燕山隧道斜井正洞反坡排水施工方案正洞样本

1、中国中快中铁陡道集团有限公司CJnXA RMLW的 TTXNET, GROITPCO.ITIJ新建张家口至唐山铁路 ZTSG-2标段燕山隧道4#斜井正洞反坡排水施工方案中国中铁编制：审核：审批：中铁隧道集团张唐铁路项目经理部二一二年六月二日燕山隧道 4#斜井正洞反坡排水施工方案一、编制依据1、燕山隧道相关设计文件及图纸资料 ;2、隧道施工规范 ;3、燕山隧道施工组织设计 ;4、适用于铁路施工的规范、 标准等文件 ;二、编制原则1、斜井及经过斜井施工正洞段均为反坡排水 , 经过移动潜水泵将水抽至集水箱 , 再由集水箱抽至泵站排至洞外沉淀池 , 再由沉淀池排至河道内。2、在施工发生大涌水时 , 水

2、量超出泵站的能力 , 将下坡段掌子面段作为临时水仓 可是必须保证施工人员及机械设备能够有及时撤离掌子面。3、如涌水量大 , 产生了灾难性的后果 , 在确保抢险人员生命安全的情况下 , 及时 采取有效的抢救方案 , 减少人员伤亡程度 , 降低灾害损失 , 积极组织人力、 物力、 财 力全力抢险救灾 , 处理涌水 , 尽快恢复正常施工生产。三、工程概况燕山隧道位于河北省张家口市境内 ,隧道起迄里程 DK52+950- DK74+106右线 YDK52+96YDK74+114),全长21154m右线21153m)。隧道为双洞单线隧道,最大埋深 557m洞内线路纵坡为5.1 %。的单面坡,出口端位于曲

3、线上,其余均位于直线上。燕山隧道4#斜井采用无轨运输双车道斜井,斜井平距1465m,斜长度为1472m斜 井与正洞交于 DK64+300, 夹角为 49, 斜井井口与井底高差为 143.63m, 从洞口到洞 底每隔250m设置一处长度为25m 坡度为3%勺缓坡段。按照当前的隧道施工组织设计安排承担左线进口方向改DK63+407- DK64+300段,长度893m的施工,左线出口方向改 DK64+300-DK65+042段,长度742m的施工；同时 施工右线进口方向改 DK63+413-DK64+306段，长度893m的施工，右线出口方向改 DK64+306- DK65+060段,长度 754m

4、的施工。四、工程地质根据区内水文地质调查及对图纸资料的设计情况 , 区内地下水发育 , 涌水情况统计见下表。表1 4#斜井涌水量统计表序 号里程正常涌水量Qst( m 3/d)最大涌水量3Qmax( m/d)渗透系数(m/d)地质情况14斜14+654 斜 10+18/215.270.035新黄土，黄褐色，粉质 粘土，粗圆砾土，卵石 土，粗角斜长片麻岩，弱风化,(WT2-2) 4 斜 4+004+75, ( WT1-1) 4 斜 4+854 斜 5+25,(WT2-3) 4 斜 7+254 斜7+55低阻异常段，呈散体状结构。24斜10+184 斜 8+6835010000.03534斜8+6

5、84 斜 5+60100025000.03544斜5+604 斜 0+0045000.030角闪斜长片麻岩，弱风 化，(WT2-1) 4 斜 1+5 0 4斜3+00低阻异常段, 节理发育，呈碎石状结 构。表2 4#斜井进正洞(左线)设计涌水量统计表序 号里程正常涌水量Qst( m 3/d)最大涌水量Qmax( nVd)渗透系数(m/d)地质情况1改DK63+407- 改 DK64+5305000110000.030角闪斜长片麻岩，弱风 化(WT1-9)改DK63+37改 DK63+450, 呈碎石状结构。(WT1-10) 改 DK64+415 改 DK64+533低阻异常段 (F10) ,(

6、F10)物探推测断层带，呈碎石状结构。2改DK64+530- 改 DK65+042750010.300改 DK64+530 改 DK64+690段,断层破碎带，呈散体状结构。改DK64+69C改 DK64+882段，角闪斜长片麻岩， 弱风化，呈碎石状结构。改 DK64+882 改 DK66+042段,角闪斜长片麻岩，弱风化，断层破 碎带，(WT1-11)改DK64+900-改 DK65+020, 低阻异常段，呈散体状 结构。表3 4#斜井进正洞(右线)设计涌水量统计表序 号里程段正常涌水量Qst( m 3/d)最大涌水量Qmax( nVd)渗透系数(m/d)地质情况1改YDK63+413 改Y

7、DK64+510450080000.030角闪斜长片麻岩，弱风 化物探推测断层带，呈 碎石状结构；节理裂隙 发育，呈块状结构；角 闪斜长片麻岩，弱风化， 物探异常段，断层破碎 带，节理裂隙发育，呈 碎石状结构。2改YDK64+510 改YDK65+0608000170000.30改 DK64+510- DK64+698 段,断层破碎带，呈散体 状结构。改DK64+69改 DK64+860段,角闪斜长 片麻岩，弱风化,节理裂 隙发育，呈碎石状结构。改 DK64+698- DK65+060 段,角闪斜长片麻岩, 弱风化，断层破碎带，呈 散体状结构。从上表中可见,斜井设计正常涌水总量为 3350mV

8、d,正常最大涌水总量为8215.27H7d。正洞左线设计正常涌水总量为 12500mVd,正常最大涌水总量为 23000nVd;正洞右线设计正常涌水总量为 12500mVd,正常最大涌水总量为25000nVd。五、抽水形式选择斜井主排水采用2级泵站接力抽排的形式。为了防止突然大规模涌水或是停电造成的大型抽水设备、电力设施被水淹没，在距斜井井底120m处设置大型抽水站,并由高压电缆将洞外10KV高压电引入洞内,在抽 水站旁设置大容量变压器1台。斜井与正洞交汇处设置集水坑，水经沉淀后由大流量单 级离心泵抽至大型抽水站，最后由大型抽水机直接抽至洞外。六、设备选型及管路布置考虑施工期间的注浆止水等堵水

9、措施的采取，施工期间的斜井及正洞的正常总水量按照 10000m3/d 考虑 , 即 416.7m3/h 。斜井斜长度 1472m, 斜井井口与井底高差143.63m。排水管使用2趟 200mnt勺排水管路(2趟 200mnt勺高压风管为备用)。( 1)、 水站座泵选择3在流量 Q=416.7m3/h 时, 管路损失计算过程如下 :V=Q/F=Q/冗 r2= 416.7 - (3.14 X 0.001 X 3600)=3.68m3/s;V2/2g=3.68 - (2 X 9.81)=0.187m/s;H沿损失=X L/D X V2/2g=0.02 X 1472-0. 2X 0. 187=27.5

10、2mH局损失=(止回阀2个,约1%+90弯头1个,约3%) =101 X 4%=4.04mH 总损失=27.52+4.04=31.56m其中V:流速,Q:流量,F:管路截面积,入：沿程阻力系数,L:管路长度,D:管 路直径。根据以上计算 , 水泵扬程应大于 143.63m+31.56m-12.72=162.47m, 选用 4 台 D280-45X 4 型泵,流量 Q=280ri/h 时，扬程 H=180m,配用电机：N=220kW/380V,能满 足要求。 2 台同时工作 , 1 台备用 , 1 台检修。( 2)、 井底水站水泵选择井底水站至大型抽水站坡段长度为 120m, 按照坡度为 10.

11、6%计算高差为 12.72m, 经过相同计算可知井底泵站配置 150WQ-200-30-30 型号, 流量 Q=200 m3/h 时, 扬程 H=30n/勺无堵塞潜水污水泵5台,3台工作,1台备用,1台检修。( 3)、 斜井及正洞施工排水平面布置图张家口小型泵站沉图例:排水管道排水沟斜h井n 洞 口器压 室室斜井大泵卜型唐山11i4 ,11横 通 道|411,i|i横 通 道U 隧道右线f隧道左线小型泵站淀池4#斜井及正洞施工排水平面布置示意图七、水仓设置斜井最大设计涌水量为lOOOOnVd。水仓的容量根据设计文件,即水仓容量按30min 的汇水量设计,30min的最大汇水量为208nn,抽水泵站水箱按20mx 2mx 3m=12O3m水 箱旁设置4台D28O-45X 4型泵压水经过排水管路排至洞外沉淀池。井底集水仓容积按1Omx 4mx 3m=12On考虑,集水仓中间设置隔离墙（预留排水缺 口