隧道现场施工排水方法.docx
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隧道现场施工排水方法
精心整理
泰宁至建宁（闽赣界）高速公路A8合同段
K78+080~K80+310
全长2.23公里
广建地道入口反坡施工排水专项方案
编制：
复核：
审查：
中铁十五局企业有限企业
建泰高速公路A8合同段项目经理部
2011年9月2日
广建地道入口反坡施工排水专项方案
1广建地道设计状况
1.1工程概略
广建地道入口为泰宁至建宁（闽赣界）A8标段工程，位于建宁县黄埠乡桂阳村。
广建地道全长4118.5米，为分别式地道，我标段施工入口2230米。
右幅地道起点桩号YK78+080，终点桩号YK80+310，长度2230米，左幅地道起点ZK78+098，终点桩号ZK80+325，单幅全长2227米。
地道纵坡坡率/坡长：
右洞为、-1.6/580M,左洞为、，地道口与地道洞内与江西交接处高差
为40m，地道综合坡度1.8%，地道最大埋深约627.99米。
洞口段位于曲线范围内，曲线半径R=1210M左右，洞口处都设置拦水渠将路面水拦截，排入排水渠内清除。
地道洞口还设置两道横向涵洞及一道纵向涵洞，横向涵洞聚集双侧洞外挖方边沟水及高边坡急流槽水，再流向纵向涵洞排出，地道外水已能经过涵洞排出，不会再影响地道内施工（后附洞口排水系统图）。
1.2水文地质状况
本地道区地下水主要为风化带网状孔隙-裂隙水、基岩裂隙水，洞口地点裂隙水较发育，地下水较发育；洞身材结构裂隙水主要散布在隧址区的结构裂隙密集带处，
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断层带岩体较破裂，裂隙极发育，受大气降水的补给，岩性接触带双侧中风化基岩
较完好，透水性较差，水量困穷，断层带富水性较好，水量较丰富，在施工中易形
成突水。
1.3不良地质
隧址区主要的裂隙结构带见下表，其余未见有断裂结构、褶皱等地质结构，地壳整体相对稳固。
断层带岩体较破裂，裂隙极发育，受大气降水的补给，岩性接触带双侧中风化基岩较完好，透水性较差，水量困穷，断层带富水性较好，水量较丰富，在施工中易形成突水，施工至该里程桩号时特别需防预。
裂隙结构特色一览表
产状
编号地点长度m宽度m性质特色及对地道影响评论走向偏向倾角
大于
F801YK78+68443o133o78o10左右压扭性
500
F802YK78+80525o115o46o
大于
左右
压扭性
5
500
F803YK79+07817o107o81o
大于
压扭性
5左右
500
F804YK79+260194o284o77o
大于
压扭性
-
500
F805YK79+92533o123o64o
大于
压扭性
30左右
500
依据大地电磁资料和钻探揭穿表示：
该处电阻率低，破裂黄铁矿化，绿泥石化，有挤压现象，判断为断层。
对地道围岩有影响。
依据大地电磁资料和钻探揭穿表示：
该处电阻率低，破裂，绿泥石化，有挤压现象，判断为断层。
对地道围岩有影响。
依据大地电磁资料和钻探揭穿表示：
破裂岩，绿泥石化，有挤压现象，判断为断层。
对地道围岩有影响。
依据大地电磁资料和钻探揭穿表示：
该处电阻率低，判断为断层。
对地道围岩有影响。
依据大地电磁资料和钻探揭穿表示：
该处电阻率低，破裂岩，局部黄铁矿化发育，绿泥石化，有挤压现象，判断为断层。
对地道围岩有影响。
1.4涌水量计算
依据我标段广建地道施工图及工程地质勘探报告图，依据《水文地质手册》中
地下水动学法的水文试验公式计算，估量地道单洞涌水量3/d、入口段涌水
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量约3/d，洞身内陆下水主要储存在结构破裂带、岩性接触带中，估量涌水量
约3/d，水质较好，对混凝土无侵害性。
2整体方案
2.1地道反坡排水的特色
反坡施工即向洞内施工行进方向为下坡，洞内水向工作面聚集，需要实时抽排，以防备施工掌子面水聚集过深，影响地道围岩的稳固和危及地道施工的机械设备及
施工人员的安全，影响正常的施工生产。
2.2整体方案
反坡排水，需采纳机械排水，设置多级泵站接力排水，工作面积水采纳挪动式
潜水泵抽至就近泵站或暂时集水坑内，其余已施工地段地道渗（涌）水经地道内侧
沟自然聚集来暂时集水坑内或泵站水池内，由固定排水泵站将积水经排水管路抽排
至上一级排水泵站内，这样由固定式排水泵站接力将洞内积水抽排至洞外，经污水
办理池办理后排放，第一固定式排水泵站量153方（左右洞共用），第二固定式排水
泵站量73方（左右洞各一个），并考虑施工和清淤方便综合确立；暂时集水坑依据
汇水段汇水量大小确立。
工作水泵按使用1台，备用1台，检修1台装备，针对隧
道涌水量大时要合适增添工作水泵；同时为防备突水，设置利用高压风管作为1套
应急排水系统。
2.3主要的排水系统方式
洞内反坡排水方式，依据坡度、水量和设备状况部署管路和排水泵站，一次或
分段接力排出洞外。
依据地道的实质状况，一般在施工中采纳的反坡排水系统部署方式有两种：
集水坑接力式反坡排水
对坡度较大地道施工对排水电机扬程要求相对较高，因此采纳集水坑反坡道排
水方式，在地道施工过程中分段开挖反坡排水渠，在每一段的终点开挖集水坑，设
抽水机一台，把积水抽至最后一段
反坡，最后一个抽水机将积
水清除洞外，采
用接力的方式将水抽至洞
外的
污水积淀办理池。
以下
图：
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LK-集水坑间距is-线路坡度
图
（一）：
集水坑接力式反坡排水方式
长距离管道配合小集水泵采集式反坡排水
对坡度较缓的地道反坡道施工排水，合适采纳较长距走开挖固定式集水坑作为
泵站，用小集水泵将开挖面的积水抽到近来的集水坑内，再用大功率的泥浆泵经过排水管道将水排到洞外。
以下列图：
洞内平面部署表示图
图
（二）：
长距离采纳的反坡排水方式
这类方式的长处是所需抽水机较少，需要开挖的集水坑较少，排水泵站较少，弊端是要安装水管较长，抽水机需要跟从坑道的掘进二次拆迁前移。
3本工程拟采纳的主要排水方案
考虑地道反坡施工较长、地道坡度均匀达1.8%、水泵扬程及施工方便等要素，
采纳长距离管道配合小集水泵采集反坡排水较好，每个泵站的设备依据一使用一备
用一维修的原则装备。
地道内每小时渗水量：
4310/24=180m3/h，整体泵站设置以下：
3.1第一暂时泵站
左右幅地道各开挖500米（YK78+600、ZK78+600）地点，各设置一暂时排水泵
3
站，采纳离心式渣浆泵GMZ150-182-90型泵，功率110KW，流量182m/h，扬程90米，
3
数目6台。
此时高差约10米，使用Φ150mm排水管的管路，在流量Q=180m/h时，
管路损失计算过程以下：
V=Q/F=180/（∏
V2
H损失=λ*L/D*（V2/2g）
此中V：
流速，Q：
流量，F：
管路截面积，λ：
系数，L：
管路长度，D：
管路直
径
依据以上计算，水泵扬程应大于10+26.6=36.6米，每日抽水
3
3
3
经计算所选设备切合要求，备用一台，此时安全系数达到
180m/h*24=4320m>4310m,
2.0。
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3.2第一固定泵站
开挖至1120米地点时，拟设置固定式排水泵站1座，即左幅地道分别设置在
ZK79+225.5集水池专用横洞，右幅地道分别设置在YK79+200集水池专用横洞，采纳
3
离心式渣浆泵GMZ150-182-90型泵，功率110KW，流量182m/h，扬程90米，数目6
台。
同时撤消前500米处排水泵站（设备下移）。
V=Q/F=180/（∏
V2
H损失=λ*L/D*（V2/2g）
依据以上计算，水泵扬程应大于22+59.7=81.7米，每日抽水
3
3
3
左右洞各3台，共6
台。
经计算所选设备切合要求，加上
180m/h*24=4320m>4310m,
备用一台，此时安全系数达到2.0。
3.3第二暂时泵站
左右幅地道各开挖1700米（YK79+780、ZK79+798）地点，各设置一暂时排水泵
3
站，采纳离心式渣浆泵GMZ150-182-90型泵，功率110KW，流量182m/h，扬程90米，
数目6台。
与第一固定泵站对比，此时高差约12米，使用Φ150mm排水管的管路将
3
水排至第一固定泵站，在流量Q=180m/h时，管路损失计算过程以下：
V=Q/F=180/（∏
V2
H损失=λ*L/D*（V2/2g）=0.02*580/0.15*0.4=40m
依据以上计算，水泵扬程应大于12+40=52米，每日抽水
3
3
3
左右洞各3台，共6
台。
经计算所选设备切合要求，加上
180m/h*24=4320m>4310m,
备用一台，此时安全系数达到2.0。
3.4第二固定泵站
地道开挖至与江西交界处，在YK80+100，ZK80+125.5暂时水池（人行横洞），
仍采纳采纳离心式渣浆泵GMZ150-182-90型泵，计算同上，能知足暂时将水排至第
一固定泵站。
开挖完后改移至江西交接处专用集水池（YK80+310，ZK80+325），拟设
置固定式排水泵站1座，将水排至第一固定泵站。
同时撤消第二暂时排水泵站（设备下移）。
两固定泵站间距1110米。
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V=Q/F=180/（∏
V2
H损失=λ*L/D*（V2/2g）
依据以上计算，水泵扬程应大于（530*1.95+580*1.6）米，每
3
3
3
左右洞各3
台，共6台。
经计算所选设备切合要
天抽水180m/h*24=4320m>4310m,
求，加上备用一台，此时洞内有两固定排水泵站，安全系数达到4.0。
实质施工时如碰到涌水量较大时可依据详细状况加密，泵站之间采纳Φ150mm排
水管长距离输送，前面施工掌子面积水采纳暂时集水坑来采集积水，小集水泵用Φ
80mm消防软管将积水采集并输送至近来的较大的集水泵站内，对两个固定式排水泵站之间积水采纳洞内双侧设排水渠加横沟自然聚集至高程较低的集水泵站内，由最
后一级排水泵站传达-第一固定站-洞外污水办理池。
3.5排水管设置
在左幅地道右边及右幅地道左边分别设置1条Φ150钢管作为正常排水管，如遇
断层涌水量较大则将施工用Φ200高压风管作为备用排水管供给急排水使用。
3.6其余集水坑设置
第一在掌子面处设一小型暂时集水坑，而后在掌子面后部50～70m处设挪动铁
皮箱，采纳小型潜水泵将水直接抽到铁皮箱内；在离掌子面100米设一集水坑，拦
截洞口至掌子面100米之外段渗漏水，同时保证在掌子面出碴过程中均可正常抽排
水，以减少掌子面集水坑排水压力，而后将集水坑内水抽到铁皮箱内，该水箱需配
置较大型水泵（扬程依据洞口高差选定）将水箱内水抽排至近的固定排水站或第一、
第二暂时排水泵站。
地道局部碰到出水量较大时，可合适增添暂时排水泵站，泵站
内设积淀池、抽水池和大型水泵，在水量不大的状况下，可撤消已开挖段的暂时排水坑。
4排水方案
4.1地道施工时期排水
①管路安装
在右洞左边、左洞右边分别安装1条Φ150钢管，正常水量时使用，将施工用Φ
200高压风管作为备用排水管。
管路每200m设置一个减压阀，防备水锤对管路或水
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泵造成破坏。
排水管路接入污水办理池，经办理后排放。
②集水坑设置
第一在掌子面处设一小型暂时集水坑，采纳小型潜水泵将水直接抽到铁皮箱内；
在离掌子面100米设一小型集水坑，拦截洞口至掌子面外渗漏水，同时保证在掌子
面出碴过程中均可正常抽排水，以减少掌子面集水坑排水压力，而后将集水坑内水
抽到铁皮箱内。
③挪动泵站
在离掌子面50~70m的地点设置一个铁皮箱加工的水箱作为挪动水箱、装备
1台
MD46-50/84*4型离心泵挪动泵站作为挪动泵站。
水箱、离心泵安装为整体，跟着掌
子面的行进向前推移。
铁皮箱尺寸为长2m、宽、高，水箱容量为3，采纳潜水泵将集水坑内积水汇入水箱内，而后采纳较大型水泵将水箱内水抽排至暂时排水泵站或两个固定排水泵站。
④特别地段排水
依据超前地质预告的结果，显示富水的段落，或设计图纸中表示有异样的段落，特别是前面提到的5个断层段落。
抵达该段的前10m，开挖班每次钻眼时，采纳5m长长钎进行超前探测。
拱顶，双侧起拱线，共设3个探孔。
并对未安装的备用大功
率水泵进行调试，如出水量高出了已装备潜水泵的工作能力，立刻将大功率的水泵运至掌子面进行抽排；将备用的管路、各水仓处备用的水泵所有起用，以知足排水要求。
如5m长长钎探出前面有异样状况，有股状水从钻孔内射出。
在已施做达成的探孔的周围向外侧增打听孔，如还有异样，应停止开挖作业。
改用超前地质钻机进行探测。
依据探测结果选择合适的施工方案。
5资源装备
设备装备表
序号
名称
单
数目
备注
型号
位
1
离心式
GMZJ150-182-90台
12
固定式排水泵站
2座
渣浆泵
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2
离心泵
MD46-50/84*4
台
6
铁皮水箱内使用
3
潜水泵
65WQ35-50-11
台
20
小型集水坑内使用
4
钢管
Φ150
m
4500
5
减压阀
个
25
约每200米设置一个
6排水供电
为保证洞内排水正常进行，不因电路问题致使抽排工作的中断，设置一条专用
供电线路。
因为水泵功率较大，新用电源电压为380V，因此泵站用电引入380V稳固
电源（1122121）。
7其余
工作面排水采纳挪动式水泵，管路为Φ80mm消防软管，抽排至就近泵站或暂时
集水坑内。
为保证洞内道路无水干爽，一定修筑好双侧排水渠，保证洞内渗水经过侧沟引
入集水坑内，防备在洞内道路上漫流。
8在洞外增添防水、防汛及防山洪举措
地道洞口路基段设置有两横向涵洞、一纵向涵洞及线外涵洞将洞外及洞口双侧
边仰坡汇水排至线外河沟内。
离洞口近来一横向涵洞为15米，为防备地表水和施工
排水倒灌进洞，在洞口再增添一截水横沟，并加上盖板，做到排水和行车互不影响。
9各项保证举措
9.1组织管理保证
在排水施工上不单需要一套完美、合理的排水系统，还需在管理上予以增强，
才能达到预期的成效。
为此不单成立了专业排水队，每个队设队长一人，副队长一
人，设备检修2人，排水工班2个班，每班构成：
工班长1人，泵站管理1人。
还
拟订严格的值班制度。
每个地道作业面的地道排水平常工作坚持队长、副队长轮番
24h值班制，并拟订抽水记录表进行一致管理，发现问题实时办理，汇总问题进行总
结剖析。
9.2安全技术保证举措
地道动工前，项目部组织对班组工人进行安全教育培训和安全技术交底，
详尽说明地道施工反坡排水的安全的有关技术要求，规范洞内排水管理和落实洞内
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施工安全排水举措。
9.2.2依据广建地道反坡施工较长、地道坡度均匀达1.8%的特色，考虑水泵扬
程及施工方便等要素，采纳长距离管道配合小集水泵采集反坡排水的方案，每个泵
站的设备依据一使用一备用一维修的原则装备，以有效应付地道涌排水。
在现有排
水系统上增设了1套设备和管路作为应急举措。
管路利用高压进水管路，即在每个
泵站处在高压水管上张口，与安装在泵站处的水泵接通，正常状况下把闸阀封闭。
一旦碰到突水、涌水现象，即把进水闸阀封闭，截断高压供水，翻开排水阀进行应
急抽排，在特别状况下，洞内高压风管也能够改造利用上作为排水管道。
9.2.3关于排水系统的运行，明确责任人，机械队安排专人值班，发现异样状况
实时进行协调停决，保证设备及人员的安全。
9.2.4在水箱、集水坑处挂设彩灯及警告牌，并对设备进行挡护。
防备车辆及人员触碰。
9.2.5水泵的冷却采纳下一个泵站抽上来的水直接浇至排水泵长进行冷却。
9.2.6增强设备的使用、养护、维修，注意用电安全，常常进行检查，根绝漏电，
并派专人操作和维修，非机电维修人员不得任意拆卸设备。
9.2.7所实用电设备一定采纳“一机、一箱、一闸、一漏保”的接线方式，并做
好接地保护，禁止用同一个开关、开关箱直接控制二台及二台以上用电设备（含插
座）。
9.2.8各样电气设备用的闸刀、插头、插座、空气开关不得有裸露、漏电现象。
9.2.9设备的负荷线、保护零线和开关箱应按期检查，发现问题立刻报告专职电
工维修。
地道内装备安全报警设备和足够长度的、可手动拆卸的逃生钢管，标准为壁厚
10mm，管径600mm，每节管长为1500mm～2000mm。
如掌子面发生涌水，水量超出了排水系统的工作能力。
调动应立刻组织人员撤
离掌子面。
如水量很大，淹地道速度很快，应立刻组织车辆拉碴回填。
准备好抢险物质、资料，做好抢险准备工作，保证发生异样或险情时能够实时
办理物质、设备能够供给到位，保证办理的实时性，防备局势的进一步扩大。
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10应急方案
10.1成立应抢营救领导小组
针对广建地道反坡施工可能发生洞内涌水的风险，项目部成立安全生产事故应
抢营救领导小组，部下各施工队成立安全生产事故灾害应急抢险队，实行在发生重
大生产安全事故时的营救工作，尽量减少事故的危害，保障项目职工和洞内作业的
人身安全、洞内机械设备的安全。
当安全生产事故发生时立刻启动《安全生产事故应急方案》，在向上司报告事故
的同时下达抢险命令，并负责组织实行抢险与协调工作。
项目部组织机构以下：
组长：
王令锁
副组长：
肖华陈建锋
组员：
刘栋梁申军郭春永刘志琦
10.2各种人员职责
10.2.1组长职责
负责应抢营救工作的启动。
事故应急行动时期各单位的运作协调，依据顾抢救
援方案合理部署应急工作，和事故现场指挥协调工作，保证事故应抢营救工作的顺
利达成。
同时负责把事故营救进展状况实时向上司主管部门报告，同时接受新闻媒
体的采访，必需时召开新闻公布会，向社会宣告事故状况、并与安全人员和法律人
员及其余事故应急者保持联系。
10.2.2副组长职责
负责对事故现场的控制，协调应急队员的营救工作，辨别危险物及存在的潜伏
危险并对事故现场进行剖析，执行有效的应急操作，保证应急行动队员的个人安全，
并负责事故后的现场消除工作。
10.2.3组员职责
负责指挥应急队员对事故现场的营救工作，执行有效的应急操作，保证应急行
动队员的个人安全。
10.3成立应急办理工作小组
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以应抢营救领导小组为基础，成立应急反响行动小组，下设应急办理工作技术
小组、物质设备小组、捍卫及联系小组、突击队、医疗救护队、义务消防队等。
应
急办理工作一定24小时有人值班，当接到应急通知时一定在最短的时间内通知各应
急办理组，奔赴事故现场执行各职能部门的职责。
10.3.1管理小组
组长：
王令锁
副组长：
肖华陈建锋
成员：
刘栋梁商思远张发金申军郭春永于建志
负责现场的应急办理工作的指导、协调。
10.3.2应急办理技术小组
组长：
陈建锋
成员：
商思远、祁冠辉、丁振坤
职责：
担负施工生产安全事故发生后的技术办理及监测工作，从技术方面为抢
险营救领导小组供给正确的办理建议。
10.3.3应急办理物质设备组
组长：
郭春永
成员：
于建志张远军
职责：
担负重要生产安全事故发生后的物质设备供给。
10.3.4应急办理捍卫及联系小组
组长：
申军
成员：
于建志何兴普
职责：
负责对受安全威迫的人员进行分散到安全地带，保证无受安全威迫的人
员后，再对受安全威迫的财富实行转移，转移至安全地带。
10.3.5应急办理突击队
队长：
作业队队长担当
突击队员：
各工区班组长、突击队、义务消防队队员构成
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职责是：
担负施工现场各种重要事故的处理任务
10.3.6医疗救护队
队长：
办公室主任担当。
成员：
由拥有有关医疗救护及项目部司机等构成。
职责：
负责紧迫状况下受伤人员的初步救护工作。
10.3.7义务消防队
队长：
负责安全的副经理肖华担当。
成员：
由经过消防有关知识、灭火器械使用有关知识培训的人员构成。
10.4、应抢营救行动程序与实行
一旦事故发生时，应实时调换并合理利用应急资源，包含人力资源和物
质资源。
在事故现场，针对事故的详细状况选择应急对策和行动方案，进而能实时
有效地使伤害和损失降至最低程度和最小范围。
如遇掌子面发生涌水，水量超出了排水系统的工作能力，调动应立刻组
织人员撤退掌子面同时调用应急水泵进行抽排水，以减少涌水对地道的危害，同时
掌子面邻近装备40套救生衣。
假如涌水量很大，吞没地道速度很快，抽水不及，应立刻组织车辆拉碴
回填，以防止大面积塌方。
假如地道涌水造成洞内电力设备破坏，应启动应急用电方案，用发电机
发电或从洞口再向洞内接电，以保证水泵抽水工作和营救工作的进行。
10.4.5假如涌水造成人员被困，应用皮划艇组织营救，第一保证人员生命安全，
若造成塌方，则利用逃生管道进行人员营救。
当遇险人员所有获救，项目事故现场抢险指挥部经仔细检查剖析，确认
事故经抢险、险情已完好清除，事故现场得以控制，事故灾祸链已完全切断，即可
宣告抢险结束。
10.5应急抢险队伍设备与物质
10.5.1应急设备清单
精心整理
精心整理
序号
名称
规格
数目
备注
1
逃生钢管
1cm*60cm
m
装备60m
2
发电机
175kw
4台
可增添设备或从九华山及三集中调用
3
抽水机
40台
依据施工进度可增添设备
4
营救车辆
7辆
2台
项目部车辆，出现险情时专用
5
指挥车辆
4辆
2台
领导用车，出现险情时专用
6
对讲机
4台
用于平常的工程丈量，应急时调用
7
抢救床
2
暂时抢救
升级会员 