杨海燕

（四川洲桥水电工程有限公司成都市金牛区　610000）

水利工程基坑排水施工技术的应用研究

杨海燕

（四川洲桥水电工程有限公司成都市金牛区610000）

从古至今，我国在水利工程上都取得较好的成绩。公元前250年在四川修建的都江堰水利工程使我国古代的水利工程达到了顶峰，该水利工程充分的利用了地势上的优势，合理布局，合理选择施工方案，其中一些先进的施工措施至今还为各地工程所用。自改革开放以来，我国相继建设了多个高程100m以上装机容量100万kW的各类水电站，在水电工程施工技术上取得了巨大的成就，促进了面板堆石坝，高碾压混凝土坝和地下水利工程的发展。水利工程正在逐渐成为促进我国经济发展的中坚力量，而基坑排水是一项重要的工作，其直接影响到水利工程的施工质量和施工进度，因此，本文将浅谈有关基坑排水的措施和相关排水方式。

基坑排水技术；水利工程；应用探讨

基坑排水主要发生在截流戗堤合龙闭气以后，其主要目的就是保证水利工程能够在干地上施工，改善施工条件，提高土的承载能力（在向基坑中倒水形成建筑以及采用定向爆破法截流时不需要进行基坑排水工）。因此，在水利工程施工中，及时采取措施，排出基坑积水，保持基坑土体干燥对保证水利工程施工质量具有重要的作用。

1　水利工程基坑排水的分类

1.1初期排水

初期排水主要包括基坑积水以及排出基坑积水过程中所产生的基坑渗水和降水的排出。基坑初期排水量一般根据工程地质条件，施工组织设计和施工精度要求等确定，一般可以采用经验公式：

Q=（2～3）V/T

式中：Q-为初期排水流量；（2～3）-为经验系数；T-为初期排水时间。

一般初期排水主要设备为离心式水泵，其中确定水泵容量，选择合适型号的水泵是提高抽水质量的一项重要工作。其次，确定水泵容量后就要合理的布置水泵站，合理布置水泵站的位置，不仅可以提高排水效果，还可以减少水泵的运行时间，减少人力和物力的转移，降低工程造价。

1.2经常性排水

经常性排水的排水量主要由基岩冲洗用水，混凝土养护废水，围堰和基坑渗水三部分组成。一般而言，基岩冲洗用水量不多可以忽略不计，混凝土养护用水可近似的按5L/m3近似计算，且每天养护的次数为8次，值得注意的是降水和施工费用不能够充分计算。围堰和基坑渗水量按照水力学和土力学的相关公式计算。经常性排水的关键就是排水系统的布置，而根据施工段的不同，需要分别考虑基坑开挖过程中的排水系统布置和基坑开挖完成后修建建筑物时排水系统的布置。

2　水利工程基坑排水的方式

2.1明排水

明排水主要采用截（截住水流），疏（疏干积水），抽（在基坑开挖过程中，运用抽水水泵将水抽干）的方法排除基坑积水。即在先基坑内沿基坑内壁或者中央开挖排水沟，再在排水沟内安置积水管，使基坑内的水经过基坑内的排水沟流向积水井，然后用水泵将水抽出坑外。[2]明排水有可以分为层层排水和分级排水，当需要排水的基坑较深时大多采用分级排水。

2.2人工降低地下水位

人工降低地下水位主要是在基坑开挖前就在基坑中安置一些抽水水管，利用抽水泵，通过抽水水管将地下水位降至基坑水位以下。通过这种排水方式可以使基坑从开挖到基础设施建成都保持干燥的状态，在一定程度上防止了流沙（土壤在动水压力的作用下，失去稳定随地下水涌入基坑内的现象）现象的发生，有利于改善施工条件，提高工程施工质量。轻型井点法主要使用于渗透系数K=0.1～50m/d的土壤，降水深度根据井点级数的不同有所不同，单级井点的降水深度为3～6m，多级井点的降水深度为6～12m。

3　注意事项

3.1水泵站

水泵站是指将水从低处抽到高处的一系列电机设备和建筑物的综合体。在基坑排水过程中，合理的安置水泵站的位置，不仅可以提高排水效果，还可以减少水泵的运行时间，减少人力和物力的转移，降低工程造价。一般在初期排水中主要采用的是固定会浮动的水泵站，在采用井点管系统排水时主要讲水泵站布置在井边，有利于减少抽水水管的使用量。特殊情况下（水泵的溪水高度达到4～6m时），可以将水泵站设置在围堰上。

3.2应对措施

水利工程施工中一个较难解决的问题就是施工水流的控制。由于水利工程的施工大部分都是在水上进行，因此受水文地质条件，气候，地形地势的影响较大，水流流量不宜控制，不可避免的对工程进度产生影响，因此有必要采取相关防护措施，以保证工程的正常进行。特别是在冬季，雨季，夏季施工时，都在注意采用合适的保护措施，避免气候的变化对施工质量的影响。同时，如上所言，水利工程施工受自然条件的影响较大，而自然环境的不可预测性较大，因此采取必要的措施应对随时可能发生的由环境造成的故障对保证工程质量，提高工程效益具有重要的作用。

3.3水泵容量的选择

在实际操作过程中，确定抽水水泵容量的主要方法就是试抽法。①试抽时，如果基坑内水减少速度很快，则说明水泵容量过大；②如果基坑水减少的速度很慢则说明水泵容量过小，抽水所需时间过长，不利于加快工程进度；③如果水位基本保持不变，则可能是抽水设备容量过小或者是有渗漏通道。对于以上的第一种情况可以采用关闭部分抽水设备的方式控制水位下降的速度；对于第二种情况则可以通过增加抽水设备的方式加快水位下降的速度；对于第三种情况可以通过找出渗漏通道予以堵塞，然后再抽水。还有一种特殊情况就是基坑内的水开始时不断减少，减少到一定程度后不再改变，这时水管排水流量与土壤的渗流流量相等，只能够通过增大排水设备容量或者堵塞渗流通道，才有可能将积水排除。

3.4安全隐患的防护

流沙现象是基坑排水所产生的一个重要安全隐患。流失现象产生的主要原因有两个：①内因内因主要指土壤的性质，渗透系数的大小，排水性能，沙粒以及水的含量；②外因地下水及地下水产生的动水压力基坑内积水排干后，围堰内外的水位差较大，此时的渗流量较大，使基坑边坡和底部的动水压力增大，容易产生流沙现象。流沙现象发生后会使土壤完全丧失承载能力，使周边建筑物发生坍塌，同时对工程施工进度产生影响，拖延工期，增加施工费用，因此，采用有效的措施，防止流沙现象的发生，对保证工程质量具有重要意义。防止流沙的主要途径有：减小或者平衡动水压力，改变动水压力的方向以及截流地下水位。具体表现为在枯水期施工，在地下修筑地下连续墙以及水中挖土等。

4　结论

由于水利工程施工条件复杂，受地形地质条件的影响较大，导致其施工的地基同样具有不稳定性，再加上基坑排水本身就是一项专业要求较高的技术。就我国目前的发展状况而言，基坑排水积水技术还存在很多的不足，必须引起行业内的重视。因此，采用有效的措施，对于改善基坑排水的不足，以此提高土的承载能力，强化基坑的稳定性，保证工程质量，加快工程施工进度具有重要的作用。而基坑排水的排水效果受许多因素的影响，需要严格的遵守相关的规章制度，做好各项施工排水工作，不断的总结经验，优化相关的施工技术，进而保证工程的施工质量，为社会带来良好的经济效益。

[1]武庆玲.水利工程基坑排水施工技术的应用[J].科技创新与应用，2015，03：136.

[2]白凌云.水利工程基坑排水施工技术的应用[J].科技创新与应用，2015，08：125.

[3]杨代齐.试论水利工程基坑排水施工技术[J].黑龙江水利科技，2014，10：137～138.

[4]孙立公.水利工程基坑排水施工技术的应用研究[J].内蒙古水利，2014，04：90～91.

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2015-3-5