斜井施工排水方案

1、店子坪二號(hào)斜井施工排水方案一、編制依據(jù)1、新建鐵路蘭州至重慶線蘭州至廣元段施工圖西秦嶺隧道設(shè)計(jì)圖（第一批、第二批、第三批）2、實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)3、新建鐵路蘭州至重慶線施工圖西秦嶺隧道說(shuō)明書(shū)4、國(guó)家適用于鐵路施工的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等文件 二、工程概況1、斜井設(shè)計(jì)概況店子坪二號(hào)斜井井口位于隧道洞身左側(cè)的山溝一側(cè)懸崖下，洞口位置處 于河道一側(cè)山坡上，洞底高出河床約7nl斜井設(shè)計(jì)全長(zhǎng)1728.46m （平面投影 長(zhǎng)度），斜井井口與井底高差為207m從洞底到洞口每隔280m設(shè)置一處長(zhǎng)度 為20m坡度為2%勺緩坡段，其余地段坡度為12.75%。每個(gè)緩坡段自進(jìn)洞方 向的右側(cè)設(shè)置調(diào)車洞，左側(cè)設(shè)置集水坑及水泵房，井

2、底交于正洞左線 DIK399+45Q斜井進(jìn)入正洞后，根據(jù)設(shè)計(jì)地質(zhì)資料及實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)的進(jìn)度計(jì)劃， 自斜井井底向隧道進(jìn)口方向施工正洞至DIK398+552時(shí)與正洞方向貫通，自正洞出口方向施工至DIK400+005,共計(jì)施工長(zhǎng)度為1453米，整個(gè)斜井及其正 洞的施工時(shí)間預(yù)計(jì)在2008-11-152010-6-27。降雨量最大在每年的89月 份。2、施工地段水文地質(zhì)情況2.1、 斜井段水文地質(zhì)斜井地段巖層設(shè)計(jì)為千枚巖與灰?guī)r互層，富水性分區(qū)為In。地下水 主要賦存于灰?guī)r及千枚巖于灰?guī)r巖層接觸帶，存在集中突涌水可能，由于節(jié) 理裂隙較發(fā)育，可能存在近距離河流側(cè)向補(bǔ)給的可能，一般水量預(yù)測(cè)為 2000m3

3、/d。對(duì)于隧道的側(cè)向地表徑流補(bǔ)給采用止水措施，不考慮排水措施。則考慮斜井到底后的最大日出水量為2000m3/d。2.2、 正洞段水文地質(zhì)根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，正洞段 DIK398+552DIK399+100段為構(gòu)造裂隙弱富 水段，千枚巖與灰?guī)r呈不等厚互層，節(jié)理裂隙不發(fā)育，基本不會(huì)產(chǎn)生大的突 發(fā)性涌水等地質(zhì)災(zāi)害，預(yù)測(cè)單位正常涌水量為249534 m3/d - Km及該段施 工完成時(shí)的日正常出水量為136 m3/d293 m3/d。由于該段設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)出水量 在的段落在DIK397+900-DIK398+200,不在該段落，故取 136 m3/d。DIK399 + 100DIK400 +005段為巖溶裂隙、

4、構(gòu)造裂隙水中等富水段， 隧道通過(guò)受構(gòu)造影響的灰?guī)r和千枚巖不等厚互層地層，F(xiàn)54斷層在 DIK399+450段通過(guò)，該段物性反映異常富含地下水，存在突發(fā)性涌水的可 能，特別是在F54斷層帶要密切注意，預(yù)測(cè)正常涌水量為 3000 m3/d-Km最 大單位涌水量為9000 m3/dKm由此推斷，在該段施工過(guò)程中，正常日出水 量為2715 m3/d,最大日出水量為 8145 m3/d。根據(jù)設(shè)計(jì)，DIK401 +500 DIK405 +200物探反應(yīng)強(qiáng)烈，預(yù)計(jì)出水量較大，不在施工段落，該段出水量 按正常出水量2715 m3/d考慮。由該段水文地質(zhì)情況推斷，在斜井到底，并向進(jìn)出口兩個(gè)方向施工累計(jì) 1453

5、米時(shí)，日正常出水量為：2000+136+2715=4851n3/d,合 202m3/h。 三、水力計(jì)算及設(shè)備選型參數(shù)1、第二級(jí)泵站布置1.1、 斜井施工過(guò)程臨時(shí)布設(shè)斜井施工至864米之前，采用鐵皮箱、離心泵、潛水泵組成的臨時(shí)排水 系統(tǒng)，出水量按1000 m3/d=42 m3/h。高差為108米，坡度i=0.1274。水泵的排水能力Q (m3/h)Q=C/m q=(1.3 +0.85) x 42=64.2 m3/hC-涌水不均勻系數(shù)，取值在1.31.5范圍之內(nèi)；m-水泵的時(shí)間利用系數(shù)，取值在0.80.85;q-涌水量(m3/h);水泵的揚(yáng)程h (mH=(L1+L2)sin % (1+k)=(86

6、4+1.5)x sin(7.266) x (1+0.15)=125.88mK-管道阻力換算揚(yáng)程系數(shù)，根據(jù)管道直徑及揚(yáng)程選擇。水泵的軸功率 N(KW)N=QH g+ (3600X y)=64.2 X 125.88 X 10+ (3600 乂 0.8) =28.06KW丫-水的容重，1t/ m3刀-水泵的效率，0.8 ;g-重力加速度，10排水管直徑d (mmd=0.0188Xsqrt(Q/v)=0.0188x sqrt(64.2/2)= 106.57mm吸水管最大長(zhǎng)度L2 (項(xiàng)，根據(jù)水泵的允許吸上真空高度計(jì)算.由此計(jì)算，在斜井上半段的施工中，設(shè)置ISW65-130 30KW水泵一臺(tái)，排 水能力6

7、5m3/h,揚(yáng)程大于125.88m,排水管路一根直徑為0 150mm,貯水鐵 箱容積設(shè)置為20分鐘儲(chǔ)量，v=15m,前方掌子面采用集水坑，多個(gè) 7.5kw污 水泵排入貯水鐵箱，可以滿足排水要求。1.2、 第二級(jí)泵站最終布設(shè)在斜井施工過(guò)中點(diǎn)864米之后，需設(shè)置永久第二級(jí)泵站，此時(shí)按施工中 最大出水量202 m3/h計(jì)算，高差為109米，坡度i=0.1274。由以上計(jì)算步驟 得：水泵排水能力 Q=308.94 (m3/h)水泵的揚(yáng)程H=125.88 (項(xiàng)水泵的軸功率N=135 (KVy排水管直徑d=234 mm由此計(jì)算，在永久第二級(jí)泵站，選擇二趟直徑為150mmt路，選擇55kw(排水能力140m

8、3/h)、75KW(排水能力170m3/h)抽水機(jī)各一臺(tái)，揚(yáng)程大于 125.88m,水倉(cāng)布置在線路左則，容量滿足 20分鐘存水，V=70 m3。水倉(cāng)布置 見(jiàn)排水系統(tǒng)布置圖，水倉(cāng)布置滿足斜井前846m的出水通過(guò)水溝順坡流入水倉(cāng)。2、第一級(jí)泵站布設(shè)2.1 第一級(jí)泵站臨時(shí)布設(shè)從斜井864m至進(jìn)入正洞向進(jìn)出口方向各100m采用鐵皮箱、離心泵、 潛水泵組成的臨時(shí)排水系統(tǒng)，出水量按斜井1000 m3/d,正洞0.1kmX3000m3/d .km+0.1 kmx249 m3/d .km =325 m3/d ,折合 55.5 m3/h,至第二級(jí)泵站高 差為109米，坡度i=0.1274。由以上計(jì)算步驟得：水泵

9、排水能力Q=84.9 (m3/h)水泵的揚(yáng)程H=133.81 (項(xiàng)水泵的軸功率N=39.44 (KVV排水管直徑d=122.4 mm吸水管最大長(zhǎng)度L2 (項(xiàng)，根據(jù)水泵的允許吸上真空高度計(jì)算.由此計(jì)算，在斜井下半段及進(jìn)入正洞200m的施工中，設(shè)置 SLW80-35055KWK泵一臺(tái)，排水能力90 m3/h,排水管路一根直徑為0 150 mm,貯水鐵箱 容積設(shè)置為20分鐘儲(chǔ)量，v=15m3,前方掌子面采用集水坑，多個(gè) 7.5kw污水 泵排入貯水鐵箱，可以滿足排水要求。2.2 、第一級(jí)泵站最終布設(shè)在斜井施工進(jìn)入正洞向進(jìn)出口方向各施工 100m后，第一級(jí)泵站按永久設(shè) 置，此時(shí)按施工中最大出水量日正常出

10、水量為： 1000+136+2715=385m3/d, 合160.45 m3/h,至第二級(jí)泵站高差為109米，坡度i=0.1274。由以上計(jì)算步 驟得：水泵排水能力 Q=245.39 （m3/h）水泵的揚(yáng)程H=133.81 （項(xiàng)水泵的軸功率N=74.57 （KVV排水管直徑d=168 mm由此計(jì)算，在永久第一級(jí)泵站，選擇二趟直徑為150mn路，選擇55kwA 抽水機(jī)二臺(tái)，排水能力140m3/h,揚(yáng)程大于135m，水倉(cāng)布置在正洞DK399+380 線路左則，容量滿足20分鐘存水，V=55m3。水倉(cāng)布置見(jiàn)附圖，水倉(cāng)布置滿 足斜井后段882m及正洞從DK399+380向出口方向的出水通過(guò)水溝順坡流入

11、 水倉(cāng)。四、施工排水方案1、指導(dǎo)思想依據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，配足排水能力，滿足貯備要求，制定應(yīng)急預(yù)案，防止淹 井引發(fā)的安全事故。2、排水系統(tǒng)整體設(shè)置按二級(jí)泵站配置設(shè)置，具體布置見(jiàn)排水系統(tǒng)布置示意圖。泵站的布置分階段進(jìn)行，總體分為第二級(jí)泵站臨時(shí)布設(shè)階段、第二級(jí)泵 站永久布設(shè)階段、第一級(jí)泵站臨時(shí)布設(shè)階段、第一級(jí)泵站永久布設(shè)階段。2.1、 第二級(jí)泵站臨時(shí)布設(shè)階段本階段為斜井上半段施工過(guò)程的施工排水，在掌子面處設(shè)一小型臨時(shí)集 水坑，已施工地段出水沿水溝順坡匯入集水坑中，在離掌子面5070ml勺位置設(shè)置一個(gè)15吊鐵皮箱，采用小型潛水泵將水抽到鐵皮箱內(nèi)。采用 ISW65-130 30KWK泵一臺(tái)，將水排出洞外，為預(yù)

12、防抽水機(jī)故障情況，同時(shí)預(yù)備一臺(tái)同型 號(hào)抽水機(jī)。2.2、 第二級(jí)泵站永久布設(shè)階段當(dāng)斜井施工長(zhǎng)度達(dá)到一半（864m）,在斜井左側(cè)設(shè)置永久第二級(jí)泵站。水 泵房?jī)?nèi)設(shè)沉淀池、抽水池和大型水泵，水泵房的布設(shè)滿足斜井前846m的出水通過(guò)水溝順坡流入水倉(cāng)，水倉(cāng)體積70 m3。選擇55kw（排水能力140m3/h）、75KW（排水能力170m3/h）抽水機(jī)各一臺(tái)，揚(yáng)程大于125.88m。為預(yù)防抽水機(jī)故障情 況，同時(shí)預(yù)備一臺(tái)55KWJ型號(hào)抽水機(jī)。2.3、 、第一級(jí)泵站臨時(shí)布設(shè)階段在斜井下半段及進(jìn)入正洞200m的施工中，在掌子面處設(shè)一小型臨時(shí)集水 坑，已施工地段出水沿水溝順坡匯入集水坑中，在離掌子面5070m的位置

13、設(shè)置一個(gè)15m鐵皮箱，采用小型潛水泵將水抽到鐵皮箱內(nèi)。設(shè)置 SLW80-350 55KWK泵一臺(tái)，排水能力90 m3/h,排水管路一根直徑為0 150 mm,貯水鐵箱 容積設(shè)置為20分鐘儲(chǔ)量，v=15m,將水抽入第二級(jí)泵站。為預(yù)防抽水機(jī)故障 情況，同時(shí)預(yù)備一臺(tái)55KW同型號(hào)抽水機(jī)。2.4、 第一級(jí)泵站永久布設(shè)階段在正洞分別向進(jìn)出口方向施工完 100m后，在DIK399+380處線路方向左 側(cè)設(shè)第一級(jí)永久泵站，向進(jìn)口方向的正洞出水由水溝順坡排水流入第一級(jí)泵 站水倉(cāng)，向出口方向的正洞出水在掌子面集水坑，多個(gè)潛水泵抽入15m鐵皮水箱，由ISW65-130 15KWK泵抽入第一級(jí)泵站，再用 55kw抽

14、水機(jī)二臺(tái)（排 水能力140m3/h,揚(yáng)程大于135m抽入第二級(jí)泵站，第二級(jí)泵站再排出洞外， 經(jīng)沉淀處理后排放。為預(yù)防抽水機(jī)故障情況，同時(shí)預(yù)備一臺(tái)55KM型號(hào)抽水 機(jī)。3、排水管線臨時(shí)泵站設(shè)置時(shí)，正常情況下采用一趟 150mn路，如出現(xiàn)突然出水量 較大時(shí)，將高壓風(fēng)管作為排水管使用。永久泵站設(shè)置時(shí)，正常情況下采用二趟 150mn路，如出現(xiàn)突然出水量 較大時(shí)，將高壓風(fēng)管作為排水管使用，形成三趟排水管路。4、泵站水倉(cāng)第二級(jí)泵站容量70 m3,第一級(jí)泵站容量55 m3,采用開(kāi)挖形成洞室（見(jiàn) 圖），水倉(cāng)底及四壁采用C20硅厚20cm,泵站洞室頂部采用錨噴支護(hù)。 五、機(jī)械設(shè)備配備店子坪斜井排水機(jī)械設(shè)備配備表

15、廳P機(jī)械名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注130kw抽水機(jī)ISW65-130臺(tái)2一臺(tái)備用255kw抽水機(jī)SLW80-350臺(tái)4二臺(tái)備用375kw抽水機(jī)SLW80-315臺(tái)2一臺(tái)備用47.5kw潛水泵臺(tái)6二臺(tái)備用515kw抽水機(jī)臺(tái)2二臺(tái)備用6150kvA 變S-9臺(tái)17630 kvA變壓器S-9臺(tái)1與止洞施工 共用六、人員組織與排水系統(tǒng)管理成立專門(mén)的抽水班進(jìn)行斜井排水管理，排水班由工地調(diào)度進(jìn)行領(lǐng)導(dǎo)抽水班人員配置表序號(hào)名稱單位數(shù)量1調(diào)度名32名13修理工名24電工名25安裝人員名106抽水值班人員名97合計(jì)名27七、技術(shù)保證措施1、根據(jù)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)情況制定詳細(xì)的施工方案， 經(jīng)工區(qū)主要管理、技術(shù)人 員討論通過(guò)后

16、報(bào)指揮部，通過(guò)后報(bào)監(jiān)理站審批。2、施工前，工程部組織相關(guān)管理、技術(shù)及現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行方案學(xué)習(xí)， 使人人熟知施工過(guò)程和操作要求。3、施工過(guò)程中各種設(shè)備及管路要嚴(yán)格按照方案要求進(jìn)行安裝，避免返工現(xiàn)象發(fā)生。4、機(jī)械管理人員加強(qiáng)設(shè)備的日常檢查工作， 尤其是備用設(shè)備的完好，保 證緊急情況下設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。5、安排有經(jīng)驗(yàn)的維修人員負(fù)責(zé)設(shè)備的日常保養(yǎng)、維護(hù)。八、安全保證措施1、對(duì)于排水系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)械隊(duì)安排專人值班，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)進(jìn)行 協(xié)調(diào)解決，確保設(shè)備及人員的安全。2、在水箱、集水坑處掛設(shè)彩燈及警示牌，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行擋護(hù)。防止車輛 及人員觸碰。3、如掌子面發(fā)生涌水，水量超過(guò)了排水系統(tǒng)的工作能力。 調(diào)度應(yīng)立即組 織人員撤離掌子面。如水量很大，淹井速度很快，應(yīng)立即組織車輛拉硝回填。4、注意設(shè)備的使用、保養(yǎng)、維修，注意用電安全，經(jīng)常進(jìn)行檢查，杜絕 漏電，并派專人操作和維修，非機(jī)電修理人員不得隨意拆卸設(shè)備。5、準(zhǔn)備好搶險(xiǎn)物資、材料，做好搶險(xiǎn)準(zhǔn)備工作，確保發(fā)生異?；螂U(xiǎn)情時(shí)能夠及時(shí)處理物資、設(shè)備能夠提供到位，保證處理的及時(shí)性，防止事態(tài)的進(jìn) 一步擴(kuò)大。6、所有用電設(shè)備必須采用“一機(jī)、一箱、一閘、一漏?！钡慕泳€方式， 并做好接地