水利工程论文发表地下水位控制刍议

　　摘要：水利工程施工中如果地下水位的控制没有达到要求的深度，则无法保证水利工程基础施工所要求的质量。根据多年来在实际施工中积累的经验和体会，现对水利工程在实际施工中地下水位的控制方法进行简单的介绍和评价。

　　关键词：水利工程施工,地下水位,控制方法

　　一、地下水对水利工程施工的影响

　　怎样有效并合理地对地下水的作用与产生的影响进行控制，是在水利工程的建设中一定要考虑和必须要解决的重要问题。地下水的控制对水利工程的主要影响表现在以下两方面：一是地下水及岩土体之间相互作用，使岩土坡度及稳定性减小、性能也变差，从而产生许多不良现象，如滑坡、流砂、岩溶、管涌、隧道涌水、地沉陷、道路翻浆、土拂、水坝渗漏等，给水利工程施工及建(构)筑物的使用造成多种困难与危害，甚至会酿成一些灾难性事故。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。二是地下水中有害的化学成分如二氧化碳、氯离子、四氧化硫离子等，对水位以下混凝土及钢结构会产生侵蚀和破坏的作用，缩短建筑物使用的寿命。

　　二、水利施工中地下水位的控制方案

　　为使水利工程能够具备安全可靠的施工条件，保证已存在水工建筑物可以正常运行，有效保护自然环境、防止地下水对工程造成危害，在设计、勘察、施工过程中，要对具体情况，采取具体的应对措施及对策，对地下水进行有效地控制。如今，地下水的控制方法和措施有很多种，根据基本原理，大致分为施工导流、人工截渗漏、基坑排水水等控制方法。其中人工截渗漏水方法包括土井点法、井点法、井管法等降低水位的方法。隔渗是用各类防渗墙、止水帷幕及冻结法来等进行止水。在选择地下水的控制方法时，应综合考虑水利工程的基本情况和要求，按照安全可靠、技术可行、经济合理这几项基本原则，通过进行分析比较，优先选择地下水的最佳控制方案。

　　1、 施工导流

　　在河、渠内施工时，首先要在基坑的上游与下游修筑围堰围护的基坑，用建筑物临时泄水或者深挖沟渠的方法排泄上游的来水，这是控制地下水位的第1 步，必须要做好做细。围堰要就地取材，用砂壤土和壤土筑成，注意不能夹杂树根、冰块、木棍、冻土块，渠背两侧要夯实来防渗漏，如果使用土工织物或者塑料薄膜效果会更好。土固堰顶宽基本不小于2m，如兼具交通作用时，应按照道路的要求来确定顶宽，围堰坡度要符合稳定要求，一段采用1：2的比例为宜。在填土时，坡度要较缓，坡度采用1：2.5 或1：3的比例。围堰的布置，上游下游围堰距离基坑边缘要保持相应距离，距离要根据基坑边坡的稳定以及施工场地的布置要求等来确定。围堰筑成以后，要安排专人看管，防止上游突然涨水或者人为破坏等因素淹没工程基坑，从而影响工期，造成损失。过去有工地曾经出现过上游突然的来水导致围堰被冲垮这一现象，一定要引以为戒。

　　2、基坑排水

　　上下游围堰筑成后，只要基坑内有积水，就应先排出基坑内积水。一般根据积水多少采用水泵明排几次就能解决。明式排水适用于新、旧基础的开挖，通常是在基坑中布置排水干沟，以利两侧取土。当基础较窄，排水干沟应设在上游侧。与排水干沟垂直设若干排水支沟。使渗水中支沟流入干沟，由干沟再汇入设在基础范围以外的集水井或蓄水池内，然后用水泵抽出围堰以外。排水用的水泵根据水量及扬程适当选择，考虑到机泵可能发生故障要准备有一定数量的备用泵。水泵采用潜水泵和离心泵均可，我们一般使用电动力泥浆混流泵，这种泵方便、快捷、适应性强。在没有电力或电力困难的地方，还考虑用发电机组、柴油机等来解决动力问题进行排水。

　　3、人工截渗降水

　　人工降低地下水位是在基坑周围布设若干井和孔进行抽水，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。根据工程量、工程地质及水文地质条件的不同，可供选择的方法有土井点法、井管法和井点法，都能够有效地控制地下水位。

　　(1)土井点法

　　在土壤为砂土或砂壤土，工种规模不大、控制范围较小，开挖基础深度较浅， 地下水位下降到基坑底面以下0.5~0.8m 就能保证工程的施工，这时采用土井点法。具体做法是：在基坑周围每隔1.0~1.5m 布设一个井点，用集水管将各井点连接起来，集水管与抽水泵连接。所设井点可多可少，也可用三通、五通管将外井点连接起来，分几组抽水。井点的井管用3cm(1.2 寸)塑料管，采用压水井下塑料管的方法把管插入井内。管的下端为花管，花管外用棕皮或细窗纱包好，井壁与井管之间的空隙填充粗沙等反滤料。采用4.5HP 柴油机或是用3.4kW 电动机配5cm(2 寸)水泵，每台水泵用变径接头接5 个井点，出2-3 台水泵同时作业就能控制。在基础挖到设计要求之后的混凝土浇铸阶段，要绝对保证抽水机器的正常远行，否则只要有一台泵故障停机、基坑地下水位就会马上回升，直接影响施工进度。我们近几年施工的小型水利下程采用这种方法控制水位效果良好，且操作方便价格低廉。

　　(2)井管法

　　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10cm(4 寸)泵抽水就能保证水位控制，

　　抽出的水由出水胶管或排水沟排走。水位要求下降不超过7m 时，采用普通离心泵抽水;如果水位下降较大，则需采用深井泵抽水、井的间距和深度，根据地基情况、土壤渗透系数大小，用计算和抽水试验的方法来确定的。我们的施工经验数据是：每眼井深度为15~25m，间距为10~15m。控制半径就能达到8~10m，控制地下水位在基坑以下3-5m。采用井点法控制水位在施工中必须注息以下几点：一是土壤的渗透系数过小，控制效果不理想，没有含水沙层，就不能采用此法;二是工程的开工前进行凿井，因为这时的道路场地宽畅，便于打井没备的固定、安装和移动;三是在旧渠道上施工、应首先在两侧岸打井降水，待地下水位控制下降到岸下水位以后再打岸下井，这样打井成功率高，出水效果好。

　　(3)井点法

　　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， 一台泵可安20 多口井， 井管为直径50mm 的钢管，成井用水射法下沉，这种方法可降低地下水位4m 左右。井点法施工难度大、成本高、运行管理复杂，是不得已才使用的方法。

　　结束语

　　总之，对于地下水的控制问题，水利工程界历来很重视。在长期工程实践中，总结和积累了大量控制地下水的宝贵经验，摸索出许多行之有效的控制方法与措施。另外，随着水利工程建设的蓬勃发展，现有的控制方法与技术已不能完全满足要求，需要不断地探索研究控制地下水的新方法和新技术。

　　参考文献：

　　[1]罗劲松. 水利工程施工中地下水位控制分析[J]. 黑龙江科技信息. 2010(21)

　　[2]时卫东、王运涛、巴开强. 浅谈水利工程混凝土施工裂缝的危害与防治措施[J]. 科技风. 2010(21)

　　[3]李冬韩. 关于在山区水利工程中设计阶段测量工作的探讨[J]. 科技促进发展. 2010(04)

　　[4]王桂敏、靳秀君、董艳芳、张小华. 安阳县农村小型水利工程管理的发展[J]. 科技资讯. 2011(09)

　　[5]苗莉. 浅谈水利工程混凝土施工裂缝的危害与防治措施[J]. 黑龙江科技信息. 2011(13)