目录一、编制说明 01.1编制依据 01.2编制原则 0二、工程概况 02.1原设计情况 02.2出口增设斜井后情况 0三、反坡段排水方案 (1)3.1 隧道反坡排水的特点 (1)3.2 总体方案 (1)3.3涌水量表 (2)3.4集水仓及泵站的修建 (2)3.5 排水供电 (8)3.6 反坡隧道排水灵活处理的要点 (8)3.7 洞外防水、防汛及防山洪措施 (8)3.8 洞外污水处理 (8)3.9 抽水量的计算 (8)3.10 排水系统抢修 (9)四、各项保证措施 (10)4.1组织管理保证 (10)4.2安全技术保障措施 (11)五、应急救援预案 (12)5.1应急资源 (12)5.2应急组织机构 (12)5.3工作程序 (13)5.4后续处理 (14)大方隧道斜井工区反坡排水专项施工方案一、编制说明1.1编制依据⑴新建铁路成贵线站前工程施工图—大方隧道斜井工区设计图;⑵《成贵线(云贵段)隧道反坡排水指导性设计方案》(中铁二院成贵铁路配合施工项目部);⑶《高速铁路隧道工程施工技术规程》(Q/CR 9604-2015);⑷《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10753-2010);⑸《简明管道计算手册》。
1.2编制原则⑴隧道涌水的处理应以贯彻预防为主的原则。
⑵反坡段施工排水应以设计图纸为依据,尊重现场实际情况,超前规划、统筹全局,合理安排现场施工方案,与实际不符时及时给予优化,随现场实际情况调整施工方案,实现施工动态管理。
⑶隧道施工防排水工作应按防、截、排、堵相结合的综合治水原则。
⑷结合隧道的施工特点,本方案重点在反坡段排水方面。
二、工程概况2.1原设计情况大方隧道进口里程D1K392+250,出口里程D3K399+380,中心里程D3K395+815,全长7130m。
隧道进口D3K392+995.925~D3K394+698.312段位于半径R=8000m的左偏曲线上外,其余段落均位于直线上,隧道坡度设计为人字坡,原设计分为进口、平导和出口三个工区,其中进口工区承担正洞DK392+250~D3K395+348段(3098m)施工任务,平导工区承担正洞D3K395+348~D3K397+300段(1952m)施工任务,出口工区承担正洞D3K397+300~D3K399+380段(2080m)施工任务。
进口D1K392+250~D1K392+400段(150m)坡度为平坡、D1K392+400~D3K395+600段6.0‰(3200m)、D3K395+600~D3K397+300段11.9‰(1700m)、D3K397+300~D3K399+380段-7.5‰(2080m)。
2.2出口增设斜井后情况在主洞D3K397+500处增加一座长度为220m的斜井,增设后施工段落划分为进口工区承担正洞DK392+250~D3K394+635段(2385m)施工任务,平导工区承担正洞D3K394+635~D3K395+810段(1175m)施工任务,斜井工区承担正洞D3K395+810~D3K397+800段(1990m)施工任务,出口工区承担正洞D3K397+800~D3K399+380段(1580m)施工任务。
其中斜井工区共有三个反坡排水段落,分别为:主洞D3K395+810~D3K396+800段(990m)坡度为-13‰;D3K396+520~D3K397+800段(1280m)坡度为-3.31‰,斜井 XJK0+000~XJK0+220段(220m)综合坡度为-10%均为反坡排水。
三、反坡段排水方案由于反坡隧道各种作业之间相互干扰大,这不仅对运输和通风提出新的要求,而且在富水区排水的难度也将加大,如何处理这些问题,保证施工安全和进度,是隧道反坡段施工的重点和难点。
反坡段施工应以设计图纸为依据,尊重现场实际情况,超前规划、统筹全局,合理安排现场施工方案,与实际不符时及时给予优化,随现场实际情况调整施工方案,实现施工动态管理。
为此,根据在隧道的施工中总结的经验,综合考虑施工环境及施工条件的影响,制定如下方案,以保证安全生产。
3.1 隧道反坡排水的特点反坡施工即向洞内施工前进方向为下坡,洞内水向工作面汇集,需要及时抽排,以防止施工掌子面水积聚过深,影响隧道围岩的稳定和危及隧道施工的机械设备及施工人员的安全,影响正常的施工生产。
3.2 总体方案大方斜井反坡排水共分为三个阶段:⑴第一阶段斜井反坡排水:在掌子面设置移动泵站随掌子面移动,直接将掌子面积水抽至斜井洞口排水沟,由排水沟将积水排至洞外沉淀池,见图1。
⑵第二阶段大方出口贯通前正洞D3K396+520~D3K397+800段反坡排水:① D3K396+520~D3K396+800段掌子面设置临时集水坑并设置移动泵站随掌子面移动将水抽排至D3K396+810处的中心沟,水由中心沟流入D3K397+530处固定集水仓。
② D3K396+800~D3K397+530段水顺坡自然流入D3K397+530处集水仓内。
③ D3K397+530~D3K397+800段,在掌子面设置临时集水坑并设置移动泵站随掌子面移动将水抽排至D3K397+530处集水仓内。
水在D3K397+530处固定集水仓内汇集后由固定泵站将水抽排至洞口排水沟,由排水沟将水排至洞外沉淀池沉淀后排出,见图2。
图1 第一阶段斜井反坡排水示意图图2 第二阶段正洞D3K396+520~D3K397+800段反坡排水示意图 ⑶ 第三阶段大方出口贯通后正洞D3K395+810~D3K396+800段反坡排水: 在掌子面设置移动泵站随掌子面移动,将掌子面积水抽排至临时集水坑,由临时集水坑泵站将水抽排至固定水仓,在由固定泵站将水抽排至洞内中心排水沟,由排水沟将积水排至洞外沉淀池,见图 3。
图3 第三阶段正洞D3K395+810~D3K396+800段反坡排水示意图3.3涌水量表表1大方隧道洞身涌水量分段表3.4 集水仓及泵站的修建 3.4.1 水泵的配置水泵的型号选择,根据工艺流程、排水要求(最大涌水量)从多个方面加以考虑:最大涌水量、液体性质、扬程、管路布置、操作运转等。
最大涌水量是选择水泵型号的重要数据之一,根据最大涌水量选择水泵的功里程长度(米)正常涌水量 (m ³/d )最大涌水量 (m ³/d ) D1K392+250~D3K395+250 2980 16275.6 32551.2 D3K395+250~D3K398+300305037285.92 74571.84 D3K398+300~D3K399+380 108011244.9622489.92里程长度(米) 坡度 高差(m ) 正常涌水量(m ³/h ) 最大涌水量(m ³/h ) D3K396+520~D3K397+800 1280 -3.31‰ 4.3 652 1304 D3K395+810~D3K396+800 990 -13‰ 13 504.28 1008.56 XJK0+000~XJK0+220220-10%22112.06224.12成都贵阳斜井口990m1130m第一阶段沉淀池坡度示意图成都贵阳斜井口沉淀池900m 1130m坡度示意图中心排水沟宽17m,长6米,深2.8米斜井口中心排水沟成都贵阳沉淀池900m1130m坡度示意图宽17m,长6米,深2.3米率,水泵的功率直接影响到整个排水系统的排水能力。
选择时以最大设计涌水量为依据,同时考虑到特殊情况和突发情况,为最大设计涌水量选择一个合适的安全系数,一般抽水机的功率应大于排水量所需功率20%以上,并有备用抽水机。
⑴第一阶段斜井排水阶段Q=224.12×120%=269m3/h计算流量⑵第二阶段D3K396+520~D3K397+800段①第二阶段全段最大流量Q=1304×120%=1564.8m3/h计算流量②小里程D3K396+520~D3K396+800段Q=285.25×120%=342.3m3/h计算流量③大里程D3K397+530~D3K397+800段=275.06×120%=330.07m3/hQ计算流量⑶第三阶段 D3K395+810~D3K396+800 段=1008.56×120%=1210.272m3/hQ计算流量⑴第一阶段斜井排水阶段XJK0+000~XJK0+220段掌子面选用两台水泵,三台WQ-100-28-5.5型水泵,抽水量为300m3/h,扬程为28m,功率16.5KW,随掌子面移动抽水。
三台水泵抽水量共300m3/h>269m3/h满足排水需要。
同时设置一台WQ-100-28-5.5型水泵,抽水量100m3/h,扬程为28m,功率5.5KW作为备用水泵。
⑵第二阶段D3K396+520~D3K397+800段D3K396+520~D3K396+800段在掌子面设置四台WQ-100-28-5.5型水泵,抽水量为400m3/h,扬程为28m,功率22KW,随掌子面移动抽水,将水抽至D3K396+810处的中心沟,水再由中心沟流入D3K397+530处集水仓内。
抽水量400m3/h>342.3m3/h ,满足排水要求。
并配置两台WQ-100-28-5.5型水泵,抽水量200m3/h,扬程为28m,功率11KW作为备用水泵。
D3K397+530~D3K397+800段,大里程掌子面设置四台WQ-100-28-5.5型水泵,抽水量400m3/h,扬程为28m,功率共22KW,随掌子面移动抽水,将水抽入D3K397+530处集水仓内,同时设置两台WQ-100-28-5.5型水泵,抽水量200m3/h,扬程为28m,功率11KW作为备用水泵。
在集水仓设置四台IS200-150-400型水泵,抽水量共1600m3/h,扬程为50m,功率共300KW,共同运转将水仓内水排出洞外。
四台水泵抽水量合计为1600m3/h >1564.8m3/h,满足排水要求。
设置一台IS200-150-400型水泵抽水量为400m3/h,扬程为50m,功率75KW的水泵作为备用水泵。
⑶第三阶段D3K395+810~D3K396+800 段D3K395+810~D3K396+800段D3K396+310处集水仓内设置三台IS200-150-400型水泵,抽水量共1200m3/h,扬程为50m,功率共225KW,同时设置一台IS125-100-250J型水泵抽水量为100m3/h,扬程为20m,功率11KW的水泵共同运转,四台水泵抽水量合计为1300m3/h>1210.27m3/h,满足排水要求。
并配置一台IS200-150-400型水泵抽水量为400m3/h,扬程为50m,功率75KW的水泵作为备用水泵。