浅析水电站基坑排水施工

摘要：对于水电站施工来说，基坑排水是工程开工和正常施工的重要环节，在加快工程进度等方面起到至关重要的作用，结合我在水电站实际工作中，就水电站基坑排水方式，抽水设备的选择维护以及在排水过程中应当注意的事项展开论述。

关键词：基坑排水；抽水设备；预防

中途分类号:TV551.4+1文章标识码：A

基坑排水是水电站工程施工中的重要环节，无论何种地基，都必须妥善解决基坑内的排水问题。因为只有良好的基坑施工排水，才能提高土基的承载能力，才能保证施工如期进行。

水电站基坑排水

（一）基坑排水方式

由于各水电站的地理位置、气候条件以及地质条件的不同，我在水电站工程技术指导中，在施工中对基坑排水的要求也就不一样，其中最重要的是对土质进行取样抽查，主要查明地基不同高度的土质情况，主要包括土壤厚度和岩石层厚的测量计算等相关数据资料。另外，还要探明地下水位情况，为基坑挖掘和排水提供依据。在对基坑进行施工排水时，要与基坑开挖结合，在基坑底部四周挖一些临时集水坑和明沟，把基坑内的少量渗水和明水及时排除，为后期施工开始做准备。

为了保证施工作业面的水上施工，确保施工便利，基坑排水通常采用初期排水和经常性排水相结合，初期排水根据排水时间与积水深度，要控制好基坑水位下降速度，前期抽水不能太快，也不能太慢。如果抽水太快，边坡土体的压力过大，很容易形成塌坡；如果抽水太慢，也会影响工期，延迟开工时间。我会根据具体实际情况，使基坑内每天的水位下降深度控制在0.5～1.5m之间。

在初期排水完成之后，就可以转入经常性排水的过程了。对于经常性排水，我在工程技术指导中，计算和测量好排水沟的底部坡度，底宽主排水沟深度和支沟深度等，并且掌握基坑周围覆盖层含水量、渗流量和渗流点，确定水泵台数和泵坑位置，布置好排水系统。要根据土方分层开挖的程度和要求，尽量使每一个开挖土层保持干燥状态，排水沟的位置要不影响开挖道路畅通。然后沿主排水沟垂直方向设置排水支沟，保证水能够顺利排出去。在基础范围外布置排水泵坑，坑内安设水泵，渗水进入支沟后汇入主排水沟，再流入排水泵坑，由水泵抽出围堰外。

另外，在地下水位较高的地方，我在工程技术指导中会采用井点降水法，用这种方法可以减少基土中的水分，提升地基兼顾程度，稳定边坡，保证施工质量和安全。井点降水法所需的设备有井点管、集水总管和抽水设备。井点管采用无缝钢管，下端要配有滤管，用钢制管箍连接，再与集水总管连接要用耐压胶管；外面要包尼龙网和钢丝网，外面要缠镀锌铁丝；集水总管也要用无缝钢管，中间用橡皮套管连接，用钢箍固定紧。抽水设备通常用真空泵、离心泵、水气分离器等。

（二）降水对水电站基坑排水的影响

我在水电站工程施工中发现长时间和比较强的降水会对基坑排水产生巨大影响，所以我在指导水电站基坑排水过程中，会根据降水和排水情况，制定相应的预防措施。

1、在布排水沟时，尽量不干扰施工，多在周边布置；在地下补给的方向多布，另一方向少布。在水电站工程中，渗流量大的边坡方向和水流上游方向多布，其他方向少布。临时集水坑向下逐级布置，并利用施工阶段形成永久集水坑。

2、在布置和挖掘排水沟时，应根据现场地质报告将水沟布置在较厚的砂卵层上，尽量处于泥砂等透水率高的覆盖层中，减小吸水阻力，从而增强排水沟的出水能力。

3、在降水期间，工作人员应对抽水设备和运行状况进行维护和检修，随时关注气象条件，并记录观测水泵出水等情况，发现问题要及时处理，时刻使抽水泵保持正常运转状态。

二、抽水设备的选择与维护

选择抽水设备时，我会根据基坑的面积，测量水面至坑底的距离，初期基坑存水量，每台抽水泵每日的排水量，基坑的渗水量等情况可确定水泵工作台数，并考虑一定的备用量。常用的抽水设备是潜水泵和离心泵。为了运用方便，还可以选择排水量不同的水泵组合。水泵选择时应与排水沟的出水能力相匹配，水泵的大小会影响抽水的速度，太大太小会增加和维护维修水泵的难度和成本。

对于潜水泵来说，遇到的主要问题有堵转、漏电、磨损、锈蚀以及电缆线的破损等。由于基坑内杂物淤泥很多，经常会使潜水泵发生受堵情况。抽水人员除了要清理水泵的尾部，还要在水泵的尾部包上过滤网，同时把潜水泵尾部垫高，使水泵远离基坑底部的淤泥和杂物，保证水泵正常运行；此外，我在工程技术指导中，经常对潜水泵进行内部清洗，除去污泥杂物。要严禁水泵超过规定时间，当泵体转动声音出现异常时，要停机检修；经常测量绝缘电阻值，对潜水泵进行防锈处理和保护等。

（二）对于离心泵的使用和维护主要注意以下几点：

1、要重视细节问题。离心泵在正常的运转过程中，会由于工作时间长，叶轮与耐磨环会产生摩擦，造成轴承温度过高，泵震动异常或声音异常，发生水击等基本故障。因此，我在具体工作中，经常对离心泵进行全面检查；同时在离心泵表面涂覆一层合适的防锈剂，随时对离心泵的螺栓进行检查，是否出现松动。

2、在基坑的淤泥中，含有大量的腐蚀性的元素，长时间会在涡轮上结成非常厚的水垢，降低离心泵的工作效率和出水量。因此，我会经常打开水泵检查出口压力，振动、密封漏泄等情况，进行清理、保养。

3、使用三泵两管，提高使用效率。为了节约成本，又要保证备用水泵正常运行，我在工程技术指导中，通常采用三泵两管（如图所示）的方法，这样就能保证在任何一台水泵出现故障时，都可以启动备用水泵，只需要调整开关阀门，调整水泵管线，就能保证任何两台水泵都正常使用和工程按期进行。

三泵两管示意图

三、在基坑排水过程中遇到的问题及预防

在水电站基坑排水过程中，主要会遇到管涌和坑壁渗漏等问题。

管涌

管涌又叫翻沙鼓水，主要由于地基中多沙石，缺少粘性土壤，在土层中形成强渗水层，在水差作用下，孔隙周围多形成隆起的沙环；另一方面，防渗设施的损坏也会对形成管涌。管涌发生对项目工程造成很大的危害，它会破坏大坝、水闸地基土壤基本构成结构，使基土被淘空，引起建筑物塌陷，造成决堤、垮坝等事故。因此，我在工程技术指导中会加强观测，如果出现管涌，要立即采取措施。针对出现的小管涌，应该浇筑混凝土垫层，并加大厚度；对涌量比较大的管涌，应该先停止施工，对基坑四周抗渗薄弱的土体进行加固，要多垫编织袋，通常有搅拌桩加固法和压密注浆加固法等方法。

坑壁渗漏

我在工程技术指导中发现在固定坑壁结构的结构装之间存在缝隙，随着施工的进行，坑外的渗水会通过缝隙向坑内流进来，基坑排水工作人员对基坑内侧进行疏堵，我在工程技术指导中，会对桩面先进行清理，清除污泥和混凝土残渣，可以用导管对渗水进行导流，同时要对渗水点进行补漏和加固，要孔洞周围，涂抹一层水泥腻子。在基坑外侧，在确定位置注入水泥浆和水玻璃，经过化学反应后，就会结成一个整体，具有很高的防水性和强度，从而堵住渗漏点。

四、结语

基坑排水系统的基本设备、排水技术和施工方案等会直接影响到整个水电站工程的安全和进度，因为所有工程大部分时间是在基坑排水保障安全的条件下进行的。因此，我会在水利工程技术指导中，不断总结经验与创新发展，争取制定出高效合理、安全完美的水电站基坑排水方案，保证工程各项工作顺利进行。

参考文献：

1、杨清辉、朱肖、董民珍，小议水利工程基坑排水施工技术中国水运(下半月)，2013年6期。

2、刘宝平，水利工程基坑排水施工技术，河南科技，2010年20期。

3、房乐春，水利工程基坑排水施工技术分析，黑龙江科技信息，2013年1期。