水利工程中水闸泵站基坑降水施工工艺及效果分析

引言：

水利工程建设中，水闸泵站等重要构筑物往往需进行深基坑开挖。为保证基坑施工的安全与质量，必须采取有效的基坑降水措施，使地下水位降至开挖面以下。本文将重点探讨水利工程中水闸泵站基坑降水的施工工艺与效果影响因素，旨在为类似工程提供技术参考。

1 水利工程中水闸泵站基坑降水施工工艺

1.1 管井成孔环节

成孔时，钻机的选择需精心考量，钻头及钻进参数要进行合理配置，同时对钻进速度应施以严格控制。尤为关键的是，成孔作业期间要保证孔内水位高出地下水位至少 1.0m，如此方能有效避免孔壁出现坍塌情况。待成孔作业完成后，需即刻开展清孔换浆工作，并针对孔深、孔径以及垂直度等关键指标开展细致检查，确保各项指标均与相应的技术要求相符。

1.2 沉井制作质量控制技术优化

沉井制作质量关系到沉井的结构性能与稳定性，需从模板、钢筋、混凝土工程等方面进行全面优化。在模板工程方面，选用新型模板材料，如高强度、轻质的复合材料，结合先进的加固技术。这样既可以保证施工时模板的不变形，又可以保证模板的装置精度。强化对生产工艺的控制，是进行优化设计的关键。对钢筋的下料、折弯、焊缝等工序应严格按设计和规范要求执行，保证钢板的尺寸、形状及尺寸的正确性。同时，通过引入机械节点、新焊接等先进节点技术，加强框架的完整性，提升结构的承载力与防震能力。混凝土工程优化涵盖多个环节。首先，根据对混凝土比例的优化计划，结合施工的具体需要和地层情况，对原料进行合理地选择，从而达到改善混凝土刚度、耐用性和工作性质的目的。采用高性能混凝土，能有效提升沉井的抗渗、抗裂能力。其次，改进混凝土浇筑工艺，采用分层分段浇筑方法，确保混凝土在各个部位均匀分布，避免出现浇筑死角。

1.3 落实施工碰撞检测

泵站工程项目建设涉及到多个环节，由多个不同部分组成，在管道、设备以及相关线路安装期间易发生碰撞问题，若有碰撞现象要对施工设计进行更改，会给施工质量埋下隐患因素。碰撞检测工作涉及的工作量较大，并且质量管理人员单纯利用人工的方式进行分析也难以完全发现潜在的碰撞隐患。BIM平台的应用则能够有效解决碰撞检测问题，了解是否存在管线冲突或者结构冲突现象，对管道线路的排列有更加清晰地了解，能够及时规避施工质量问题。在碰撞检测活动中相关人员可以利用 BIM 平台所带有的 Revit 进行测试，对建筑、结构以及 MAP 模型模块实施筛查分析，完善模型模块结构，之后使用Navisworks 软件进行专业化碰撞检测。

1.4 明沟排水法

明沟排水法是一种较为简单、直接的降水方法，主要用于排除基坑内的地表水和浅层地下水。在基坑开挖过程中，在基坑底部四周设置排水沟，排水沟的深度一般为 0.3～0 .5m，宽度为 0.3～0 .4m，坡度一般为 0.3%～0 .5%，以便于水流向集水井。在排水沟的交汇处或每隔一定距离设置集水井，集水井的直径或边长一般为 0.6～1. .0m，深度应比排水沟深 1.0～1 .5m。基坑内的积水通过排水沟流入集水井，然后采用水泵将集水井内的水抽出排至基坑外。明沟排水法施工简单、成本低，但排水能力有限，适用于基坑开挖深度较浅、地下水位较低且涌水量较小的工程。在实际应用中，明沟排水法常与其他降水方法结合使用，如在采用井点降水或管井降水的同时，利用明沟排水排除基坑内的地表水和少量的浅层地下水。

1.5 封底施工技术优化

封底施工质量直接影响沉井的防水性能和整体稳定性，需从井底预处理和封底混凝土浇筑两方面进行技术优化。井底预处理技术是封底成功的基础。在封底前，采用高压水枪冲洗和人工清理相结合的方法，把杂物，浮泥和疏松的土壤从井底清理整洁，保证外表清洁。这样可以显著提高封底混凝土与井底的粘结性能，保证封底的密封性和整体性。封底混凝土浇筑技术优化是保证封底质量的关键。在进行水下浇灌时，应对混凝土浇筑速度、坍落度及浇筑高度进行严格控制。适宜的坍落度可以确保混凝土在水中有较好的流通性能和充填性。

2 水利工程中水闸泵站基坑降水施工效果

2.1 降水工艺与地层条件的匹配性分析

基坑降水施工效果与工程所在地水文地质条件密不可分。针对不同地层条件，应合理选择降水工艺，优化施工参数，方能实现降水效果最优化。例如，在粉土、粉质黏土等渗透系数较低的层段，宜采用电渗井点；透水性好的砂层、砂砾石层则适合采用喷射井点；而对于埋藏较深的承压含水层，则需采用深井井点降水。施工中应充分考虑含水层的渗透性、厚度、埋深、颗粒级配等要素，据此确定降水方法。同时，针对复杂地层条件，还可采用联合降水工艺，发挥不同降水方法的互补效应，进一步提升降水效果。

2.2 降水井点布置方案优化

井点布置是影响基坑降水效果的关键因素。井点数量、间距、深度等参数设置的合理与否，直接关系到降水目标能否实现。为优化井点布置方案，在掌握详实地质资料的基础上，可利用数值模拟等手段，预测不同布置方案的降水效果，并综合比选确定最佳方案。一般而言，含水层渗透性越好，降水井点间距可适当加大；反之，则应减小井点间距，增加单位面积井点数量。此外，应注重强化基坑四角等薄弱部位的降水，酌情增设井点，切实消除降水盲区。对于分层含水的地层条件，还需采取分层布置井点的方式，实现全方位立体降水。

2.3 抽水设备选型

抽水设备是基坑降水系统的核心组成，其选型直接影响降水效率和效果。选择抽水设备应综合考虑含水层的水量、水位埋深、水质状况等因素。一般宜选用流量大、扬程高、可靠性好的离心泵。对于颗粒含量高的地下水，应选用耐磨型泵，并设置砂石过滤装置，以免泵体磨损或堵塞。对于水位埋藏较深的承压含水层，则需选用深井潜水泵，并匹配大口径井管，确保抽水顺畅。抽水泵的规格、型号和数量，可通过抽水试验合理确定。运行过程中做好水泵的维护和检修，必要时及时调整或更换，保证降水系统的正常运转。

2.4 施工过程监控

基坑降水施工应实施全过程动态监控，及时掌握降水效果动态，发现问题立即处置。监控内容主要包括基坑内外水位、地层变形、周边环境影响等。可采用自动化监测系统，在基坑内外布设一定数量的水位计、位移计，并辅以人工巡视观测，多途径获取监测数据。当监测数据发生异常变化时，要分析原因，采取针对性措施，如加大井点排水量、调整集水明沟布置等，必要时还需暂停基坑施工。同时，监测过程中如发现基坑周边建筑物裂缝、地面沉陷等异常情况，应及时采取回灌、压浆等措施，最大限度减小降水影响。监控数据和处置情况应详细记录存档，为工程验收和后评估提供依据。

结束语：

综上所述，水利工程中水闸泵站基坑降水是一项复杂的系统工程，涉及诸多影响因素。设计与施工单位应充分研究工程地质与水文条件，合理选用降水方法，优化施工工艺，并加强过程管控，从而确保降水效果满足设计和规范要求。只有全面实施降水质量控制，才能为水利工程的高质量建设提供可靠的技术保障。

参考文献：

[1] 任忠哲 . 泵站基坑施工中管井降水技术的应用研究 [J]. 水上安全 ,2025,(05):112-114.

[2] 王 建 军 . 沿 江 大 型 泵 站 施 工 期 深 基 坑 监 测 分 析 [J]. 治淮 ,2025,(01):59-61.

[3] 张 永 昌 , 孟 利 利 . 水 闸 泵 站 基 坑 施 工 技 术 分 析 [J]. 科 技 资讯 ,2024,22(20):185-187.

[4]卢超.水闸泵站的施工质量管理与技术运用[J].城市建设理论研究(电子版 ),2023,(34):196-198.