成贵铁路隧道反坡排水设计方案说明书.doc

新 建 铁 路 成都至贵阳线成都至贵阳线 乐山之贵阳段乐山之贵阳段 成贵线成贵线 云贵段云贵段 隧道反坡排水隧道反坡排水 指导性设计方案指导性设计方案 说 明 书 全全 一一 册册 中铁二院成贵铁路配合施工项目部中铁二院成贵铁路配合施工项目部 二二 O 一五年五月一五年五月 成都成都 目目 录录 一 设计依据一 设计依据 3 二 设计范围二 设计范围 3 三 反坡排水设计方案三 反坡排水设计方案 3 一 天篷隧道 4 二 埂上隧道 8 三 玉京山隧道 14 四 下坝隧道 21 五 文阁隧道 25 六 姚家坪隧道 30 七 庙埂隧道 36 八 田坝隧道 41 九 高坡隧道 46 十 观音山隧道 53 十一 铁盔山隧道 56 十二 祝家湾隧道 61 四 施工注意事项四 施工注意事项 65 一 设计依据 1 成贵铁路有限责任公司 关于委托编制成贵铁路隧道反坡排水指导性设计图 方案的函 成贵函 2015 58 号 2 室外排水设计规范 GB50014 2006 2011 版 3 泵站设计规范 GB T50265 2010 4 铁路给水排水设计规范 TB10010 2008 二 设计范围 本次设计范围为成贵铁路云贵段隧道反坡施工段 包含玉京山隧道出口工区 庙埂隧道进口工区 高坡隧道斜井工区等 12 座隧道共 15 处反坡施工段 详见表 2 1 成贵铁路云贵段隧道反坡施工段统计表 表 2 1 序号隧道名称反坡施工工区起点里程终点里程长度 m 1 天篷隧道2 号横洞工区正洞 D2K268 593D2K270 9502357 正洞 D3K274 350D3K277 0372687 2 埂上隧道出口工区 平导 PD3K274 690PD3K277 0102320 3 玉京山隧道 出口工区正洞 D3K282 625D3K284 1641541 正洞 D3K298 081D3K298 686605 4 下坝隧道 斜井工区 斜井 XJDK0 000XJDK0 230230 横洞工区正洞 D3K303 327D3K304 5001173 5 文阁隧道 出口工区正洞 D3K306 454D3K307 410956 横洞工区正洞 D3K313 111D3K314 000889 6 姚家坪隧道 出口工区正洞 D3K317 262D3K320 2873025 7 庙埂隧道进口工区正洞 D3K321 668D3K323 1691501 正洞 D3K328 158D5K330 7722614 8 田坝隧道进口工区 平导 PDK328 150PDK330 3652215 正洞 D3K343 169D3K345 2352066 平导 PDK343 113PDK345 3002187 斜井工区 斜井 ZXJK0 000ZXJK0 244244 9 高坡隧道 出口工区正洞 D3K345 235D3K346 5401305 10 观音山隧道进口工区正洞 D3K408 879D3K409 9501071 正洞 D4K466 785D4K467 670885 11 铁盔山隧道进口工区 正洞 D4K468 300D4K468 740440 12 家祝湾隧道出口工区正洞 D3K477 380D3K478 6551275 三 反坡排水设计方案 根据隧道反坡施工段施工组织及该段涌水量 进行反坡排水方案抽水机械水 泵选型和排水管道布置等给排水工艺设计 排水设备配备预留 20 富余进行设计 各泵站均配同型号潜水排污泵一台作 为备用 一 天篷隧道 1 隧道概况 本隧进口里程 D2K262 595 出口里程 D1K271 058 全长 8463m 全隧为 单面上坡 最大坡度为 18 为满足工期要求 便于施工期间排水等问题 本隧采用 两座横洞 洞身迂回 平导 的辅助坑道方案 如图 3 1 所示 图 3 1 天篷隧道辅助坑道及施工工区布置图 2 地质概况 2 1 地层岩性 本隧上覆第四系坡残积层 Q4dl el 粉质黏土 下伏基岩为侏罗系中统上段沙溪 庙组 J2s 泥岩 砂质泥岩夹长石石英砂岩和石膏 中统下段的溪庙组 J2x 泥 岩 砂质泥岩和长石石英砂岩 中下统自流井组 J1 2zl 泥岩 砂质泥岩夹砂岩 灰岩和页岩 三叠系上统须家河组 T3xj 砂岩 泥质长石石英砂岩夹页岩 泥 岩和煤层 三叠系中统雷口坡组 T2l 下统嘉陵江组 T1j 灰岩 白云岩夹页 岩和盐溶角砾岩及石膏 2 2 地质构造 隧道范围地表地质测绘未发现有明显的断裂构造迹象 洞身发育文昌阁背斜 杉木树向斜 2 3 水文地质特征 2 3 1 地表水 隧道范围地表水主要为稻田水 季节性溪沟水 有个别沟槽四季有水 水量 随季节变化较大 以大气降水补给为主 融雪和地下水补给为辅 2 3 2 地下水 1 孔隙水 赋存于局部冲沟沟床及坡麓松散堆积层 接受大气降水和地表水补给 2 基岩裂隙水 赋存于基岩各类结构面内 主要接受大气降水的补给 隧道基岩裂隙水较发 育 富水性较好 在砂泥岩互层和泥岩地段 由于泥岩的隔水性好 基岩裂隙水 弱发育 富水性较差 3 岩溶水 主要赋存于可溶岩的溶孔 溶蚀裂隙中 通过洼地 落水洞 溶洞汇集大气 降水的补给 以岩溶下降泉 暗河的形式排出地表 隧区灰岩地段有较多溶洞 且有暗河发育 岩溶水丰富 4 构造富水带 隧区未发现有断裂构造发育 隧道进口端 出口端分别发育一背斜 向斜构 造 向斜本就是一储水构造 特别是在其核部位置 岩体较破碎 富水性好 2 3 3 地下水的补给 径流 排泄 隧区地下水主要接受大气降水的补给 地下水动态受大气降水影响 由于隧 区地形坡度陡 地面的径流条件好 大气降水后迅速沿斜坡坡面以片流的形式汇 入溪沟 一部份大气降水沿风化 溶蚀裂隙渗入地下补给地下水 地下水总的运 动方向大体为 由 E 向 W 排泄 隧道洞身为由洞身左侧向右侧排泄 隧道开挖 后使地下水的流向发生变化 隧道两侧的水均要向洞身排泄 地下水部分以泉的 形式泄出地表 形成地表 地下水相互补给的关系 段内可溶岩主要集中分布于 D2K262 595 D2K267 200 段 隧址区进口段最低排泄基准面花龙沟沟谷 高程 约为 725m 出口段最低排泄基准面为南广河 高程为 713m 2 3 4 含水岩组划分及岩层的富水性 1 孔隙含水层 第四系粉质粘土 角砾土孔隙水为弱含水层 在河谷地带 砂砾石土 碎块石土为主 受河水的补给 其富水性和透水性相对较强 2 裂隙含水层 三叠系须家河组砂岩 节理裂隙较发育 且贯通性较好 富水性较好 侏罗系为砂岩 泥岩互层 局部以泥岩为主 隔水性较好 富水性 弱 3 岩溶 裂隙含水层 三叠系雷口坡组 嘉陵江组以灰岩为主 岩溶及溶蚀 裂隙强烈发育 富水性强 4 相对隔水层 侏罗系砂泥岩和三叠系须家河组属相对隔水层 2 3 5 各含水岩系的特征及其富水性分述如下 1 侏罗系自流井组 下沙溪庙组 J1 2zl J2x 为中到厚层状砂泥岩互层 为弱含水层 2 三叠系须家河组 T3xj 由中 厚层状砂岩夹页岩和煤线 为弱 中 等含水层 3 三叠系雷口坡组 T2l 由薄 中厚层状灰岩 灰质白云岩 夹薄层泥 岩和页岩及盐溶角砾岩 区内该含水层地表岩溶强烈发育 岩溶形态主要有沿构 造节理裂隙发育的溶沟 溶缝等 河岸边上有暗河出口发育 地层为区内主要的 含水层之一 富水性强 4 三叠系嘉陵江组 T1j 由薄 中厚层状灰岩 灰质白云岩 夹薄层 泥岩和页岩及盐溶角砾岩 区内该含水层地表岩溶强烈发育 岩溶形态主要有沿 构造节理裂隙发育的溶沟 溶缝等 河岸边上有暗河出口发育 该地层为区内主 要的含水层之一 富水性强 2 3 6 隧道涌水量 结合本隧地形地质条件 岩性 各构造间相互关系及植被发育情况 推荐该 隧道平常期涌水量及雨期最大涌水量见表 3 1 隧道洞身涌水量及最大涌水量推荐表 表 3 1 分段涌水量 m3 d 分段里程 长度 m 平均埋 深 m 岩性水文地质特征 平常期雨期最大 1 D2K262 595 D2K267 200 4605150 灰岩 白 云岩夹泥 页岩 位于长官司逆断层与杉树湾 向斜之间 地表溶蚀冲沟较 多 沟内有四季常流水 暗 河 溶蚀洼地 漏斗发育 2559051180 2 D2K266 700 D2K2 66 850 15040 灰岩 白 云岩夹泥 页岩 下穿河沟 沟床内分布块石 土 地表水与隧道水力联系 大 7597 3 D1K267 200 D1K2 71 058 3858350砂泥岩 位于杉树湾向斜核部 为弱 中等含水层 富水性中等 41086162 合计84632969864939 3 隧道施工组织设计 本隧道设进口工区 1 号横洞工区 2 号横洞工区共三个工区 隧道土建施工 工期为 45 4 个月 进口工区施工正洞 3555m 1 号横洞工区施工正洞 2443m 2 号横洞工区施工正洞 2465m 其中 2 号横洞工区为反坡施工段 其各工区划分详 见图 3 1 4 反坡排水设计方案 4 1 天篷隧道 2 号横洞工区地质概况 洞身基岩为侏罗系中统沙溪庙组上段 J2s 沙溪庙组下段 J2x 和中下统 自流井组 J1 2zl 该段以砂岩和泥岩 泥质砂岩和砂质泥岩为主 隧址区内发 育杉木树向斜 向斜核部附近岩体较破碎 洞身地下水以基岩裂隙水为主 砂岩 地段易赋存地下水 地下水较丰富 由于该段泥岩和砂质泥岩多 含水量相对较 少 但因发育杉木树向斜 为储水构造 向斜核部含水量相对较丰富 本段最大 涌水量 3814m3 d 4 2 反坡排水设计方案 天篷隧道 2 号横洞工区正洞 D2K268 593 D2K270 950 段 2357m 为反坡排水 段 本次设计于反坡施工段设 3 处固定抽水泵站 并于开挖掌子面设移动泵站 移动泵站于掌子面设临时积水坑 将水即时抽入固定泵站积水坑或直接排出洞外 沉淀池 未设固定泵站前 再经固定泵站抽出洞外 排入洞口污水沉淀池后排 出 1 1 泵站 D2K270 450 设 1 泵站 原则上利用附近专用洞室 泵站按 成贵施隧附 09 89 图施作 标高 820 16m 设 DN200 排水钢管 1 根 长 159m 配备 150WQ200 22 30 潜水排污泵 1 台 水泵功率 30KW 最大抽水能力为 200m h 并配备 150WQ200 22 30 潜水排污泵 1 台作为备用 DN200 钢管直接铺设到进口 洞外污水沉淀池 标高 828 21m 经沉淀池净化处理后排放 2 2 泵站 D2K269 750 设 2 泵站 原则上利用附近专用洞室 泵站按 成贵施隧附 09 89 图施作 标高 808 90m 设 DN200 排水钢管 1 根 长 700m 配备 150WQ140 18 15 潜水排污泵 1 台 水泵功率 15KW 最大抽水能力为 140m h 并配备 150WQ140 18 15 潜水排污泵 1 台作为备用 DN200 钢管抽水到 1 泵站集 水坑 3 3 泵站 D2K269 050 设 3 泵站 原则上利用附近专用洞室 泵站按 成贵施隧附 09 89 图施作 标高 797 63m 设 DN150 排水钢管 1 根 长 700m 配备 100WQ87 28 15 潜水排污泵 1 台 水泵功率 15KW 最大抽水能力为 87m h 并 配备 100WQ87 28 15 潜水排污泵 1 台作为备用 DN150 钢管抽水到 2 泵站集水 坑 4 移动泵站 掌子面设移动泵站 不设集水坑 泵站设置终止里程为 D2K268 593 设 DN100 排水钢管 1 根 长 457m 配备 50WQ25 15 3 潜水排污泵 1 台 水泵功率 3KW 最大抽水能力 25m h 并配备 50WQ25 15 3 潜水排污泵 1 台作为备用 横洞工区各泵站设备配置情况见表 3 2 天篷隧道 2 号横洞工区各泵站设备配置情况表 表 3 2 泵站设备设备型号 功率 KW 配置数量 台或根 备用数量 台 管道长度 m 用电总功率 KW 水泵 150WQ200 22 30301130 1 泵站 管道 DN2001500 水泵 150WQ140 18 15151115 2 泵站 管道 DN2001700 水泵 100WQ87 28 15151115 3 泵站 管道 DN1501700 水泵 50WQ25 15 33113 移动泵站 管道 DN1001457 二 埂上隧道 1 隧道概况 本隧进口里程 D1K271 576 D3K277 037 全长 5461m 全隧为单面上坡 最大坡度为 30 为加快施工进度 兼顾施工通风 结合地形 地质条件 于本隧出口段左线 线路中线左侧 30m 设置平行导坑一座 详见图 3 2 所示 图 3 2 埂上隧道辅助坑道及施工工区布置图 2 地质概况 2 1 地层岩性 本隧上覆第四系坡残积层 Q4dl el 粉质黏土 下伏基岩为三迭系上统沙镇溪组 T3s 砂岩 泥质长石石英砂岩夹泥岩 页岩和煤层 三迭系中统 T2 灰岩 白云岩 泥岩 盐溶角砾岩和石膏 三迭系下统茅草铺组 T1m 灰岩 白云岩 夹泥岩 盐溶角砾岩和石膏 2 2 地质构造 本隧洞身发育有纸曹坝向斜 茶园郑断层及纸曹坝断层 2 3 水文地质特征 2 3 1 地表水 隧址区内地表水主要为稻田水 季节性溪沟水 有个别沟槽四季有水 水量 随季节变化较大 以大气降水补给为主 融雪和地下水补给为辅 2 3 2 地下水 1 孔隙水 赋存于局部冲沟沟床及坡麓松散堆积层 接受大气降水和地表水补给 2 基岩裂隙水 赋存于基岩各类结构面内 主要接受大气降水的补给 隧道基岩裂隙水较发 育 3 岩溶水 主要赋存于可溶岩的溶孔 溶蚀裂隙中 通过洼地 竖井 落水洞 溶洞汇 集大气降水的补给 以岩溶下降泉 暗河的形式排出地表 可溶岩位于水平循环 带 岩溶水丰富 4 构造富水带 隧址有断层发育 为压扭性断层和性质不明断层 断层破碎带宽数十米到上 百米不等 受区域构造影响 隧址区内岩体较破碎 地下水多沿破碎带及强烈挤 压带活动 破碎带和断层两侧的挤压带富水性较强 隧址区内断层破碎带富水带 与地表冲沟水联系密切 破碎带地下水静储量较大 2 3 3 地下水的补给 径流 排泄 隧区地下水主要接受大气降水的补给 地下水动态受大气降水影响 由于隧 区地形坡度陡 地面的径流条件好 大气降水后迅速沿斜坡坡面以片流的形式汇 入溪沟 一部分大气降水沿风化 溶蚀裂隙渗入地下补给地下水 隧道区总体地 势东高西低且岩层总体倾向西侧 洞身地下水径流方向为由东向西 即为有隧道 洞身左侧向右侧排泄 地下水部分以泉和暗河的形式泄出地表 形成地表 地 下水相互补给的关系 可溶岩主要集中分布于 D3K272 440 D3K274 350 段 均 位于水平循环带 隧址区进口段最低排泄基准面为南广河 标高约为 713m 出 口段最低排泄基准面为簸火乡南广河支流 标高为 898m 2 3 4 含水岩组划分及岩层的富水性 1 孔隙含水层 第四系粉质粘土 角砾土 碎石土孔隙含水层 为弱含水 层 在河谷地带以砂砾石土为主 受河水的补给 其富水性和透水性相对较强 2 裂隙含水层 三迭系沙镇溪组砂岩 节理裂隙较发育 且贯通性较好 富水性较好 3 岩溶 裂隙含水层 三迭系中统 下统茅草铺组以灰岩 白云岩为主 岩溶及溶蚀裂隙强烈发育 富水性强 4 相对隔水层 三迭系沙镇溪组中的泥岩和页岩为相对隔水层 2 3 5 各含水岩系的特征及其富水性分述如下 1 三迭系沙镇溪组 T3s 由中 厚层状砂岩夹页岩和煤线 为中等含水 层 2 三迭系中统 T2 由薄 中厚层状灰岩 灰质白云岩 夹薄层泥岩和 页岩及盐溶角砾岩 区内该含水层地表岩溶强烈发育 岩溶形态主要有沿构造节 理裂隙发育的溶沟 溶缝和岩溶漏斗等 河岸边上有暗河出口发育 3 三迭系茅草铺组 T1m 由薄 中厚层状灰岩 灰质白云岩 夹薄层泥 岩和页岩及盐溶角砾岩 区内该含水层地表岩溶强烈发育 岩溶形态主要有沿构 造节理裂隙发育的溶沟 溶缝等 沟槽内发育岩溶漏斗 2 3 6 隧道涌水量 结合隧区地形地质条件 岩性 各构造间相互关系及植被发育情况 推荐该 隧道平常期涌水量及雨期最大涌水量见表 3 3 隧道洞身涌水量及最大涌水量推荐表 表 3 3 分段涌水量 m3 d 分段里程 长度 m 最大埋 深 m 岩性水文地质特征 平常 期 雨期 最大 1 D3K271 573 D3K272 440 867370 砂岩 泥质长石石 英砂岩 T3s 位于杉树湾向斜北翼附 近 为中等含水层 富 水性弱 12811921 2 D3K272 440 D3K274 350 1910260 灰岩 白云岩夹泥 岩 盐溶角砾岩和 石膏 T1 T2 穿越茶园正断层 地表 为溶蚀沟谷 洼地 消 水洞发育 可能遇到岩 溶裂隙水及暗河 1798535970 3 D3K274 350 D3K277 033 2683250 砂岩 泥质长石石 英砂岩 T3s 穿越纸曹坝断层及纸曹 坝向斜构造节理发育 为中等含水层 富水性 中等 20983147 合计 D3K271 573 D3K277 033 54602136441038 3 隧道施工组织设计 本隧设进口工区 出口工区共两个工区 隧道土建工期为 49 92 个月 进口 工区正洞施工 2774m 出口工区承担正洞施工 2687m 及平导施工 2320m 其中出 口工区为反坡施工段 其各工区划分详见图 3 2 4 反坡排水设计方案 4 1 埂上隧道出口工区地质概况 洞身基岩主要为三叠系上统沙镇溪组 T3s 砂岩 泥质长石石英砂岩夹泥 岩 页岩和煤 仅出口段 D1K276 945 D1K277 040 段为灰岩 段内发育一宽缓 向斜和一断层 为富水构造 由于受构造影响 岩体节理裂隙较发育 地下水径 流顺畅 砂岩段地下水富水性中等 灰岩段岩溶强烈发育 地下水富水性好 本 段最大涌水量 3147m3 d 4 2 反坡排水设计方案 埂上隧道出口工区正洞 D3K274 350 D3K277 037 段 2687m 为反坡排水段 本次设计于反坡施工段设 3 处固定抽水泵站 并于开挖掌子面设移动泵站 移动 泵站于掌子面设临时积水坑 将水即时抽入固定泵站积水坑或直接排出洞外沉淀 池 未设固定泵站前 再经固定泵站抽出洞外 排入洞口污水沉淀池后排出 埂上隧道出口工区平导 PD3K274 690 PD3K277 010 段 2320m 为反坡排水段 本次设计于反坡施工段设 3 处固定抽水泵站 并于开挖掌子面设移动泵站 移动 泵站于掌子面设临时积水坑 将水即时抽入固定泵站积水坑或直接排出洞外沉淀 池 未设固定泵站前 再经固定泵站抽出洞外 排入洞口污水沉淀池后排出 4 2 1 出口工区正洞 D3K274 350 D3K277 037 段 1 1 泵站 D2K276 444 设 1 泵站 原则上利用附近专用洞室 泵站按 成贵施隧附 09 89 图施作 标高 974 33m 设 DN200 排水钢管 1 根 长 593m 配备 150WQ150 25 18 5 潜水排污泵 1 台 水泵功率 18 5KW 最大抽水能力为 150m h 并配备 150WQ150 25 18 5 潜水排污泵 1 台作为备用 DN200 钢管直接 铺设到进口洞外污水沉淀池 标高 992 12m 经沉淀池净化处理后排放 2 2 泵站 D2K275 744 设 2 泵站 原则上利用附近专用洞室 泵站按 成贵施隧附 09 89 图施作 标高 953 33m 设 DN175 排水钢管 1 根 长 700m 配备 100WQ87 28 15 潜水排污泵 1 台 水泵功率 15KW 最大抽水能力为 87m h 并 配备 100WQ87 28 15 潜水排污泵 1 台作为备用 DN175 钢管抽水到 1 泵站集水 坑 3 3 泵站 D3K275 044 设 3 泵站 原则上利用附近专用洞室 泵站按 成贵施隧附 09 89 图施作 标高 932 33m 设 DN125 排水钢管 1 根 长 700m 配备 80WQ40 30 7 5 潜水排污泵 1 台 水泵功率 7 5KW 最大抽水能力为 40m h 并 配备 80WQ40 30 7 5 潜水排污泵 1 台作为备用 DN125 钢管抽水到 2 泵站集水 坑 4 移动泵站 掌子面设移动泵站 不设集水坑 泵站设置终止里程为 D3K274 350 设 DN100 排水钢管 1 根 长 694m 配备 50WQ25 30 5 5 潜水排污泵 1 台 水泵功 率 5 5KW 最大抽水能力 25m h 并配备 50WQ25 30 5 5 潜水排污泵 1 台作为备 用 正洞 D3K274 350 D3K275 044 段施工期间地下水经平导排出 出口工区 正洞 各泵站设备配置情况见表 3 4 埂上隧道出口工区 正洞 各泵站设备配置情况表 表 3 4 泵站设备设备型号 功率 KW 配置数量 台或根 备用数量 台 管道长度 m 用电总功率 KW 水泵 150WQ150 25 18 518 51118 5 1 泵站 管道 DN2001593 水泵 100WQ87 28 15151115 2 泵站 管道 DN1751700 水泵 80WQ40 30 7 57 51115 3 泵站 管道 DN1251700 水泵 50WQ25 30 5 55 5115 5 移动泵站 管道 DN1001694 4 2 2 出口工区平导 PD3K274 690 PD3K277 010 段 1 1 泵站 PD3K276 444 平导内设 1 泵站 泵站按 成贵施隧附 09 89 图施作 标高 974 33m 设 DN200 排水钢管 1 根 长 566m 配备 150WQ200 30 30 潜水排污泵 1 台 水泵功率 30KW 最大抽水能力为 200m h 并配备 150WQ200 30 30 潜水 排污泵 1 台作为备用 DN200 钢管直接铺设到进口洞外污水沉淀池 标高 991 31m 经沉淀池净化处理后排放 2 2 泵站 PD3K275 744 平导内设 2 泵站 泵站按 成贵施隧附 09 89 图施作 标高 953 33m 设 DN200 排水钢管 1 根 长 700m 配备 150WQ130 30 22 潜水排污泵 1 台 水泵功率 22KW 最大抽水能力为 130m h 并配备 150WQ130 30 22 潜水 排污泵 1 台作为备用 DN200 钢管抽水到 1 泵站集水坑 3 3 泵站 PD3K275 044 平导内设 3 泵站 泵站按 成贵施隧附 09 89 图施作 标高 932 33m 设 DN175 排水钢管 1 根 长 700m 配备 100WQ87 28 15 潜水排污泵 1 台 水泵功率 15KW 最大抽水能力为 87m h 并配备 100WQ87 28 15 潜水排 污泵 1 台作为备用 DN175 钢管抽水到 2 泵站集水坑 4 移动泵站 掌子面设移动泵站 不设集水坑 泵站设置终止里程为 PD3K274 690 设 DN100 排水钢管 1 根 长 354m 配备 50WQ25 15 3 潜水排污泵 1 台 水泵功率 3KW 最大抽水能力 25m h 并配备 50WQ25 15 3 潜水排污泵 1 台作为备用 正 洞 D3K274 350 D3K275 044 段施工期间地下水经平导排出 出口工区 平导段 各泵站设备配置情况见表 3 5 埂上隧道出口工区 平导段 各泵站设备配置情况表 表 3 5 泵站设备设备型号 功率 KW 配置数量 台或根 备用数量 台 管道长度 m 用电总功率 KW 水泵 150WQ200 30 30301130 1 泵站 管道 DN2001566 水泵 150WQ130 30 22221122 2 泵站 管道 DN2001700 水泵 100WQ87 28 15151115 3 泵站 管道 DN1751700 水泵 50WQ25 15 33113 移动泵站 管道 DN1001354 三 玉京山隧道 1 隧道概况 本隧进口里程 D3K277 860 出口里程 D1K284 164 全长 6306m 全隧为 30 的单面上坡 为加快施工进度 兼顾施工通风等问题 结合地形 地质条件 本隧辅助坑 道采用 进口平导 中部横洞 方案 详见图 3 3 所示 图 3 3 玉京山隧道辅助坑道及施工工区布置图 2 地质概况 2 1 地层岩性 本隧上覆第四系冲洪积层 Q4al pl 粉质黏土 坡残积层 Q4dl el 粉质黏土 下伏基岩为三叠系茅草铺组 T1m 灰岩 白云岩夹泥质灰岩和泥岩 三叠系飞 仙关组 T1f 砂岩 泥岩夹灰岩 二叠系长兴组 P2c 灰岩 泥灰岩夹页岩和 煤 二叠系龙潭组 P2l 页岩 砂岩 泥岩 铝土岩夹煤和灰岩 二叠系下统梁 山组 P1l 泥岩 铝土岩夹页岩和煤 二叠系茅口组 P1m 灰岩 二叠系栖霞 组 P1q 灰岩 志留系石牛栏组 S1s 灰岩夹泥灰岩 志留系龙马溪组 S1l 页岩 泥岩夹灰岩 奥陶系五峰组 O3w 炭质页岩夹炭质泥灰岩 奥陶系宝塔 组 O2b 灰岩 白云岩夹泥岩 奥陶系湄潭组 O1m 页岩 砂岩夹石英砂岩和 灰岩 寒武系上统娄关山群上段 2 3ls2 及寒武系中统娄关山群 2 3ls1 白 云岩 灰岩夹砂岩和泥岩 2 2 地质构造 本隧洞身发育牛耳坡 1 平移断层 牛耳坡 2 断层 威信断层及张家边断层 2 3 水文地质特征 2 3 1 地表水 隧址区内地表水主要为稻田水 池塘水及季节性溪沟水 有个别沟槽四季有 水 水量随季节变化较大 以大气降水补给为主 融雪和地下水补给为辅 隧道 D3K283 150 D3K284 000 段左侧 450 670m 处为扎西水库 水库水 面高程约 1222m 对应段落隧道路肩高程为 1176 1198m 隧道开挖后水库有 沿至隧道洞身的岩溶管道向洞身透水 渗漏水的可能 隧道洞身D3K283 810 段顶部发育有一条小河沟 河沟内有常年流水 上游有泉水持续补给 水量 随季节变化较大 地表水有向隧道洞身渗漏的可能 2 3 2 地下水 1 孔隙水 赋存于局部冲沟沟床及坡麓松散堆积层 接受大气降水和地表水补给 2 基岩裂隙水 赋存于基岩各类结构面内 主要接受大气降水的补给 隧道基岩裂隙水较发 育 3 岩溶水 隧道洞身揭露的可溶岩有 T1m 灰岩 T1f 灰岩 P2c 灰岩 P1m q 灰岩 S1 2h 灰岩 S1s 灰岩 S1l 灰岩 O3灰岩 O2灰岩 O1m 灰岩 O1h t 灰岩 2 3ls 白云岩 白云质灰岩 其中 T1f P2c S1 2h S1l O3 O1m 分布的灰岩为夹层状 灰岩 隧道地质区测未发现大的岩溶形态 岩溶弱发育 2 3ls 主要为白云岩 白云质灰岩 地表岩溶形态主要为沿构造节理裂隙发育的溶沟 溶缝及溶孔等 无大的岩溶形态 岩溶弱发育 T1m S1s O2 O1h t 分布的灰岩夹非可溶岩 勘探及调绘中岩溶形态主要表现为溶洞 溶沟 溶缝及少量漏掉 落水洞 岩溶 管道 岩溶中等发育 为隧道岩溶水的主要补给区 P1m q 灰岩在线路上出露面 积大 岩溶强烈发育 地表岩溶洼地 漏斗 竖井 落水洞 暗河广泛分布 为 隧道岩溶水主要的补给区 4 断层破碎带裂隙水 隧址区内断裂发育 主要以压扭性正断层为主 断层破碎带宽数十米到一百 米 因而受区域构造影响 隧址区内岩体破碎 地下水多沿破碎带及强烈挤压带 活动 破碎带富水性较强 隧址区内断层破碎带富水带与地表冲沟水联系密切 破碎带地下水静储量较大 2 3 3 地下水的补给 径流 排泄 隧区地下水主要接受大气降水的补给 地下水动态受大气降水影响 由于隧 区地形坡度陡 地面的径流条件好 大气降水后迅速沿斜坡坡面以片流的形式汇 入溪沟 一部份大气降水沿风化 溶蚀裂隙渗入地下补给地下水 隧道穿过区域上的分水岭 地下水总的运动方向大体为 D3K277 745 D3K281 700 段位上由 SE 向 NW 排泄 隧道洞身为由洞身左侧向右侧排泄 D3K281 700 D3K285 124 段位上由 NW 向 SE 排泄 隧道洞身为由洞身的右侧 侧向左侧排泄 但由于在总体上隧道两侧的河沟的高程均高于隧道洞身的高程 隧道开挖后使地下水的流向发生变化 隧道两侧的水均要向洞身排泄 隧址区进口段最低排泄基准面为簸火河沟 高程约 895m 出口段最低排泄基 准面为扎西河 高程约为 1150m 2 3 4 含水岩组划分及岩层的富水性 1 孔隙含水层 第四系粉质粘土 角砾土 碎石土孔隙含水层 为弱含水 层 2 裂隙含水层 三叠系飞仙关组砂岩 二叠系长兴组 龙潭组 梁山组的 砂岩 二叠系玄武岩组的玄武岩 火山碎屑岩 志留系韩家店群 石牛栏组 龙 马溪组的砂岩 奥陶系的砂岩为弱含水层 3 岩溶 裂隙含水层 三叠系茅草铺组 二叠系栖霞组 茅口组 龙马溪 组 牛栏组可溶岩以及奥陶系和寒武系 以灰岩为主 岩溶及溶蚀裂隙中等到强 烈发育 富水性强 4 相对隔水层 三叠系飞仙关组砂质泥岩 二叠系长兴组 龙潭组 梁山 组 志留系韩家店群 龙马溪组以及奥陶系的湄潭组泥岩一般含水性较弱 属相 对隔水层 2 3 5 各含水岩系的特征及其富水性分述如下 1 三叠系下统茅草铺组 T1m 由薄 中厚层状灰岩 夹薄层泥岩和页 岩及盐溶角砾岩 区内该含水层地表岩溶中等发育 山脊处岩溶形态主要有沿构 造节理裂隙发育的溶沟 溶缝等 河岸边上暗河出口发育 2 三叠系下统飞仙关组 T1f 由薄层 中厚层状泥质砂岩和砂质泥岩 组成 局部为灰岩 为弱含水层 3 二叠系上统长兴组 P2c 灰岩 泥灰岩夹页岩 其岩溶弱发育 富 水性中等 4 二叠系上统龙潭组 P2l 以泥岩和页岩为主 间夹灰岩 泥灰岩和 砂岩 薄层状为主 局部为煤层 为弱含水层 5 二叠系上统峨眉山玄武岩组 P2 为玄武岩和火山碎屑岩 节理裂 隙较发育 富水性为弱到中等 6 二叠系下统茅口组 P1m 栖霞组 P1q 中 巨厚层状灰岩 夹厚 层状生物碎屑灰岩 泥质灰岩夹钙质泥岩 页岩等 区内该含水层地表岩溶发育 山脊处岩溶形态主要有沿构造节理裂隙发育的溶沟 溶缝等 沟谷内溶洞发育 低洼地段有岩溶漏斗发育 该地层内岩溶管道发育 该含水层为区内最主要的含 水层之一 富水性 7 二叠系下统梁山组 P1l 为砂岩 页岩夹煤层 为弱含水层 8 志留系中下统韩家店群 S1 2h 薄到中层状的砂岩和页岩 局部为泥 岩 其间夹少量的灰岩 为弱含水层 9 石牛栏组 S1s 薄层到中厚层瘤状灰岩夹泥灰岩 地表岩溶形态主 要为沿构造节理裂隙发育的溶沟 溶缝及溶孔等 沿可溶岩与非可溶岩接触面可 能发育有顺层隐伏岩溶管道 10 志留系下统龙马溪组 S1l 页岩 砂岩 泥岩夹灰岩 为弱含水层 11 奥陶系中统 O2b 为中到厚层状灰岩夹页岩 区内该含水层地表 岩溶形态主要为沿构造节理裂隙发育的溶沟 溶缝及溶孔等 岩溶中等发育 该 层为区内的主要含水层之一 富水性强 12 奥陶系下统湄潭组 O1m 为薄层状砂泥岩及页岩 局部为灰岩 为弱含水层 13 红花园组 O1h 桐梓组 O1t 为中厚层灰岩 白云岩 泥质白云 岩夹页岩 底部夹 15m 左右厚的页岩 层位稳定 成为该含水层与下部寒武系岩 溶含水层之间的相对隔水层 区内该含水层地表岩溶形态主要为沿构造节理裂隙 发育的溶沟 溶缝及溶孔等 局部见有顺层溶洞发育 14 娄山关群 2 3ls 为薄层 厚层白云质灰岩 白云岩夹灰岩局部 为砂岩和泥岩 该地层岩溶弱发育 岩体节理裂隙较发育 地表岩溶形态主要为 沿构造节理裂隙发育的溶洞 溶沟 溶缝及溶孔等 该地层富水性中等 2 3 6 隧道涌水量 结合隧区地形地质条件 岩性 各构造间相互关系及植被发育情况 推荐该 隧道平常期涌水量及雨期最大涌水量见下表 3 6 隧道洞身涌水量及最大涌水量推荐表 表 3 6 分段涌水量 平常期 Q m3 d 雨季 Q m3 d 序 号 段落 长度 m 埋深 m 岩性水文地质特征 a a 1 64 2a 1 D3K277 721 D 3K278 065 34450 可溶岩断层带富水 13402680 2 D3K278 065 D 3K279 105 1040160 非可溶岩 12522053 3 D3K279 105 D 3K280 230 1125140 可溶岩断层带富水 998919979 4 D3K280 230 D 3K281 235 1005230 非可溶岩 7821283 5 D3K281 235 D 3K284 180 2945 140 490可溶岩断层带富水 2826256525 合 计 D3K277 721 D 3K285 077 73564162582520 3 隧道施工组织设计 本隧道设进口工区 横洞工区 出口工区共 3 个工区 全隧土建总工期 46 6 个月 进口工区承担正洞施工 2555m 及 2665m 平导 横洞工区承担正洞施工 2210m 横洞施工 1460m 出口工区承担正洞施工 1539m 其中出口工区为反坡 施工 各工区划分详见图 3 3 所示 4 反坡排水设计方案 4 1 玉京山隧道出口工区地质概况 洞身穿越娄关山群地层 以白云岩为主夹砂岩和泥岩 岩溶弱发育 富水性 中等 本段最大涌水量为 29845m3 d 4 2 反坡排水设计方案 玉京山隧道出口工区正洞 D3K282 625 D3K284 164 段 1541m 为反坡排水段 本次设计于反坡施工段设 3 处固定抽水泵站 并于开挖掌子面设移动泵站 移动 泵站于掌子面设临时积水坑 将水即时抽入固定泵站积水坑或直接排出洞外沉淀 池 未设固定泵站前 再经固定泵站抽出洞外 排入洞口污水沉淀池后排出 1 1 泵站 D3K283 764 设 1 泵站 原则上利用附近专用洞室 泵站按 成贵施隧附 09 89 图施作 标高 1190 74m 设 DN350 排水钢管 2 根 每根长 400m 共长 800m 配备 250WQ650 22 75 潜水排污泵 2 台 每台水泵功率 75KW 水泵总功 率 150KW 最大抽水能力为 1300m h 并配备 250WQ650 22 75 潜水排污泵 1 台作为备用 DN300 钢管直接铺设到进口洞外污水沉淀池 标高 1201 62m 经 沉淀池净化处理后排放 2 2 泵站 D3K283 364 设 2 泵站 原则上利用附近专用洞室 泵站按 成贵施隧附 09 89 图施作 标高 1179 86m 设 DN300 排水钢管 2 根 每根长 400m 共长 800m 配备 250WQ500 24 55 潜水排污泵 2 台 每台水泵功率 55KW 水泵总功 率 110KW 最大抽水能力为 1000m h 并配备 250WQ500 24 55 潜水排污泵 1 台作为备用 DN300 钢管抽水到 1 泵站集水坑 3 3 泵站 D3K282 964 设 3 泵站 原则上利用附近专用洞室 泵站按 成贵施隧附 09 89 图施作 标高 1168 98m 设 DN350 排水钢管 1 根 长 400m 配备 250WQ650 22 75 潜水排污泵 1 台 水泵功率 75KW 最大抽水能力为 650m h 并配备 250WQ650 22 75 潜水排污泵 1 台作为备用 DN350 钢管抽水到 2 泵站集 水坑 4 移动泵站 掌子面设移动泵站 不设集水坑 泵站设置终止里程为 D3K282 625 设 DN250 排水钢管 1 根 长 339m 配备 200WQ300 22 37 潜水排污泵 1 台 水泵 功率 37KW 最大抽水能力 300m h 并配备 200WQ300 22 37 潜水排污泵 1 台作 为备用 出口工区各泵站设备配置情况见表 3 7 玉京山隧道出口工区各泵站设备配置情况表 表 3 7 泵站设备设备型号 功率 KW 配置数量 台或根 备用数量 台 管道长度 m 用电总功率 KW 水泵 250WQ650 22 757521150 1 泵站 管道 DN3502800 水泵 250WQ500 24 555521110 2 泵站 管道 DN3002800 水泵 250WQ650 22 75751175 3 泵站 管道 DN1501400 水泵 200WQ300 22 37371137 移动泵站 管道 DN2501339 四 下坝隧道 1 隧道概况 隧道进口里程 D3K296 480 出口里程 D3K300 264 全长 3784m 全隧为 10 4 的单面下坡 为满足施工工期要求 解决施工通风 结合地形 地质条件 于隧道中部设 置一座斜井斜井 详见图 3 4 所示 图 3 4 下坝隧道辅助坑道及施工工区布置图 2 地质概况 2 1 地层岩性 本隧上覆第四系全新统坡残积层 Q4dl el 粉质黏土 下伏基岩为侏罗系中统 上沙溪庙组 J2s 砂质泥岩 泥质砂岩与长石砂岩互层夹泥岩 侏罗系中统下沙 溪庙组 J2x 长石砂岩 泥质砂岩 铁质泥岩夹页岩 侏罗系中下统自流井群 J1 2zl 砂质泥岩 泥质砂岩 砂岩 泥岩夹页岩 侏罗系下统香溪组 J1x 砂质泥岩 砂岩夹页岩 三叠系上统沙镇溪组 T3s 砂岩 泥岩夹煤线 三叠系 中统狮子山组 T2sh 灰岩夹白云岩及角砾状白云岩 局部夹膏岩假晶 三叠系 中统松子坎组 T2s 灰岩夹白云岩 少量泥岩 三叠系下统茅草铺组 T1m 白 云岩 三叠系下统飞仙关组 T1f 泥质砂岩 砂质泥岩 偶夹灰岩 二叠系上统 长兴组 P2c 泥质灰岩夹砂质泥岩 泥质砂岩 煤层 2 2 地质构造 本隧位于云贵高原北部扬子准地台滇东台褶带 洞身发育石坎向斜 2 3 水文地质特征 2 3 1 地表水 测区降雨量丰富 地形陡峻 隧道进口的潘家沟溪沟为最大的地表水体 为常年性溪 沟 流量 20 50L S 2 3 2 地下水 1 孔隙水 赋存于地表粉质黏土 块石土中 接受大气降水和地表水补给 孔隙水补给差 径 流排泄条件好 含量弱 2 裂隙水 赋存并运移于基岩各类结构面 破碎带内 主要接受大气降水的补给 3 岩溶水 主要赋存于可溶岩的溶孔 溶蚀裂隙中 通过洼地 竖井 落水洞 溶洞汇集大气 降水的补给 以岩溶下降泉 暗河的形式排出地表 2 3 3 地下水的补给 径流 排泄 石坎向斜是区域的主要构造之一 是一个完整的水文地质单元 具有独立的补给 径流 排泄系统 隧区地下水主要接受大气降水的补给 地下水动态受大气降水影响 由于隧区地形 坡度陡 地面的径流条件好 大气降水后迅速沿斜坡坡面以片流的形式汇入溪沟 一部 份大气降水沿风化 溶蚀裂隙渗入地下补给地下水 岩溶水主要赋存于上述可溶岩的溶 孔 溶蚀裂隙及岩溶管道中 大气降雨形成的地表水沿竖直岩溶管道向深部补给 该类 水由于受可溶岩中碳酸钙含量的高低而富水程度不同 该类水地下静态储量较大 全区地下水以泉井 暗河等的形式泄出地表 隧区附近最低排泄基准面为隧道左侧 的扎西河 最低高程约 1018m 整个隧道地表水 地下水总体趋势为从左往右排泄 2 3 4 含水岩组划分及岩层的富水性 1 孔隙含水层 第四系软土 松软土 粉质黏土 为弱含水层 富水性和透水性弱 块石土为强含水层 富水性和透水性较强 2 裂隙含水层 上沙溪庙组 下沙溪庙组 自流井群 香溪组 沙镇溪组的砂岩 泥质砂岩为中等含水层 富水性 透水性中等 3 岩溶 裂隙含水层 狮子山组 松子坎组 茅草铺组 岩性以灰岩 白云岩为主 岩溶及溶蚀裂隙较为发育 富水性中等 强 4 相对隔水层 上沙溪庙组 下沙溪庙组 自流井群 香溪组 沙镇溪组飞仙关组 泥岩 砂质泥岩 页岩等 一般含水性弱 属相对隔水层 2 3 5 隧道涌水量 结合隧区地形地质条件 岩性相互关系及植被发育情况 推荐该隧道正常涌水量约 18362m3 d 最大涌水量约为 43846m3 d 各段推荐涌水量如表 3 8 隧道洞身涌水量及最大涌水量推荐表 表 3 8 分段涌水量 m3 d 分段里程区域 长度 m 平常期雨季最大 1D3K297 110 D3K297 950840967224779 2D3K297 950 D3K298 140 可溶岩 190374010252 3D3K296 485 D3K297 11062513212456 4D3K298 140 D3K298 7606209751630 5D3K298 760 D3K300 260 非可 溶岩 150626564729 合计1836443846 3 隧道施工组织设计 本隧设进口工区 出口工区 斜井工区共三个工区 土建工期为39 35个月 进口工区承担正洞施工600m 斜井工区承担斜井施工235m 正洞施工605m 出口工区承担正洞施工2579m 其中进口工区为反坡施工工区 其工区划分详 见图3 4所示 4 反坡排水设计方案 4 1 下坝隧道斜井工区地质概况 D3K298 081 140 段围岩为狮子山组的灰岩夹白云岩及角砾状白云岩局部夹 膏岩假晶 岩溶强烈发育 地下水以岩溶裂隙水 管道水为主 该段地下水富集 D3K298 140 686 段围岩为 T3s J1x 砂岩 泥岩 泥质砂岩 砂质泥岩夹煤线 页岩等 D3K298 640 D3K298 686 段含油页岩 地下水以裂隙水为主 富水性 透水性中等 D3K298 081 686 段最大涌水量为 6100m3 d 斜井洞身位于侏罗系中下统自流井组 J1 2zl 地层 地层岩性为砂质泥岩 泥质砂岩 砂岩 泥岩夹油页岩 穿越地层富水性较弱 斜井最大涌水量为 1200m3 d 4 2 反坡排水设计方案 下坝隧道斜井工区正洞 D3K298 081 D3K298 686 段 605m 为反坡排水段 本 次设计于反坡施工段设 3 处固定抽水泵站 并于开挖掌子面设移动泵站 移动泵 站于掌子面设临时积水坑 将水即时抽入固定泵站积水坑或直接排出洞外沉淀池 未设固定泵站前 再经固定泵站抽出洞外 排入洞口污水沉淀池后排出 其 中 D3K298 081 400 段 319m 地下水顺坡流入泵站排出 1 1 泵站 XJDK0 125 斜井内 1 泵站 泵站按 成贵施隧附 09 89 图施作 标高 1147 67m 设 DN250 排水钢管 1 根 长 105m 配备 250WQ400 34 55 潜水排污 泵 1 台 水泵功率 55KW 最大抽水能力为 400m h 并配备 250WQ400 34 55 潜水排污泵 1 台作为备用 DN250 钢管直接铺设到进口洞外污水沉淀池 标高 1170 08m 经沉淀池净化处理后排放 2 2 泵站 XJDK0 000 斜井内 2 泵站 泵站按 成贵施隧附 09 89 图施作 标高 1125 25m 设 DN250 排水钢管 1 根 长 125m 配备 250WQ400 34 55 潜水排污 泵 1 台 水泵功率 55KW 最大抽水能力为 400m h 并配备 250WQ400 34 55 潜 水排污泵 1 台作为备用 DN250 钢管抽水到 1 泵站集水坑 3 3 泵站 D3K298 481 设 3 泵站 原则上利用附近专用洞室 泵站按 成贵施隧附 09 89 图施作 标高 932 33m 设 DN175 排水钢管 1 根 长 400m 配备 250WQ250 17 22 潜水排污泵 1 台 水泵功率 22KW 最大抽水能力为 250m h 并配备