隧道隧道施工排水方案.docx
《隧道隧道施工排水方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隧道隧道施工排水方案.docx（13页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
隧道隧道施工排水方案
新建蒙西华中铁路煤运通道MHTJ-31标
隧道及斜井施工排水方案
编制：
复核：
审批：
中铁航空港集团有限公司蒙华铁路MHTJ-31标一工区
二〇一六年三月
一、编制说明
1、编制依据
（1）本项目招标文件及设计图纸、工程量清单；
（2）本项目招标补遗书和答疑书；
（3）蒙西华中铁路股份有限公司编制的《新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程项目管理规定》；
（4）国家有关方针政策和国家、中国铁路总公司（原铁道部）现行铁路技术标准，设计规范，施工规范，施工指南，验收标准和相关规定等；
（5）现场踏勘调查的相关资料；
（6）已到施工图相关资料；
（7）我单位的技术力量、设备能力等；
（8）《蒙西华中铁路指导性施工组织设计》；
（9）《铁路工程施工组织设计规范》（铁建设【2015】79号）；
（10）其他适用的规范和规定
2、编制原则
（1）组织机械化、专业化施工，实施设备大功率大能力配套。
（2）加强过程监控，强化高度协调，实现快速施工。
（3）执行验标及施工规范要求标准，确保质量第一。
（4）执行GB/T28001—2001职业健康安全管理体系，关心职工健康安全。
（5）执行GB/T24001—1996环境管理体系，保护自然生态、施工环境。
（6）泵站、排水管路、电力线路及备用电源均按最大涌水量17050m3/d配置。
（7）计算设备台班时考虑水量衰减，不同阶段按照最大涌水量方法计算。
（8）由于斜井井口与井底高差较大，设备配置时既要考虑扬程又要考虑流量，斜井设置2级抽水泵站为便于管理尽量减少设备型号。
二、工程概况
1、设计概况
线路北起内蒙古自治区鄂尔多斯境内浩勒报吉南站，经乌审旗、陕西省靖边、延安、宜川、韩城、山西省河津、万荣、运城、河南省三门峡、卢氏、西峡、邓州、湖北省襄阳、荆门、荆州、江陵、公安、石首、湖南省华容、岳阳、平江、浏阳、江西省铜鼓、新余，终至京九铁路吉安站，线路全长1814公里。
本工区为新建蒙西至华中地区铁路煤运通道土建工程MHTJ-31工区一工区，位于宜春市境内铜鼓县、宜丰县。
起讫里程为（DK1696+200.00-DK1706+811.00）,全长10.611km，其中路基长度1.55km（含站场两座），占正线长度比例为14.6％；桥梁5座1.44km，占线路长度的13.4%；隧道3座7.621km，占线路长度的72%。
2、施工地段水文地质情况
2.1水文气象
宜丰县地处山区。
溪涧蜿蜒曲折，密布全县。
除唐山、花桥地区的8条小溪北流入奉新潦河外，其余溪、河均南流汇入锦江。
锦江干流自西向东流经本县南部之湖口，禾埠、新华，车溪，星溪、石崖滩、梨树、凌江口，境内河段全长26公里，流域面积269平方公里。
县内主要河流有耶溪、长塍港、棠浦河。
2.2水文地质特征
2.2.1黄岗隧道
（1）地表水；隧址区地形中间高、两头低，呈馒头山状，地表水不发育。
（2）地下水；地下水类型主要为基岩裂隙水及风化物中的孔隙水，裂隙水主要赋存于基岩风化裂隙中，其主要补给来源为降水入渗。
本次勘探期间测得隧址区稳定地下水位埋深约为13.4m，稳定水位标高为188.5m。
3）涌水量预测；本隧道预测正常涌水量1428m3/d，预测最大涌水量1589.2m3/d.。
表4.4.2-1隧道洞身涌水量及围岩富水程度分区表
名称
Qs（m3/d）
Qs（m3/d）
qo
围岩富水程度区分
全隧道
1428
1852.9
0.93
弱富水区
2.2.2石岩岭隧道
（1）地形、地貌
隧道区属于剥蚀低山地貌，地形起伏较大，自然坡度多在10-50°之间，局部陡峻，植被发育，多为高大茂密乔木，杉树和毛竹，谷地多辟为农田，村庄。
（2）地层岩性
地表为第四系残坡积层（
）粉质粘土，下伏基岩为雪峰期晚期第一次斜长闪长岩（
）。
（3）不良地质
区域内地质构造发育，主要表现为断层发育。
F1断层：
发育于斜长闪长岩（
）中，与线路交于DK1700+660附近，夹角为68°，物探电阻率低阻异常，带内岩石节理裂隙发育，岩体破碎。
F2断层：
发育于斜长闪长岩（
）中，与线路交于DK1701+360附近，夹角为88°，物探电阻率低阻异常，带内岩石节理裂隙发育，岩体破碎。
（4）涌水量预测
估算涌水量范围
QS
Qmax
q0
围岩富
水程度
（m³/d）
（m³/d）
（m³/d.m）
F1断层破碎带及影响带
331.0
429.4
9.54
强富水区
F2断层破碎带及影响带
84.9
110.1
1.84
中等富水区
全隧道
579.9
752.4
0.46
弱富水区
气象、水文
地下水主要类型为基岩裂隙水及风化层中的孔隙水，裂隙水主要赋存于基岩风化裂隙中，其主要补给来源为地下水的渗透，向低洼处径流排泄。
全隧道洞身涌水量最大为752.4m3/d。
围岩富水程度为中等富水区。
2.2.3桐木隧道
（1）地表水
隧址处于剥蚀低山区，局部范围地表径流活跃，水量较丰富，受季节性变化比较明显，隧址区域地形高差大，冲沟坡度陡，雨季排水通畅，沟谷地段是地表水发育地段，年降水量1720.6mm。
（2）地下水
隧道地下水类型主要为松散岩类风化层空隙潜水，基岩裂隙水与构造裂隙水，受大气降水及地表水补给，向低洼处排泄，构造裂隙水主要发育在断层中，地下水发育。
（3）隧道涌水量预测
地下水类型主要为大气降水补给，其动态变化受大气降水影响明显，预测正常涌水量10480.2m3/d，最大水量14435.7m3/d断层及节理密集带为强富水。
2.2.4桐木隧道斜井
隧道围岩为Ptsh千枚岩，岩体较破碎，节理裂隙较发育。
地下水主要为构造裂隙水，预测最大水量272.7m3/d，为中等富水。
表1隧道涌水量统计表
序号
名称
涌水量（m³/d）
正常涌水量
最大涌水量
合计
1
辅助导坑
桐木隧道斗角槽斜井
272.7
17050
2
正洞
黄岗隧道
1428
1589.2
3
石岩岭隧道
752.4
4
桐木隧道
10480.2
14435.7
三、施工排水方案
1、排水方案编制原则
隧道结构防排水采取“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，充分利用结构自身防水能力，并构筑隧道结构内外完善的防排水系统。
具有强富水性的断层及其影响带地段采取“以堵为主、堵排结合、限量排放”的原则，实施以围岩预注浆固结圈、防排水网络及模筑防排水混凝土衬砌组成的结构体系。
2、洞口防排水
主要施工顺序：
洞口排截水处理及排截水沟施工—洞口坡面清理—导向墙施做—管棚施工及注浆—洞口明挖段永久边坡防护—洞门施工。
（1）地表处理及截水天沟
根据测量放线做好边坡开挖轮廓线和截水天沟，为有效拦截地表水，避免地表水冲刷危及洞门结构及边仰坡的稳定，以利截排水，隧道洞口均设置截水天沟，天沟设于边、仰坡顶以外不小于5m，其坡率不小于3‰。
截水天沟宜平顺，不宜设置内凹的曲线，截水天沟沟身采用C25钢筋混凝土，截水天沟所截水流应排除路基之外，并引向沟渠、河流、水塘等，不得漫流，不得直冲农田；当洞口地形无法使截水天沟向外引流时，截水天沟与洞口外路堑天沟顺接，保证洞口截水天沟顺畅。
同时将洞口段开挖线以外20m范围的漏斗、洼地、危石等进行处理，防止地表水向下渗漏或陷穴等继续扩大影响隧道安全。
3、隧道洞内排水
根据线路设计坡度、施工任务划分情况，隧道在施工过程中采用顺坡自然排水和反坡机械抽排两种排水方式。
3.1隧道在顺坡施工时利用两侧水沟自然排水。
反坡隧道施工时，根据水量大小，每隔100～200m设一集水坑，水泵随集水坑向前移动。
开挖工作面安装潜水泵，把工作面上的水抽排至集水坑内，再由水泵接力排到洞外。
同时在隧道口建设三级沉淀池，施工废水经沉淀处理后排放，防止隧道污水对周边环境造成污染。
3.2斜井施工排水
根据设计涌水量（斜井最大涌水量272.4m3/d）结合辅助施工通道，考虑到斜井后期承担接应正洞、两头掘进任务，排水难度大，在斜井井深底部及中部设置1#、2#两个集水箱式固定泵站，分两级抽水。
往桐木隧道出口方向为反坡排水（可参考3.1），可设一个集水箱移动式泵站，集水后抽至1#泵站，再通过φ200钢管排水管抽水到2#泵站，最后将污水排至洞外沉淀池。
经处理，达到环保要求后用于便道洒水降尘或洞内施工用水。
往桐木隧道进口方向为顺坡，可采用自然排水至1#泵站。
管线布置思路：
从斜井井口开始，沿斜井线路左侧布设3根钢管φ200采用贴墙方式布设至1、2#泵站，用法兰盘与水箱连接。
泵站布置思路：
泵站设于斜井线路左侧，每个泵站设配一个50m3移动水箱，斜井洞口设置一个三级沉淀池。
3.3排水方案
本次排水方案根据正洞及斜井的涌水量进行设计。
3.4水泵选型
斜井拟采用2级泵站，最大涌水量斜井272.4m3/d，桐木隧道14435.7m3/d，斜井总长737m，纵向综合坡度9.43％下坡，井口与井底高差73.857m，参考泵业制造的抽水设备性能参数表，结合施工现场情况每级泵站配备设备数量经计算，配备见表5：
N=α×
α
式中：
N—泵站实际配置设备数量，台
α—备用系数，考虑备用和检修取α＝1.8；
n—满足最大涌水量需要的水泵数量；台
Q—泵站最大水量，m³/h
q—单台水泵额定抽水流量，m³/h
1#永久泵站采用110kw抽水机，单台抽水流量为150m³/h，计算N=8台。
2#永久泵站采用160kw抽水机，单台抽水流量为175m³/h，计算N=7台。
⑵、排水管道直径的选择
以1#永久泵站为例，根据隧道昼夜涌水量并考虑一定的富裕系数，在排水设备能力满足要求的条件下，根据技术和经济两方面选取排水钢管的直径d。
式中：
Q—管道流量，m³/s
vp—管道允许流速，m/s，参考一般给水管道取值2～3.0m/s。
根据隧道涌水量，Q=0.061m³/s，vp取2.0m/s，当按3条管道布置时，则计算的管道直径d＝0.197m，取钢管直径为φ200mm。
则管路最大流量为219.6×24×3＝15811.2m3/d，大于隧道涌水量，能满足要求。
根据隧道最大涌量及抽水机流量，以及经济性等多方面选择，经计算管道选用1根φ200钢管。
表2各泵站排水管路管径表
泵站设置
1#泵站
2#泵站
泵站水量（m3/d）
14708.1
14708.1
水管直径
Q（m3/s）
0.182
0.182
Vp（m/s）
2.5
2.5
根数
3
3
计算管径（mm）
200
200
设计管径（mm）
200
200
洞内施工排水图
3.5排水阶段划分
表4排水阶段划分表
序号
阶段
分段长度
里程
排水路径
备注
1
第一阶段
387
XDK0+350～XDK0+737
掌子面→2＃固定泵站→洞外沉淀池
第二阶段
350
XDK0+000～XDK0+350
掌子面→集水箱→1＃固定泵站→2＃固定泵站→洞外沉淀池
3
第三阶段
1781
DK1704+820～DK1706+571
掌子面→集水箱→移动泵站→1＃固定泵站→2＃固定泵站→洞外沉淀池
四、机械设备配备
表5排水机械设备配置表
序号
机械名称
规格型号
单位
数量
备注
1
45kw抽水机
DFSS150-6N/2
台
4
2
110kw抽水机
DFSS150-4/2
台
8
3
160kw抽水机
DFSS200-5/2
台
7
4
4kw潜水泵
50WQ40-15-4
台
6
二台备用
5
15kw抽水机
100WQ8T-28-15
台
2
二台备用
6
1000kvA变压器
台
2
五、抽水人员组织与排水系统管理
成立专门的抽水班进行斜井排水管理。
表7抽水班组人员配置表
序号
名称
单位
数量
备注
1
抽水值班人员
4
2
修理工
名
2
机械班
3
电工
名
2
电工班
4
安装人员
名
8
管道班
5
合计
名
16
六、技术保证措施
1、根据设计及施工过程中涌水量的大小，制定详细排水方案，及应急预案，待涌水量突变或超出额定范围，及时启动应急预案进行排水工作。
2、施工前，由工程部组织现场管理、技术及施工人员进行对方案进行学习。
3、施工过程中各种设备及管路要严格按照方案要求进行安装，确保施工过程中排水工作的进行。
4、机械管理人员加强设备的日常检查工作，尤其是备用设备的完好，保证紧急情况下设备的正常运转。
5、安排有经验的维修人员负责设备的日常保养、维护。
6、施工过程中对涌水地段及时对涌水量进行超前地质预测（探孔）。
7、在施工过程中加强地质超前预报，按要求对各涌水点、段水量和井口涌水量进行长期监控量测，必要时对水温、水压也同时进行监测；认真做好应急预案保证施工安全。
8、加大资源投入，合理安排电力设施，加强抽水机具、抽水管路、储水仓的准备，根据涌水量的变化及时合理地调整施工组织方案；做好设备的维修养护，确保设备正常运转和及时排水，避免淹井事故的发生；
9、加强围岩变形监测、适时进行衬砌支护，尤其是对侵入岩脉、软弱围岩及节理密集带应加强锚固、支护。
七、安全保证措施
1、对于排水系统的运转，项目部安排专人值班，发现异常情况及时进行启动应急预案，确保设备及人员的安全。
2、在水箱、集水坑处挂设彩灯及警示牌，并堆放高1.2米的砂袋墙，对设备进行挡护，防止车辆及人员触碰。
3、如掌子面发生涌水，水量超过了排水系统的工作能力。
抽水人员应立即报告项目部值班领导，并协助组织施工人员撤离掌子面。
4、设备部安排专人负责对设备的日常检查，并在项目开工前对设备的使用、保养、维修等对操作人员进行技术交底。
5、设备在使用过程中，注意用电安全，杜绝漏电，并派专人操作和维修，非机电修理人员不得随意拆卸设备。
6、所有用电设备必须采用“一机、一箱、一闸、一漏保”的接线方式，并做好接地保护，严禁用同一个开关、开关箱直接控制二台及二台以上用电设备（含插座）。
7、各种电气设备用的闸刀、插头、插座、空气开关不得有裸露、漏电现象。
8、设备的负荷线、保护零线和开关箱应定期检查，发现问题立即报告专职电工维修。
八、环水保及职业健康保证措施
1、洞内排出的污水必须排至三级沉淀池进行处理，处理过后用于路面洒水、降尘，防止对周边环境造成污染。
2、施工过程作业人员佩戴齐全安全防护用品，确保人身安全。
3、施工过程中作业人员正确佩戴防毒、防尘口罩。
升级会员 