隧道抽排水方案

新建龙岩至厦门铁路 象山隧道 5 斜井及出口工程 抽排水施工方案 中国中铁隧道集团有限公司 龙厦铁路 ZD 标象山隧道出口项目部 2009 年 4 月 5 日 一 工程概况一 工程概况 象山隧道位于福建省境内 起于龙岩市曹溪镇 止于漳州市南靖县和 溪镇 设计行车速度 200km h 采用单线双洞 两条隧道并行的方案 左 右线线间距在 13m 51m 10m 间逐渐变化 左洞长度 15898m 右洞长度 15917m 为 级风险特长隧道 象山隧道 5 号斜井长度 327m 坡度 9 8 二 水文地质情况二 水文地质情况 象山隧道基本处于花岗岩 硅灰岩 砂岩地层 原设计预测全隧道正 常涌水量约 22000m3 d 917 m3 h 最大涌水量不超过 55000m3 d 2290 m3 h 施工期间 大部分地段岩体破碎 裂隙发育 裂隙贯通性较好 地下水极发育 实测最高水压达 2 5 3MPa 2008 年 补充勘探后 隧道 推算正常涌水量 53140 9 m3 d 2215 m3 h 推算雨季正常涌水量 86659 9 m3 d 3610 m3 h 推算最大涌水量达 223220m3 d 9300 m3 h 因此 水文地质极其复杂 根据补充勘测结果计算 5 斜井施工段 涌水量 1035 m3 h 2008 年 3 月 16 日 5 斜井正洞进口方向出现涌水 5 斜井内涌水量达 1200 m3 h 并且水量逐渐增大 预计最大涌水量 2000 m3 h 三 抽排水总体方案及原则三 抽排水总体方案及原则 进口方向主要利用隧道设计坡度自然排水 在翻越仰拱开挖及衬砌地 段时 采用抽排 出口方向在掌子面附近设置临时集水坑采用水泵抽排 在掌子面后方设置小型抽水泵站 二级 采用抽水机抽排 隧道内涌水 全部集中在斜井底 在斜井底设置大型抽水泵站 一级 采用抽水机集 中抽排水 四 具体抽排水方法及设备配备四 具体抽排水方法及设备配备 一 井底泵站抽排水 一 井底泵站抽排水 5 斜井进入正洞各施工作业面出水 全部汇集到井底泵站统一排出 井底泵站设置在斜井与导洞底之间的正洞内 在正洞右线右侧 YDK34 705 洞室内开挖集水坑 长 16m 宽 3 0m 深 2 5m 四周及铺底均采用 50cm 厚混凝土加固 在洞室外正洞底板也设置集水坑 长 6m 宽 3m 深 2 5m 集水坑 总容水量 165 立方米 井底泵站共安装 14 台抽水机 另 备用 3 台 安装排水管路共 11 趟 1 设备配备 抽水机设 55Kw 离心污水泵 5 台 每台流量 176 m3 h 扬程为 61m 设 75Kw 污水泵 8 台 每台流量 315 m3 h 扬程为 50m 设 132Kw 污水泵 1 台 流量每台 485 m3 h 扬程为 65m 泵站总功 率 1007Kw 备用 3 台 为预估涌水量的 1 5 倍 2 管路布置 159 出水管 9 趟计 3870m 219 出水管 1 趟计 430m 125 出水管 1 趟计 430m 从抽水机出水端口直达洞口大型沉淀池 泵站理论总排量可达 3108m3 h 3 电力配置 5 号斜井配置 3 套 10KV 高压电源 高压进洞到抽水站 的高压电缆 2 趟 其中备用 1 趟 抽水站内设 315KVA 变压器两台 设 800KVA 变压器一台 设 630KVA 变压器一台 专门为抽水机提供专用电源 并可负载 2060kw 因象山隧道施工段地处雷区 打雷时常同时停电 为 保证洞内正常排水防止淹井 洞外设 260KW 备用发电机四台 可通过两趟 高压电缆同时为泵站提供专用电源 4 线路布置 采用 2 趟高压电缆到抽水站变压器 用于泵站抽水 每台抽水机采用电缆带动工作 二 进口方向仰拱施工段抽水 二 进口方向仰拱施工段抽水 进口方向掌子面出水利用隧道坡度自然排水 所以水流经过仰拱施工 段时必须采用水泵抽排 仰拱开挖和仰拱混凝土分开施工 水流必须通过 两次抽排才能进入已衬砌段水沟内 达到自然排水 所以在仰拱开挖作业 面和仰拱混凝土作业面前面都设置临时集水坑 并采用水泵抽排 具体配 置如下 右线进口方向设备配置 6 台 7 5kw 的污水泵 8 台 5 5kw 污水泵 7 台 3kw 污水泵 左线进口方向设备配置 6 台 7 5kw 的污水泵 6 台 5 5kw 污水泵 6 台 3kw 污水泵 三 出口方向抽水 三 出口方向抽水 左右线出口方向开挖为下坡 反坡排水采用二级抽排水式 掌子面设 置临时集水坑 采用水泵抽排到二级泵站 然后通过二级泵站抽排到井底 一级泵站 然后统一排出洞外 左线掌子面配置 1 台 7 5kw 潜水泵 1 台 5 5kw 水泵和 4 台 3kw 潜水 泵 右线掌子面配置 1 台 7 5kw 潜水泵 1 台 5 5kw 水泵和 3 台 3kw 潜水 泵 二级泵站排水措施 1 设备配备 左右线各设 22Kw 抽水机 2 台 2 管路布置 左线出口方向 2 趟排污管共计 1200m 右线出口方向 设两趟排污管共计 860m 二级泵站理论总排量可达 100m3 h 3 电力配置 右线 31 通横通道口处安设一台 160KVA 变压器 供二 级泵站抽水用电 4 线路布置 自一级泵站变压器采用高压电缆到 32 通处 160KVA 变 压器 低压输出由低压线至二级泵站供电抽水 自低压线由电缆带动抽水 机工作 四 洞外污水处理 四 洞外污水处理 洞外斜井口设置大型沉淀池 分三级沉淀 沉淀池采用浆砌片石砌筑 内部砂浆抹面 混凝土铺底 沉淀池宽 5 5m 长 16m 深 3 5m 集水池 总容水量达 308 立方米 洞内污水统一抽排到沉淀池内 通过三级沉淀后 再排放到斜井口小溪内 五 人员配备五 人员配备 井底抽水泵站设置抽水人员 6 人 设置修理人员 6 人 二级泵站各设 抽水人员 3 人 各设修理人员 1 人 进口方向每处仰拱施工段设置抽水人 员 3 人 修理人员 1 人 管路工 3 人 出口掌子面抽水人员各 3 人 管路 维修 维护人员 管道工 6 人 电线路 电力设备维修 维护人员 专 职电工 3 人 抽排水配备人员共 63 人 六 应急处理方案六 应急处理方案 电力 电路 抽水机等设备双套配备 使用设备出现故障 立即启动 备用设备 并及时修复设备故障 在斜井底抽水泵站大里程方向用砂袋砌 筑挡水墙 可以加大临时积