1、隧道施工排水施工方案一、工程概況井岡山路站嘉年華站區(qū)間右線起止點里程為:YSK7+831.989YSK11+565.709,全長3733.72m(右線長鏈 21.639m);左線起止點里程為:ZSK7+831.989ZSK11+565.709,全長3733.72m(左線短鏈 3.132m)。區(qū)間靠近井岡山路站段存在單渡線,區(qū)間左線局部為單洞雙線斷面,其余均為單洞單線斷面;區(qū)間靠近井岡山路站端設(shè)置人防單元(與防淹門兼做),人防斷面為單洞單線馬蹄形隧道;本區(qū)間采用礦山法施工。區(qū)間平面曲線半徑最小為400m,區(qū)間縱坡最大25。區(qū)間設(shè)置一處區(qū)間風(fēng)井;七處聯(lián)絡(luò)通道;一處廢水泵房(與風(fēng)井及聯(lián)絡(luò)通道兼做)為
2、區(qū)間隧道最低點。根據(jù)工程量的大小,項目部安排5個豎井口,一個斜井口施工。除3#豎井正線施工段大小里程均為上坡外,其余豎井均為一端上坡一端下坡;另外斜井暗挖段210m,設(shè)置12%下坡;洞內(nèi)需要考慮反坡排水??紤]反坡施工排水比較困難,施工費用比較大,特制訂隧道排水施工方案,以達(dá)到指導(dǎo)施工、降低施工費用的目的。二、總體施工方案暗挖隧道反坡排水,采用機(jī)械排水,設(shè)置多級泵站接力排水;順坡排水采用自然坡度匯至集水井處,集水井位置隧道橫向設(shè)置截水溝。施工工作面積水采用移動式潛水泵抽至就近泵站或臨時積水坑內(nèi),其余已施工地段出水經(jīng)臨時集水坑自然匯積到泵站水池內(nèi),集水坑設(shè)置按100m一處考慮。由工作泵將水經(jīng)管路抽
3、排至前一段泵站內(nèi),如此接力抽排到洞外經(jīng)污水池處理后排放。泵站水倉容量按15min設(shè)計涌水量設(shè)計,并考慮施工和清淤方便綜合確定;臨時集水坑根據(jù)匯水段水量大小而定。工作水泵按使用1臺、備用1臺、檢修1臺配備;同時,為防止斷層突水,設(shè)置1套應(yīng)急排水系統(tǒng)。并設(shè)專業(yè)排水隊伍進(jìn)行管理和操作。三、設(shè)備選型配套1、選型原則(1)隧道排水主要為隧道滲水,同時需考慮到施工用水。水質(zhì)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(yīng)考慮到排水的成分組成。(2)洞內(nèi)水量是逐段遞增,則在各級泵站的水泵選型上,應(yīng)按排水能力遞增原則自下而上遞增選配。(3)各級
4、泵站排水能力應(yīng)充分配備,并有一定的儲備能力。2、抽水設(shè)備型號的確定抽水設(shè)備型號的確定要通過對洞內(nèi)水的成分組成化驗,其化驗的主要指標(biāo)為:固體物的容積比、密度、pH值、水溫等,由此確定應(yīng)選用的水泵型號。根據(jù)以往的施工過經(jīng)驗,一般都使用污水污物潛水電泵。根據(jù)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(yáng)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(shè)備數(shù)量上相應(yīng)增加。工作面移動水泵,取用移動輕便的水泵,實際操作根據(jù)水量大小在數(shù)量上予以增減。表1:各個工點水泵型號工點豎/斜井深度(m)掌子面活動水泵垂直提升排水水泵隧道內(nèi)積水坑水泵1號27
5、WQ30-50-1.5WQ40-40-7.5WQ40-40-7.52號37WQ30-50-1.5WQ15-55-5.5WQ40-40-7.53號42WQ30-50-1.5WQ15-55-5.5WQ40-40-7.54號21WQ30-50-1.5WQ30-30-5.5WQ40-40-7.55號39WQ30-50-1.5WQ15-55-5.5WQ40-40-7.5斜井14WQ20-18-2.2WQ40-40-7.5WQ40-40-7.5注:WQ30-50-1.5:WQ抽水量(m/h)-揚(yáng)程(m)-功率(KW)四、排水系統(tǒng)1、管路根據(jù)洞內(nèi)水量情況,結(jié)合選配的抽水設(shè)備,正常施工排水采用1套為150mm
6、管路;管材均為無縫鋼管。洞內(nèi)排水管路布置圖參考下面圖示進(jìn)行。圖1:隧道內(nèi)管線布置圖2、區(qū)間正線臨時集水坑暗挖隧道臨時集水坑設(shè)于洞內(nèi)靠聯(lián)絡(luò)通道一側(cè),根據(jù)聯(lián)絡(luò)通道分布,每隔100m設(shè)置1處,同時根據(jù)隧道內(nèi)出水量情況予以適當(dāng)加密。臨時集水坑的容量按該段15 min的匯水量加上施工用水量合計確定,一般集水坑尺寸為:2m(長)1 m(寬)15 m(深),容量3m3,采用5mm厚鋼板焊接制作。如下圖所示圖2:隧道內(nèi)臨時積水坑接力排水圖3、斜井明挖段臨時集水坑明挖段修筑完畢后,水主要來自拉渣過程中滴落的泥漿和沖洗坡道路面用水。為方便明挖段、暗挖段以及區(qū)間正線積水的排出,斜井在橫通道及明暗交界處設(shè)置一個集水坑
7、(用20mm鋼板焊一存水箱深2.0m長3.0m寬1.50m),采用C20砼找平施作基座;并設(shè)2臺(功率:7.5KW,流量:40m3/h,揚(yáng)程:40m)抽水機(jī)將水抽排到洞外(其中1臺備用)。圖2:斜井排水剖面圖4、隧道區(qū)間正線排水暗挖隧道反坡排水,采用機(jī)械排水,設(shè)置多級泵站接力排水;順坡排水采用自然坡度匯至集水井處,集水井位置隧道橫向設(shè)置截水溝。施工工作面積水采用移動式潛水泵抽至就近泵站或臨時積水坑內(nèi),其余已施工地段出水經(jīng)臨時集水坑自然匯積到泵站水池內(nèi),集水坑設(shè)置按100m一處考慮。由工作泵將水經(jīng)管路抽排至前一段泵站內(nèi),如此接力抽排到洞外經(jīng)污水池處理后排放。泵站水倉容量按15min設(shè)計涌水量設(shè)計
8、,并考慮施工和清淤方便綜合確定;臨時集水坑根據(jù)匯水段水量大小而定。工作水泵按使用1臺、備用1臺、檢修1臺配備;同時,為防止斷層突水,設(shè)置1套應(yīng)急排水系統(tǒng)。并設(shè)專業(yè)排水隊伍進(jìn)行管理和操作。圖3:洞內(nèi)排水平面布置在隧道施工過程中分段開挖反坡排水溝,在每一段的終點開挖集水坑,設(shè)抽水機(jī)一臺,把積水抽至最后一段反坡,最后一個抽水機(jī)將積水排出洞外,采用接力的方式將水抽至洞外的污水沉淀池處理池。5、澆筑仰拱襯砌時排水開挖完成以后,需要澆筑注仰拱及拱墻襯砌,此時設(shè)置在仰拱上的集水坑需要回填;然后按照聯(lián)絡(luò)通道的位置,約每200m設(shè)置一處集水坑(2m長1 m寬15 m深,采用5mm厚鋼板),聯(lián)絡(luò)通道襯砌待正線襯砌
9、全部完成后澆筑,集水坑回填。6排水供電為確保洞內(nèi)排水正常進(jìn)行,不因電路問題導(dǎo)致抽排工作的間斷,設(shè)置兩條供電系統(tǒng),一路運(yùn)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(dá)每個泵站。7其他(1)工作面排水采用移動式水泵,管路為50消防軟管,抽排至就近集水坑或臨時集水坑內(nèi)。(2)為保證洞內(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)溝引入積水坑內(nèi),不致于在洞內(nèi)道路上漫流;排水溝采用磚砌,尺寸為:30cm*30cm,厚度20cm,內(nèi)側(cè)采用砂漿抹面。(3)各個集水井處水泵均設(shè)置自動排水裝置,該裝置利用水的浮力來控制水泵通電開關(guān),從而使集水坑水能夠自
10、動抽排節(jié)省人工。五、排水設(shè)施配置根據(jù)本排水方案進(jìn)行配備相應(yīng)的水泵及管道,具體配置為每個掌子面排水移動式水泵2臺(其中1臺備用);隧道內(nèi)每100m設(shè)置一處集水坑,現(xiàn)場配置水泵兩臺(一臺備用);隧道仰拱兩側(cè)設(shè)置磚砌排水溝用于自然坡度的排水,每100米設(shè)置橫溝匯至集水坑;每個開挖掌子面配置2臺(1臺備用)小型移動式水泵,并配備50m消防軟管用于工作面的積水排出。表2:井嘉區(qū)間排水設(shè)置工程量一覽表工點區(qū)間正線長度(m)項目材料數(shù)量備注1號井938掌子面活動水泵8臺4臺備用垂直提升排水泵3臺1臺備用、1臺檢修隧道內(nèi)集水坑水泵16臺其中8臺備用150mm排水管道983m含橫通道及豎井磚砌排水溝1876m兩
11、側(cè)通長設(shè)置50mm消防軟管200m每個掌子面50m2號井1628掌子面活動水泵8臺4臺備用垂直提升排水泵3臺1臺備用、1臺檢修隧道內(nèi)集水坑水泵40臺其中20臺備用150mm排水管道1717m含橫通道及豎井磚砌排水溝3256m兩側(cè)通長設(shè)置50mm消防軟管200m每個掌子面50m3號井1562掌子面活動水泵8臺4臺備用垂直提升排水泵3臺1臺備用、1臺檢修隧道內(nèi)集水坑水泵40臺其中20臺備用150mm排水管道1656m含橫通道及豎井磚砌排水溝3124m兩側(cè)通長設(shè)置50mm消防軟管200m每個掌子面50m4號井1055掌子面活動水泵8臺4臺備用垂直提升排水泵3臺1臺備用、1臺檢修隧道內(nèi)集水坑水泵16臺
12、其中8臺備用150mm排水管道1131m含橫通道及豎井磚砌排水溝2110m兩側(cè)通長設(shè)置50mm消防軟管200m每個掌子面50m5號井900掌子面活動水泵8臺4臺備用垂直提升排水泵3臺1臺備用、1臺檢修隧道內(nèi)集水坑水泵16臺其中8臺備用150mm排水管道984m含橫通道及豎井磚砌排水溝1800m兩側(cè)通長設(shè)置50mm消防軟管200m每個掌子面50m斜井1383掌子面活動水泵8臺4臺備用垂直提升排水泵3臺1臺備用、1臺檢修隧道內(nèi)集水坑水泵40臺其中20臺備用150mm排水管道1607m含斜井段及垂直提升段磚砌排水溝3186m兩側(cè)通長設(shè)置50mm消防軟管200m每個掌子面50m六、排水管理和實施通過一
13、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(tǒng),還需在管理上預(yù)以加強(qiáng),才能達(dá)到預(yù)期的效果。為此,成立了專業(yè)排水隊,制定了相應(yīng)的管理措施。(1)勞力組成隊長1人、副隊長1人、設(shè)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(shù):9人。(2)運(yùn)行和檢修 對施工人員進(jìn)行技術(shù)和操作培訓(xùn),針對一些技術(shù)特點和操作要領(lǐng)作重點講解并現(xiàn)場示范。 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。 2#、3#、5#豎井口集水井水泵,揚(yáng)程均大于50 m;1#、4#、斜井口揚(yáng)程均大于30 m的;管路上均配置止回閥,以防發(fā)生水錘現(xiàn)象,造成電泵損壞。 電泵的
14、冷卻,采用下一個泵站抽上來的水直接澆至電泵上進(jìn)行冷卻。施工人員及時對坑內(nèi)污泥雜物進(jìn)行清理。在進(jìn)水口倉裹鐵窗紗,同時把水泵(工作面移動式)或進(jìn)水口施在竹筐內(nèi),可以防止污泥及雜物的進(jìn)入而發(fā)生堵塞。當(dāng)水位下降超過底座,間歇出水時,應(yīng)立即停機(jī)進(jìn)行檢查;運(yùn)行一定時間后,須進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。及時地進(jìn)行保養(yǎng)和維修是確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要措施。隊長、副隊長輪流24 h值班制,并制定抽水記錄表進(jìn)行統(tǒng)一管理,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,匯總問題進(jìn)行總結(jié)分析。七、應(yīng)急措施 由于本暗挖區(qū)間穿越不明水囊及斷層,曾經(jīng)出現(xiàn)過突水、大量涌水事件,為此,在排水系統(tǒng)上增設(shè)了1套設(shè)備和管路作為應(yīng)急措施。管路利用高壓進(jìn)水管路,(150 mm管),即在每個集水井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(guān)閉。一旦遇到突水、涌水現(xiàn)象,即把進(jìn)行閘閥關(guān)閉,切斷高壓供水,打開排水閘閥進(jìn)行應(yīng)急抽排。八、污水處理井嘉區(qū)間周邊為商業(yè)中心及濱海旅游區(qū),對環(huán)保要求較高,一旦造成施工污水排放至市政管網(wǎng)系統(tǒng)將會受到嚴(yán)厲處罰,還會造成一定的社會影響。因此,洞內(nèi)施工排放的污水須經(jīng)沉淀處理。處理后的水經(jīng)檢驗達(dá)標(biāo)后才能排入市政雨水管網(wǎng)。沉淀池內(nèi)淤泥用吸泥泵抽出后集中晾干,而后裝運(yùn)至棄碴場內(nèi)統(tǒng)一堆棄。