隧道反坡排水施工方案(5頁).doc
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2022-07-22
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1、1 編制目的反坡施工即向洞內施工前進方向為下坡,洞內水向工作面匯集,需要及時抽排,以防止施工掌子面水積聚過深,影響隧道圍巖的穩定和危及隧道施工的機械設備及施工人員的安全,影響正常的施工生產。同時反坡施工排水不通暢也會影響洞內文明施工,增加施工費用。為此,特制訂此隧道反坡排水施工方案,以達到安全施工、降低施工費用的目的。2 編制依據(1)濱綏鐵路牡丹江至綏芬河段擴能改造工程施工圖;(2)鐵路隧道工程施工技術指南(TZ204-2008);(3)鐵路工程基本作業施工安全技術規程;(4)牡綏鐵路工程三標段實施性施工組織設計。3 工程概況3.1 工程簡介本標段主要工程為兩座長大隧道:紅池隧道(有砟隧道52、621米)和轉心湖隧道(無砟隧道6676米),鐵路等級: I級,正線數目:雙線,設計行車速度:200Km/h以上。隧道坡度設計為:紅池隧道為一字坡,進口段為10上坡,出口段為3.8上坡,進出口高差為8.305m;轉心湖隧道為人字坡,進口段為3.8上坡,中間設置豎曲線,出口段為5.0下坡,進出口高差為6.61m,轉心湖隧道斜井綜合坡度為8.71%。我標段涉及到隧道反坡排水的作業工點為紅池隧道出口工區(1940m)和轉心湖隧道斜井工區(斜井885m,斜井正洞1711m)。3.2 水文地質隧道區早期構造運動強烈,斷裂構造發育,接觸帶巖體完整性差,受水流的剝蝕、搬運作用形成溝谷、河流,組成了現在地表水3、系。受地質構造活動影響,隧道區內溝壑縱橫,水系呈樹枝狀。主要河流有山洞河、柳毛河,均為“U”型河谷,山洞河向西匯入鐵嶺河,為季節性河流。柳毛河支流眾多,向東匯入穆棱河。區內河流受降水量影響極為明顯,雨季水流量很大,少雨期間河內水流量小。沿線泉水出露很少,多為淺層水,水量均很少。地下水類型主要為基巖裂隙水、構造裂隙水、主要由大氣降水補給。3.3 設計涌水量紅池隧道出口工區的往小里程未施工段中設計最大涌水量為3121(m3/d),位于改DK385+750改DK386+020之間,根據設計堪探推斷屬于Fh1紅池1#斷層;轉心湖隧道斜井工區目前已經開始正洞施工,往大里程未施工段中設計最大涌水量為2594、9(m3/d),位于改DK391+900改DK392+050之間。4 排水方案 4.1 總體方案反坡排水主要采用機械排水,設置多級泵站接力排水。掌子面的積水采用移動式潛水泵抽至就近的中心水溝檢查井或泵站水倉內,其余已施工地段出水經中心水溝自然匯積到檢查井內再抽排至就近的泵站或移動水倉內,如此接力抽排到洞外經污水池處理后排放,集水池設置按500m一處考慮。每個泵站水泵按1臺工作,1臺備用,1臺應急突水配置。紅池隧道出口間隔1000m設置水倉,共計2個水倉;轉心湖隧道斜井間隔500m設置水倉,斜井正洞間隔1000m設置水倉共計4個水倉。4.2 泵站水倉容量泵站集水池容量按15min設計涌水量設計,5、并考慮施工和清淤方便綜合確定,臨時集水坑根據匯水段水量大小而定。即:312124601532.5m3。設計水倉尺寸:4.5m4m2m,容量36m3。4.3 抽水設備配置4.3.1 配置原則(1)隧道排水主要為隧道圍巖裂隙水,同時需考慮到施工用水。水質除地下水的本身成分外,主要還有巖石石屑、泥漿,同時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,還應考慮到排水的成分組成。(2)洞內水量是逐段遞增,則在各級泵站的水泵選型上,應按排水能力遞增原則自下而上遞增選配。(3)各級泵站排水能力應充分配備,并有一定的儲備能力。4.3.2 設備型號確定抽水設備型號的確定要通過對洞內水的成分組成化驗6、,其化驗的主要指標為:固體物的容積比、密度、pH值、水溫等,由此確定應選用的水泵型號。根據以往的施工經驗,一般都使用污水污物潛水電泵。根據施工圖紙的巖層涌水量,如果泵站的匯水量相差不大而且揚程相近,則選用同型號的水泵。為考慮到在管理、操作維修上的方便,泵站間高差相近,也選用型號相同水泵,只是在設備數量上相應增加。工作面移動水泵,取用移動輕便的水泵,實際操作根據水量大小在數量上予以增減。(1)高差計算紅池隧道出口:10000.0038=3.8m;轉心湖隧道斜井:5000.0871=43.5m;轉心湖隧道斜井正洞:10000.005=5m。(2)最大涌水量紅池隧道出口工區未施工段設計最大每小時涌水7、量130(m3/h);轉心湖隧道斜井工區未施工段設計最大每小時涌水量108(m3/h)。(3)抽水機配置斜井水倉配置大流量高揚程的抽水機,正洞選擇大流量低揚程的抽水機,見下表:位置水倉編號抽水機參數數量(臺)水泵型號功率(kW)流量(m3/h)揚程(m)紅池隧道出口17.514593QW150-145-9-7.527.514593QW150-145-9-7.5轉心湖隧道斜井39019111434901911143轉心湖隧道斜井正洞57.514593QW150-145-9-7.567.514593QW150-145-9-7.5(4)排水管直徑根據水頭損失計算公式:v =Q/A=Q/(r2);管道8、阻力水頭損失:hf=l/dv2/(2g);彎道阻力水頭損失:hf =v2/(2g);其中:v-流速, Q-流量, A-管路截面積, -系數(0.02), l-管路長度,d-管路直徑,-系數(1.86)。4.3 排水系統4.3.1 管路根據洞內水量情況,結合選配的抽水設備,正常施工排水采用一套100mm管路;管材均為無縫鋼管。4.3.2 臨時集水坑斜井內臨時集水坑設于洞內左側,根據綜合洞室分布,每隔500m設置1處,同時根據隧道內出水量情況予以適當加密。臨時集水坑的容量按該段5 min的匯水量加上施工用水量合計確定,集水坑尺寸為:2.5m(長)25 m(寬)15 m(深),容量9m3。4.3.39、 排水供電為確保洞內排水正常進行,不因電路問題導致抽排工作的間斷,設置兩條供電系統,一路運行,一路備用。由于水泵功率較大,新用電源電壓為380 V(5),所以泵站用電從洞外引入,直接到達每個泵站。4.4 其他(1)工作面排水采用移動式水泵,管路為80消防軟管,抽排至就近泵站或臨時集水坑內。(2)為保證洞內道路無水干爽,必須修建好兩側排水溝,確保洞內滲水通過側溝引入積水坑內,不致于在洞內道路上漫流。5 排水管理和實施通過一段時間的摸索,在排水施工上不僅需要一套完善、合理的排水系統,還需在管理上預以加強,才能達到預期的效果。為此,成立了專業排水隊,制定了相應的管理措施。(1)勞力組成隊長1人、副隊10、長1人、設備檢修1人、排水工班2個班。每班組成:工班長1人、泵站管理員1人、工作面操作人員1人。合計人數:9人。(2)運行和檢修 對施工人員進行技術和操作培訓,針對一些技術特點和操作要領作重點講解并現場示范。 確保電路安裝的正確,檢查轉向是否正確;設置接地裝置及標志。 幾個泵站處,揚程均大于35 m,管路上均配置止回閥,以防發生水錘現象,造成電泵損壞。 電泵的冷卻,采用下一個泵站抽上來的水直接澆至電泵上進行冷卻。施工人員及時對坑內污泥雜物進行清理。在進水口倉裹鐵窗紗,同時把水泵(工作面移動式)或進水口施在竹筐內,可以防止污泥及雜物的進入而發生堵塞。當水位下降超過底座,間歇出水時,應立即停機進行11、檢查;運行一定時間后,須進行維護保養。及時地進行保養和維修是確保設備正常運轉的必要措施。輪流24 h值班制,并制定抽水記錄表進行統一管理,發現問題及時處理,匯總問題進行總結分析。6 應急措施 在排水系統上增設一套設備和管路作為應急措施。管路利用高壓進水管路,(150 mm管),即在每個泵站處在高壓水管上開口,與安裝在泵站處的水泵相接通,正常情況下把閘閥關閉。一旦遇到突水、涌水現象,即把進行閘閥關閉,切斷高壓供水,打開排水閘閥進行應急抽排。7 污水處理洞內施工排放的污水須經沉淀處理處理后的水盡量用于灑道路,排放的水一定要經檢驗達標后才預排入河溝。沉淀池內淤泥用吸泥泵抽出后集中晾干,而后裝運至棄碴場內統一堆棄。中鐵三局牡綏鐵路工程三標項目經理部2013年5月18日