排水论文

目录临海、深埋、陡下坡隧洞施工排水摘要。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1一、国内外水平及发展趋势。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1二、本工程特点。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1三、施工排水设计理念。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2四、施工排水的改进。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。24.1既有现状。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。24.2根据出现特大涌水事件我部采取了如下相关措施。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。54.2.1对各施工通道进行流量测定……………………………………………………………………54.2.2对现场机械和管道进行增容……………………………………………………………………54.2.3电源方面改进………………………………………………………………………………………6五、排水的环保处理及循环利用。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。65.1安全环保的必要性……………………………………………………………………………………65.2排污水多级沉降、去於、消解……………………………………………………………………65.3环保运用一……………………………………………………………………………………………75.4环保运用二……………………………………………………………………………………………7中铁二局股份有限公司临海、深埋、陡下坡隧洞施工排水1临海、深埋、陡下坡隧洞施工排水中铁二局二公司周波摘要：BP珠海LPG二期扩建工程是英国BP石油公司在广东省珠海市高栏岛为存储液化石油气(LiquefiedPetroleumGas)而设置的地下储库工程，该工程毗邻大海，地下裂隙水极为丰富(日均5000m3/d左右，若突遇特大涌水时可达6000m3/d以上)，且具有洞室结构复杂，深埋、纵坡坡度大、洞室之间多处以小半径连接而曲折迂回的特点，给洞室排水造成相当大的困难，在施工中必须妥善合理配置抽排水机械和管道并合理利用洞室自身特点以及将抽排水灵活应用于施工中达到“节能增效”的目的，再结合电磁探水技术预先对富含地下裂隙水地段进行测定，解决好施工中超前注浆止水作业，使抽排水机械随时具有充足富余量以满足各个施工最为不利阶段涌水。关键词：临海深埋陡下坡排水一、国内外水平及发展趋势国内施工的长大隧洞在大涌水的条件下，排水取得了长足进展，但在错综复杂的地下洞室排水方面经验相对较少。BP珠海LPG二期扩建项目地下储气库工程开挖量达45.22万m3，洞口与大海相距不到30m，洞室最大埋深在海平面以下182m；连续1600m12.25%陡下坡，最大排水高差达186m。如此临海、深埋、陡坡排水除在国内已建成的汕头和宁波类似地下储气库工程中均无此记录。为了确保合同工期的要求，该工程施工除采取科学合理的方案外，还必须加大设备投入、确保洞内渗水顺利排出，这就给管理和现场组织提出了相当高的要求，既要确保工期，同时工程项目不能出现亏损，要求实现盈利，因此必须加大这方面的管理力度和投入较多的精力去研究现场组织施工。二、本工程特点BP珠海LPG二期扩建项目地下储气库工程为单口进洞，连续陡下坡、曲线分布多，最小曲线半径仅30m，洞室结构复杂，同时施工工作面多，最长独头排水距离达1.8km，洞室富含地下裂隙水，在开挖钻进过程中经常突遇裂隙水带形成特大涌水现象。由整体洞室结构布置图，该工程主要分为长705ｍ主通道、丙烷、丁烷三大部分：而丙烷部份包括丙烷施工通道、主洞室、丙烷水幕廊道；丁烷部份包括丁烷施工通道、主洞室、丁烷水幕廊道。要解决临海、深埋、陡下坡的排水问题，关键要注重满足各大集水坑的排水机械及它们之间最大涌水量时的富足管道量的确定。这就平时要做好以下工作：1、充分利用甲方地质水文资料以及地表水文观察孔数据；2、总抽排水量以及各洞室涌水量的测试。中铁二局股份有限公司临海、深埋、陡下坡隧洞施工排水23、排水管材料、管径大小的选择。4、施工中期电磁探水技术的运用，对未开挖围岩地下裂隙水预报资料的利用；5、抽排水循环回收利用达到“节能增效”的目的及做好海岛环境保护工作。使我国复杂隧洞施工排水技术与国际接轨具有重要意义。三、施工排水设计理念整体洞室排水系统结构总图图1根据整体洞室排水系统结构总图设计，我工程部经研究分析整体洞室实际排水情况，从而提出排水设计意图：丙烷施工通道一直为12.25％下坡，连续坡度长为1600余米，作为机械抽排水的重点主攻方向；丁烷、丙烷水幕廊道以及丁烷施工通道为陡上坡和微上坡组合，可利用其重力作用自然排水到丙烷施工通道，可使排水机械、管道大为减少；在丁烷主洞室的排水只有BATSTA3+73~+557.5段重点投入机械抽排水；丙烷主洞室的排水可主要汇集于PATSTA5+50大集水坑。其后我部抽排水一直以此为指导思路，直至工程完工整体洞室排水系统结构总图即图1所示。整体洞室排水除地下丰富裂隙水需排出外，还包括有施工用水和水幕供水。四、施工排水的改进4.1既有现状虽然施工初期抽排水整体规划具备，并有相应施工方案的提出，但施工中抽排水上遭遇的种R30丁烷丙烷中铁二局股份有限公司临海、深埋、陡下坡隧洞施工排水3种困难却是多方面的，如丙烷、丁烷施工通道施工时的突发性涌水、丁烷水幕廊道水平钻孔施工时突发性涌水、以及广东地区用电紧张或维修高压线路引发洞室内停电或抽水机械管道猛然损坏往往导致机械无法抽排水而形成大面积汇水，常常集中于丙烷施工通道掌子面等等对施工造成极大被动局面。如下图2、3丙烷PATSTA1+60.5特大涌水图2施工前超前探孔图3由于2004年10月31日，丙烷施工通道齐头开挖至PATSTA1+60.5时，拱顶中部两侧、左边墙下部、右侧拱脚处均有大量涌水点，经测定仅掌子面涌水量达1000L/Min(60m3/h)，再汇集各施工面部份涌水，丙烷施工通道从2004年10月31日22：00至2004年11月1日早晨8：00时，虽然在不停抽排水，最终丙烷施工通道齐头坑道仍集水长35米，宽8m，齐头最深处为4.5米，水量富余600m3以上不能抽出的状况(如图2)。我部迅速成立项目攻关小组，面对问题进行了如下分析并采取相应防护措施：1、立即着手考查各施工巷道每天出水量大小和我部总抽排水抽水能力，配置足够排水机械和管道。2、针对广东地区易停电特点，配置足够柴油发电机以供排水通风，重点防范丙烷齐头掌子面被淹没。3、设置专人随时监控记录每天出水量大小。经现场考查：当时我部抽排水线路设置三个集水坑分别在CATSTA+498、CATSTA+702、PATSTA0+70处，此时开挖进度掌子面里程分别为：丙烷施工通道PATSTA1+60.5；丁烷施工通道BATSTA0+80；丁烷水幕廊道BWCTSTA2+98；丁烷施工通道和丁烷水幕廊道水全部汇集到丙烷施工通道，再从丙烷掌子面开始四级接力抽排水方式，施工排水管道共三趟，其最终实际排水能力经洞外汇水池三角堰流量测定为每天130m3/h×24h=3120m3，排水能力远小于当时每天最大出水量4000m3以上，从而使得施工中经常存在突遇特大涌水时掌子面积水不断，仅抽排水耗去大量时间，使丙烷施工通道进度大大滞后。这正说明我部初期的排水机械设施及管道配置不足，且未及时对中铁二局股份有限公司临海、深埋、陡下坡隧洞施工排水4抽排水量和管道富余度监测信息工作的完善，对现场排水能力估计不足造成施工的被动局面，也正是我们起动成立攻关研究课题之一。由于开挖还将继续纵深，前面围岩开挖后水文情况的不清楚，抽水设施必须立即配置充裕的富余量否则排水将面临更大压力，合同工期的兑现难以确保。所以现目前我部既有排水机械和管道必须整改增容，配置至投标中承诺的6000m3/d(250m3/h)的容量是当时当务之急。经安装三角堰流量测量部份数据表1洞口早期集水坑图4洞口增容并设置三角堰集水坑图5三角堰水面上表宽(m)三角堰公式三角堰水面上表宽(m)三角堰公式W计算式(m³/s)(m³/d)W计算式(m³/s)(m³/d)2004-11-10.480.0386713341.182004-11-200.220.005630486.432004-11-20.490.0406923515.762004-11-210.220.005630486.432004-11-30.460.0348123007.782004-11-220.210.005019433.632004-11-40.480.0386713341.182004-11-230.240.006980603.052004-11-50.460.0348123007.782004-11-240.220.005630486.432004-11-60.450.0329732848.852004-11-250.200.004449384.402004-11-70.470.0367123171.882004-11-260.220.005630486.432004-11-80.480.0386713341.182004-11-270.250.007720667.032004-11-90.450.0329732848.852004-11-280.240.006980603.052004-11-100.440.0311922695.022004-11-290.240.006980603.052004-11-110.460.0348123007.782004-11-300.220.005630486.432004-11-120.430.0294712546.252004-12-10.250.007720667.032004-11-130.460.0348123007.782004-12-20.220.005630486.432004-11-140.490.0406923515.762004-12-30.230.006283542.882004-11-150.430.0294712546.252004-12-40.220.005630486.432004-11-160.490.0406923515.762004-12-50.210.005019433.632004-11-170.460.0348123007.782004-12-60.210.005019433.632004-11-180.440.0311922695.022004-12-70.210.005019433.632004-11-190.450.0329732848.852004-12-80.220.005630486.432004-11-200.440.0311922695.022004-12-90.210.005019433.632004-11-210.480.0386713341.182004-12-100.200.004449384.402004-11-220.480.0386713341.182004-12-110.200.004449384.402004-11-230.420.0278072402.482004-12-120.220.005630486.432004-11-240.430.0294712546.252004-12-130.2