工ｌ程 科ｌ技 罗劲松 科 水利工程施工中地下水位控制分析 （鸡东县水政水资源管理委员会办公室，黑龙江鸡东１５８２００） 摘要：我们发现在水利工程施工中，常常遇到的问题是地下水位过高，影响工程基础开挖，如基础较深的某水站工程、排水沟内的交Ｋ＿．ｙ－－程、 灌渠上较大型分水闸、进ｇ－Ｎｘ－ｇ等。如果水位控制达不到所要求的深度，就不能保证工程基础施工的质量要求。根据我们多年的实践体会，现对水 利工程施工中控制地下水位的方法进行介绍、评价。在水利工程施工中，控制地下水位分施工导流、基坑排水、截渗降水三步进行。 关键词：水利＿ｒ－，ｔｒ．／￣，．ｙ－；地下水位控制；分析 １地下水对水利工程施工的影响 地下水与水利工程施工密切相关，相互影 响。一方面，地下水对水利工程存在着各种不良 性 日流砂、管涌等）和影响；另一方面，各种水利 工程活动又会诱发和加剧地下水的活动。地下 水发育、丰富的情况下，如何有效、合理地控制 地下水的作用与影响，是水利工程建设必须考 虑和解决的重大问题。地下水对水利工程的影 响主要表现在两方面： 持一定距离，距离应根据基坑边坡稳定及施工 场地布置要求来确定。围堰筑成后，要安排专门 人员看管，以防上游突然涨水及人为破坏淹没 工程基坑，影响工期，造成不必要的损失。过去 就有工地出现过上游突然来水而冲垮围堰的现 象，必须引以为戒。 １．１地下水与岩土体相互作用，使岩土的 坡度和稳定性降低、性能变差，从而产生各种不 良的现象，如滑坡、岩溶、流砂、管涌、土拂、地沉 陷、隧道涌水、道路翻浆、水坝渗漏等，给各种水 利工程的施工和建（构）筑物的正常使用造成困 难与危害，甚至酿成灾难性事故。如美国加里尼 亚圣杰新拖隧道施工中遇到断层破碎带大量涌 水、墨西哥市地面发生严重不均匀沉陷，意大利 依昂水库的大滑坡等等，都与地下水活动有 关。 １．２地下水中的有害化学成分二氧化碳、 四氧化硫离子、氯离子等，对水位下的混凝土结 构和钢结构产生侵蚀、破坏作用，缩短水工建筑 物的使用寿命。 ２水利施工中地下水位的控制方案 为了使水利工程具备安全可靠的良好施 工条件，确保已有水工建筑物的正常运行，有效 地保护自然环境、防止地下水造成危害，在勘 察、设计、施工过程中，必须针对具体情况，采取 相应措施及对策，有效地对地下水进行控制。目 前，控制地下水的方法与措施多种多样。根据其 基本原理，通常可分为施工导流、基坑排水、人 工截渗漏水等几类控制方法。其中人工截渗漏 水包括土井点法、井管法、井点法等降水方法。 隔渗是通过各类防渗墙、止水帷幕或冻结法等 进行止水。在选择控制地下水的方法时，应综合 考虑工程的具体情况与要求，按照技术可行、安 全可靠、经济合理的基本原则，通过分析比较， 优先控制地下水的最佳方案。 ２．１施工导流 在河、渠旌工时，首先在基坑的上下游修 筑围堰围护基坑，用临时泄水建筑物或者深挖 沟渠的办法排泄上游来水，这是地下水位控制 的第１步．必须做好做细。围堰应就地取材，用 砂壤土、壤土筑成，注意中间不要夹杂树根、木 棍、冰块、冻土块，靠渠背两侧的部位要夯实以 防渗漏。如果能够使用土工织物以及塑料薄膜 则效果更好。土固堰的顶宽一般不小于２ｍ，如 兼作交通用时，应按道路要求确定顶宽，围堰的 坡度应符合稳定要求，一段采用１：２为宜。在水 中填土时，坡度应较缓，坡度采用ｌ：２．５或者１： ３。在布置围堰时，上下游围堰距基坑边缘应保 若干的渗透系数较大，基坑控制面积较 小，水位控制要求下降较深则采用并管法。一般 是沿基坑周围或上下游两侧，按一定间距凿若 干口井进行抽水。方法是基坑开挖前，在井位设 计位置用钻凿，井内设混凝土滤水管。每眼井用 １台１０ ｃｍ（４寸）泵抽水就能保证水位控制，抽 ２．２基坑排水 出的水由出水胶管或排水沟排走。水位要求下 上下游围堰筑成后，只要基坑内有积水， 降不超过７ｍ时，采用普通离心泵抽水；如果水 就应先排出基坑内积水。一般根据积水多少采 位下降较大，则需采用深井泵抽水、井的间距和 用水泵明排几次就能解决。明式排水适用于新、 深度，根据地基情况、土壤渗透系数大小，用计 旧基础的开挖，通常是在基坑中布置排水干沟， 算和抽水试验的方法来确定的。我们的施工经 以利两侧取土。当基础较窄，排水干沟应设在上 验数据是：每眼井深度为１５～２５ｍ，间距为 游侧。与排水干沟垂直设若干排水支沟。使渗水 １０—１５ｍ。控制半径就能达到８－１０ｍ，控制地下 中支沟流人干沟，由干沟再汇人设在基础范围 水位在基坑以下３－５ｍ。采用井点法控制水位在 以外的集水井或蓄水池内，然后用水泵抽出围 施工中必须注息以下几点：一是土壤的渗透系 堰以外。排水用的水泵根据水量及扬程适当选 数过小，控制效果不理想，没有含水沙层，就不 择，考虑到机泵可能发生故障要准备有一定数 能采用此法；二是工程的开工前进行凿井，因为 量的备用泵。水泵采用潜水泵和离心泵均可，我 这时的道路场地宽畅，便于打井没备的固定、安 们一般使用电动力泥浆混流泵，这种泵方便、快 装和移动；三是在旧渠道上施工、应首先在两侧 捷、适应性强。在没有电力或电力困难的地方， 岸打井降水，待地下水位控制下降到岸下水位 还考虑用发电机组、柴油机等来解决动力问题 以后再打岸下井，这样打井成功率高，出水效果 进行排水。 好。 ２．３人工截渗降水 ２．３３井点法 人工降低地下水位是在基坑周围布设若 井点法和井点法的布设基本相同，适用于 土的渗透系数较小且基坑面积较大的情况，一 干井和孔进行抽水，在明排不能使地下水位降 低到基坑底面以下时就要采用此法。根据工程 台泵可安２Ｏ多口井，井管为直径５０ｍｍ的钢 量、工程地质及水文地质条件的不同，可供选择 管，成井用水射法下沉，这种方法可降低地下水 的方法有土井点法、井管法和井点法，都能够有 位４ｍ左右。井点法施工难度大、成本高、运行 效地控制地下水位。 管理复杂，是不得已才使用的方法。 ２．３．１土井点法 结束语 在土壤为砂土或砂壤土，工种规模不大、 综上所述，对于地下水的控制问题，水利 控制范围较小，开挖基础深度较浅，地下水位 工程界历来很重视。在长期工程实践中，总结和 下降到基坑底面以下Ｏ．５—０．８ｍ就能保证工程 积累了大量控制地下水的宝贵经验，摸索出许 的施工，这时采用土井点法。具体做法是：在基 多行之有效的控制方法与措施。在施工中无论 都 坑周围每隔１．０—１．５ｍ布设一个井点，用集水管 采取哪种方法降低地下水位进行基坑排水，将各井点连接起来，集水管与抽水泵连接。所设 必须根据工程的规模、特点、地理条件、设计要 井点可多可少，也可用三通、五通管将外井点连 求等因素来确定和选择方案。我们的经验是：能 接起来，分几组抽水。井点的井管用３ｅｒａ １．２ 用土井点法的就不用井管法，能用井管法的就 寸）塑料管，采用压水井下塑料管的方法把管插 不用并点法。总之。在不影响工程质量、工期的 尽量节约物质、节约资金、降低工程造 入井内。管的下端为花管，花管外用棕皮或细窗 前提下， 纱包好，井壁与井管之间的空隙填充粗沙等反 价成本。另外，随着水利工程建设的蓬勃发展，滤料。采用４．５ ｌｉＰ柴油机或是用３．４ｌｏｗ电动机 现有的控制方法与技术已不能完全满足要求， 配５ｅａｒ（２寸）水泵，每台水泵用变径接头接５个 需要不断地探索研究控制地下水的新方法和新 井点，出２—３台水泵同时作业就能控制。在基础 技术。 挖到设计要求之后的混凝土浇铸阶段，要绝对 参考文献 保证抽水机器的正常远行，否则只要有一台泵 ｆ１１刘新仁．河北地下水住还在下降漏斗面积继 水文地质工程地质，：７．００５（４）． 故障停机、基坑地下水位就会马上回升，直接影 续扩大阴．响施工进度。我们近几年施工的小型水利下程 『２１经言祥．我国地下水的开采与保护『Ｊ１．地理教 采用这种方法控制水位效果良好，且操作方便 育２００５（６）． 价格低廉。 ｆ３１扬晓华，刘小春．水利工程施工如何重视安全 生产ｍ．江西水利科技＇２００２（１２）． ２－３．２井管法 一３ｌ５一
