水工隧洞排水方案

水工隧洞排水方案水工,隧洞,方案,排水目

录

1排水系统参数确定.1

1.1根本资料...1

1.2排水管道计算...2

1.3排水系统泵机配备...2

1.4电源及线路配置...2

1.5排水系统设计标准...4

2排水系统布置.4

2.1排水管线布置...4

2.2电源线路的布置...4

2.4排水系统配套设施配备...4

2.5系统运行机构...5

2.6机房、库房、值班室、工棚配置...5

3系统施工及设备安装要求.5

4系统的运行及管理.7

5系统的风险分析及方案调整.7

6质量平安保证措施.7

6.1质量保证措施...7

6.2平安保证措施...8

6.3弃碴和固体废弃物处理...8

7排水系统附图.9

我部承接的双河电站引水隧洞工程CⅡ标1#施工支洞段，自进入主洞施工以来，其洞地下水均连续不断地增加，对隧洞围岩的稳定、开挖及支护、系统及衬砌施工带来了较严重的影响，局部洞段的支护受其影响，已经出现变形情况，使洞内施工环境更加恶劣，给工程施工进度造成了很大的影响。

1#施工支洞出口设计高于主支交汇处高程，致使洞内的地下水必须完全采用抽排方式进行排水，对施工排水同时要求投入大量的机械设备、人力和管理力度，根据工程的施工情况，合理的排水方案，是解决工程质量、施工进度和改善施工环境的关键性工作。

根据1#施工支洞段的隧洞开挖揭露情况，地下水主要在上游段，上游段自开挖就已经出现地下水，随着开挖进尺的增加，截断了地下水通道，地下水逐渐增加，主洞由最初水量0.1－0.15m3/s，使增加的地下水量呈0.02m3/s·mo递增。

自今年上游开挖贯穿以后，受自然气候的影响，河道的水从隧洞取水口闸门间隙和顶部空间大量涌进隧洞，更加增加了隧洞水位，致使洞内一度遭受屡次停工的影响；下游施工也受到相应的影响；致使洞内施工机械设备和施工机具不同程度的损坏；由于洞内地下水原因，为保证洞内施工作业人员的人身平安，曾屡次撤离施工现场，使作业人员情绪，工作效率很低，严重影响工程的正常施工生产。

1排水系统参数确定

1.1根本资料

〔1〕隧洞地下水水情

到目前为止，主洞上游段水量达0.38－0.42m3/s间；下游段地下水目前亦到达0.12－0.15m3/s；河水通过隧洞取水口涌入隧洞水量在0.3m3/s左右。

〔2〕洞内电源配置情况

开挖施工阶段，布置的施工电源线路为95mm2铝芯线，其洞线长度上游近900m，下游目前到达1300余米，原电源线路只能作为照明和开挖机械设备使用，根据排水需求，必须另敷设专线。

〔3〕排水方式及实施方法

根据洞内的水情，主洞内的水随洞内的施工工程，实施“分段截流，分级抽排”方案组织排水。并将隧洞的水采取从取水口进入的水，通过水泵抽到进水口段河道，主洞上下游的水逐级抽排到施工支洞交汇处，集中抽排到施工支洞段河道。

1.2排水管道计算

1#施工支洞排水系统管道计算见表1。表1

排水管计算表任务名称部位计算公式根本资料计算结果管道选择D〔m〕F〔m2〕管径〔m〕数量〔n〕

1#施工支洞排水管取水口D=式中，D—管道直径，m

Q—管道计算流量，m3/s

υ—管道经济流速，m/s，一般取，本案取2.0Q=0.30，υ=2.00.4370.1370.302支洞Q=0.57，υ=2.00.6020.2660.306主洞上游Q=0.42，υ=2.00.5170.1940.304主洞下游Q=0.15，υ=2.00.3080.0650.201注

1.管道糙率按0.0012；2.流速按。

1.3排水系统泵机配备

根据排水管道计算情况，排水水泵的配备如表2。

表2

排水系统水泵选型及配置

单位：台水泵规格取水口主

洞施工支洞备

注上游下游WQY200－3723主排水泵WQY200－223主排水泵WQY200－18.51分排水泵WQY200－1511同上WQY200－111同上WQY200－7.5102同上WQY200－5.533同上WQY200－333同上WQY200－2.51同上WQY200－22同上

1.4电源及线路配置

〔1〕供电负荷计算

根据排水泵的配备，排水系统供电负荷计算见表3。表3

供电负荷计算表任务名称部位计算公式根本资料〔P〕顶峰负荷功率有功功率〔KW〕

1#施工支洞用电负荷量取水口P=K1K2K3〔ΣKcPd+ΣKcPm+ΣKcPn〕

式中，p—供电系统顶峰负荷时的有功率，kw；

K1—考虑未计算及的施工中发生变化的余度系统，一般取1.1～1.2；

K2—各用电设备组之间用电同时系统，一般取0.6～0.8；

K3—配电变压器和配电线路的损耗补偿系数，一般1.06；

Kc—需要系统，0.75～0.6〔泵站〕；

Pd—各用电设备组的额定容量，kw；

Pm—室内照明负荷，kw，7w/m2〔泵站〕；

Pn—室外照明负荷，kw，3w/m2〔廊道〕。74.038.83支洞508.5267.46主洞上游202.0107.41主洞下游55.532.90注

1.室外照明〔廊道〕长按3300m；2.室内〔简易房屋〕按176m2。

〔2〕排水系统变压器供电负荷需求

排水系统电机及照明有功功率达446.6kw，变压器在排水期供电系统顶峰期负荷的视在功率：

S＝＝＝595.47〔取600〕〔kvA〕〔cosφ无功未补偿时一般可取0.70～0.75，补偿后应在0.8～0.85〕

即排水系统的变压器必须到达600kvA时，可以保证正常供电需求。

1#施工支洞EPC配备了一台800kvA变压器，根据隧洞开挖及目前洞内的施工工程用电情况，原用电到达近550kw，按此情况，原800kvA变压器不能满足供电需要，需增加400kvA变压器一台才能满足供电。如无此条件，必须采取增加补偿电源供电。

〔3〕配电线路

根据工程情况，排水系统使0.38kv电压供电，采用铝芯电线供电，按“三相四线制”布线，按电压5％损失值计算，其配电线路配备如表4。表4

排水系统供电线路配备表用电部位电压〔kv〕线材选择线路长度〔m〕备

注材质截面〔mm2〕取水口0.38铝芯95105从主洞线路中接入施工支洞0.38铝芯2401170原有150线路，线路增加一条主洞上游0.38铝芯240850从支洞线路接入主洞下游0.38铝芯1501550从支洞线路接入川工局—支洞0.38铝芯2401300补偿线路，接入总配电箱简易房屋0.22铝芯70450见表8

〔4〕自备补偿电源的配备

根据排水系统的用电需求，原变压器还不能满足用电要求，当地输电线路也时有停电的情况，为保证排水系统的正常运行，需再增加自备电源，现配备柴油发电机2台，自备电源功率为330〔200+130〕kw，解决供电缺乏和停电矛盾。

1.5排水系统设计标准

根据1#施工支段主洞内目前的地下水量，通过排水管管径计算情况，排水系统设计标准如表5。表5

1#施工支洞排水系统设计标准项次项目名称说

明材料用量备

注单位数量1取水口排水

水

泵

钢管管道

电源线路泵机选用WQY200－37型

DN300热扎管

95mm2铝芯多股线台mm21201051.在隧洞K0+66m处安水泵，抽入取水口首部闸门口外20m。

2.电源线从主洞排水专线接入。2施工支洞排水水

泵

钢管管道

电源线路

柴油发电机泵机选用WQY200－37/22型

DN300热扎管

240mm2铝芯多股线

330〔200+130〕KW台mm台3/3720117021.排水管道设置在左侧风水管下分成两排布置；

2.电源线从变压器接扩，且过柴油发电机配电箱；

3.电源线布置在支洞左侧原电源线支架上；

4.柴油发电机安放在支洞出口右侧机房内。3主洞内排水

水

泵

排水管道

电源线路泵机选用WQY200－2～18.5型

DN200热扎管/帆布管

240/150mm2铝芯多股线台mm31

3200

850/15501.主洞内排水按分段截流，分级排水的方案排水；

2.排水管道布置在隧洞右侧下方距地1.0m处；

3.数量栏前者用于上游，后者用于下游。4川工局——支洞口线路240mm2铝芯线m1300补偿线路，接入总配电箱2排水系统布置

2.1排水管线布置

根据1#施工支洞段施工情况，原其支洞左侧壁上方布置有施工动力及照明线，下方布置有供风、供水管线，管线下方尚有空间可以布置排水管道，主洞施工所设置的供风、供及电源均在右侧，下方亦有位置布置排水管线，取水口可以直接敷管线在底板面。

2.2电源线路的布置

根据现场的情况，可以在原电站线支架上加装电源线路，不需另外设置支架架设电源线路。

2.4排水系统配套设施配备

为保证排水系统的正常运行，还必须配备系统的配套设施，1#施工支洞段排水系统机械设备及材料配置见表6所示。表6

排水系统配套设施配备表序号设施名称型号或说明单位数量备

注1反铲小型台1安装、开挖集水井、转运设备2配电箱动力

套3箱内配空气开关等3动力配电箱动力套1主配电箱，支洞洞口柴油发电机旁4动力配电箱动力套6分配电箱,上游2处，下游3处，支洞口1处。5油罐

25t个16简易房屋

简易m2176车间、值班室、油罐、工棚等，见表87消防器材干粉套9主洞6，支洞1，发电机1，油站12.5系统运行机构

表7

系统运行机构配备表序号机

构管理抽水发电维修司机合计1工程部2242系统运行320222292.6机房、库房、值班室、工棚配置

发电机安装在施工支洞洞口右侧，为保证系统的运行，应设置相应的简易房屋，采用M7.5浆砌石根底、空心砌块砌墙体、石棉瓦屋和木门窗，地面浇10cm混凝土，房屋四周设简易排水明沟，各种简易房屋配备见表8。

表8

系统简易房屋的设置

单位：m2发电机房配电房值班室油库工棚维修车间合计205101812310176

3系统施工及设备安装要求

〔1〕集水井

集水处于排水系统的首部，为保证集水井所处受流动水的作用不致遭到破坏，集水井拟采用Φ28钢筋做成钢筋笼，放置在集水内，钢筋笼外填满大块石渣，保证集水井的外形尺寸，有利于集中水源，集水井做法见右上图所示。

〔2〕排水管道

排水管道安装，主洞在隧洞右侧下方，施工支洞在左侧下方，取水口在底板面上，。

凡须通过路面时，需将管道埋设在路面下500mm以下，防止车辆压坏管道或致使其变形，覆盖局部可采用C20混凝土浇注〔或采用符合路面填筑材料〕，排水管道通过路面时做法见右下列图所示。

管道在拐弯部位，不能做成直弯，增加管内阻力。

排水管道安装时应要求其可靠置于地面或支架上，安装后应采取保护措施。

〔3〕泵机安装

泵机安装前应严格检查其完好率，电源线路的绝缘性能等情况，并由专人安装，按现场施工管理人员的要求进行安装。

〔4〕电源线路及配电箱

排水电源线路架设在原洞内电源线支架上，按“三相四线制”标准敷设线路，主线必须经过各主配电箱和分配电箱，总体形成电源线路的串连方式布置，采取“多级保护”措施；水泵用电必须遵循“一机一闸”用电要求，水泵均从配电箱接入，配电箱设置在隧洞侧墙〔或指定位置〕上，按配电箱安装要求进行安装，配电箱应配置断电器，漏保器及闸刀等。单机水泵采用小型配电箱。

〔6〕设备安装及抢险应急

因隧洞已经贯穿，隧洞进水口的闸门亦未完全封蔽，加之今年降雨量大，河道水量增大，不断有水涌进隧洞内，山体的地下水也难以预见。为此，需配置一台小型反铲配合排水系统的安装、运行和管理。另一作用在于：防止紧急情况下，局部大型排水设备和其他不可预见性险情发生，必需配备。使用时与工程部主管人员联系，保证排水系统的需要。

〔7〕油罐的安装

因系统设置了反铲、柴油发电机组，必须配备油库，油库采用一个25t左右油缺罐，油罐的安装必须按要求进行设置和管理，油罐设置易房屋20m2，做法同发电机组房。

〔8〕消防器材

为保证排水系统的管理要求，对整体排水系统共设置9套消防器材。

4系统的运行及管理

1#施工支洞排水系统自开始修建至正式使用，建设期预计需20d左右。

排水系统正式运行前，对抽水的人员应先进行岗前培训或交底，对整个系统制定操作及管理制度，认真填写运行情况，作好交接班制度。集水井和主洞内的排水沟应有专人负责清淤工作，实行24h值守制。

柴油发电机属补充排水系统的重要电源之一，两台机组应设备专人管，配备维护人员。

5系统的风险分析及方案调整

本次拟定的排水系统，其风险主要在两个方面：一是本次拟定的排水系统是按1#施工支洞目前的需排水量设计的，受自然气候的影响，洞内地下水情亦会发生变化，有可能还会出现更大的地下水，需再次调整排水资源投放；另一方面，是如何保证排水系统的正常运行，保证排水系统机械设备、管道和线路等的完好率，充分认识并防患是必要的。因此，考虑此情况，必要时可以从以下几个方面改良：

〔1〕施工支洞口再增加DN300管道，增加55kw水泵一台，电源线路通过计算再调整。

〔2〕对排水系统的重要设施，亦增加照明设施，增加适当的人员进行管理和指挥。

〔3〕柴油发电机应设置围护结构和防雨设施，设置管理人员的值班室，配备25t左右油罐一个，油罐的设置应符合油库管理规定。

〔4〕排水运行情况随时与工程部主管负责人取得联系，适时掌握排水动态。

6质量平安保证措施

6.1质量保证措施

针对1#施工支洞的施工条件及管理要求，施工质量应符合施工标准和操作规程，讲求科学、合理，注重管理。

〔1〕成立管理机构，对本次施工组织微观控制。

〔2〕特殊工种必须持证上岗，重要部位的操作人员必须现场交底或简单培训，再实际施工操作。

〔3〕严格按审批的《引水隧洞1#施工支洞排水系统施工方案》组织施工管理，资料发放至1#施工支洞施工管理负责人、施工队队长及其管理人员、施工班长，使参与本次的施工管理及作业人员领会施工组织设计意图，掌握施工要领。

〔4〕针对各施工部位的实际情况，编制《作业指导书》和交底，指导施工作业。

〔5〕施工过程中适时监控，全方位管理施工全过程，工程部质检员跟踪监督，掌握施工动态。

工程部质检部门，对施工的成品进行抽样检查，及时纠正质量缺陷。

〔6〕排水系统的机械设备和材料进场前，必须经过严格检查，进场前严格抽样检查，对不合格的不得进行工地。

〔7〕施工操作中，以要坚持自检、互检、交接检制度。对工程必须本着自我控制的指导思想。有隐预检要求的还必须坚持隐预检制，要牢固树立“上道工序为下道工序效劳”和“下道序就是用户”的思想，坚持做到不合格的工序不交工。

〔8〕每道工序施工后，提请EPC及监理部门验收，符合要求方可组织下道工序的施工。

〔9〕积极配合EPC和监理部门的管理，不断改良管理方法。

6.2平安保证措施

〔1〕本次的施工平安由1#施工支洞负责人兼职，