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(jì)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(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

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(jìn)度。結(jié)合現(xiàn)場實(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1xxx 工程項(xiàng)目經(jīng)理部灌區(qū)隧洞工程施工排水方案施費(fèi)以內(nèi)，不做計(jì)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(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)橄缕拢磧?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)

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(shí)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(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)。2xxx 工程項(xiàng)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(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(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：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(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(xiàng)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(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，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(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

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(shí)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(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。4xxx 工程項(xiàng)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(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 50mm排水管長距離輸送， 前方施工掌

8、子面積水采用臨時(shí)來收集積水，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。隧洞施工后通過對(duì)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(yáng)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(xiàng)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(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JYWQ50-15-155515m3/h進(jìn)口段隧洞JYWQ50-15-150215

10、m3/h出口段1 號(hào)JYWQ50-15-154415m3/h支洞2 號(hào)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(dòng)積水） 。6.2設(shè)置設(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4min6xxx 工程項(xiàng)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(jì)確

11、定，一般尺寸為：31m（長） *m（寬） *1m（深），容量 1m，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(jì)算按該段4min 的匯水量加上施工用水合3計(jì)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(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(diǎn)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(shí)水泵的揚(yáng)程要參考隧洞的坡度和起始點(diǎn)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(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7xxx 工程項(xiàng)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(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

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(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8xxx 工程項(xiàng)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(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。正常情況下把設(shè)備和消防管放在值班房內(nèi)。一旦遇到突水