某隧道排水專(zhuān)項(xiàng)施工方案

1、新建蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運(yùn)通道土建工程MHTJ-15標(biāo) 隧道排水施工方案編制： 審核： 審批： 中鐵五局集團(tuán)有限公司蒙華鐵路MHTJ-15標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理部2016年4月隧道排水施工方案1、設(shè)計(jì)依據(jù)（1）隧道施工設(shè)計(jì)圖紙；（2）鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)規(guī)范；（3）隧道水文地質(zhì)資料；（4）鐵路雙線隧道類(lèi)似工程的相關(guān)施工圖；（5）已審批的實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)。2、工程概況順坡施工隧道：石家隧道河南省三門(mén)峽市盧氏縣橫澗鄉(xiāng)石家村附近，隧道穿越區(qū)地層主要為泥質(zhì)粉砂巖及白云巖，隧道進(jìn)口里程為DK756+236，出口里程為DK757+012，隧道全長(zhǎng)776m，雙線單洞，隧道最大埋深約80m，隧道設(shè)單面上

2、坡，坡度為5.2；白土坡隧道位于河南省三門(mén)峽市盧氏縣橫澗鄉(xiāng)火石坡村，隧道穿越區(qū)地層主要為泥質(zhì)粉砂巖，局部夾砂質(zhì)泥巖及泥巖，隧道進(jìn)口里程為DK758+340，出口里程為KD759+849，隧道全長(zhǎng)1509m，單洞雙線，隧道最大埋深約156m，隧道設(shè)單面上坡，進(jìn)口DK758+340DK758+900段560m為5.1的上坡，DK758+900DK759+849段949m為5.4的上坡。反坡施工隧道：文山寨隧道位于河南省三門(mén)峽市盧氏縣，隧道穿越區(qū)地層較復(fù)雜，主要為泥質(zhì)粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖、砂礫巖、巖屑砂巖，隧道進(jìn)口里程為DK750+670，出口里程為DK751+167，隧道全長(zhǎng)497m，雙線單洞，隧道

3、最大埋深約87m，隧道設(shè)單面上坡加水平段，DK750+670DK751+000段330m為5.39的上坡，其余為平坡段167m；孟家坡隧道位于河南省三門(mén)峽市盧氏縣橫澗鄉(xiāng)境內(nèi)，隧道穿越區(qū)地層為黃土、粉砂巖、泥質(zhì)砂巖、含礫砂巖及白云巖等，隧道進(jìn)口里程為DK754+625，出口里程為DK756+010，全長(zhǎng)1385m，隧道最大埋深約120m，雙線單洞，隧道設(shè)單面上坡，進(jìn)口DK755+000段375m為5.0的上坡，DK755+000DK755+950段900m為5.4的上坡，DK755+950DK756+010段60m為5.2的上坡；張家?guī)X隧道位于河南省三門(mén)峽市盧氏縣橫澗鄉(xiāng)境內(nèi)，隧道穿越區(qū)地層主要為

4、泥質(zhì)粉砂巖夾砂礫巖，隧道進(jìn)口里程為DK757+522.72，出口里程為DK757+816，隧道全長(zhǎng)293.28m，雙線單洞，隧道最大埋深約69m，隧道設(shè)單面上坡，坡度為6。2.1、氣象隧址區(qū)域?qū)僭ノ魃降販貨鰸駶?rùn)區(qū)，山巒重疊，溝壑縱橫，地勢(shì)較高，氣候溫涼。年平均氣溫?cái)z氏12.6度左右，最高氣溫42.1，最低氣溫-19.1，最冷月平均氣溫0.7，歷年平均降水量647.8mm，年平均降水量為1011.7mm，降水主要集中在7/8/9三個(gè)月。由于受地形和氣候帶的影響，盧氏縣降水量南北差異較大。2.2、工程地質(zhì)文山寨隧道隧址區(qū)覆蓋層主要為第四系上更新統(tǒng)黏質(zhì)黃土及粗圓礫土，其下為上第三系雪家溝組泥質(zhì)粉砂巖

5、夾粉砂質(zhì)泥巖、砂礫巖、巖屑砂巖。孟家坡隧道位于盧氏斷陷盆地內(nèi)，隧址表層覆蓋黃土，基巖零星出露，隧道穿越黃土，粉砂巖、泥質(zhì)砂巖、含礫砂巖等軟巖地層以及白云巖等可熔巖地層，圍巖工程性質(zhì)較差，局部淺埋，巖體破碎。石家隧道隧址表層多為黃土覆蓋，穿越泥質(zhì)粉砂巖、砂礫巖，局部夾少量粉砂質(zhì)泥巖及泥巖，白云巖等，物探揭示隧址區(qū)域發(fā)育一斷層，與洞身交于DK756+807DK756+828，傾向小里程，推測(cè)為張性斷裂斷層面產(chǎn)狀為340°50°，破碎帶寬約30m40m。張家?guī)X隧道隧址出露基巖為泥質(zhì)粉砂巖，砂礫巖，局部夾泥巖，泥質(zhì)粉砂巖巖體產(chǎn)狀穩(wěn)定，表層基巖風(fēng)化較強(qiáng)烈，節(jié)理產(chǎn)狀不易量取，洞身段為弱

6、風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，巖體較完整，產(chǎn)狀平緩，進(jìn)出口淺埋段差異風(fēng)化明顯，巖體較破碎。白土坡隧道隧址出露地層為泥質(zhì)粉砂巖夾泥巖，洞身為泥巖、泥質(zhì)粉砂巖地層中。2.3、水文地質(zhì) 文山寨隧道地下水主要為孔隙潛水和基巖裂隙水，大氣降水為地下水主要補(bǔ)給來(lái)源，水量總體較小，隧道單位長(zhǎng)度最大涌水量為0.11 m³/d.m，正常涌水量約34m³/d，最大涌水量53 m³/d，屬弱富水區(qū)。 孟家坡隧道地表水主要為大氣降水，由于黃土地層滲透性較差，大氣降水入滲較少，地下水主要為第四系孔隙水，基巖裂隙水和巖溶水，隧道單位長(zhǎng)度最大涌水量小于0.2 m³/d.m，屬弱富水區(qū)。 石家隧道地

7、表水主要以大氣降水為主要補(bǔ)給來(lái)源，地下水主要為基巖裂隙水和可溶巖巖溶水，水量貧乏，隧季節(jié)變化較大，水量總體較小，隧道單位長(zhǎng)度最大涌水量為0.073m³/d.m，正常涌水量約35 m³/d，最大涌水量55 m³/d，為貧水區(qū)。張家?guī)X隧道地下水主要有孔潛隙水和基巖裂隙水及構(gòu)造裂隙水，水量總體較小，隧道單位長(zhǎng)度最大涌水量為0.13 m³/d.m，對(duì)隧道圍巖的富水程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，為弱富水區(qū)。白土坡隧道地表水欠發(fā)育，地下水主要為孔潛隙水，根據(jù)降雨入滲法預(yù)測(cè)隧道單位長(zhǎng)度最大涌水量為0.31m³/d.m，隧道正常涌水量為300m³/d，最大涌水量為4

8、69 m³/d，屬弱富水區(qū)。3、施工排水方案3.1、總體施工方案隧道施工排水份順坡排水和反坡排水，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，石家隧道和白土坡隧道為順坡排水，文山寨隧道、孟家坡隧道和張家?guī)X隧道為反坡排水，所有隧道均屬于弱富水區(qū)或貧水區(qū)。隧道施工排水可利用排水側(cè)溝自然排水，開(kāi)挖面至仰拱面間采用機(jī)械排水；反坡排水采用分段抽排方式進(jìn)行排水，施工過(guò)程中利用兩側(cè)排水溝，根據(jù)水量大小每隔一段距離設(shè)置集水坑，利用抽水機(jī)抽排至主排水管內(nèi)，集水坑可采用用鋼板焊接成水箱深，水箱大小可根據(jù)每個(gè)緩坡帶的出水量進(jìn)行制作。具體排水示意見(jiàn)下圖。3.2、順坡排水 石家隧道和白土坡隧道為順坡排水，隧道施工順坡排水可利用排水側(cè)溝

9、自然排水，開(kāi)挖面至仰拱面間采用機(jī)械排水。具體排水示意見(jiàn)下圖。順坡排水3.3、反坡排水文山寨隧道、孟家坡隧道和張家?guī)X隧道為反坡排水，因隧道坡度較緩，對(duì)坡度較緩的隧道反坡道施工排水，適合采用較長(zhǎng)距離固定式集水坑作為泵站，用小集水泵將開(kāi)挖面的積水抽到最近的集水坑內(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：長(zhǎng)距離采用的反坡排水方式示意圖這種方式的優(yōu)點(diǎn)是所需抽水機(jī)較少，需要開(kāi)挖的集水坑較少，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?？紤]隧道反坡施工較長(zhǎng)以及水泵揚(yáng)程等因素，每座隧道每200米設(shè)置集水坑左右幅各一座。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，

10、泵站之間采用80mm排水管長(zhǎng)距離輸送，前方施工掌子面積水采用臨時(shí)集水坑來(lái)收集積水，小集水泵用80mm消防軟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)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、設(shè)備選型配套4.1、抽水設(shè)備型號(hào)選型原則隧道排水主要為隧道滲水，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

11、能力應(yīng)充分配備，并有一定的儲(chǔ)備能力。隧道施工后通過(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、泥漿等成分，泥漿泵考慮選用高效耐磨渣漿泵。隧道內(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。4.2 需要配用的設(shè)備及位置表隧道選用設(shè)備一覽表施工工區(qū)涌水量（m³/d）水泵型號(hào)水泵數(shù)量備用數(shù)量抽水能力文山寨隧道53100QJ8-15/3225m³/d孟家坡隧道277200QJ32-26/2 8820m

12、9;/d張家?guī)X隧道52100QJ8-15/3225m³/d5、排水系統(tǒng)5.1、管路根據(jù)洞內(nèi)水量情況，結(jié)合選配的抽水設(shè)備，隧道出口端采用小型污水泵、泥漿泵進(jìn)行給水抽水，因仰拱施工為分段開(kāi)挖施工，故左右兩側(cè)均應(yīng)在開(kāi)挖過(guò)程中留給水坑，并及時(shí)抽水，避免給水給施工帶來(lái)的不利影響。5.2、集水坑設(shè)置集水坑設(shè)于洞內(nèi)兩側(cè)，每隔150m200m設(shè)置1處，同時(shí)根據(jù)隧道內(nèi)出水量情況予以適當(dāng)加密。臨時(shí)集水坑的容量按該段5min的匯水量加上施工用水量（每工作面5-20m3/d）合計(jì)確定，也可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整大小。5.3、排水供電為確保洞內(nèi)排水正常進(jìn)行，不因電路問(wèn)題導(dǎo)致抽排工作的間斷，設(shè)置一條專(zhuān)用供電線路。

13、5.4、其他工作面排水采用移動(dòng)式水泵，管路為80mm消防軟管，抽排至就近泵站或臨時(shí)集水坑內(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)溝引入集水坑內(nèi)，防止在洞內(nèi)道路上漫流。6、管線布置排水管布置，充分考慮隧道洞內(nèi)所有管線的布置形式，做到合理布置、安全使用、規(guī)范施工，具體管線布置見(jiàn)下圖：7、污水排放洞內(nèi)污水抽出后，排至洞口污水沉淀池，經(jīng)三級(jí)沉淀達(dá)標(biāo)后排出，沉淀池采用過(guò)濾窗連接排放。8、突泥、涌水事故處理當(dāng)施工至軟弱破碎、地下水發(fā)育段時(shí)，需實(shí)施超前地質(zhì)探測(cè)預(yù)報(bào)，設(shè)計(jì)有超前地質(zhì)鉆探預(yù)報(bào)方案時(shí)，按設(shè)計(jì)進(jìn)行施作，設(shè)計(jì)無(wú)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)時(shí)，一般采取超長(zhǎng)鉆眼（鉆眼長(zhǎng)度5m以上），以探知前方圍巖地質(zhì)情況，根據(jù)所鉆探的地質(zhì)情況，及時(shí)反饋至工區(qū)領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)室，分析突水、涌泥可能性。若有突泥涌水可能性，有設(shè)計(jì)則按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行處理，若設(shè)計(jì)無(wú)針對(duì)性施工方案，立即上報(bào)監(jiān)理部、設(shè)計(jì)院及業(yè)主等，要求設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)相應(yīng)的施工方案，防止突泥涌水的發(fā)生。發(fā)生突泥、涌水事故之后，應(yīng)立即啟動(dòng)工區(qū)制定的突泥涌水應(yīng)急預(yù)案，同時(shí)根據(jù)流量大小確定引排水方案，盡快排除洞內(nèi)積水，確保后續(xù)處理措施的及早進(jìn)行。9、排水施工管理(1)配備足夠、富裕的抽水設(shè)備，保證施工生產(chǎn)安全和工程進(jìn)度。(2)完善各種排水機(jī)械設(shè)備的安全操作規(guī)程和維護(hù)保