探讨水利工程基坑排水施工技术

探讨水利工程基坑排水施工技术

胡欣媛

中国葛洲坝集团基础工程有限公司湖北宜昌443000

摘要：水利工程建设作为一类利国利民的工程建设，基坑施工质量直接影响到后续施工进度及施工质量，同时也会影响水利工程的实际运行效果。基坑排水施工技术对于水利工程建设质量至关重要。本文探讨水利工程基坑排水施工技术。

关键词：水利工程；基坑排水；施工技术

水利工程作为一类特殊的工程建设，在基坑施工中很容易受到周边水的影响，如果不能有效地将基坑内的水排除，则施工的进度、质量和安全等均会受到不同程度影响。重视基坑排水施工技术应用能够削弱水对施工的影响。

一、基坑排水的目的

水利工程在基坑开挖过程中会受到水的影响，通过基坑排水施工技术，能够将基坑内部及周边的水分进行有序的排除，消除水因素对基坑稳定性、基坑开挖安全及基坑施工质量的影响，避免基坑土体长期受到水作用后自身稳定性下降问题。总之通过基坑排水将各类水有效地阻挡到施工区域之外，尽可能减少水因素对基坑施工的影响。

在整个基坑排水过程中会涉及到初期排水、开挖期排水及经常性排水，不同排水阶段对应的排水任务也存在差异性。初期排水主要是将一期围堰内的地表积水进行有效排除；在完成初期排水后需进行开挖期排水，也就是在基坑开挖同时进行排水处理，开挖过程中保证水位线始终低于开挖面，中间间隔应超过1m。完成基坑开挖后还需进行经常性排水，具体也就是从基坑开挖完成到一期围堰拆除结束。通过上述三个阶段共同完成基坑排水。基坑排水过程中需要根据实际情况设置一定的排水坡、截水沟、集水井、排水沟及防水梁等，通过各种措施实现对不同来源水的排出。

二、基坑排水中需考虑的问题

1、地基土质情况

地基土质情况是在排水方案设计中需考虑的关键问题，总体而言，水利工程建设中的地基土质有不适水地基、弱透水地基及强透水地基。不同地基类型对于基坑排水的要求也会存在差异，所以在基坑开挖前，需通过钻探、挖槽等进行现场取样，明确基坑开挖范围内不同分层对应的土质情况及含水情况，保证了后续基坑开挖及基坑排水方案设计的针对性。当然在前期基坑开挖勘察阶段，由于取样范围有限，了解到不同深度土体土质及含水量情况也不是十分准确，这就要求在基坑排水方案设计中需留有一定的余地，做好对应的应急预案。

2、明确基坑沉降要求

水利工程基坑开挖过程中，土体内部及邻近位置的水会不断的向基坑内涌入，影响到基坑的继续开挖，对此需对基坑周边进行有效支护，对于基坑开挖中可能出现的流砂、涌水进行预防和控制。确保基坑开挖的稳定性和安全性。在基坑排水设计过程中，需考虑到基坑开挖设置的边坡支护结构，排水后的地下水位与基底开挖面之间需保持一定的距离。

3、基坑排水方案的选择

在基坑排水过程中需综合多项因素确定出不同阶段的基坑排水方案，明确常用基坑排水方案特点及适用范围，比如明沟排水、管井井点排水，对于基坑开挖过程中排水深度不是很大的，可直接采用明沟排水法，对于基坑排水深度较大的则不宜采用明沟排水。

三、实例分析

1、工程概况

笔者曾参与汉江雅口航运枢纽电站工程YK-W-04标段施工，具体的为电站厂房、一期右岸16孔泄水闸及右岸土石坝标段。该枢纽工程为二等工程，主要建筑物级别为2级，次要建筑物级别为3级，水库正常蓄水位55.22m，库容3.37亿m3，装机容量75MW，航道等级为Ⅲ（2）级。枢纽建筑物从右至左分别布置右岸土石坝、船闸、电站厂房、泄水闸坝、左岸土石坝，坝轴线总长3179.9m。一期围堰内总面积106.1万㎡，其中基坑开挖面积32万㎡。

坝轴线处水面宽度约为980m。汉江主河道位于偏左岸的河床，水面宽约500m，水深一般4.0—6.0m，最大水深7.0m，江底高程在43.5—47.4m。右岸Ⅰ级阶地前缘为叉河道，水深0.5—4.5m，水面宽25m—35m，河底高程在42.7—46.5m。河床上部为粉细砂，下部为砂砾石，局部夹粉细砂透镜体，厚度在8.7—17.7m；下覆基岩为新近系掇刀石组（Nd）灰绿、灰白色、黄褐色粘土岩夹粉（细）砂岩、泥灰岩、砂砾岩透镜体。

2、基坑排水布置

2.1初期排水布置

围堰防渗墙施工完成在混凝土凝固3—5d后进行基坑初期排水。根据实际施工现场装，整个表层水共有三个区域，分别是牛轭湖积水、丁字坝下游至纵向围堰间积水、下游船闸段积水。

对上述表层水共设置4个泵站，在上游裹头围堰内侧布置1#泵站；在下游裹头围堰内侧布置2#泵站；在下游河床段围堰桩号2+600处内侧布置3#泵站；在下游河床段围堰Y6点内侧布置4#泵站。

2.2开挖期排水布置

基坑排水需与基坑开挖保持同步，具体包括高程38.0m以上及高程30.0m以上两个阶段。分层开挖过程中每层开挖深度不超过3m。其中高程38.0m以上开挖排水需在泄水闸及厂房基坑内搭设两个抽水平台；在高程30.0m以上开挖排水期间需要在厂房基坑内设抽水平台，抽排至外侧截水沟，通过集水井汇流后排到围堰外侧。土方开挖前需完成集水井的开挖，安装水泵实施降水，在坑内水位高度降与开挖断面底部超过1m后，方可进行土方开挖，开挖过程中保持坑内水位高度[1]。

2.3经常性排水布置

在基坑开挖完成后，还需要对基坑渗水、降雨汇水、施工废水及其它外来水等进行经常性排水。在经常性排水布置过程中应注意以下几点：①基坑内设置的排水沟需处于建筑物轮廓线外侧。根据基坑开挖的变化需动态性的对排水沟位置进行调整，集水井开挖应超前于其它部位，便于地基含水的降低，创造排水设施布置条件；②集水坑布置需布置在建筑物轮廓线以外且位置较低区域，设置的集水井与干沟需和周边的建筑物保持一定距离，减少对邻近建筑及周边生产活动的影响；③排水沟干沟深度控制在0.5—1.0m，支沟深度控制在0.3—0.5m，干沟沟底需高于集水坑底部；④基坑内其它部位渗水通过截水自流汇入周边的集水坑，最终分级排到围堰外部。

3、截水沟和集水井的设计

在基坑排水技术中，截水沟和集水井属于重要的排水设施。在截水沟方面，根据工程实际情况，沿着基坑坡顶进行截水沟布置，截水沟和基坑坡顶之间的水平距离需要超过2m，截水沟底部宽度为500mm，坡度比为1：1，根据水流方向，在底部预留超过1.0%的纵坡。如图1所示。

在集水井方面，本设计中确定出的集水井尺寸为7.0×7.0m，深度为3.0m，底部为200mm厚的混凝土底板，四周采用240mm的砖砌结构，砖砌结构内外侧采用M7.5砂浆护面。处于施工安全考虑，在集水井周边设置防护栏杆，同时悬挂安全警示标牌。

结束语

水利工程施工中对于基坑排水要求较高，本文结合实例形式分析了基坑排水技术，在实际应用过程中，需要综合水利工程施工区域的地质水文条件、不同基坑排水技术特点及工程造价等确定出科学的排水方案。

参考文献

[1]王军兴.基坑排水施工技术在水利工程中的应用探析[J].工程建设与设计，2017（10）：114-115.