隧洞工程施工排水方案

1、灌區(qū)隧洞工程施工排水方案隧洞工程施工排水方案1 工程概況灌區(qū)隧洞長 4000m，設(shè)計斷面尺寸2.52×3.06m，型式為城門洞型 ,工程采用鋼支撐噴錨混凝土襯砌結(jié)構(gòu)型式。巖體類別以差、 V 類圍巖為主，成洞條件極不理想，整個輸水隧洞均處于不良地質(zhì)段和地下水位線以下開挖施工，植被茂密，地下水活動強烈，外水壓力大，易出現(xiàn)塌方、涌水等現(xiàn)象。施工中如何快速排水不讓水長時間浸泡掌子面及地基，是本工程的重點及難點之一。2 水文地質(zhì)隧洞區(qū)地下水分為空隙水、裂隙水、巖溶水，地下水主要以大氣降水為主要補給源，其分水嶺及運移方向和地表水分水嶺一致，自高處向低處運移至相對隔水層或壓扭性斷層阻隔后，于溝谷或

2、低洼處沿薄弱部位呈泉水或散浸等形式溢出地表，經(jīng)山坡、溝谷徑流向賈龍河匯集。3 總體部署隨著洞挖長度的增加和滲水量的增大，目前已影響到掌子面的鉆孔和出渣作業(yè)，為了解決隧洞的排水， 改善洞內(nèi)作業(yè)環(huán)境， 加快洞挖施工進度。結(jié)合現(xiàn)場實際情況和隧洞洞挖施工方案，制定了切實、可行的隧洞排水措施。隧洞出口采用自然排水方式，隧洞進口及支洞采用反坡排水方式。3.1 自然排水方式隧洞出口段采用自然排水方式，為使洞內(nèi)的水不長時間浸泡地基，破壞持力層，在隧洞兩側(cè)底板高程以下開挖排水溝（工程量已包含在排水措1xxx 工程項目經(jīng)理部灌區(qū)隧洞工程施工排水方案施費以內(nèi)，不做計量。），尺寸寬×深為 30cm×

3、;20cm。洞內(nèi)排水溝由施工班組派專人采用風鎬開挖及維護。3.1.1 隧洞自然排水的特點自然排水即洞內(nèi)施工前進方向為上坡，洞內(nèi)的水由排水溝靠自身重力自然流向洞外，不需要抽水機抽排。3.2 反坡排水方式隧洞進口段及支洞采用反坡排水方式，利用隧洞內(nèi)的側(cè)溝匯集到集水井再由抽水機接力排水。3.2.1 反坡排水的特點反坡施工即洞內(nèi)施工前進方向為下坡，洞內(nèi)水向工作面匯集，需要及時抽排，以防止施工掌子面水積聚過深，影響隧洞圍巖的穩(wěn)定和危及隧洞施工的機械設(shè)備及施工人員的安全，影響正常的施工生產(chǎn)。3.2.2反坡排水方案反坡排水，需采用機械排水，設(shè)置多級泵站接力排水，工作面積水采用移動式潛水泵抽至就近泵站或臨時內(nèi)

4、，其余已施工地段隧洞滲（涌）水經(jīng)隧洞內(nèi)側(cè)溝自然匯集到臨時內(nèi)或泵站水池內(nèi)，由固定排水泵站將積水經(jīng)排水管路抽排至上一級排水泵站內(nèi)，如此由固定式排水泵站接力將洞內(nèi)積水抽排至洞外，經(jīng)污水處理池處理后排放，固定式排水泵站水倉容量按4min 涌水量設(shè)計， 并考慮施工和清淤方便綜合確定；臨時根據(jù)匯水段匯水量大小確定。工作水泵按使用1 臺，備用 1 臺，針對隧洞涌水量大時要適當增加工作水泵；同時為防止突水，設(shè)置利用高壓風管作為1 套應(yīng)急排水系統(tǒng)。2xxx 工程項目經(jīng)理部灌區(qū)隧洞工程施工排水方案3.2.3反坡排水的排水系統(tǒng)方式洞內(nèi)反坡排水方式， 根據(jù)坡度、水量和設(shè)備情況布置管路和排水泵站，一次或分段接力排出洞外

5、。根據(jù)本隧洞的實際情況，擬在施工中采用的反坡排水系統(tǒng)布置方式有兩種：（1）接力式反坡排水坡度較大的施工支洞對排水電機揚程要求相對較高，所以采用反坡道排水方式，在隧洞施工過程中分段開挖反坡排水溝， 在每一段的終點開挖，設(shè)抽水機一臺，把積水抽至最后一段反坡，最后一個抽水機將積水排除洞外，采用接力的方式將水抽至洞外的污水沉淀處理池。如下圖：LK-間距 is-線路坡度圖（一）：接力式反坡排水方式（2） 長距離管道配合小集水泵收集式反坡排水對坡度較緩的隧洞進口段反坡道施工排水，適合采用較長距離開挖固定式作為泵站，用小集水泵將開挖面的積水抽到最近的內(nèi)，再用大功率的泥漿泵通過排水管道將水排到洞外。如下圖：3

6、xxx 工程項目經(jīng)理部灌區(qū)隧洞工程施工排水方案洞內(nèi)平面布置示意圖圖（二）：長距離采用的反坡排水方式這種方式的優(yōu)點是所需抽水機較少，需要開挖的較少，排水泵站較少，缺點是要安裝水管較長，抽水機需要跟隨坑道的掘進二次拆遷前移。4 本工程擬采用的主要排水方案4.1隧洞出口段排水方案隧洞出口段采用自然排水方式，若實際施工時如遇到涌水量較大時可利用施工現(xiàn)場配備的水泵輔助排水溝排水。4.2隧洞進口段排水方案隧洞進口段坡度較緩，采用長距離管道配合小集水泵收集反坡排水（圖二），考慮隧洞反坡施工較長以及水泵揚程等因素，隧洞進口段擬設(shè)置固定式排水泵站按每 200 米設(shè)置一座。實際施工時如遇到涌水量較大時可根據(jù)具體情

7、況加密， 泵站之間采用 50mm排水管長距離輸送， 前方施工掌子面積水采用臨時來收集積水， 小集水泵用 40mm消防管將積水收集并輸送至最近的較大的集水泵站內(nèi)，對兩個固定式排水泵站之間積水采用洞內(nèi)兩側(cè)設(shè)排水溝加橫溝自然匯集至高程較低的集水泵站內(nèi)，由最后一級排水泵站傳遞至洞外污水處理池。4xxx 工程項目經(jīng)理部灌區(qū)隧洞工程施工排水方案4.3施工支洞排水方案對于坡度較大的施工支洞，采用接力式反坡道排水（圖一），考慮隧洞坡度較大及水泵楊程等因素，每個施工支洞擬設(shè)置固定式排水泵站按每50 米設(shè)置一座。 實際施工時如遇到涌水量較大時可根據(jù)具體情況加密，泵站之間采用 50mm排水管長距離輸送， 前方施工掌

8、子面積水采用臨時來收集積水，小集水泵用 40mm消費管將積水收集并輸送至最近的集水泵站內(nèi)，對兩個固定式排水泵站之間積水采用洞內(nèi)兩側(cè)設(shè)排水溝加橫溝自然匯集至高程較低的集水泵站內(nèi)，由最后一級排水泵站傳遞至洞外污水處理池。5 設(shè)備選型配套5.1抽水設(shè)備型號選型原則隧洞排水主要為隧洞滲水，同時需考慮到施工用水。水質(zhì)除地下水的本身成分外，主要還有巖石、石屑、泥漿，同時還有噴射混凝土的回彈物摻雜物，所以除考慮到需排出的水量外，還應(yīng)考慮到排水的成分組成。洞內(nèi)水量是逐段遞增，在各級泵站的水泵選型上，應(yīng)按照排水能力遞增原則自下而上遞增選配。各級泵站排水能力應(yīng)充分配備，并有一定的儲備能力。隧洞施工后通過對洞內(nèi)水的

9、成分組成分析，其主要水質(zhì)除地下水的本身成分外，主要還有巖石、石屑、泥漿等成分，泥漿泵考慮選用浙江仙界泵公司生產(chǎn)的高效耐磨渣漿泵，揚程3，功率 2.2Kw。隧16m，流量 15m/h洞內(nèi)泵站間水量遞增較大，為了考慮到在管理、操作維修上的方便，泵站5xxx 工程項目經(jīng)理部灌區(qū)隧洞工程施工排水方案間高差相近，選用型號相同水泵，只是在設(shè)備數(shù)量上相應(yīng)增加。工作面移動水泵，采用移動輕便的水泵， 實際操作根據(jù)水量大小在數(shù)量上予以增減。5.2需要配用的設(shè)備及位置表灌區(qū)隧洞工程抽水設(shè)備一覽表位置水泵型號水泵數(shù)量備用數(shù)量抽水能力隧洞JYWQ50-15-155515m3/h進口段隧洞JYWQ50-15-150215

10、m3/h出口段1 號JYWQ50-15-154415m3/h支洞2 號JYWQ50-15-154415m3/h支洞6 反坡排水系統(tǒng)6.1管路根據(jù)洞內(nèi)水量情況，結(jié)合選配的抽水設(shè)備，正常施工排水采用3 套管路（可根據(jù)隧洞施工后洞內(nèi)涌水情況增加管路）：2 套為50mm軟管（一套檢修備用，一套日常使用）；1 套為 40mm消防管（工作面上移動積水） 。6.2設(shè)置設(shè)于洞內(nèi)左側(cè)，進口段每隔200 設(shè)置 1 處，施工支洞每隔50 設(shè)置一處，同時根據(jù)隧洞內(nèi)出水量情況予以適當加密。臨時的容量按該段4min6xxx 工程項目經(jīng)理部灌區(qū)隧洞工程施工排水方案的匯水量加上施工用水量（每工作面20-30m3/d ）合計確

11、定，一般尺寸為：31m（長） *m（寬） *1m（深），容量 1m，可根據(jù)實際情況進行調(diào)整大小。6.3固定泵站設(shè)置固定泵站為整個施工過程結(jié)束前所使用的接力排水水倉位置，其具體位置詳見上面，泵站水倉容量計算按該段4min 的匯水量加上施工用水合3計確定，其結(jié)構(gòu)尺寸為1m（長） *1m（寬） *1m（深），容量 1m，可根據(jù)隧洞開挖后的實際情況進行調(diào)整，泵站統(tǒng)一設(shè)置在洞內(nèi)左側(cè)。6.4其他工作面排水采用移動式水泵，管路為 40mm消防管，抽排至就近泵站或臨時內(nèi)。為確保洞內(nèi)道路無水干爽，必須修建好兩側(cè)排水溝，確保洞內(nèi)滲水通過側(cè)溝引入內(nèi)，防止在洞內(nèi)道路上漫流。7 反坡隧洞排水靈活處理的要點在隧洞單側(cè)或雙

12、側(cè)設(shè)置的排水溝，排水溝的大小要依據(jù)隧洞的坡度和涌水量的大小確定。抽水設(shè)備要依據(jù)隧洞洞內(nèi)涌水量的大小及匯水的情況而定，同時水泵的揚程要參考隧洞的坡度和起始點的高差，要盡量做到有一定的富余量。8 在洞外增加防水、防汛及防山洪措施在隧洞各個進口處做好排水措施，做到排水暢通，并在洞口增加截水橫溝，防止地表水和施工排水倒灌進洞，根據(jù)洞口水量情況可適當加大橫溝斷面，并在溝頂加蓋鐵網(wǎng)，做到排水和行車互不影響，9 各項保證措施7xxx 工程項目經(jīng)理部灌區(qū)隧洞工程施工排水方案9.1組織管理保證在排水施工上不僅需要一套完善、合理的排水系統(tǒng)，還需在管理上予以加強，才能達到預(yù)期的效果。為此成立了專業(yè)排水隊，設(shè)置排水人

13、員1名，檢修 1 人，泵站管理 1 人， 24h 值班制。9.2安全技術(shù)保障措施對施工技術(shù)人員進行技術(shù)和操作培訓，針對一些技術(shù)特點和操作要領(lǐng)作重點講解和現(xiàn)場示范。對用電的排水設(shè)備要確保電路安裝的正確，檢查轉(zhuǎn)向是否正確，設(shè)置接地裝置及標志，要嚴格按照安全用電相關(guān)規(guī)范及操作規(guī)程辦理，做到一機一閘一漏。水泵的冷卻采用下一個泵站抽上來的水直接澆至排水泵上進行冷卻。針對隧洞施工的特點，施工人員對隧洞內(nèi)排水溝及內(nèi)污泥雜物要及時進行清理，對管路要定期檢查維修，定期用清水進行沖洗。在集水泵進水口包裹鐵窗紗，同時把水泵或進水口放在竹筐內(nèi)，可以防止污泥及雜物進入而發(fā)生堵塞。當水位下降超過底座，間隙出水時，應(yīng)立即停機檢查，運行一段時間后，須進行保養(yǎng)和維修確保設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。對隧洞內(nèi)的抽水設(shè)備要定期進行安全檢查，并派專人負責管理。對易損的排水設(shè)備及管理配件要有必要的儲備和供應(yīng)上的保障。10 應(yīng)急預(yù)案10.1配備備用電源8xxx 工程項目經(jīng)理部灌區(qū)隧洞工程施工排水方案為了防止停電對排水造成影響，擬定在每個洞口備用一臺150KW的柴油發(fā)電機，與施工線路形成一套供電系統(tǒng)以保證隧洞內(nèi)的排水及施工需要。備用的 150KW柴油發(fā)電機放在洞外配電機房處。10.2增設(shè)排水設(shè)備為了防止出現(xiàn)突水、涌水等突發(fā)事故。為此，在每個洞口增設(shè)1 套設(shè)備和消防管作為應(yīng)急措施。正常情況下把設(shè)備和消防管放在值班房內(nèi)。一旦遇到突水