隧洞工程施工排水方案

1、隧洞工程施工排水方案1工程概況灌區(qū)隧洞長(zhǎng)4000m,設(shè)計(jì)斷面尺寸2.52X3.06m,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W差、V類圍巖為主， 成洞條件極不理想，整個(gè)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(dòng)強(qiáng)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(zhǎng)時(shí)間浸泡掌子面及地基，是本工程的 重點(diǎn)及難點(diǎn)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(bǔ)給源，其分水嶺及運(yùn)移方向和地表水分水嶺一致，自高處向低處 運(yùn)移至相對(duì)隔水層或壓扭性斷層阻隔后，于溝谷或低洼處沿薄弱部位呈泉 水或散浸

2、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(zhǎng)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(jìn)度。 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和隧洞洞挖施工方案，制定了切實(shí)、可行的隧洞排水措 施。隧洞出口采用自然排水方式，隧洞進(jìn)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(zhǎng)時(shí)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 施費(fèi)以內(nèi)，不做計(jì)量。），尺寸寬X深為30cm20cm。洞內(nèi)排水溝由施工班 組派專人采用風(fēng)鎬開挖及維護(hù)。3.1.1隧洞自然排水的特點(diǎn)自然排水即

3、洞內(nèi)施工前進(jìn)方向?yàn)樯掀?，洞?nèi)的水由排水溝靠自身重力 自然流向洞外，不需要抽水機(jī)抽排。3.2反坡排水方式隧洞進(jìn)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(jī)接力排水。3.2.1反坡排水的特點(diǎn)反坡施工即洞內(nèi)施工前進(jìn)方向?yàn)橄缕?，洞?nèi)水向工作面匯集，需要及 時(shí)抽排，以防止施工掌子面水積聚過(guò)深，影響隧洞圍巖的穩(wěn)定和危及隧洞 施工的機(jī)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(jī)械排水，設(shè)置多級(jí)泵站接力排水，工作面積水采 用移動(dòng)式潛水泵抽至就近泵站或臨時(shí)內(nèi)，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(shí)內(nèi)或泵站水池內(nèi)，由固定排水泵站將積

4、水經(jīng) 排水管路抽排至上一級(jí)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(cāng)容量按 4min涌水量設(shè)計(jì)，并考慮施工和清淤方便綜合確定；臨時(shí)根據(jù)匯水段匯水量大小確定。工作水泵按使用1臺(tái)，備用1臺(tái)，針對(duì)隧洞涌水量大時(shí)要適 當(dāng)增加工作水泵；同時(shí)為防止突水，設(shè)置利用高壓風(fēng)管作為1套應(yīng)急排水 系統(tǒng)323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。根據(jù)本隧洞的實(shí)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(duì)排水電機(jī)揚(yáng)程要求相對(duì)較高，所以采用反

5、坡道 排水方式，在隧洞施工過(guò)程中分段開挖反坡排水溝， 在每一段的終點(diǎn)開挖, 設(shè)抽水機(jī)一臺(tái)，把積水抽至最后一段反坡，最后一個(gè)抽水機(jī)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：I炸 恥叩用U : “ 441 i廠 /-jt- =； S . II|一 _札一；廠'嚴(yán)Lt ¥ 口亍LK- 間距is-線路坡度圖（一）：接力式反坡排水方式（2）長(zhǎng)距離管道配合小集水泵收集式反坡排水對(duì)坡度較緩的隧洞進(jìn)口段反坡道施工排水，適合采用較長(zhǎng)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(guò)排水管道將水排到洞外。如下圖：¥ P1一審

6、i溝II. I洞內(nèi)平面布置示意圖圖（二）：長(zhǎng)距離采用的反坡排水方式這種方式的優(yōu)點(diǎn)是所需抽水機(jī)較少，需要開挖的較少，排水泵站較少， 缺點(diǎn)是要安裝水管較長(zhǎng)，抽水機(jī)需要跟隨坑道的掘進(jìn)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(shí)際施工時(shí)如遇到涌水量較大時(shí)可利用施工現(xiàn)場(chǎng)配備的水泵輔助排水溝排水。4.2隧洞進(jìn)口段排水方案隧洞進(jìn)口段坡度較緩，采用長(zhǎng)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(zhǎng)以及水泵揚(yáng)程等因素，隧洞進(jìn)口段擬設(shè) 置固定式排水泵站按每200米設(shè)置一座。實(shí)際施工時(shí)如遇到涌水量較大時(shí) 可根據(jù)具體情況加密，泵站之間采用50mm非

7、水管長(zhǎng)距離輸送，前方施工 掌子面積水采用臨時(shí)來(lái)收集積水，小集水泵用40mni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(duì)兩個(gè)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(jí)排 水泵站傳遞至洞外污水處理池。4.3 施工支洞排水方案對(duì)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(gè)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(shí)際施工時(shí)如遇到涌水量較大時(shí)可根據(jù)具體情況加密，泵站之間采用50mn排水管長(zhǎng)距離輸送，前方施工掌子面積水采用臨時(shí)來(lái)收 集積水，小集水泵用40mm消費(fèi)管將積水收集并輸送至最近的集水

8、泵站 內(nèi)，對(duì)兩個(gè)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(jí)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(hào)選型原則隧洞排水主要為隧洞滲水，同時(shí)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(shí)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(jí)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(jí)泵站排水能力應(yīng)充分配備，并有一定的儲(chǔ)備能力。隧洞施工后通過(guò)對(duì)洞內(nèi)水的成分組成分析，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

9、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(yáng)程 16m流量15nVh，功率2.2KW。隧 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，泵站間高差相近，選用型號(hào)相同水泵，只是在設(shè)備數(shù)量上相應(yīng)增加。工作面移 動(dòng)水泵，采用移動(dòng)輕便的水泵，實(shí)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(hào)水泵數(shù)量備用數(shù)量抽水能力隧洞進(jìn)口段JY WQ50-15-155515m3/h隧洞出口段JY WQ50-15-150215m3/h1號(hào)支洞JY WQ50-15-154415m3/h2號(hào)支洞JY WQ50-15-154415m3/h6

10、 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40mmi消防管（工作面上移動(dòng)積水）。6.2 設(shè)置4min設(shè)于洞內(nèi)左側(cè)，進(jìn)口段每隔200設(shè)置1處，施工支洞每隔50設(shè)置一 處，同時(shí)根據(jù)隧洞內(nèi)出水量情況予以適當(dāng)加密。臨時(shí)的容量按該段 的匯水量加上施工用水量（每工作面 20-30m3/d ）合計(jì)確定，一般尺寸為： 1m （長(zhǎng)）*m （寬）*1m （深），容量1m3,可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整大小。6.3 固定泵站設(shè)置固定泵站為整個(gè)施工過(guò)程結(jié)束前所使用的接力排水水

11、倉(cāng)位置，其具體位置詳見上面，泵站水倉(cāng)容量計(jì)算按該段 4min的匯水量加上施工用水合 計(jì)確定，其結(jié)構(gòu)尺寸為1m （長(zhǎng)）*1m （寬）*1m （深），容量1需，可根據(jù)隧 洞開挖后的實(shí)際情況進(jìn)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(dòng)式水泵，管路為40mm消防管，抽排至就近泵站 或臨時(shí)內(nèi)。為確保洞內(nèi)道路無(wú)水干爽，必須修建好兩側(cè)排水溝，確保洞內(nèi)滲水通過(guò)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(diǎn)在隧洞單側(cè)或雙側(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(shí)水泵的揚(yáng)程要參考隧洞的坡度和起始點(diǎn)的

12、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(gè)進(jìn)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(jìn)洞，根據(jù)洞口水量情況可適當(dāng)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(xiàng)保證措施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(qiáng)，才能達(dá)到預(yù)期的效果。為此成立了專業(yè)排水隊(duì)，設(shè)置排水人員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(duì)施工技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)和操作培訓(xùn)，針對(duì)一些技術(shù)特點(diǎn)和操作要領(lǐng) 作重點(diǎn)講解和現(xiàn)場(chǎng)示范。對(duì)用電的排水設(shè)備要確保電路安裝的正確，檢查轉(zhuǎn)向是

13、否正確，設(shè)置 接地裝置及標(biāo)志，要嚴(yán)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(jī)一閘一漏。水泵的冷卻采用下一個(gè)泵站抽上來(lái)的水直接澆至排水泵上進(jìn)行冷卻。針對(duì)隧洞施工的特點(diǎn)，施工人員對(duì)隧洞內(nèi)排水溝及內(nèi)污泥雜物要及時(shí) 進(jìn)行清理，對(duì)管路要定期檢查維修，定期用清水進(jìn)行沖洗。在集水泵進(jìn)水口包裹鐵窗紗，同時(shí)把水泵或進(jìn)水口放在竹筐內(nèi)，可以 防止污泥及雜物進(jìn)入而發(fā)生堵塞。當(dāng)水位下降超過(guò)底座，間隙出水時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)檢查，運(yùn)行一段時(shí)間 后，須進(jìn)行保養(yǎng)和維修確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)隧洞內(nèi)的抽水設(shè)備要定期進(jìn) 行安全檢查，并派專人負(fù)責(zé)管理。對(duì)易損的排水設(shè)備及管理配件要有必要的儲(chǔ)備和供應(yīng)上的保障。10應(yīng)急預(yù)案10.1 配備備用電源為了防止停電對(duì)排水造成影響，擬定在每個(gè)洞口備用一臺(tái)150KW的柴油發(fā)電機(jī)，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(jī)放在洞外配電機(jī)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(gè)洞口增設(shè)1套設(shè)備和消防管作為應(yīng)急措施。正常