雪沟斜井斜井排水方案.doc

古迹坪隧道雪沟斜井抽排水施工方案一、工程概况古迹坪隧道全长9190m，设雪沟斜井与线路右线交点里程DK144+800，平面交角660,立角43751,井身斜长为1323.88m。交口段 DK144+775+825段50m设计采用V级一般衬砌结构，向进口方向DK144+775+412段363m则为级一般衬砌结构，向出口方向DK144+825+875段50m为级加强衬砌结构、DK144+875DK145+105段230m为f4-1断层，V级加强衬砌结构（详见图1）。图1 喇叭口围岩级别及衬砌结构示意图其中，交口段正洞临近f4-1断层（DK144+875DK145+105段230m），为岩溶裂隙水中等富水区，岩溶中等发育，设计正洞该段正常涌水量1435.54m3/d，可能出现最大涌水量4306.62m3/d。隧道施工通过断层带可能会发生突然涌水现象。现斜井已施工至反向平坡段内，近期开挖揭示斜0+500+25段、斜0+200+12段井身周边轮廓可见明显大面积散状流水或集中涌水。水量由最大时5649m3/d至日常3811m3/d不等（底宽0.75m梯形围堰水位高度813cm）。二、施工抽排水措施 根据目前斜井涌水情况推测，交口段附近正洞施工涌水存在的可能性极大，斜井至交口段排水施工尤为重要，古迹坪隧道雪沟斜井至正洞段施工治水方案主要采用“防排截堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，以引排水为主。1、涌水引排隧道涌水一般均以散状流水和集中涌水形式出现，结合目前施工经验，隧道拱部有大面积散状流水时喷锚混凝土很难直接喷射到位，为保证结构质量安全，施工时在钢筋网后面涌水较集中部位铺设防水板并设引水软管，将散状涌水集中引排至两侧水沟；集中涌水部位直接设置排水软管，将涌水引流至排水沟，保证喷锚混凝土能够及时足量的喷射到位。2、集水井设置在斜井反向平坡段斜0+18.5位置右侧设置大型集水井，集水井长5m，宽5m，深2.5m，集水井辅助洞室以避车洞的形式开挖支护，洞身高4.63m，长6m，宽度为7m，支护形式采用I20工字钢配合钢筋网网喷支护，工字钢间距1m，集水井身表面与相邻斜井铺地面标高保持一致，集水井四周设置1m宽人行操作平台，集水井洞顶设置2I16工字钢横梁，用于吊装固定水泵，集水井井身及人行平台统一采用C25混凝土浇注，井底采用C25混凝土找平，混凝土平均厚度不得小于20cm。进入正洞后，在DK144+792.5位置右线仰拱填充面设置临时集水箱，集水箱采用5mm厚钢板焊接成箱型，长2m，宽2m，高度1m，集水箱底部嵌入仰拱混凝土深度50cm，与正洞大里程排水沟顺接，主要用于收集正洞正向和反向涌水，正向涌水通过排水沟引排至集水箱，反向涌水通过水泵抽排至集水箱，同时在集水箱与斜井集水井间设置排水沟将积水统一引排至斜0+18.5位置的大型集水井（集水井布置示意图详见“图2”）图2 集水井平面布置示意图3、水沟设置斜井平交段斜0+00+0+25段25m设2%反坡以利井内、正洞截排水至集水井：斜0+25处铺底面以下设横向截水沟3030cm（宽高），将井身流水截入右侧排水沟后进入斜0+18.5处集水井；铺底面设单向1%横坡，斜0+00+18.5段右侧距底脚50cm设反坡排水沟5050cm（宽高）引排隧道正洞内正、反工作面施工涌水。所有排水沟与集水井的交接位置均设置铁丝过滤网，滤网网格间距不得大于2cm。4、水泵及管线设置斜井进入正洞后，正洞重庆方向利用仰拱填充面自然排水沟顺坡流入斜井井身集水井，兰州方向反坡排水统一在隧道右线设排水管抽排入嗽叭口集水箱经排水沟自然流入斜井集水井。集水井井底标高2320.15m,洞口地面标高2417.2m,高差约97m，据此集水井至洞外排水按照一级抽排方式：集水井设扬程H=172m，流量Q=280m3/h，功率W=220kw的大型渣浆泵3台，设置2道200专用排水管道将积水直接抽排至洞外；理论设计抽排水能力约20160m3/d。图3 施工排水集水井设置及设备配置示意图5、电力配置斜井抽排水电力供应采用高压进洞，在斜0+60位置左侧设置变压器存储洞室，洞室初支混凝土内部全部铺设防水板，防止渗流水散落至变压器。变压器功率为500KVA，将进洞的10KV高压转换为0.4KV动力用电。6、涌水量监测斜井洞口设置涌水流量监测梯形围堰，具体设置参数及流量计算方法如下：计算公式为Q = 1.86Bh （2-2-4）式中Q过堰流量（m3/s）；B堰槛宽（m）； 梯形堰断面图h过堰水深（m）1.86流量系数，当来水流速大于0.3m/s时， 采用1.9。常用梯形堰结构尺寸（cm） 表2-2-2 堰槛宽BbhmaxHTPDL适宜施测流量Q（L/s）25507510012515031.660.890.0119.1148.3177.58.316.625.033.341.650.013.321.630.038.346.655.08.316.625.033.341.650.08.316.625.033.341.650.026.643.260.076.393.2110.064.2110.0156.0201.7247.5293.5212106330178613651026401651009注：D和L包括安装尺寸（58cm）。安装尺寸可视实际需要适当增减；表中b = B+ ；hmax = B；H = B+5；T = B；D = P+H+5；L = b+2T+16雪沟斜井设置堰槛宽为75cm的梯形围岩，根据后期涌水量适当调整，每日两次对隧道涌水量进行观测、记录，并要求监理现场见证确认。 三、抽排水施工质量、安全保证措施 1、集水井位置24小时设专人值班，监控水泵工作情况，如有异常立即检查维修，并将备用水泵存在洞内，随时准备更换。2、洞内设专人定期清理水沟淤泥，清理集水井沉渣，检查过滤网、输水管道，如有损坏及时整修更换。3、每循环施作超前炮孔，对前方围岩情况进行预测，并检测是否有承压水、溶洞等。4、施作超前水平钻孔进行超前地质预报，水量较大地段或围岩较破碎地段每次施作2个超前水平钻孔。5、洞内设应急照明设备，同时洞内设专职电工值班，保证隧道施工用电。6、洞口值班室存放隧道涌水流量观测记录表，每天更新流量观测记录，水量如有异常及时上报分部。四、应急救援措施分部针对本工程突泥突水制定了应急救援预案，根据预案要求当洞内遇有较大涌水，立即启动应急救援响应程序，首先人员机械撤离，并逐级上报有关部门，在泵站配备对讲机一台，使工作人员便于互动、沟通，协助制定应急对策，保证施工人员安全。1、隧道突泥突水应急救援 （1）开挖时，当工作面出现突泥、突水（不属于暗河）。首先撤出工作面施工人员及机具设备，待突泥、突水情况稳定后，方可进行处理，不可冒进。 （2）其次进行洞内降水和排水，由洞外向洞内清理，疏通排水设施，降低洞内水位，尽快满足施工条件。进行钻孔卸压施作，对涌水处钻孔分流，钻孔数量根据水量而定。当涌水口被分流，集中涌水变为细流时，立即进行封堵(堵塞采用钢筋、钢管和型钢为骨架，填塞草袋、劈柴和木板),然后进行突水口引排、封堵，钻分流孔后，突水口水量相对较小，利用大直径带开关的钢管引排突水，同时在其旁边设置带开关的注浆管，接通注浆泵进行双流注浆，封堵钢管周围部分，使突水只从钢管流出。 （3）最后进行注浆作业，关闭导水钢管的开关，致使突水全部从分流孔排出，进一步在突水处压注水泥浆加固，使突水处处于安全，然后由近及远逐次向分流孔内压注水泥单液浆，以确保注浆成果和洞身稳定。采用上部弧形导坑预留核心土法、三台阶七步法等开挖方法，并辅之以超前小导管注浆止水穿越突水段。按顺序分部开挖隧道断面，施作支护。支护系统锚杆由厚壁小导管代替，施作支护时，根据渗漏水的情况，在各渗漏水处钻眼引水，设置弹簧排水管。在大面积淋水或水流量仍很大的情况下，设置多层弹簧排水管，通过弹簧排水管将水引入墙脚纵向排水管，流入排水沟将水排出洞外。富水地段备足抽水设备，加强施工用水、排水管理，防止拱脚和基底