三棱山隧道斜井反坡排水技術(shù)交底

1、1編制依據(jù)和編制范圍21.1編制依據(jù)21.2編制范圍22工程概況22.1設(shè)計(jì)情況22.2工程地質(zhì)情況22.3水文地質(zhì)條件23主要排水方案33.1總體方案33.2 主要的排水系統(tǒng)方式43.3本工程擬采用的主要排水方案53.4排水系統(tǒng)64勞動(dòng)力布置（見表二）75各項(xiàng)保證措施85.1組織管理保證85.2安全技術(shù)保障措施85.3電力保證措施96應(yīng)急預(yù)案91編制依據(jù)和編制范圍1.1編制依據(jù)（1）三棱山隧道線路縱斷面圖。（2）斜井及承擔(dān)正洞施工情況及進(jìn)度安排。（3）項(xiàng)目部架子二隊(duì)現(xiàn)有的勞動(dòng)力、施工機(jī)械設(shè)備。（4）招投標(biāo)文件、國(guó)家、遼寧省相關(guān)法律與規(guī)定。1.2編制范圍三棱山隧道斜井1斜5+951斜0+00和

2、斜井承擔(dān)正洞DK496+345DK499+485段總體排水方案。本方案的目的是排除施工中出現(xiàn)的掌子面積水，減小積水對(duì)施工的影響，保障施工進(jìn)度和人員安全。2工程概況2.1設(shè)計(jì)情況三棱山隧道位于遼寧省阜新市阜新蒙古自治縣紫都臺(tái)鄉(xiāng)南部。進(jìn)口位于東臺(tái)子村東北側(cè)約800m，隧道出口位于下烏蘭木頭村。隧道起止里程為DK493+415DK502+303，為雙線隧道，線間距5.0m，全長(zhǎng)8888m，隧道全部位于直線上；隧道內(nèi)設(shè)“人”字坡，隧道進(jìn)口至DK496+950為4.8的上坡；DK496+950至DK502+250為6的下坡，DK502+250至DK502+303為0的平坡。隧道的最大埋深約為217.56

3、m。三棱山隧道斜井長(zhǎng)595m，與正洞左線相交里程為DK498+000，夾角為41°， 斜井井口底板頂面標(biāo)高為340.2619，1斜5+951斜5+10，1斜4+851斜2+85，1斜2+601斜0+60的坡度為7%，1斜5+101斜4+85，1斜2+851斜2+60，1斜0+601斜0+00的坡度為3%。1號(hào)斜井承擔(dān)著隧道正洞DK496+345DK499+485段合計(jì)3140m施工及斜井自身施工任務(wù)。隧道斜井及斜井大里程方向?yàn)榉雌屡潘┕ぁ?.2工程地質(zhì)情況三棱山隧道位于低山丘陵區(qū)，地貌為基巖緩坡及沖溝，地形起伏不大。隧道范圍穿越地層較復(fù)雜，進(jìn)口為第四系上更新統(tǒng)坡洪積（Q3(dl+p

4、l)）粉質(zhì)黏土夾粗角礫土；洞身范圍多為侏羅系上統(tǒng)吐呼嚕組（J3t）凝灰?guī)r夾凝灰質(zhì)砂頁巖，其中DK496+717DK496+867為凝灰質(zhì)角礫巖和斷層泥，DK498+529DK499+300為凝灰質(zhì)角礫巖，DK499+610DK501+475為白堊系侵入體（5(2-3)）安山巖。出口為第四系上更新統(tǒng)坡洪積（Q3(dl+pl)）粉質(zhì)黏土、細(xì)角礫土。山澗溝谷局部分布第四系全新統(tǒng)坡洪積（Q4(dl+pl)）堆積層。2.3水文地質(zhì)條件地下水類型三棱山隧道地下水類型主要有第四系孔隙潛水及基巖裂隙水。第四系孔隙潛水主要分布于沖溝河道中，以淺部為主，含于碎石類土中，水位和水量受季節(jié)降雨量影響明顯。基巖裂隙潛水

5、分布較廣，以淺部為主，含于基巖風(fēng)化帶、風(fēng)化裂隙及構(gòu)造節(jié)理裂隙中，水位和水量受季節(jié)降雨量影響明顯。地下水的補(bǔ)給、徑流與排泄三棱山隧道地下水主要由大氣降水等入滲補(bǔ)給。地下水的流向與地形基本一致，總的方向是自東南向西北流動(dòng)，水力坡度較大，隧道區(qū)徑流條件良好。三棱山隧道地下水排泄方式主要有以下幾種：蒸發(fā)排泄和地下徑流排泄。地下徑流為其主要排泄方式，蒸發(fā)為本區(qū)普遍的重要排泄方式之一。隧道上方村莊生活及生產(chǎn)用水主要采用人工井取水，主要取自淺部基巖裂隙水，水量較小。地下水的侵蝕性DK493+420DK500+100段地下水無侵蝕性;DK500+100DK502+303段地下水具化學(xué)侵蝕性,環(huán)境作用等級(jí)為H1

6、級(jí)。具氨鹽侵蝕性,環(huán)境作用等級(jí)L1。具鹽類結(jié)晶侵蝕性,環(huán)境作用等級(jí)為Y2。隧道設(shè)計(jì)涌水量斜井1斜5+211斜5+95正常涌水量80m³/d，最大涌水量300m³/d；斜井1斜0+001斜5+21正常涌水量40m³/d，最大涌水量1200m³/d（2014年10月27日斜井出現(xiàn)最大涌水量約1500 m³/d，里程：1斜1+20，對(duì)施工造成了重大干擾）；正洞DK496+183DK497+830正常涌水量1300m³/d，最大涌水量5379m³/d；DK497+830DK498+580正常涌水量488m³/d，最大涌水量

7、1241m³/d；DK498+580DK499+698正常涌水量900m³/d，最大涌水量5366m³/d。3主要排水方案反坡施工即向洞內(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，影響隧道圍巖的穩(wěn)定和危及隧道施工的機(jī)械設(shè)備及施工人員的安全，影響正常的施工生產(chǎn)。由于三棱山隧道斜井及斜井大里程方向?yàn)榉雌滤淼朗┕?，設(shè)計(jì)中出水量大，巖層穩(wěn)定，為確保施工安全，我項(xiàng)目部建立有效的排水設(shè)施，以防在施工中因反坡排水困難，或突水等危及施工安全，影響施工進(jìn)度。3.1總體方案反坡排水，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

8、泵抽至就近泵站或臨時(shí)集水坑內(nèi)，其余已施工地段隧道滲（涌）水經(jīng)隧道內(nèi)側(cè)溝自然匯集到臨時(shí)集水坑內(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(cāng)容量按5min涌水量（最大設(shè)計(jì)量）設(shè)計(jì)，并考慮施工和清淤方便綜合確定；臨時(shí)集水坑根據(jù)匯水段匯水量大小確定。工作水泵按使用5臺(tái)，備用1臺(tái)，檢修1臺(tái)配備，針對(duì)隧道涌水量大時(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)。3.2 主要的排水系統(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

9、。根據(jù)本隧道的實(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：3.2.1 集水坑接力式反坡排水對(duì)坡度較大隧道施工對(duì)排水電機(jī)揚(yáng)程要求相對(duì)較高，所以采用集水坑反坡道排水方式，在隧道施工過程中分段開挖反坡排水溝，在每一段的終點(diǎn)開挖集水坑，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。如圖1： LK-集水坑間距 is-線路坡度圖1 集水坑接力式反坡排水方式3.2.2 長(zhǎng)距離管道配合小集水泵收集式反坡排水對(duì)坡度較緩的隧道反坡道施工排水，適合采用較長(zhǎng)距離開挖固定式集水坑作為泵站，用小集水泵將開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排水管

10、道將水排到洞外。如圖2：洞內(nèi)平面布置示意圖圖2 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。3.3本工程擬采用的主要排水方案3.3.1洞內(nèi)泵站布置三棱山隧道斜井及斜井大里程方向的排水方案計(jì)劃隨掘進(jìn)施工在洞內(nèi)建立由三級(jí)排水泵站和一個(gè)過渡泵站、一個(gè)活動(dòng)泵站組成洞內(nèi)梯級(jí)泵站，其中三級(jí)泵站為固定泵站隨仰拱施工每隔500米在綜合洞室內(nèi)建立；過渡泵站建立于掌子面附近的綜合洞室內(nèi)，隨掌子面掘進(jìn)向前延伸。活動(dòng)泵站建于掌子面，保證掌子面的正常施工。3.3.2洞外排水由泵站抽水至斜井洞口后，經(jīng)在洞口右側(cè)側(cè)溝

11、和排水管線排出至干枯河道中。3.3.3泵站抽水機(jī)具配備（見表一）泵站抽水機(jī)具配備 表一序號(hào)泵站里程位置抽水設(shè)備臺(tái)數(shù)配備設(shè)備抽水能力（m3/h）備注1一級(jí)泵站DK498+000斜井WDB200-150-31522條150鋼管長(zhǎng)595m24002二級(jí)泵站DK498+900左側(cè)WDB200-150-31522條250鋼管長(zhǎng)100024003過渡泵站左側(cè)WDB200-150-31522條250鋼管長(zhǎng)40024004活動(dòng)泵站掌子面WDB200-150-31544條膠管長(zhǎng)100m×424002200兩臺(tái)備用3.3.4泵站內(nèi)設(shè)計(jì)（1）固定泵站在選擇泵站時(shí)，盡量以綜合洞室作為機(jī)具停放點(diǎn)，泵站內(nèi)綜合洞

12、室之間仰拱暫不施工，留作集水坑，集水坑在設(shè)計(jì)仰拱基底標(biāo)高基礎(chǔ)上做加深處理，加深深度1.5米。采用砼墩的方式（1.5米/1個(gè)）保證運(yùn)輸?shù)恼＿\(yùn)行。綜合洞室每臺(tái)水泵建立一個(gè)配電柜，每個(gè)泵站配1000米電纜。（2）過渡泵站為保證掌子面與固定泵站的排水通暢，在位于掌子面附近的綜合洞室內(nèi)建立過渡泵站，泵站內(nèi)每臺(tái)水泵設(shè)一個(gè)配電柜，泵站配500米電纜。（3）臨時(shí)泵站掌子面的臨時(shí)泵站建立于掌子面左側(cè)，每個(gè)泵配置一個(gè)配電柜，施工中一個(gè)泵配100米電纜，考慮損耗，每個(gè)泵按300米電纜考慮；此外每泵配100米膠管，考慮施工損耗，每泵按300米考慮。3.4排水系統(tǒng)3.4.1 管路根據(jù)洞內(nèi)水量情況，結(jié)合選配的抽水設(shè)備，

13、正常施工排水采用2套管路（可根據(jù)隧道施工后洞內(nèi)涌水情況增加管路）：1套為150mm 、200mm管材均為無縫鋼管（一套檢修備用，一套日常使用）；1套為100mm高壓軟管（工作面上移動(dòng)積水）。三棱山隧道斜井及大里程一側(cè)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挖施工，故左右兩側(cè)均應(yīng)在開挖過程中留給水坑，并及時(shí)抽水，避免給水給施工帶來的不利影響。 3.4.2 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20-30m3/d）合計(jì)確定，一般集水坑尺寸為：2m（長(zhǎng)）*3m（寬）

14、*1.5m（深），容量9m3，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整大小。3.4.3兩側(cè)排水溝設(shè)置為確保洞內(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)溝引入集水坑內(nèi)，防止在洞內(nèi)道路上漫流。3.4.4隧道排水靈活處理的要點(diǎn)在隧道單側(cè)或雙側(cè)設(shè)置的排水溝，排水溝的大小要依據(jù)隧道的坡度和涌水量的大小確定。抽水設(shè)備要依據(jù)隧道洞內(nèi)涌水量的大小及集水坑匯水的情況而定，同時(shí)水泵的揚(yáng)程要參考隧道的坡度和起始點(diǎn)的高差，要盡量做到有一定的富余量。3.4.6在洞外增加防水、防汛及防山洪措施在隧道進(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，并用棧

15、橋連接施工便道與隧道，做到排水和行車互不影響。4勞動(dòng)力布置（見表二） 洞內(nèi)外抽排水勞動(dòng)力布置表 表二序號(hào)工種人數(shù)備 注1工班長(zhǎng)2兩班制2電工2 兩班制3修理工2兩班制4泵站人員4兩班制6清淤人員6注：洞內(nèi)各泵站清除淤泥人員；每星期清淤一次。合 計(jì)155各項(xiàng)保證措施5.1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。為此不僅成立了專業(yè)排水工班，每班組成：工班長(zhǎng)2人，電工2人，維修工2人，其他10人。還制定嚴(yán)格的值班制度。每個(gè)隧道作業(yè)面的隧道排水日常工作堅(jiān)持工班長(zhǎng)輪流24h值班制，并制定抽水記錄表進(jìn)行統(tǒng)一管理，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，匯總問題進(jìn)行總結(jié)

16、分析。 5.2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)向是否正確，設(shè)置接地裝置及標(biāo)志，要嚴(yán)格按照安全用電方案辦理，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。由于洞內(nèi)均為滲水，雖然使用水泵為污水泵，一旦在進(jìn)水口處產(chǎn)生淤積將導(dǎo)致堵泵。為此，需要對(duì)坑內(nèi)污水進(jìn)行攪合，施工中采用在水泵與管路的接口處安一處出水口并安裝閥門，利用抽水的高壓水不斷對(duì)進(jìn)水口處進(jìn)行沖攪，同時(shí)利用高壓風(fēng)進(jìn)行沖吹，防止淤泥的淤積。針對(duì)隧道施工的特點(diǎn)，施工人員對(duì)隧道內(nèi)排水溝及集水坑內(nèi)污泥雜物要及時(shí)進(jìn)

17、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)行維護(hù)保養(yǎng)。及時(shí)地進(jìn)行保養(yǎng)和維修確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要措施。對(duì)隧道內(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，做到24小時(shí)輪流值班，建立嚴(yán)格的值班管理制度。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。5.3電力保證措施為保證排水系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，采用高壓電進(jìn)洞，通過洞內(nèi)變電站降壓后滿足施工要求。1建立洞內(nèi)變電站將高壓電纜進(jìn)洞向前延伸到DK497+500處和DK498+500

18、處，在該位置設(shè)置1臺(tái)500KVA三相變壓器和一臺(tái)315KVA的變壓器，及相應(yīng)的配套設(shè)備。兩個(gè)變電站功率為815KVA，可滿足施工需要。根據(jù)供電規(guī)程要求，必須在洞外設(shè)計(jì)安裝高壓供環(huán)網(wǎng)保護(hù)設(shè)備，以確保安全規(guī)劃供電和設(shè)備的正常進(jìn)行。2洞內(nèi)變電站可利用綜合洞室。 3為了防止高壓電突然停電，而影響洞內(nèi)排水和施工。必須在洞外發(fā)電機(jī)房再增加1臺(tái)320KW發(fā)電機(jī)，一旦高壓停電立即采用二臺(tái)320KW發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。通過洞外的兩臺(tái)500KVA的變壓器中的1臺(tái)向洞內(nèi)供電。供電方式：由發(fā)電機(jī)直接送到洞外500KVA變壓器的低壓側(cè)，而后升壓到高壓測(cè)，通過原有進(jìn)洞高壓電纜送到洞內(nèi)315KVA和500KVA的高壓測(cè)，再由低壓測(cè)降壓后到低壓開關(guān)柜使用。只有這樣才能保證在高壓電停電后，洞內(nèi)正常供電。6應(yīng)急預(yù)案由于本段隧道施工臨近水庫(kù)引水暗洞區(qū)，可