，并將已經(jīng)儲存的水迅速抽出，避免因水量過多而產(chǎn)生其他問題。排水溝的設(shè)定要遵循以下幾點原則。第一，選擇的排水溝要能迅速完成水體的引導(dǎo)；第二，排水溝之間連接要順暢，以提高排水效率；第三，排水溝要確?？梢詫⑺w從高處引到低處，按照地勢完成設(shè)定。參照目前集水井的深度和容積，及時觀測集水井中的水量，并保持水體有一定的積水冗余。
1.2人工截滲排水法
人工截滲排水法是另一種非常實用的基坑排水方法，該法更適用于對基坑排水要求較高的工程項目。與上一種方法相比，該種排水方法可適應(yīng)多種環(huán)境，具有明顯的排水優(yōu)勢，尤其適用于基坑滲水較嚴重的區(qū)域。具體方法是在基坑周圍布置一定數(shù)量的井點，然后利用水泵將儲存的積水抽干。人工結(jié)滲排水法分為井點法和井管法兩種，前一種方法需要先設(shè)定一定數(shù)量的井點，然后在滲漏較嚴重的區(qū)域進行布置。根據(jù)地質(zhì)狀況和基坑建造要求，將滲漏水利用集水管引導(dǎo)至指定位置，并利用水泵抽水。井管法更適用于水位較高的工程項目，該種方法需在基坑特定位置開鑿數(shù)口井，同時利用混凝土濾水管進行引流。此處需要注意，要在間隔6米左右位置安置扶正器，其作用是當水體流速不均勻時，會出現(xiàn)水管偏差，此時利用扶正器糾正水管角度，以便順利完成水體引流，完成儲水后利用水泵抽水。
2基坑排水的施工措施
2.1井管施工
進行井管施工時，要按照井管排水空間和滲水狀況選擇適合的鑿孔方法。比較常見的有水沖沉井和回旋鉆機造孔兩種方式。當井管外徑為40～50厘米，同時調(diào)整回旋鉆機鉆孔直徑為70～80厘米。在鉆孔時容易出現(xiàn)坍塌狀況，此時可以采取泥漿加固方式，提高施工區(qū)域的承載效果，并且按照工程要求，將孔內(nèi)泥漿高度調(diào)整到超出地下水常水位高度，控制在井口下方0.3～0.5米位置。鋪設(shè)完成后，可以在底部添加一定厚度的黃沙，之后在0.5米范圍填充細沙石和碎石進行加固，再將已完成鉆孔的空間進行回填，通常選擇大小適合的細礫石或粗砂，可以起到更好的攔砂濾水效果，回填厚度控制在10厘米以上。
2.2粉土和粉砂基礎(chǔ)降低
地下水施工通過實際基坑建造工程的數(shù)據(jù)分析得知，如開挖區(qū)域基礎(chǔ)位置的土質(zhì)多為粉土或粉沙，則在滲水較嚴重位置更容易出現(xiàn)流沙和管涌等問題，處理不正確會對后續(xù)工程造成嚴重的影響。
2.3明溝排水施工
開發(fā)基坑前應(yīng)對指定范圍內(nèi)進行水體測量，通過明溝引流的方式，對外部水體進行截取、疏導(dǎo)，然后利用水泵抽取排水。此法適合于清除地下滲水和降水，若可以自行消除，則可免去溝渠挖掘以及排水等不必要的工序。
2.4井管施工和開挖排水
溝、集水井的施工技術(shù)濾水管經(jīng)過長時間的使用會出現(xiàn)不同程度的偏移，此時利用扶正器完成位置糾正，能夠避免濾水管位置不正確而產(chǎn)生的涌砂問題。扶正器通常設(shè)定距離為5～6米一組，每組4～6片，通過調(diào)整濾水管位置，避免井壁內(nèi)部產(chǎn)生的砂料堆積問題。為進一步提高排水效果，應(yīng)根據(jù)水體的流速和儲存量修建適合的集水井，并按井體的大小選擇適合口徑的水泵，以保證在10～15分鐘內(nèi)完成一定容積的水體排放。已完成建造的管井區(qū)域，要根據(jù)以往的水體儲存體積選擇適合的水泵型號，并通過多次抽水試驗的方式了解實際的排水效果，在對排水量精準計算的同時觀察流沙情況，之后按照水體高低情況選擇適合的過濾器。為進一步保證施工效率，應(yīng)在指定位置適當挖掘排水溝，第一時間完成滲水的引導(dǎo)，讓適合的坡度設(shè)計成為提高引流效率的主要方式。排水時要參照以往的排水位置，選擇適當?shù)呐潘嚯x，同時控制水井的修建深度和距離。為保證排水效率，在施工時既要計算好排水時間，又要選擇正確的排水位置，避免增加施工成本。根據(jù)各區(qū)域的具體滲水狀況，在基坑排水系統(tǒng)中要考慮各區(qū)域的滲水時間，以提高排水效果為目的，利用專業(yè)的排水技術(shù)和標準的人員操作方法，及時對排水溝渠和維護，提高基坑工程的安全系數(shù)。
2.5水利工程基坑排水施工質(zhì)量控制
排水溝的布置應(yīng)以提高排水效率，降低對周邊施工造成的影響程度為前提，選擇適合的排水坡度，并根據(jù)實際的滲水量和斷面情況調(diào)整角度，最大限度的完成水體引導(dǎo)，綜合考慮排水溝的施工工序，增加基坑開挖范圍，維持相對高效的排水效果，提高基坑排水施工質(zhì)量控制標準。按照目前集水井的大小，選擇的抽水泵要保證在10～15分鐘內(nèi)達到標準的出水量，同時根據(jù)泵體的工作狀態(tài)，對集水井的深度進行測量，獲知在基坑施工過程中實際的排水水面高度。當水面高度保持在30～50厘米范圍內(nèi)時，則可以維持相對穩(wěn)定且安全的基坑施工狀態(tài)。選擇適合的井徑和管徑，既可以確保在排水的同時利用環(huán)形間隙完成砂體的過濾，又可以通過已過濾的砂體進一步提高凈水效果，確保在規(guī)定時間內(nèi)達到標準的出水量。完成井管建造以后，可以先利用已選擇的標準尺寸的水泵進行水體抽取測試，分析實際的出水量是否符合標準值，當出水量大于正常出水量時，應(yīng)對水體中攜帶出的砂體進行測量，再決定井管施工方式是否需要調(diào)整。由于在指定位置安裝了濾水管，因此要同步完成扶正器的安裝和調(diào)節(jié)，參照以往的安裝標準，選擇5～6米安裝一組扶正器的方法，將扶正器一組調(diào)整到4～6片，可以使整體的濾水效果達到最佳狀態(tài)，減少砂體涌出比例，消除涌砂問題。
3基坑排水施工需要注意的問題
3.1控制集水井大小
參照以往的水利工程基坑排水施工標準，在對集水井大小進行計算時，可根據(jù)水體的存儲速度以及水泵的抽取速度進行計算。過大的集水井工程勢必會增加施工成本，所以集水井容量最好控制在低于8～13分鐘內(nèi)水泵出水量的范圍內(nèi)，同時根據(jù)水泵工作狀態(tài)，對集水井深度進行調(diào)節(jié)，使最終的基坑開挖工程不會因水體排出不及時而造成影響。
3.2水泵的選擇與管理
第一，參照標準的水泵抽取數(shù)據(jù)，科學地完成水泵尺徑的選擇。既要保證抽水量達到標準參數(shù)值，又要使抽水速度在規(guī)定范圍內(nèi)。對水體流速在相對較快的情況下對帶出的砂石比例進行分析，當比例過高時，會對水泵電機及其他部件造成損傷，所以，應(yīng)選擇抽水速度均勻且水體流速穩(wěn)定的泵體，以免水泵主體損壞對后續(xù)的排水進度造成影響。第二，按照基坑滲水狀況，選擇適合口徑的水泵。當排水量需求較大時，可以采取多次反復(fù)抽水的方式進行排水，但這種方式有一個弊端，水泵反復(fù)起停容易出現(xiàn)故障，因此配備的水泵要具備更高效的起停控制效果，提高水泵的使用壽命。第三，完成對水泵主體的保護。對水泵的拆卸和撤離的過程，要根據(jù)水體的增長狀況，及時對水泵主體進行位置調(diào)整，避免水泵設(shè)備在使用中損壞。
3.3加強對基坑排水設(shè)施維護與清理
基坑排水設(shè)施，經(jīng)常會由于長時間的排水，而出現(xiàn)不同程度的堵塞和損壞情況，所以在基坑工程項目中，要指派專人定期對指定設(shè)備進行維護和清理，避免排水溝中雜質(zhì)過多而對水泵主體造成損壞，從而影響后續(xù)的排水效果，進而對整體基坑排水施工工序造成影響。
4結(jié)束語
隨著我國現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展和進步，國家將水利工程列為重點規(guī)劃項目，根據(jù)以往的水利工程建筑情況，水利工程建筑會出現(xiàn)許多難以預(yù)估的問題，這將對整體工序進程造成阻礙。在施工環(huán)節(jié)，受水文等變化因素的影響，基坑排水施工要提前做好規(guī)劃，以確保后續(xù)工程更加安全。
作者:王忠亮 單位:吉林省公主嶺市卡倫水庫灌區(qū)管理所