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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,隧道穿越区地层为黄土、粉砂岩、泥质砂岩、含砾砂岩及白云岩等,隧道进口里程为DK754+625,出口里程为DK756+010,全长1385m,隧道最大埋深约120m,双线单洞,隧道设单面上坡,进口~DK755+000段375m为5。0‰的上坡,DK755+000~DK755+950段900m为5.4‰的上坡,DK755+950~DK756+010段60m为5.2‰的上坡;③张家岭隧道位于河南省三门峡市卢氏县横涧乡境内,隧道穿越区地层主要为泥质粉砂岩夹砂砾岩,隧道进口里程为DK757+522.72,出口里程为DK757+816,隧道全长293。28m,双线单洞,隧道最大埋深约69m,隧道设单面上坡,坡度为6‰。2。1、气象隧址区域属豫西山地温凉湿润区,山峦重叠,沟壑纵横,地势较高,气候温凉。年平均气温摄氏12。6度左右,最高气温42。1℃,最低气温—19。1℃,最冷月平均气温0.7℃,历年平均降水量647.8mm,年平均降水量为1011.7mm,降水主要集中在7/8/9三个月。由于受地形和气候带的影响,卢氏县降水量南北差异较大。2.2、工程地质文山寨隧道隧址区覆盖层主要为第四系上更新统黏质黄土及粗圆砾土,其下为上第三系雪家沟组泥质粉砂岩夹粉砂质泥岩、砂砾岩、岩屑砂岩。孟家坡隧道位于卢氏断陷盆地内,隧址表层覆盖黄土,基岩零星出露,隧道穿越黄土,粉砂岩、泥质砂岩、含砾砂岩等软岩地层以及白云岩等可熔岩地层,围岩工程性质较差,局部浅埋,岩体破碎.石家隧道隧址表层多为黄土覆盖,穿越泥质粉砂岩、砂砾岩,局部夹少量粉砂质泥岩及泥岩,白云岩等,物探揭示隧址区域发育一断层,与洞身交于DK756+807~DK756+828,倾向小里程,推测为张性断裂断层面产状为340°∠50°,破碎带宽约30m~40m.张家岭隧道隧址出露基岩为泥质粉砂岩,砂砾岩,局部夹泥岩,泥质粉砂岩岩体产状稳定,表层基岩风化较强烈,节理产状不易量取,洞身段为弱风化泥质粉砂岩,岩体较完整,产状平缓,进出口浅埋段差异风化明显,岩体较破碎。白土坡隧道隧址出露地层为泥质粉砂岩夹泥岩,洞身为泥岩、泥质粉砂岩地层中.2。3、水文地质文山寨隧道地下水主要为孔隙潜水和基岩裂隙水,大气降水为地下水主要补给来源,水量总体较小,隧道单位长度最大涌水量为0。11m³/d.m,正常涌水量约34m³/d,最大涌水量53m³/d,属弱富水区.孟家坡隧道地表水主要为大气降水,由于黄土地层渗透性较差,大气降水入渗较少,地下水主要为第四系孔隙水,基岩裂隙水和岩溶水,隧道单位长度最大涌水量小于0.2m³/d。m,属弱富水区。石家隧道地表水主要以大气降水为主要补给来源,地下水主要为基岩裂隙水和可溶岩岩溶水,水量贫乏,隧季节变化较大,水量总体较小,隧道单位长度最大涌水量为0。073m³/d。m,正常涌水量约35m³/d,最大涌水量55m³/d,为贫水区。张家岭隧道地下水主要有孔潜隙水和基岩裂隙水及构造裂隙水,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,分析突水、涌泥可能性.若有突泥涌水可能性,有设计则按设计方案进行处理,若设计无针对性施工方案,立即上报监理部、设计院及业主等,要求设计院设计相应的施工方案,防止突泥涌水的发生.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,对每天排水情况进行记录,并对数据及时分析,以指导下步工作.(4)通过多种超前水平钻探及综合物探手段相互印证,提前确定可能发生突、涌水的位置或段落,以防发生严重的后果。(5)配备相应的发电机,出现停电时由发电机组发电进行排水。(6)在隧洞每一泵站处高压风管加设接头,在出现应急或管路检修时作为应急管道使用.施工组织设计(方案)报审表监理合同段:云桂铁路(云南段)四标施工合同段:云桂铁路(云南段)八标编号:致:铁四院(湖北)工程监理咨询有限公司云桂铁路(云南段)第四监理项目部:我单位根据施工合同的有关规定已编制完成新莲隧道2号斜井工区反坡排水专项施工方案,并经我单位技术负责人审查批准,请给予审核。附件:《新莲隧道2号斜井工区反坡排水专项施工方案》施工单位(章):负责人:日期:专业监理工程师意见:专业监理工程师:日期:总监理工程师意见:项目监理机构(章):总监理工程师:日期:注:本表一式4份,施工单位2份,监理单位1份,公司段落指挥部1份。新建铁路云桂线(云南段)八标段新莲隧道2号斜井工区反坡排水专项施工方案编制:复核:审核:中铁十九局集团公司云桂铁路(云南段)项目经理部二零一三年三月十六日新莲隧道2号斜井工区反坡排水专项施工方案一、工程概况新莲隧道位于阳宗~昆明区间,隧道按250km/小时客运专线双线隧道设计,隧道进口里程D2K720+757,出口里程D2K733+600,全长12843m。新莲隧道最大埋深约456m,最小埋深约4m.隧道辅助坑道布置采用“贯通平导+两斜井”方案,平导采用无轨单车道运输,贯通平导位于左线线路中线左侧30m,全长12938m,斜井采用无轨双车道运输,其中1#斜井与正洞相交于D2K724+000,长1507m,2号斜井与平导相交于PDK729+152,长832m。隧道进口接阳宗车站,出口接昆明南站,其中昆明车站道岔伸入隧道出口,出口D2K732+185。271~D2K733+600段为车站段,共计1414.729m.新莲隧道设计为人字坡,变坡点位置位于2号斜井工区,其中正洞变坡点里程为D2K728+530,平导变坡点里程为PDK728+553。525。新莲隧道不良地质主要为岩溶、背斜、向斜,断层、可溶岩与非可溶岩接触带等。新莲隧道分进口、1#斜井、2号斜井、出口四个作业工区组织施工。新莲隧道水文地质条件复杂.其中2号斜井工区南宁方向在D2K727+660~D2K726+230里程段穿越松茂向斜,玄武岩夹凝灰岩与灰岩接触带,玄武岩呈气孔状及杏仁状构造,岩体破碎,透水性较强。且该段均为反坡施工,在与1#斜井昆明方向贯通之前,2号斜井南宁方向需实施反坡抽排水工作.二、方案编制依据1、《新莲隧道施工图》2、《新莲隧道工程地质勘察报告》3、《铁路隧道设计规范》(TB10003~2005)4、《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》(铁建设[2007]200号)5、《铁路隧道防排水技术规范》(TB10119~2000)6、《室外排水设计规范》(GB50014~2006)7、《泵站设计规范》(GB/T50265~97)8、《铁路电力设计规范》(TB10008~2006)三、编制范围新莲隧道2号斜井工区平导昆明方向与出口段、2号斜井工区平导南宁方向与1#斜井段贯通之前,平导及正洞四个工作面均需要通过2号斜井将隧道内的积水反坡抽排到斜井洞外,待2号斜井平导昆明方向与出口贯通后,利用平导将隧道南宁方向反坡段的积水引排到新莲隧道出口,经沉淀过滤后排至白龙潭水库.因此本方案考虑2号斜井正洞及平导大小里程两个方向的排水措施,编制范围根据目前施工现状确定如下:㈠通过2号斜井反坡排水阶段1、反坡排水范围:新莲隧道2号斜井工区正洞D2K725+960~D2K730+500,长度4540m;新莲隧道2号斜井工区平导PDK725+971~PDK730+800,长度4829m。2、反坡排水时间:2012年9月~2015年12月(暂定时间)。㈡2号斜井工区与出口工区平导贯通后反坡排水阶段1、反坡排水范围:新莲隧道2号斜井工区正洞D2K728+530~新莲隧道1、2号斜井工区平导实际贯通点;新莲隧道2号斜井工区平导PDK728+553~新莲隧道1、2号斜井工区平导实际贯通点.2、反坡排水时间:2013年5月(暂定时间)~新莲隧道1、2号斜井工区平导实际贯时间。四、施工图地质情况㈠地形地貌本隧地处滇中高原东部,测区内地貌单元受构造及岩性控制明显,地势起伏较大,主体山脉大致呈北东走向,地势两侧低,中部高。高程1790~2300m,相对高差约530m,自然坡度约15°~35°,局部较陡。局部地表植被发育,为树林及灌木丛,缓坡地带均辟为耕地.测区便道纵横交错,交通条件一般,隧道进出口交通较为方便。㈡地层岩性及地质构造1、地层岩性上覆第四系全新统人工弃土(Q4q)粉质黏土;冲洪积层(Q4al+pl)及湖积层(Q4al+l)、坡洪积(Q4dl+pl)及坡残积层(Q4dl+el)粉质黏土、松软土、红黏土,上第三系(N)黏土(膨胀土),下伏地层主要为三叠系中统(T2)灰岩,二叠系上统峨眉山玄武岩组(P2β),二叠系下统栖霞与茅口组(P1q+m)灰岩、白云岩,倒石头组(Pld)页岩、砂岩夹灰岩及煤层,石炭系中上统(C2~3)灰岩夹页岩,寒武系下统龙王庙组(∈1l)白云岩、泥质灰岩夹页岩,沧浪铺组(∈1c)砂岩夹页岩,以及断层破碎带(Fbr)。㈢地质构造及地震动参数1、地质构造新莲隧道地处云南山字型构造体系中部小江断裂带上,隧道通过区处于经向构造体系。各体系构造活动强烈,具有继承性和多期复活的特点,造成本区断裂极为发育。断裂多呈经向带状或束状分布,继承性明显,控制测区古地理环境和沉积环境。2号斜井工区主要发育松茂背斜及松茂向斜,向斜东冀被断层切割,部分地层缺失.主要通过小箐断层、脚步哨向斜、脚步哨断层、松茂向斜、松茂背斜等。现分述如下:⑴小箐推测断层:D2K724+900,断层与线位相交,交角约76°.为推测断层,断层走向N6°E,倾向、倾角不明,据物异常显示,断层带宽约50~80m,断层两盘岩层均为∈1c砂岩夹页岩。断层带岩体较破碎,页岩层间褶曲较发育,层理变化较大。断层带岩体较破碎,完整性较差,对隧道影响大。⑵脚步哨向斜:D2K725+230,轴线与线路相交,交角约为85°,核部及两翼为∈1l灰岩夹页岩。向斜被第四第系粉质黏土覆盖。对隧道有一定影响。⑶脚步哨逆断层:D2K725+725,断层与线位相交,交角84°。为一倾NE逆断层,倾角60°。倾向南东,断层NE为∈1c灰岩夹页岩;NW盘岩层为T2白云岩及P2β玄武岩,岩体完整性差,地表多呈碎屑状。断层带岩性较杂,风化差异大,富水性好,对隧道影响大。⑷松茂向斜:D2K726+900,轴线与线路相交,交角约为75°,向斜核部地层为P2β玄武岩,两翼为P1q+m灰岩.对隧道影响较小。⑸松茂背斜:D2K730+000,轴线与线路相交,交角约为43°,背斜核部地层为P1q+m灰岩,两翼为P2β玄武岩。向斜核部剥蚀严重,多被第四系粉质黏土覆盖。核部岩溶洼地发育,为集水地带,对隧道有一定影响。2、地震动参数测区地震动峰值加速度为0。30g.地震动反应谱特征周期为0.40S。㈣水文地质特征1、水文地质概述⑴地表水新莲隧道地表水主要为山间沟槽流水,流量受大气降雨及上游补给控制,沟槽水逐渐汇集至水库或流向盆地灌溉农田。地表主要有三岔箐水库、七星河水库、石龙水库及松茂水库,为昆明及周边地区居民提供生活用水或者农田灌溉用水。洞身位置地表分水岭在D2K725+570附近,沿着该山脊形成区域地表分水岭。地表水以该分水岭为界,向东往阳宗盆地及其周边低洼盆地排泄,向西则往昆明盆地排泄。⑵地下水新莲隧道地下水以岩溶水及基岩裂隙水为主.岩溶发育,含水充沛,是测区的主要含水层;基岩裂隙水主要赋存于玄武岩中,少量赋存于寒武系砂岩、页岩中。次之为各断层破碎带断层水,断层具导水作用,隧道开挖过程中,极有可能将与断层相通的山间沟槽流水及水库水排进隧道.⑶地下水的迳流、排泄隧道区域地下水分水岭与地表分水岭基本一致,隧道中部山体为寒武系砂页岩组成相对隔水层,东侧以阳宗海为最低排泄基准面(水面高程1767.0~1770。75m),西侧以滇池为最低排泄基准面(水面高程1885.5~1887.4m).新莲2号斜井工区隧道脚步哨逆断层(D2K725+400~+500)至隧道出口段为松茂向背斜,除背斜核部(D2K728+750~D2K731+400)段P1q+m灰岩岩溶中等~强烈发育,背斜两翼及向斜段地表均被P2β玄武岩及第四系堆积层覆盖,降雨部分补给向斜区玄武岩深层地下水,其余多呈地表散流汇于背斜核部区补给地下水,并沿背斜轴向滇池运移。本段隧道高程约1950m,略高于滇池水位60~70m,隧道位于岩溶水垂直渗流带及季节变动带,旱季涌水量一般较小,雨季则以”过路水”为主。2、隧道涌水量预测考虑三岔箐水库及松茂水库为地下水的补给源,预测全隧最大涌水量为Q=12.4×104m3/d。新莲隧道2号斜井工区松茂向斜区段最大涌水量为Q=30946m3/d。五、新莲隧道2号斜井工区反坡排水总体方案本方案基于新莲隧道设计文件相关内容,并根据2号斜井正洞和平导已开挖段的出水情况及水文地质复查资料,对正洞和平导各工作面的反坡抽排水施工进行系统研究,结合现场实际,制定如下施工方案:㈠反坡排水总体思路新莲隧道2号斜井工区的反坡抽排水施工,采取多级泵站接力的方式进行排水,掌子面积水采用移动式污水泵抽至就近泵站或临时集水坑内,其余已施工出水地段经隧道侧沟或中心水沟自然汇集到临时集水坑内或泵站水池内,由固定排水泵站将积水经排水管路抽排至上一级排水泵站内,接力将洞内积水抽排至洞外,经污水处理池处理后排放,固定式排水泵站集水井容量按10min涌水量设计,并考虑施工和清淤方便综合确定;临时集水坑根据出水段汇水量大小确定。工作水泵数量根据其抽水能力及出水量大小设置,为防止水泵、管路损坏或突水时影响抽排水工作,必须购置足够数量的备用水泵、管路及配套零配部件。㈡主要的排水方式洞内反坡排水方式,根据反坡长度、坡度、出水量和设备情况布置管路和排水泵站,一次或分段接力排出洞外。根据隧道的实际情况,施工中采用的反坡排水系统布置方式有两种:1、集水坑接力式反坡排水针对隧道纵坡较大,排水对水泵扬程要求相对较高的问题,采用集水坑反坡道排水方式,在隧道施工过程中分段开挖反坡排水沟,在每一段的终点开挖集水坑,设置足够扬程、数量、抽水能力的水泵,通过接力的方式把积水抽至反坡的最后一个集水坑,将水抽至洞外的污水沉淀处理池后排放。图(一):集水坑接力式反坡排水方式2、长距离管道配合多台污水泵收集式反坡排水对坡度较缓的隧道反坡道施工排水,适合采用较长距离开挖固定式集水坑作为泵站,用污水泵将开挖面的积水抽到最近的集水坑内,再用大功率的自吸泵通过排水管道将水排到洞外.图(二):长距离采用的反坡排水方式(平面示意图)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,抽水设备需要跟随坑道的掘进二次拆迁前移.㈢本工程拟采用的主要排水方案新莲隧道设计为人字坡,正洞变坡点里程为D2K728+530,变坡点位于2号斜井进正洞南宁方向582米处,变坡点向南宁方向纵坡为23.5‰,向昆明方向纵坡为3‰.平导变坡点里程为PD2K728+553。525,变坡点位于2号斜井进平导南宁方向598米处,变坡点向南宁方向纵坡为23。5‰,向昆明方向纵坡为3‰。设计文件中水文地质勘探资料显示,2号斜井工区施工范围内,D2K727+690向昆明方向的岩性为二叠系下统栖霞茅口组灰岩、白云岩(Plq+m),洞身褶皱构造较发育,风化层厚度大,岩体破碎,且大部分浅埋,可溶岩段落处于岩溶水平渗流带内,岩溶中等~强烈发育,涌水风险高。D2K727+690向南宁方向的岩性为二叠系上统峨眉山玄武岩夹凝灰岩(P2β),玄武岩透水性较强,且洞身穿越松茂向斜核部,可溶岩与非可溶岩接触带等地段突水风险高。在利用斜井进行反坡排水的施工过程中,根据新莲隧道涌水量预测及隧道坡度的大小,结合现场实际情况,2号斜井工区拟采用长距离管道配合多台污水泵收集式反坡排水方案。及时在正洞左侧边墙及平导右侧边墙安装Φ150mm排水管道,利用污水泵将掌子面积水引至最近的集水井内,利用大功率自吸泵将水抽排到2号斜井与正洞交叉口处的排水泵站,由该处泵站通过接力方式将水抽排到2号斜井洞外。在2号斜工区平导与出口工区平导贯通后,根据新莲隧道涌水量预测及隧道坡度的大小,结合现场实际情况,2号斜井反坡段采用集水坑配合多级泵站接力式反坡排水的方案,考虑反坡施工距离较长及水泵扬程等因素,从18号横通道开始,向小里程方向在每个横通道内各设置一座泵站,泵站之间采用Φ300mm及Φ150mm钢管排水,掌子面积水及洞内散状出水采用在平导边墙或正洞仰拱端头开挖临时集水坑来收集,利用水泵配合消防软管将积水汇集并输送至高处的集水坑直至最近的泵站,泵站之间逐级抽排,由最后一级18号横通道泵站抽排至隧道变坡点,经平导自然顺坡排放到新莲隧道出口洞外,经过沉淀处理后流入呈贡新区白龙潭水库。新莲隧道2号斜井反坡段排水管路示意图在隧道开挖过程中,严格按设计及相关规定,固定排水设备、集水坑等设于横通道、平导错车道或边墙、正洞仰拱填充层内.均采用梯级抽排方式,掌子面设移动抽水设备。排水时间预测至2015年12月全隧贯通,贯通后所有地下水分别由正洞中心水沟及平导排出洞外,所有泵站均停止工作,并利用C20混凝土将各集水坑回填密实。㈣本方案资源配置情况根据设计文件预测隧道最大的涌水量,结合地质资料,隧道反坡坡度的大小及反坡施工长度,合理配置抽排水设备及供电设施,保证隧道在开挖过程中突发较大涌水的情况下,不影响正常施工生产。具体布置情况如下:新莲隧道2号斜井工区反坡排水主要设备、材料计划配置表序号名称单位数量功率、型号安装位置1变压器套14500KVA斜井临时横通道11000KVA18#横通道1800KVA17#横通道1800KVA16#横通道2发电机套34630KW2#斜井洞口,备用电源1375KW2#斜井洞口,备用电源3电缆m5000200003*95mm27500240mm27500120mm24水泵台822355KW离心泵固定泵站,2台备用3132KW污水泵固定泵站,3台备用3110KW污水泵移动泵站,1台备用422KW正洞工作面,2台备用437KW平导工作面,2台备用5钢管米550013500φ300mm连接钢管6000φ200mm连接钢管2000φ150mm备用6胶软管米300300φ150mm短距离使用7泵站集水井处41010*5*2m横通道中间集水井6斜井及平导8通行栈桥个101012m集水井处1、排水泵站及管线布设⑴斜井与正洞交叉口泵站泵站设于D2K729+112线路左侧斜井临时横通道内,此泵站主要考虑2号斜井平导昆明方向与出口段贯通之前使用.泵站集水坑长10m,宽5m,深2m。底板和墙身利用C20混凝土浇筑,厚度25cm,顶部铺设钢栈桥。配置355KW离心泵3台(2台使用、1台备用)、132KW污水泵2台(1台使用、1台备用),水泵使用功率合计842KW,最大抽水能力为1500m3/h(36000m3/d)。在斜井边墙安装DN300mm排水钢管2根配合355KW水泵排水,安装DN150mm排水钢管1根配合132KW水泵进行排水,每根排水钢管均安装到2号斜井洞口处,长度828m。该泵站所有设备配置在2号斜井平导昆明方向与出口平导贯通后取消,移到其它横通道泵站使用。⑵横通道泵站18#、17#、16#横通道内均设置一个固定泵站,泵站集水坑长10m,宽5m,深2m,底板和墙身利用C20混凝土浇筑,厚度25cm,顶部铺设钢栈桥。每个泵站内配置355KW离心泵3台(2台使用、1台备用)、132KW污水泵2台(1台使用、1台备用),水泵使用功率合计842KW,最大抽水能力为1500m3/h(36000m3/d)。各泵站之间距离400m,各铺设2排DN300mm和DN200mm排水钢管进行反坡排水。⑶移动泵站在正洞及平导开挖过程中,设置临时集水坑.利用橡胶软管配合DN150mm排水钢管将水抽排到最近的泵站集水坑内,钢管长按施工要求进行调整。移动泵站内配置110KW污水泵3台(2台使用、1台备用),考虑固定泵站内132KW污水泵3台参与备用,水泵最大使用功率合计726KW,最大抽水能力为1500m3/h(36000m3/d).⑷隧道工作面正洞掘进工作面配备22KW污水泵4台(2台使用,2台备用),水泵最大使用功率合计88KW,最大抽水能力为360m3/h。平导掘进工作面配备37KW污水泵4台(2台使用,2台备用),水泵最大使用功率合计148KW,最大抽水能力为550m3/h。2、电力供应系统⑴电源情况新莲隧道2号斜井电源情况:10kV大临干线电源距斜井洞口约0。1公里.⑵供电负荷分布及供电方案供电负荷分布:新莲隧道2号斜井段洞内泵站及新增的水泵。供电方案:在新莲隧道2号斜井交叉口内增设500KVA箱式变压器一台,18#横通道内增设1000KVA箱式变压器一台,17#横通道内增设800KVA箱式变压器一台,16#横通道内增设800KVA箱式变压器一台,共计增设4台变压器,总容量3100KVA。为防止停电造成抽排水工作中断,在斜井洞口附近增加3台630kVA及1台375kVA发电机作为备用电源;采用电缆挂壁敷设至各排水泵站。3、抽排水人员配备根据排水设备配置,2号斜井工区拟投入反坡排水施工人员如下表:名称工种人工(工/天)备注泵站18#横通道泵站抽水值班417#横通道泵站抽水值班416#横通道泵站抽水值班4泵站、管线维修维修工6移动泵站抽水工6电力使用、维修电工4合计28六、安全管理及应急措施1、成立2号斜井突水应急救援领导小组组长:赵永军(项目经理)副组长:张占杰(项目安全总监)、刘辉(项目总工)组员:王伟(项目安质部长)、姚虎(项目工程部长)、李金成(分部经理)、何华跃(分部安全总监)、陈科新(分部总工)、陈家海(分部副经理)、张艳杰(分部办公室主任)、张毅锋(安质部长)、李军(分部物设部长)、游涛(施工队长)应急救援领导小组主要职责:发生突水事故时,应立即逐级上报,并迅速赶往事故现场,启动应急处置预案,负责整个现场处置救援工作.及时撑握现场情况,现场制定工作方案,为实施抢险救援工作调集机械及物资,保证人员足够,物资充足。并协调落实其他有关事项。2、安全管理工作⑴隧道开挖过程中,及时做好超前地质预报工作,发现有突水迹象时,做好充分准备后再进行下步掘进施工。⑵与当地供电部门密切联系、积极沟通,确保电力供应,如有检修停电,提前通知。另自备应急发电机,若遇突发故障停电,应急发电机可确保掌子面抽水不停。⑶每日检查排水管线及排水设施,若发现损坏,及时进行维修或更换。⑷每日统计排水量,认真观察洞内涌水变化,尤其是掌子面的涌水变化,若发现现有投入的设施不能满足排水需要,及时补充。⑸洞内电力管线及导电设备绝对不能浸泡在积水内,防止漏电伤人。⑹集水坑、临时排水沟避开洞内行车位置,同时挂牌标识并设围挡,防止人员掉落及车辆沉陷。3、应急措施⑴备齐足够的应急物资,防止雨季或遇突水时能够及时投入使用.应急物资如下表所示:应急物资设备统计表序号项目单位数量备注1装载机台22挖机台13运输车辆辆34砂袋只10005救生衣件306充气筏艘27矿灯个208绝缘雨裤条209发电机组台410备用水泵台30⑵从掌子面开始每50m设报警铃一个和黄色预警灯一个,报警铃和预警灯分开设置,报警铃和预警灯开关设置在掌子面附近,最远不得超过100m,危险地段不得超过50m。⑶沿线布设应急电路,每50m设应急灯一个;报警铃、预警灯和应急灯均采取充电式蓄电池供电,并定期对蓄电池、预警灯等进行检修。⑷洞内掌子面附近、洞口值班室各设固定电话一部,并保证洞内手机信号畅通,施工现场和值班室实行24小时值班.⑸当出现突发险情的先期征兆时,开通预警灯,险情排除后关闭;当险情发生时,按响报警铃,同时开通预警灯;逃生标志采用反光涂料制成的箭头指示逃生路线,逃生标志在有应急照明灯的导坑壁或隧道边墙上双侧绘制。⑹根据综合地质超前预报资料分析成果,当判析前方可能突水并影响施工安全时,针对地下水分布情况制定注浆堵水措施。中铁十九局集团有限公司云桂铁路云南段项目经理部2013年3月16日连霍高速公路洛阳至三门峡(豫陕界)段改扩建工程TJ—10合同段(RK80+100~RK86+900)隧道防排水工程施工技术方案[标段里程:RK85+842~RK86+722;DK85+845~DK86+715]中铁十五局集团第一工程连霍洛三灵段改扩建工程TJ-10合同段二○一二年二月十一日目录TOC\o”1-3”\h\z\uHYPERLINK\l”_Toc317579147"1。编制依据3HYPERLINK\l”_Toc317579148”2。工程概况3_Toc317579150"4。安全目标4_Toc317579154”7。1测量放样5HYPERLINK\l”_Toc317579155”7。2纵横向排水管施工工艺6HYPERLINK\l”_Toc317579156”7.3环向排水管或排水板施工工艺6HYPERLINK\l”_Toc317579157”7。4防水层铺设7HYPERLINK\l”_Toc317579158"7。5施工缝处止水带施工9_Toc317579160”7.7洞身防排水施工保证措施10_Toc317579162"9.安全生产13HYPERLINK\l”_Toc317579163"10。文明施工13HYPERLINK\l”_Toc317579164”11。环境保护131。编制依据1.连霍高速公路洛阳至三门峡(豫陕界)段改扩建工程TJ10合同段施工图设计;2。交通部颁发的《公路隧道施工技术规范》、《公路工程质量检验评定标准》;3.施工现场的工程地质、水文地质、本地资源、交通情况及施工环境等调查资料;4.本企业的施工技术能力、管理水平及类似施工经验;2。工程概况青石岭隧道,左线起讫里程桩号为RK85+842~RK86+722,长880m;右线起讫里程桩号为:DK85+845~DK86+715,全长870m,属公路隧道,围岩以泥岩、灰岩为主.隧道左线平面设置为缓和曲线(A—916。515)接R=2800圆曲线,进口段纵坡为1。8%;出口段纵坡为-0.65%。隧道右线平面设置为缓和曲线(A—979。796)接R=3200圆曲线,进口段纵面为1。808%;出口段纵坡为—0。685%。均采用削竹式洞门。公路等级:高速公路设计速度:100km/h隧道建筑限界:隧道净宽:2×(0。75m+0。5m+2×3.75m+1m+1m)=2×10。75m,隧道净高5m。人行横洞净空:2。0m(宽)×2.5m(高);汽车荷载等级:公路-=1\*ROMANI级。3.质量目标质量目标为:符合设计及验收规范。具体要求为:1)杜绝施工重大质量事故,杜绝工程质量隐患,克服质量通病。2)工程一次验收合格率100%。3)施工文件真实准确,规范齐全。4。安全目标本项目安全目标为:杜绝本方案实施过程中任何安全事故发生。5.组织管理根据项目部任务划分情况成立进出口作业队,结合公司项目法管理模式及公路建设标准化管理要求,作业队拟设三室一组七班,即在作业队队长部下设工程技术室、机电室、测量组和综合室;作业层设开挖支护班、装碴运输班、立架班、喷浆班、钢筋班、衬砌班、综合班.根据人员标准化配置要求,设队长1名、副队长2名、技术主管1名、技术员3名、质检员1名、试验员1名、安全员1名、材料员2名、机电员2名.衬砌班设木工组和衬砌组,组织机构图见下图。连霍高速公路洛三段TJ10合同段连霍高速公路洛三段TJ10合同段队长游经建副队长阮存发技术主管易先宇技术室测量组机电室综合室隧道队管理框图开挖班出渣班立架班喷浆班钢筋班衬砌班综合班6.施工准备1、今年春节以后技术及测量人员上场后首先对现场各种桩橛进行检查复测效对是否满足施工放样要求,否则将重新布设。然后根据布置好的导线网和水准基点,先将初期支护成型的洞身经过复核与设计无误后,再用全站仪、水准仪进行二次衬砌各部位的精确放样。2、根据隧道防排水及二次衬砌所需材料,做好施工前采购、储存和试验取样工作。3、合理堆放材料和机具,施工班组每天都要对机具进行检查、保养。并按规范操作。4、对防排水施工作业人员进行施工前的安全培训。做到安全、文明施工.隧道防排水工程施工方案

7。1测量放样①测量放出隧道中心线,每5。0m一点。②测量放出纵向排水管平面位置,每10m一点,并用水准仪测出纵向排水管底设计标高。③测量放出矮边墙边线,每5m一点,用水准仪测出矮边墙顶标高,根据台车模板推算出矮边墙顶标高,矮边墙顶标高低于电缆沟顶20cm。具体尺寸见设计图.7.2纵横向排水管施工工艺①横向排水管每5。0m一道。保证纵向排水管中的水通过横向排水管顺利流进排水沟,横向排水管横坡为2%.且保证横向排水管顶经过电缆沟时处于电缆沟底下2cm。横向排水管在浇筑矮边墙时由钢支架支撑以保证其横坡。②根据横向排水管标高推算出纵向排水管高程。纵向排水管纵坡与路线纵坡保持一致.根据纵向排水管高程,立模浇筑20cm宽的砼带,把纵向排水管固定在砼带上(或根据纵向排水管高程,直接在初期支护砼上把纵向排水管固定,固定间距为1.5m)。纵向排水管沿两侧墙角全隧道贯通布设.③横向、纵向排水管与环向排水管用三通联接,连接处用无纺布包裹。7.3环向排水管或排水板施工工艺本隧道按不同渗水情况,将围岩防排水分为4类:Ⅰ类为涌水、突水段,即洞内在雨季时呈管状渗水形成涌水地段;Ⅱ类为滴水地段,即洞内在裂隙及断层破碎带处向下滴水或滴水呈线状线下流;Ⅲ类为渗水地段,即洞内表现为大面积岩壁湿润,局部积水不成线状下滴;Ⅳ类为无水地段,即无论雨季与否,岩壁干燥无水下滴。根据以上不同渗水类型,针对性采用以下施工方法:①Ⅰ类涌、突水段a、根据我单位以往隧道防排水施工经验,采用超前探水物探法,查明掌子面前面地下水分布情况,进行预注浆封堵。b、对隧道涌水地段一般采用环向排水管和防水板进行处理。环向排水管采用Ф100弹簧排水管排引至隧道排水沟,根据隧道涌水地段实际情况,加密布置弹簧环向(软式透水管)排水管。环向排水管沿隧道初支护表面自上而下环向铺设,两端下伸直纵向排水管,用三通与其连接。环向排水管用Φ6。5钢筋制成的环向卡环每隔1m固定。然后张挂防水板。②Ⅱ类滴水地段,滴水地段采用排水板和防水板相结合处理。排水板紧贴岩面,每隔1m钉间距为50cm的两枚悬挂锚钉,然后用钢丝把排水板固定.7。4防水层铺设青石岭隧道的防水层采用衬砌段铺设EVA复合防水板。①EVA复合防水板铺设工艺流程工艺流程为:基面修整→铺设透水管→铺设EVA复合防水板→接缝焊接→焊接检查(合格)→下道工序。②铺设前的基面平整检查喷锚的平整度,控制其宽深比小于6:1,超出规定的用细粒混凝土找平。喷锚面宽深比示意图③透水管的安设环向透水管于墙壁角处由变径三通与纵向透水管相连,为防止砂土粒浸入透水管中,透水管铺设后沿其走向用无纺布完全包住贴在基面上.④防水板的铺设A:防水板铺设和锚固:用射钉枪将吊挂肋条锚固在喷锚支护上,防水板利用小型卷扬机提升到台车上,以防水板的全幅中部对准隧道中线,根据防水板幅面大小,将防水板托起贴着喷锚支护表面铺设。渗水少水地段、Ⅳ类无水地段用张挂防水板进行处理.B:防水板施工设置防水板是保证隧道防水功能的重要措施,所选用的防水材料的质量、规格、性能等必须符合设计及规范要求.①、背面修整在张挂防水板前,将初期支护的砼表面处的钢筋头和锚杆头先切除,然后用砂浆找平;对凹凸不平部位应进行修凿补喷,使砼表面平顺圆滑。②、防水板的张挂防水板应在初期支护稳定并报监理验收合格后进行铺设。防水板张挂时应根据板的材质,确保有一定的富余长度,张挂不要过紧,在灌注砼的挤压下能够与初期支护砼密贴。防水板的长度比初期支护砼轮廓线长度大5%~10%。防水板的张挂,采用合适的作业台车。张挂时应从拱顶自上而下两侧对称悬挂。用冲气钻按防水材料上绑带的间距在初期支护砼上钻深5~10cm的孔,把拴有细钢丝的木块打入孔内,然后把钢丝与防水板上的绑带寄绑牢固。防水板表面应平顺,无折皱,无破损现象,且与洞壁密贴,松紧适度,无绷紧现象。③、防水板的搭接和焊接相邻防水板搭接长度不小于10cm,防水板的焊缝宽度符合设计规范要求,焊接时用专用热焊机焊接。防水板破损时,应用大于破损裂缝的同种材料进行补焊。焊缝、补眼应密实饱满,不得有气泡、空隙。漏焊、假焊处应补焊,若有烤焦、焊穿处,应用同样的防水板焊覆盖或按监理工程师指示处理。7.5施工缝处止水带施工用模板台车与泵送混凝土施工,采用如下的止水带安装工艺:①、根据设计衬砌厚度,把止水带置于挡头板中间,使止水带处于衬砌砼中央,每隔50cm在挡头板上紧贴止水带下钻孔。②、将制成的钢筋卡环,由待筑混凝土一侧向另一侧穿入,内侧卡紧止水带一半,另一半止水带平靠在挡头板上。③、待混凝土凝固后拆除挡头板,将止水带靠钢筋拉直、拉平,然后弯钢筋卡套上止水带。在浇砼前将施工缝进行人工凿毛处理并用高压风冲洗干净,然后进行下一板二衬砼浇注。7.6隧道边水沟及中央排水沟施工隧道边水沟设计纵坡与隧道设计纵坡一致,路缘排水边水沟采用预制,每节长度0.99米,边水沟底部采用8cm厚M20水泥砂浆调平。中央排水管设置与路线纵坡平行,安置时,可根据隧道实际超高具体情况调整。钢筋混凝土管采用离心成形,钢筋采用甲级冷拔低碳钢筋。7.7洞身防排水施工保证措施洞身段采用EVA复合防水板(一层由1.2mm厚的HDPE塑料防水板与350g/m2的无纺布复合而成)组成防水层防水,环向透水软管集中引水由纵向排水管、横向排水管排到两侧排水沟中。当隧道内可能发生涌突水地段,先超前探水查明前方地下水分布与水量后,辅以预注浆堵水与排放相结合的措施,将绝大部分地下水尽可能封堵在围岩外,少量水沿两侧排水沟排到洞外。对沉降缝处设橡胶止水带,路面水流入路两侧的边沟排到洞外.隧道结构防水是关系到工程质量、运营安全的

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