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1、云南省牛欄江滇池補水工程輸水線施工4標洞內排水系統施工方案一、概況1.工程簡介牛欄江4標合同工作范圍為輸水線路樁號28+350.00038+250.004，即馬路坡隧洞、小龍潭倒虹吸和大公山隧洞0-0001682工程，位于昆明市尋甸縣境內，包括輸水線路馬路坡隧洞及其2條施工支洞、小龍潭倒虹吸和大公山隧洞0-0251682段洞身工程。其中馬路坡隧洞長7773.742m，小龍潭倒虹吸長419.262m，大公山隧洞0-0251682段洞長1707m。合同范圍內輸水線路起點馬路坡隧洞進口底板高程1958.570m，止點大公山隧洞1682樁號處底板高程1952.379m。隧洞內斷面采用標準馬蹄形斷面，底2、拱半徑為4.0m，側底拱半徑為6.0m，頂拱半徑為2.0m，開挖斷面約4.8m5.4m（寬高），倒虹吸設計過流斷面為圓形斷面，鋼管直徑3.4m。2.地質及水文資料隧洞沿線孔隙水、裂隙水和巖溶水均有分布。孔隙水分布于地表第四系松散堆積層中，埋深淺，為季節性上層滯留水。裂隙水分布于碎屑巖裂隙中，受大氣降水補給，地下水動態變化較穩定。巖溶水分布于P1y、D3Z、C23等地層中,巖溶水主要是通過大氣補給，沿垂隙式溶隙滲入，以洞隙狀急變流向當地最低排泄基準面排泄，地下水動態變化比較大，與大氣降水密切相關。巖溶水地下水水力坡度平緩，水流有一定的潛水面。根據鉆孔揭露，碳酸鹽巖洞段地下水位高程為1952.643、m1967.70m，玄武巖洞段地下水位高程為1999.172146.51m。隧洞沿線可容巖分布廣泛，占總長2/3。根據調查，工程區可容巖地層巖溶發育，根據勘探和專題研究成果，巖溶裂隙發育的洞穴、溶蝕帶分布高程為1990m2200m，地下溶洞、巖溶管道、豎井、溶蝕裂隙發育，涌水、突泥、塌方問題突出。二、排水方案本標段隧洞圍巖地質條件復雜，巖溶發育，地表常見大型巖溶漏斗，且隧洞圍巖地下水位附近或以下，隧洞開挖過程中很有可能會遇到暗河、漏水、突泥等問題，因此在地下洞室開挖施工過程中，必須對地下水進行有效控制，對其排出能力有充分的考慮。各工作面當前涌水情況如下表：洞口名稱洞型汛期涌水量旱季涌水量馬路坡4、進口平洞10001300m3/d10001100m3/d馬路坡1#支洞斜井600700m3/d300350m3/d馬路坡出口平洞50100m3/d3050m3/d大公山進口平洞100150m3/d3050m3/d說明：馬路坡2#支洞暫無涌水。我標段擬采用“分段截流，分級排水”的方案組織排水，施工時在主洞一側開挖、采用C20混凝土澆筑排水溝，排水溝凈空400400mm，排水坡度為0.05%，延隧洞走向每200設一積水坑(3m2m2m)，隧洞內四周巖壁滲水流入排水溝中匯集至積水坑內。對于順坡排水的洞口，采用地下水經排水溝自流出洞的排水方法，當水量過大時，在積水坑中增加潛污泵，分級抽排；對于反坡排水5、的洞口，采用潛污泵分級抽排出洞外。排出洞口的地下水排入污水處理池內，經處理達標后排放。具體排水施工方案如下：1. 順坡排水馬路坡隧洞出口、1#支洞主洞上游、2#支洞及主洞上游均屬于順坡排水，排水溝凈空400400mm，排水坡度為0.05%，2#支洞排水坡度為1%。馬路坡隧洞出口、1#、2#支洞主洞上游洞段延隧洞走向每200設一積水坑，地下水自流排出。隧洞內水溝排水按明槽恒定均勻流計算，根據謝才及曼寧公式：斷面流量Q=AR2/3/ni1/2。式中：A：水溝最大流水斷面面積，0.40.4m=0.16m2；R：水力半徑，0.16/（0.4+0.4+0.4）=0.13；N：粗糙率，取0.045；i：坡6、度，0.05%則，Q=0.160.132/3/0.0450.00051/2=0.02m3/s=1728m3/d。當水量大于1728 m3/d時，在積水坑中增加1臺潛污泵，型號WQ70-15-7.5，流量為70m3/h，口徑100mm，積水坑之間采用?114mm，壁厚7mm鋼管(內徑100mm)連接排水，順坡排水水流損失約90%，有效抽水時間按20h計，增加的排水流量為7090%20=1260m3/d，當水量仍太大時，繼續增加潛污泵及鋼管，至滿足排水要求。2#支洞排水坡比為1%，Q=0.160.132/3/0.0450.011/2=0.09m3/s=7883m3/d，如水量大于7883m3/d，7、增加潛污泵WQ70-15-7.5及鋼管抽排至洞外。2.反坡排水馬路坡隧洞進口、1#、2#支洞主洞下游均屬反坡排水，采用水泵分級抽排洞外。隧洞一側開挖、采用C20混凝土澆筑排水溝，水溝凈空400400mm，坡度為0.05%，每200設一積水坑(3m2m2m)，洞內地下水經排水溝反向自流入積水坑，每個積水坑中設置1臺7.5kw潛污泵，流量為70m3/h，接力排水，對于馬路坡隧洞進口可直接抽排至洞口，1、2#支洞抽排至主洞與主洞交匯處積水坑，再經水泵抽排至支洞排水溝中，1#支洞經排水溝流入斜井底部水倉中，2#支洞經水溝自流排出洞外。反坡排水水流損失約15%，有效抽水時間按20h計,每積水坑中設置1臺8、7.5kw潛污泵排水的排水流量為：70 m3/h85%20h=1190m3/d，當地下水水量大于1190 m3/d時，在每個積水坑中增加1臺7.5kw潛污泵和1排 ?114mm，壁厚7mm鋼管(內徑100mm)，增加水泵后排水流量可達2380 m3/d，若仍不滿足排水要求，可繼續增加水泵和鋼管。3.斜井排水馬路坡1#支洞為斜井，斜井高程71.9m。在斜井底部設置一水倉，主洞上下游地下水經水泵抽排至平洞段水溝中自流入水倉。水倉中設置一臺離心水泵，根據斜井高程為71.9m，選擇揚程為90m，離心水泵型號為IS100-65-315，流量為100 m3/h，功率45kw，口徑100mm，斜井段安裝一排9、?114mm，壁厚7mm鋼管(內徑100mm)鋼管，與離心泵連接，將水抽排至洞外，斜井排水流量損失約35%，抽排流量為100 m3/h65%20 h=1300m3/d。當主洞上下游地下水流量為1300 2600m3/d時，在水倉中增加一臺同型號離心水泵及斜井段?114mm，壁厚7mm鋼管(內徑100mm)一套。當流量大于2600m3/d時，則增加一臺150S-100型水泵，揚程為100m，流量160 m3/h，功率75kw，口徑150mm，斜井段增加一排?168mm，壁厚9mm鋼管(內徑150mm)，水流損失約30%，增加的抽排流量為160 m3/h70%20 h=2240m3/d，則斜井抽水10、流量可達4840m3/d，若仍不滿足排水要求，繼續增加同型號水泵和鋼管。4.工作面排水當洞內出現滲水量較大或出現涌水是，在工作面處開挖集水坑，調用備用抽水設備及時抽排地下水，以保證正常施工。每個洞挖施工工作面配置1臺7.5kw潛污泵排除工作面前積水，同時，各洞口均備用7.5kw水泵4臺。說明：以上計算式中水流損失均按經驗估算，抽排水量以實際量測為準。三、水量測算當排水量大于3000m3/d時，需進行水量量測及抽水臺班記錄。對于水溝自流排出的水量采用浮標量水或三角薄壁堰法測算；對于采用鋼管抽排的水量，在每根鋼管出水口處安裝水表，每23天記錄一次水表讀數，根據水表讀數計算抽排水量，記錄表詳見附表111、；每天由現場技術員對洞內抽水臺時進行記錄，記錄表詳見附表2。四、水泵型號及參數型號流量(m3/h)功率(kw)揚程(m)口徑(mm)備注WQ70-15-7.5605.515100WQ70-15-7.5707.515100IS100-65-3151004590100150S-10016075100150附表：1.洞內抽排水量量測記錄表2.牛欄江4表抽水臺時記錄表中鐵十六局集團第五工程有限公司牛欄江滇池補水工程項目經理部2010年11月云南省牛欄江滇池補水工程輸水線施工4標洞內排水系統施工方案一、概況1.工程簡介牛欄江4標合同工作范圍為輸水線路樁號28+350.00038+250.004，即馬路坡12、隧洞、小龍潭倒虹吸和大公山隧洞0-0001682工程，位于昆明市尋甸縣境內，包括輸水線路馬路坡隧洞及其2條施工支洞、小龍潭倒虹吸和大公山隧洞0-0251682段洞身工程。其中馬路坡隧洞長7773.742m，小龍潭倒虹吸長419.262m，大公山隧洞0-0251682段洞長1707m。合同范圍內輸水線路起點馬路坡隧洞進口底板高程1958.570m，止點大公山隧洞1682樁號處底板高程1952.379m。隧洞內斷面采用標準馬蹄形斷面，底拱半徑為4.0m，側底拱半徑為6.0m，頂拱半徑為2.0m，開挖斷面約4.8m5.4m（寬高），倒虹吸設計過流斷面為圓形斷面，鋼管直徑3.4m。2.地質及水文資料隧13、洞沿線孔隙水、裂隙水和巖溶水均有分布。孔隙水分布于地表第四系松散堆積層中，埋深淺，為季節性上層滯留水。裂隙水分布于碎屑巖裂隙中，受大氣降水補給，地下水動態變化較穩定。巖溶水分布于P1y、D3Z、C23等地層中,巖溶水主要是通過大氣補給，沿垂隙式溶隙滲入，以洞隙狀急變流向當地最低排泄基準面排泄，地下水動態變化比較大，與大氣降水密切相關。巖溶水地下水水力坡度平緩，水流有一定的潛水面。根據鉆孔揭露，碳酸鹽巖洞段地下水位高程為1952.64m1967.70m，玄武巖洞段地下水位高程為1999.172146.51m。隧洞沿線可容巖分布廣泛，占總長2/3。根據調查，工程區可容巖地層巖溶發育，根據勘探和專題14、研究成果，巖溶裂隙發育的洞穴、溶蝕帶分布高程為1990m2200m，地下溶洞、巖溶管道、豎井、溶蝕裂隙發育，涌水、突泥、塌方問題突出。二、排水方案本標段隧洞圍巖地質條件復雜，巖溶發育，地表常見大型巖溶漏斗，且隧洞圍巖地下水位附近或以下，隧洞開挖過程中很有可能會遇到暗河、漏水、突泥等問題，因此在地下洞室開挖施工過程中，必須對地下水進行有效控制，對其排出能力有充分的考慮。各工作面當前涌水情況如下表：洞口名稱洞型汛期涌水量旱季涌水量馬路坡進口平洞10001300m3/d10001100m3/d馬路坡1#支洞斜井600700m3/d300350m3/d馬路坡出口平洞50100m3/d3050m3/d大公山進口平洞100150m3/d3050m3/d說明：馬路坡2#支洞暫無涌水。我標段擬采用“分段截流，分級排水”的方案組織排水，施工時在主洞一側開挖、采用C20混凝土澆筑排水溝，排水溝凈空400400mm，排水坡度為0.05%，延隧洞走向每200設一積水坑(3m2m2m)，隧洞內四周巖壁滲水流入排水溝中匯集至積水坑內。對于順坡排水的洞口，采用地下水經排水溝自流出洞的排水方法，當水量過大時，在積水坑中增加潛污泵，分級抽排；對于反坡排水的洞口，采用潛污泵分級抽排出洞外。排出洞口的地下水排入污水處理池內，經處理達標后排放。