隧洞抽排水方案

隧洞抽排水施工方案批准：审定：校核：编写：目录1.工程概况...................................................................................................................................11.1概述.................................................................................................................................11.2地质情况.........................................................................................................................12.编制依据...................................................................................................................................13.抽排水施工...............................................................................................................................23.1排水原则.........................................................................................................................23.2排水说明.........................................................................................................................23.3洞室施工期经常排水.....................................................................................................23.3.1经常性排水方案..................................................................................................23.4地下水处理方案.............................................................................................................33.4.1地下水处理..........................................................................................................33.5施工区排水方案............................................................................................................54.资源配置....................................................................................................................................54.1机械设备配置.................................................................................................................54.2人员配置.........................................................................................................................65.质量保证措施...........................................................................................................................66.安全保证措施...........................................................................................................................77.附图...........................................................................................................................................81隧洞抽排水施工方案1.工程概况1.1概述本标段工程位于总干3#隧洞的总47+140.05～总61+676.88桩号段，设计流量为21.17m3/s，城门洞形断面，净宽4.0m，净高5.0m，直墙段高3.0m，设计水深3.48m，顶拱中心角180°，半径2.0m。除主洞工程外还包含了14#～17#施工支洞，以及相应的临时工程等。施工支洞为城门洞型，宽3.65m，高3.2m，且均为斜井，支洞坡比范围为13.09%~44.79%之间。1.2地质情况桩号45+468.3~47+302.6地段：洞身穿过的地层为奥陶系中统上马沟组上段，地层岩性为深灰色、灰黑色厚层灰岩夹泥灰岩、粉砂质泥灰岩灰岩。岩溶地下水位位于洞底以下，可能存在层间水。隧洞开挖时有遇到溶洞的可能。桩号47+302.6~52+797.4地段：洞身穿过的地层为奥陶系中统上马家沟组中段，地层岩性为深灰色、灰黑色厚层次岩、豹皮状灰岩，隧洞围岩为中硬岩。岩溶地下水位位于洞底以下，可能存在层间水。隧洞开挖时有遇到溶洞的可能。桩号52+797.4~59+398.4地段：洞身穿过的地层为奥陶系中统上马家沟组下段，地层岩性为灰黄色泥灰岩、粉砂质泥灰岩夹薄层灰岩。在断层下盘附近穿过奥陶系中统上马家沟组中段深灰色、灰黑色厚层灰岩、豹皮状灰岩。桩号53+821.9处发育FB1逆断层，断距约55m。岩溶地下水位位于洞底以下，可能存在层间水。桩号59+398.4~64+440.4地段：洞身穿过的地层为奥陶系中统下马家沟组上段及下段，岩溶地下水位位于洞底以下，可能存在层间水，隧洞开挖时有遇到溶洞的可能。在地应力作用下，泥灰岩可能产生变形。2.编制依据（1）《山西省中部引黄工程施工07标合同文件》（合同编号：SXSZBYHGC-JZ-TJ-024(2012)）；（2）支洞及主洞设计图纸。23.抽排水施工3.1排水原则隧洞最大涌水量按正常涌水量Qs的2倍计算考虑，中等富水区最大涌水量按稳定涌水量的2.4倍考虑。对开挖面附近的移动泵进行适当加强，所配移动泵的排水能力按该断面最大涌水量的2倍配备。3.2排水说明本工程14#，15#、16#、17#施工支洞控制的引水干线3#隧洞主体工程均位于地下水位以上，但可能有层间水，涌水量较大，在施工斜井井底需设置集水井排水。施工时设计采取集中汇至支洞与主洞交叉口的主集水井，再集中抽排至支洞口附近的污水处理池，经处理后统一排放（支洞控制上游段设计采取排水沟自流汇至主集水井，支洞控制下游段设计采取每300m左右设置一道集水井放置水泵通过输水钢管抽排至主集水井室）。3.3洞室施工期经常排水本工程施工期排水包括施工原因发生的经常性排水（施工废水）及地下水渗涌水引排。3.3.1经常性排水方案本标段经常性排水包含开挖及砼浇筑、养护、回填固结灌浆施工期施工弃水。经过相关手册计算，单个作业面开挖最大施工废水为3.1m3/h、混凝土浇筑及养护最大施工废水为4.2m3/h、灌浆最大施工废水为10.0m3/h；根据施工总进度安排，当砼浇筑与灌浆同时进行时，将产生最大的施工废水排放量14.2m3/h，因此，本工程按单个作业面按15.0m3/h进行施工废水排放设计。经相关公式计算后，施工支洞上游主洞设计0.4×0.3m排水沟，桩号47+140.05~51+820.82段排水沟底坡为1/3800、其他段为1/3000（即主洞设计底坡）可满足排水要求。支洞下游主洞施工废水可采取WQ（D）15-15-1.5、WQ（Ⅱ）25-7-1.5水泵直接抽排，管径为d=50mm钢管满足排放要求。因地下渗水相当复杂，难于计算，经过工程类比法及在以往工程的实际经验，隧洞稳定地下渗涌水一般不超过200m3/h流量，因此本工程初步设计地下渗涌水取200m3/h。根据水泵选型及不占洞室施工空间，因此管路内径设计为DN200mm钢管，输水能力可达226m3/h流量。并每隔300m左右在引水隧洞的右侧设置一道集水井，用于集中放置大功率或多台水泵抽排，经输水管路输送至主集水井，再在其支洞与主洞交叉口两侧各设3置集中泵站抽排至洞外。具体详见《洞内排水平面布置示意图》、《洞内排水系统结构图》。引水干线施工期支洞及主洞洞身排水主要工程量表见下表。表1-1支洞及主洞排水主要工程量表项目单位工程量备注排水沟及主集水井开挖m32710排水沟0.4×0.6m沟、井C20（W6砼回填）m32710DN200输水钢管m3800DN80输水钢管m7600按200m3/h渗涌量考虑DN150输水钢管m3140按200m3/h渗涌量考虑污水处理池m33604个型钢支撑及挂网钢筋t12.6集水井扩挖洞Φ22锚杆根220扩挖洞工程量（锚杆L=2.5m）3.4地下水处理方案本工程地下水处理采取突发事前预防为主，事后有应对措施的指导思想。本工程地下洞室位于地下水位线以下，而地下渗水计算极其复杂，通过以往工程地下水处理施工经验，特对引水隧洞富水带地下水处理，地下水的超前处理，集中涌水的封堵处理，渗滴水型和线状渗水的处理，地下水的控制与排除等进行设计及应急处理措施。3.4.1地下水处理（1）富水带地下水的处理根据开挖工作面上超前勘探孔的揭露资料，探明地下水的活动规律，测定涌水量、压力，防止突然涌水。同时根据开挖掘露出的涌水量情况，对围岩进行灌浆，降低其渗透性或形成帷幕阻水，截断补给水源；对稳定流量较大的涌水点和暗河采用侧导洞或平行支洞排除地下水，设带钢闸阀堵头等处理。对于地下水丰富，但水压力低，大面积渗流段采取高压灌浆处理。（2）地下水的超前处理在引水干线3#隧洞开挖过程中，根据超前地质预报结果，对有可能对施工人员、设备安全造成较大威胁及对工期造成较大影响的掌子面前方的地下水进行超前处理。如遇开挖工作面前方有高承压水，且通过排水不能解决该地下水对人员、设备、工程的威胁时，应采用超前灌浆进行处理。超前处理后达到洞室稳定，满足开挖要4求，能够保证安全的前提下才能掘进通过。图1-1地下水处理工作方案流程（3）集中涌水的封堵处理对于开挖揭露出来的高压大流量集中涌水，结合施工过程中的实际情况，对地下水进行适当处理，在保证安全的前提下。通过后要尽快实施封堵处理前期工作(如涌水洞段的围岩加固、大流量涌水的集中引排等)，使高压大流量地下涌水达到可控状态。同时应编制大流量集中涌水详细的引排、堵水方案和施工安全措施、地下水处理进度计划安排等施工措施计划，在地下水处理实施前报监理人审批。