某隧道排水专项施工方案

新建蒙西至华中地区铁路煤运通道土建工程MHTJ-15标隧道排水施工方案编制：审核：审批：中铁五局集团有限公司蒙华铁路MHTJ-15标段项目经理部2016年4月隧道排水施工方案1、设计依据（1）隧道施工设计图纸；（2）《铁路隧道工程施工质量验收标准》等技术规范；（3）隧道水文地质资料；（4）铁路双线隧道类似工程的相关施工图；（5）已审批的实施性施工组织设计。2、工程概况顺坡施工隧道：①石家隧道河南省三门峡市卢氏县横涧乡石家村附近，隧道穿越区地层主要为泥质粉砂岩及白云岩，隧道进口里程为DK756+236，出口里程为DK757+012，隧道全长776m，双线单洞，隧道最大埋深约80m，隧道设单面上坡，坡度为5.2‰；②白土坡隧道位于河南省三门峡市卢氏县横涧乡火石坡村，隧道穿越区地层主要为泥质粉砂岩，局部夹砂质泥岩及泥岩，隧道进口里程为DK758+340，出口里程为KD759+849，隧道全长1509m，单洞双线，隧道最大埋深约156m，隧道设单面上坡，进口DK758+340～DK758+900段560m为5.1‰的上坡，DK758+900～DK759+849段949m为5.4‰的上坡。反坡施工隧道：①文山寨隧道位于河南省三门峡市卢氏县，隧道穿越区地层较复杂，主要为泥质粉砂岩及粉砂质泥岩、砂砾岩、岩屑砂岩，隧道进口里程为DK750+670，出口里程为DK751+167，隧道全长497m，双线单洞，隧道最大埋深约87m，隧道设单面上坡加水平段，DK750+670～DK751+000段330m为5.39‰的上坡，其余为平坡段167m；②孟家坡隧道位于河南省三门峡市卢氏县横涧乡境内，隧道穿越区地水量总体较小，隧道单位长度最大涌水量为0.13m³/d.m，对隧道围岩的富水程度进行评价，为弱富水区。白土坡隧道地表水欠发育，地下水主要为孔潜隙水，根据降雨入渗法预测隧道单位长度最大涌水量为0.31m³/d.m，隧道正常涌水量为300m³/d，最大涌水量为469m³/d，属弱富水区。3、施工排水方案3.1、总体施工方案隧道施工排水份顺坡排水和反坡排水，根据现场施工情况，石家隧道和白土坡隧道为顺坡排水，文山寨隧道、孟家坡隧道和张家岭隧道为反坡排水，所有隧道均属于弱富水区或贫水区。隧道施工排水可利用排水侧沟自然排水，开挖面至仰拱面间采用机械排水；反坡排水采用分段抽排方式进行排水，施工过程中利用两侧排水沟，根据水量大小每隔一段距离设置集水坑，利用抽水机抽排至主排水管内，集水坑可采用用钢板焊接成水箱深，水箱大小可根据每个缓坡带的出水量进行制作。具体排水示意见下图。3.2、顺坡排水石家隧道和白土坡隧道为顺坡排水，隧道施工顺坡排水可利用排水侧沟自然排水，开挖面至仰拱面间采用机械排水。具体排水示意见下图。顺坡排水3.3、反坡排水文山寨隧道、孟家坡隧道和张家岭隧道为反坡排水，因隧道坡度较缓，对坡度较缓的隧道反坡道施工排水，适合采用较长距离固定式集水坑作为泵站，用小集水泵将开挖面的积水抽到最近的集水坑内，再用大功率的泥浆泵通过排水管道将水排到洞外。如下图：长距离采用的反坡排水方式示意图这种方式的优点是所需抽水机较少，需要开挖的集水坑较少，排水泵站较少，缺点是要安装水管较长，抽水机需要跟随坑道的掘进二次拆迁前移。考虑隧道反坡施工较长以及水泵扬程等因素，每座隧道每200米设置集水坑左右幅各一座。实际施工时如遇到涌水量较大时可根据具体情况加密，泵站之间采用Φ80mm排水管长距离输送，前方施工掌子面积水采用临时集水坑来收集积水，小集水泵用Φ80mm消防软管将积水收集并输送至最近的较大的集水泵站内，对两个固定式排水泵站之间积水采用洞内两侧排水沟加横沟自然汇集至高程较低的集水泵站内，由最后一级排水泵站传递至洞外污水处理池。4、设备选型配套4.1、抽水设备型号选型原则隧道排水主要为隧道渗水，同时需考虑到施工用水。水质除地下水的本身成分外，主要还有岩石、石屑、泥浆，同时还有喷射混凝土的回弹物掺杂物，所以除考虑到需排出的水量外，还应考虑到排水的成分组成。洞内水量是逐段递增，在各级泵站的水泵选型上，应按照排水能力递增原则自下而上递增选配。各级泵站排水能力应充分配备，并有一定的储备能力。隧道施工后通过对洞内水的成分组成分析，其主要水质除地下水的本身成分外，主要还有岩石、石屑、泥浆等成分，泥浆泵考虑选用高效耐磨渣浆泵。隧道内泵站间水量递增较大，为了考虑到在管理、操作维修上的方便，泵站间高差相近，选用型号相同水泵，只是在设备数量上相应增加。工作面移动水泵，采用移动轻便的水泵，实际操作根据水量大小在数量上予以增减。4.2需要配用的设备及位置表隧道选用设备一览表施工工区涌水量（m³/d）水泵型号水泵数量备用数量抽水能力文山寨隧道53100QJ8-15/3225m³/d孟家坡隧道277200QJ32-26/28820m³/d张家岭隧道52100QJ8-15/3225m³/d5、排水系统5.1、管路根据洞内水量情况，结合选配的抽水设备，隧道出口端采用小型污水泵、泥浆泵进行给水抽水，因仰拱施工为分段开挖施工，故左右两侧均应在开挖过程中留给水坑，并及时抽水，避免给水给施工带来的不利影响。5.2、集水坑设置集水坑设于洞内两侧，每隔150m～200m设置1处，同时根据隧道内出水量情况予以适当加密。临时集水坑的容量按该段5min的汇水量加上施工用水量（每工作面5-20m3/d）合计确定，也可根据实际情况进行调整大小。5.3、排水供电为确保洞内排水正常进行，不因电路问题导致抽排工作的间断，设置一条专用供电线路。5.4、其他工作面排水采用移动式水泵，管路为Φ80mm消防软管，抽排至就近泵站或临时集水坑内。为确保洞内道路无水干爽，必须修建好两侧排水沟，确保洞内渗水通过侧沟引入集水坑内，防止在洞内道路上漫流。6、管线布置排水管布置，充分考虑隧道洞内所有管线的布置形式，做到合理布置、安全使用、规范施工，具体管线布置见下图：7、污水排放洞内污水抽出后，排至洞口污水沉淀池，经三级沉淀达标后排出，沉淀池采用过滤窗连接排放。8、突泥、涌水事故处理当施工至软弱破碎、地下水发育段时，需实施超前地质探测预报，设计有超前地质钻探预报方案时，按设计进行施作，设计无超前地质预报时，一般采取超长钻眼（钻眼长度5m以上），以探知前方围岩地质情况，根据所钻探的地质情况，及时反馈至工区领导和技术室，分发生突泥、涌水事故之后，应立即启动工区制定的突泥涌水应急预案，同时根据流量大小确定引排水方案，尽快排除洞内积水，确保后续处理措施的及早进行。9、排水施工管理(1)配备足够、富裕的抽水设备，保证施工生产安全和工程进度。(2)完善各种排水机械设备的安全操作规程和维护保养细则，并向操作和维修人员交底。认真做好机械设备的管用养修，避免在进行排水时出现故障，从而影响施工。(3)配备专人负责工程排水工作，