水工隧洞排水方案

1、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.11.1基本资料11.2排水管道计算.21.3排水系统泵机配备21.4电源及线路配置21.5排水系统设计标准.42排水系统布置.42.1排水管线布置.42.2电源线路的布置.42.4排水系统配套设施配备.42.5系统运行机构.52.6机房、库房、值班室、工棚配置53系统施工及设备安装要求.54系统的运行及管理.75系统的风险分析及方案调整.76质量安全保证措施.76.1质量保证措施.76.2安全保证措施.86.3弃碴和固体废弃物处理87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

2、 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，部分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，

3、使增加的地下水量呈0.02m3/smo递增。自今年上游开挖贯通以后，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，致使洞内一度遭受多次停工的影响；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安全，曾多次撤离施工现场，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基本资料隧洞地下水水情到目前为止，主洞上游段水量达0.380.42m3/s间；下游段地下水目前亦达到0.120.15m3/s；河水通过隧洞取水口涌入隧洞水量在0.3 m3/s

4、左右。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,下游目前达到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。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项目，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基本资料计算结果DF(m)(m2)管道选择管径数量(m)(n)取水口D=Q=0.30

5、，u=2.00.4370.1370.3021支洞1式中，D一管道直径，mQ一管道计算流量，m3/sQ=0.57，u=2.00.6020.2660.3061#施工支洞排主洞上游Q=0.42，u=2.00.5170.1940.304水管主洞下游u一管道经济流速，m/s，一般取0.6-2.25，本案取 2.0 |Q=0.15，u=2.00.3080.0650.201注1.管道糙率按0.0012； 2,流速按2.0-3.0m/s。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：台水泵规格取水口施工支洞水泵规格取水口施工支洞上游下游WQY200-3723

6、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基本资料（P）高峰负荷功率有功功率（KW）取水口P = K1K2K3 ( SKcPd+SKcPm+SKcPn74.038.831支洞1式中，p一供电系统高峰负荷时的有功率，kw；508.5267.461#施主洞上游K1考虑

7、未计算及的施工中发生变化的余度系统，一般取1.1 1.2；202.0107.41工支K2各用电设备组之间用电同时系统，一般取0.60.8；洞用K3一配电变压器和配电线路的损耗补偿系数，一般1.06；电负主洞下游Kc需要系统，0.750.6 （泵站）；55.532.90荷量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）。|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高峰期负荷的视在功率：S

8、 = = =595.47 （取600）（kvA）（cos无功未补偿时一般可取0.700.75，补偿后应在0.80.85）即排水系统的变压器必须达到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项目用电情况， 原用电达到近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

9、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一支洞0.38铝芯2401300补偿线路，接入总配电箱1_简易房屋0.22 _|1_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)

10、kw,解决供电不足和停电矛盾。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51#施工支洞排水系统设计标准项次项目名称说明项次项目名称说明取水口排水水泵泵机选用WQY200-37型1钢管管道DN300热扎管电源线路95mm2铝芯多股线泵机选用WQY200-施工支洞排水水泵37/22 型钢管管道2DN300热扎管电源线路240mm2铝芯多股线 柴油发电机330 (200+130) KW单位数量台21.在隧洞K0+66m处安水泵，抽入取水口首m120部闸门口外20m。2.电源线从主洞排水专线接入。m105台3/31.排水管道设置在左侧

11、风水管下分成两排布置；m7202.电源线从变压器接扩，且过柴油发电机配m1170电箱；3.电源线布置在支洞左侧原电源线支架上；台24.柴油发电机安放在支洞出口右侧机房内。材料用量-1备注主洞内排水按分段截流，分级排水的方案排水；排水管道布置在隧洞右侧下方距地主洞内排水按分段截流，分级排水的方案排水；排水管道布置在隧洞右侧下方距地1.0m处；台m 3200m泵机选用WQY200-2-主洞内排水水泵18.5 型3排水管道DN200热扎管/帆布管电源线路240/150mm2铝芯多股线4川工局 支洞口线路240mm2铝芯线m1300补偿线路，接入总配电箱数量栏前者用于上游，后者用于下游。850/155

12、02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

13、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项目部22421系统运行3 _|202 |22292.6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浆砌石基础、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

14、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|20 |510 |18123 |10176 |3系统施工及设备安装要求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，集水井拟采用中28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。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，覆盖部分可采用C20混凝土浇注(或采用符合路面填筑材料)，排水管道通过

15、路面时做法 见右下图所示。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。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。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

16、型配电箱。设备安装及抢险应急因隧洞已经贯通，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，部分大型排水设备和其他不可 预见性险情发生，必需配备。使用时与项目部主管人员联系，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

17、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

18、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进：（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项目部主管负责人取得联系，适时掌握排水动态。6质量安全保证措施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规范和操作规程，讲求科学、合理，注重管理。（1）成

19、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，项目部质检员跟踪监督，掌握施工动态。项目部质检部门，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服务”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，不断改进管理方法。6.2安全保证措施（1）本次的施工安全由1#施工支洞负责人兼职，项目部安全员配合管理，对施工全