[摘要]基坑施工是水利工程建設(shè)中的基礎(chǔ)項目，而排水施工又是基坑施工中的重要環(huán)節(jié)�；诖�，本文對基坑排水方案環(huán)境進(jìn)行了分析，從降水方案設(shè)計和降水深度設(shè)計兩方面研究了水利工程基坑排水施工方案設(shè)計，并重點分析了水利工程基坑排水主要應(yīng)用的幾項施工技術(shù)，包括基礎(chǔ)施工技術(shù)，井管施工技術(shù)和明溝排水技術(shù)。
[關(guān)鍵詞]水利工程；基坑排水施工；井管施工技術(shù)
引言：隨著社會發(fā)展與人們生活水平不斷提高，國家也越來越重視公共建設(shè)事業(yè)。水利工程建設(shè)作為現(xiàn)代公共建設(shè)事業(yè)中重要的組成部分，能對自然資源合理利用，保護(hù)生態(tài)體系平衡，也積極促進(jìn)著我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，保護(hù)著人民群眾的財產(chǎn)生命安全。合理的基坑排水施工能有效提高水利工程建設(shè)的質(zhì)量，因此對基坑排水施工技術(shù)進(jìn)行研究必不可少。
1.水利工程基坑排水施工方案設(shè)計與環(huán)境分析
1.1基坑排水的相關(guān)分析
基坑排水施工主要是為了防止坑內(nèi)積水對基坑施工造成影響。多數(shù)基坑會在開挖前期在基坑周圍安裝如排水坡、排水管等排水裝置，組成排水系統(tǒng)，排掉坑內(nèi)積水。除排水系統(tǒng)外，有些基坑也通過設(shè)置截水溝、集水井的辦法防止基坑滲水。關(guān)于地基土質(zhì)，根據(jù)水利工程對排水要求的不同也劃分為弱透水地基、強(qiáng)透水地基和不適水地基。施工單位在水利工程施工前都會利用挖坑或者手搖鉆的方法獲取地基土樣，以調(diào)查地基各高度、各部位的土質(zhì)及地下水的水位，為基坑開挖施工、基坑排水施工提供參考資料。但因為基坑中的土質(zhì)可能分布不均勻，一般情況下施工單位很難對其了解清楚，例如某區(qū)車場板涵工程，施工前對該處地質(zhì)2.0米以下土質(zhì)情況了解不透徹而盲目打設(shè)滲水井10眼，結(jié)果滲水井作用不大，不僅造成財產(chǎn)損失，還延誤了工期，所以施工單位在開挖過程中也要保留一定余地，及時根據(jù)開挖情況制定相應(yīng)的補(bǔ)救對策。
1.2降水方案設(shè)計
我國目前水利工程基坑排水主要依靠明溝排水與井管排水技術(shù)，其中明溝排水更加環(huán)保，節(jié)約成本，非常適用于降水深度較小的基坑進(jìn)行排水施工，所以在設(shè)計降水方案時要在結(jié)合基坑基本情況和具體施工要求的前提下，盡可能先利用明溝排水技術(shù)集中基坑內(nèi)的積水和滲水，再統(tǒng)一利用井管排水技術(shù)排除坑內(nèi)積水。
1.3降水深度設(shè)計
水利工程的基坑往往會應(yīng)穿過填土層達(dá)到砂土層。因為砂土層的透水性強(qiáng)，所以十分容易發(fā)生基坑內(nèi)大量滲水，給管涌和流砂現(xiàn)象埋下隱患，也增加了基坑施工的工作量與難度。為避免上訴情況發(fā)生，施工單位在基坑施工前要仔細(xì)研究施工現(xiàn)場情況，合理設(shè)計基坑開挖深度方案，確�；娱_挖深度符合工程要求的同時，基坑的降水深度也能滿足排水技術(shù)的要求。同時，還需要注意基坑周圍土壁的穩(wěn)定性，保證施工人員的安全[1]。
2.水利工程基坑排水主要應(yīng)用的施工技術(shù)
2.1基礎(chǔ)施工技術(shù)
在基坑排水施工中，最早使用的技術(shù)是基礎(chǔ)施工技術(shù)，該技術(shù)主要是為了排出粉砂類基坑中的積水。在早期水利工程中，基坑大多數(shù)為粉砂類地質(zhì)，然而粉砂及其不穩(wěn)定，非常容易導(dǎo)致基坑發(fā)生滲水的情況，而且這種形式的滲水還有可能引發(fā)其他類型的涌水或流砂現(xiàn)象，滲水與涌水的情況使粉砂與積水混在一起，嚴(yán)重影響了基坑工程施工的穩(wěn)定性。產(chǎn)生滲水的主要原因是附近水位高，基坑處于水位下方，粉土與粉砂不能承受滲水出溢坡降，土粒與滲水不斷移位。針對滲水積水，不僅要利用排水技術(shù)排除基坑中的積水，同時要避免與水混合過的泥沙阻礙基坑正常施工。
1）鋪墊砂礫反濾層法是將2-4層不同規(guī)格的砂礫、碎石或鵝卵石等材料沿水流方向由細(xì)到粗組成級配砂礫層，將這種砂礫層鋪設(shè)在大口井或滲渠處防止管涌或流土等險情，這種方法的預(yù)防效果一般，而且會使排水工程的難度與工作量都相繼增加，施工成本擴(kuò)大。
2）沉井法是指在不穩(wěn)定含水地層中掘進(jìn)豎井時，在預(yù)定的井筒位置上另外制作一段下端附有刃腳的井筒，利用外力或井筒自身重力使井筒下沉，再挖掘出井筒內(nèi)的巖石。目前我國運用最多的沉井法為震動沉井法，其利用井筒上安置的震動機(jī)，加大井筒下沉力，并使井壁周圍的土壤液化從而降低摩擦阻力，加快下沉速度。
3）水力沖填技術(shù)是利用沖水的力度，把基坑填充物送入基坑，同時在水力的作用下，讓填充物與基坑密實，有效地防止水分滲入。
4）沉箱技術(shù)是將箱子裝滿砂礫或者其他防水用的增重物，增加箱子重量，將箱子密封好后，沉入基坑，用箱子占據(jù)基坑內(nèi)的空間來降低水位。
2.2井管施工技術(shù)
井管施工是水利工程中利用多項現(xiàn)代化技術(shù)手段進(jìn)行基坑排水的一種新型的技術(shù)，其主要分為兩種類型，一種是利用大鍋鍛造孔等鉆井機(jī)械設(shè)備的鉆井技術(shù)，另一種是將水力填充和深井技術(shù)相結(jié)合的水沖沉井技術(shù)。因為水沖沉井技術(shù)規(guī)模大，難度高，成本大，所以該技術(shù)目前在水利工程中使用較小。相反，鉆井技術(shù)是井管施工的重點。在使用大鍋鍛造孔設(shè)備鉆井時，應(yīng)根據(jù)基坑井管大小在井管外部采取對應(yīng)的施工方式，如施工方案設(shè)計的井管外徑尺寸是40～50cm，就應(yīng)該選用直徑為70～85cm的大鍋鍛造孔作為鉆井工具，同時為防止出現(xiàn)井壁坍塌的情況，需要用1.2比重的泥漿進(jìn)行井壁加固工作。鉆井過程中，施工人員要注意讓孔中泥漿的高低保持在地下水位與井管管口之間，當(dāng)鉆井深度合適時，要按照基坑排水的要求安置混凝土底管，在布置時要注意混凝土底管應(yīng)遵循高性能至低性能對應(yīng)井內(nèi)由深到淺的原則，先下放性能一般的混凝土底管，再下放無砂性質(zhì)的混凝土底管，最后將透水性強(qiáng)、澆筑質(zhì)量好的混凝土井管放置于鉆孔最下部。
在放置過程中，施工人員可以將井管底部的吊環(huán)用細(xì)鋼絲繩穿起來，做一個活扣，將井管用插釬固定。抽動插釬上的副繩，將井管從孔中抽至地面，利用人力或機(jī)械絞車將井管按順序下放至孔內(nèi)，各個井管要露出地面一部分。在完成混凝土底管布置后要利用170℃的膠結(jié)劑采取加固措施，用20cm寬的麻袋片或玻璃絲布包裹相鄰的管口，之后，要在管底部放置適量的沙土，在管上層鋪設(shè)砂石以確保鉆井密封無縫，在底管布置過程中著重預(yù)防在布施過程中可能發(fā)生的安全問題，防止井管被水位影響[2]。
2.3明溝排水技術(shù)
在水利工程基坑排水施工中，排出的水主要來源于大氣降水、滲水、地下水等。在圍堰完成后要立刻對基坑進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查以確定基坑的外在條件和基礎(chǔ)因素，如基坑規(guī)模、基坑地質(zhì)、基坑所處氣候等，明確積水的具體情況。因圍堰造成的積水水位明顯低于其他情況的積水，這時施工單位可以利用下游河流或者水庫水位地形低的優(yōu)勢，使坑內(nèi)積水可以自行排水，當(dāng)自行排水不能排凈基坑內(nèi)所有積水時，可在明溝附近繼續(xù)開拓溝渠，或者直接利用收水泵抽出坑內(nèi)殘余積水。
排溝布置時，有兩種方式排除坑內(nèi)積水，第一種是施工單位根據(jù)等高線位置采用分層的方式設(shè)置排水井或排水溝，這種方法多數(shù)應(yīng)用在基坑開挖深、開挖面積大或基坑土質(zhì)不佳，地下水位較高而滲水嚴(yán)重的情況下；第二種是在基坑周邊從高到低依次開挖排水渠，將滲水引到集水井內(nèi)，再使用水泵等設(shè)備抽出井內(nèi)積水[3]。
結(jié)論
綜上所述，基坑排水施工技術(shù)對我國水利工程建設(shè)十分重要，我國基坑排水施工技術(shù)還有待改進(jìn)。由分析得，我國的水利工程施工單位在基坑排水施工中利用沉井法、水利填充法和沉箱法，大量使用明溝排水技術(shù)并結(jié)合井管施工技術(shù)，有效解決了基坑內(nèi)積水處理問題，降低了管涌和流砂的發(fā)生幾率，使我國水利工程建設(shè)質(zhì)量進(jìn)一步提升。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊清輝，朱肖，董民珍.小議水利工程基坑排水施工技術(shù)[J].中國水運（下半月），2013，06：204-205+207.
