隧道斜井反坡排水施工技术

1、隧道斜井反坡排水施工技术1工程概况方斗山特长隧道为本项目的最长隧道，为全线的重点控制性工程。隧道进口位于丰都县高家镇太运乡蒋家沟，出口位于石柱县下路镇罗林沟之间，设计为分离式隧道，起止桩号左线ZK79+16AZK86+45Q长7285nl右线YK79+150-YK86+46Q长7310m。本隧道左右线均采用分段送排式通风方案。在进口端设置2处斜井、在出口端设置一处竖井将左右线均分为三段进行送排式机械通风，竖井4条联络风道总长约180m。1 、2号斜井位于洞身段磨子洞附近，有简易机耕道相通，斜井洞口为一斜坡，地形较缓，覆盖层较薄，基岩裸露，地表植被以矮灌木丛为主。斜井中线与方斗山隧道YK81+4

2、26处相交，洞口位于线路K80+750左侧约100mb长度为653.54m,坡率42%。斜井按有轨运输组织施工,支护采用锚喷支护，全断面施工的施工方法。2 工程特点斜井区属于亚热带湿润季风气候区，多雨、多雾，寒冷、山区立体气候显著。区内雨量充沛。斜井洞口为第四系覆盖层和三叠系下统嘉陵江组一段（T1j）之灰色灰岩，主要发育两组构造裂隙，呈闭合微张状，无填充。地下水丰富。斜井长、坡度大，各种管路多，施工工序复杂，施工难度大。洞口左侧有自然冲沟，地表水渗入较严重，渗水影响斜井施工。1#斜井距离洞口20m2#斜井距离洞口25m处分别出现大型溶洞，且洞顶覆盖层较浅，溶洞易出现地表水，斜井坡度较大排水困难

3、。3 总体方案3.1 地表渗水处理首先处理洞口左侧的自然冲沟，减少地表水的渗入。在处理洞口左侧自然冲沟前对冲沟进行排查，发现存在较多的裂隙及空洞。对存在的裂隙和空洞进行标记，然后进行分类。对于裂隙长且窄的，采用勾缝处理，防止地表水流渗入到洞内；对于空洞，分别采用混凝土回填，若空洞较大，则采用片石回填；在隧道洞身左侧冲沟处修筑挡水墙。3.2 溶洞处理溶洞存在于洞身的单侧，从拱顶到拱脚基本覆盖。拱顶处溶洞在初支上方浇筑1.0m厚C20混凝土作为护拱；拱腰处溶洞在初支后面砌筑2.0m厚M10浆砌片石作为护拱；仰拱处溶洞在仰拱下方浇筑C30钢筋混凝土板作为承重结构，见图1。处理时在每个溶洞位置均埋设2

4、至3个泄水孔，用于观测雨季时溶洞内水量大小。若切断原溶洞水路，则可能在施工与运营过程中由于溶洞内积水过高，导致隧道结构开裂、漏水等事故。因此处理时，必须恢复原水路，在隧道侧壁水路堵塞位置埋设直径1.0m的圆管涵作为泄水洞，将原有水路连通。图1溶洞处理示意图3.3 排水系统设置斜井洞内排水为反坡排水，采用机械排水，设置多级泵站接力排水，见图2、3。施工掌子面积水采用移动式潜水泵抽至临时集水坑(1.5X2X3m³)或就近泵站内，由工作泵将水通过管路排至前一个泵站内，如此接力排至洞外。在每个泵站两侧设置拦水坝，已施工段渗水自由漫流汇集至拦水坝后流至泵站内，同样通过接力排至洞外。图2

5、斜井排水布置纵断面示意图图3斜井排水布置平面示意图斜井全长653米，共设置5个泵站，平均每隔120m设置一个。在掌子面位置设置临时集水坑，临时集水坑的结构尺寸根据掌子面的出水情况确定。4 排水系统设置4.1 水泵选型斜井排水主要为渗水及施工用水，其水质含有岩石石屑、泥浆及喷浆回弹料等，因此采用污水污物潜水泵。洞内水量从下往上逐级递增，水泵选型时根据每级的排水量确定型号、数量及扬程。同时应考虑富余量。表1抽水设备4.2 管路管路的选择与选配的抽水设备配套，管材均采用无缝钢管。5 个泵站扬程均高于100米，为了安全起见，管路上均配置止回阀，以防发生水锤现象。4.3泵站设置根据蓄水量确定水仓的大小。

6、计算时按照排水量最大的泵站15min的排水量确定。1号泵站的排水量最大，为1700m³/d,则15min的排水量为18m³。泵站在斜井两侧各布置一个，则单个泵站的容量为9m³，其结构长3米，宽1.5米，高2米。泵站两侧均设置拦水坝，将已施工完成段沿斜井纵坡漫流的水截住并引至泵站内。由于泵站深度较深，蓄水后存在较大的安全隐患，因此在泵站四周必须设置钢管护栏，采用48mmiW管，立柱间距为1.5m,高度1.2m,在高度方向设置两层横联，钢管护栏外侧挂设安全防护网，并在泵站上采用型钢及钢板进行覆盖，防止施工人员不慎掉入泵站内。但为了方便泵站清淤，

7、需要在钢管护栏的一侧设置活动门，清淤时开启活动门，清淤完毕后关闭活动门。4.4 临时集水井设置洞内临时集水坑设置在掌子面附近，掌子面的渗水及施工用水等汇集至临时集水坑内，再通过泵站接力排至洞外。临时集水坑的大小根据现场实际的渗水量进行调整。为了安全起见，临时集水坑深度不得超过1.2m,并在集水坑四周设置警示标志。4.5 供电为了确保泵站的正常运行，不因工点问题而中断排水，从洞外引入两条380V的供电系统，一条供电，一条备用。同时在洞外配备一台500KW勺发电机，一旦停电，立即将接口引至发电机，启用发电机供电。4.6 应急措施同时，为了保证突发事故大量涌水时的排水，设置了一套应急管路。利用高压风

8、管及高压水管作为应急管路，见图4洞内管线示意图，在每个泵站处的高压风管及水管处开口，设置阀门，一旦急需抽水，立即将阀门打开，与泵站连通进行应急抽排。图4斜井洞内管线示意图5排水系统的运行及维修5.1 人员组成排水系统运行期间成立排水队，其工作内容包括各个泵站的运行情况检查及维护，泵站内沉淀物清除及供电系统的维护。排水队共6人，正负队长各1名。5.2 运行与检修 对排水队进行岗前培训，请专业人士进行指导。 排水队成员每个人均必须熟悉电工的基本知识及水泵的简单维修。 排水队分成两组白天晚上轮流值班，并填写相关记录，确保排水系统24小时正常运行。 由于水中含有石屑等杂质，因此定期组织人员对泵站的沉淀

9、物进行清理，避免长期堆积而减小泵站的容量。5.3 污水处理在洞外设置5个沉淀池对排水进行沉淀处理，沉淀的淤泥采用挖机挖除后晾干，然后统一弃至弃渣场。5.4 注意事项 抽水设专人负责，抽水工人服从队长的各项工作安排，不得以任何理由借故拒绝和推委。 交接班时，对接班人员要讲述清楚前段工作中发现的各种机械设备的异常情况和工作中应注意的事项。做好正常交接班工作，做到离岗、上岗、工作一步到位，不得拖延。 保持头脑清醒，安全第一，生产第一，质量第一，发现设备有漏电、破损、电线接头脱落等异常现象，应及时汇报、纠正。 上班时间，以工作为重，抽水工作开始后，不准开机即离人，应仔细观察水泵是否空转运行，若空转运行应重新起动。随时观察设备的运转、机械性能，保证机