区间隧道排水施工方案

隧道施工排水施工方案

一、工程概况

井冈山路站~嘉年华站区间右线起止点里程为：YSK7+831.989~YSK11+565.709，全长3733.72m(右线长链21.639m)；左线起止点里程为：ZSK7+831.989~ZSK11+565.709，全长3733.72m（左线短链3.132m）。区间靠近井冈山路站段存在单渡线，区间左线局部为单洞双线断面，其余均为单洞单线断面；区间靠近井冈山路站端设置人防单元（与防淹门兼做），人防断面为单洞单线马蹄形隧道；本区间采用矿山法施工。

区间平面曲线半径最小为400m，区间纵坡最大25‰。区间设置一处区间风井；七处联络通道；一处废水泵房（与风井及联络通道兼做）为区间隧道最低点。

根据工程量的大小，项目部安排5个竖井口,一个斜井口施工。除3#竖井正线施工段大小里程均为上坡外，其余竖井均为一端上坡一端下坡；另外斜井暗挖段210m，设置12%下坡；洞内需要考虑反坡排水。

考虑反坡施工排水比较困难，施工费用比较大，特制订隧道排水施工方案，以达到指导施工、降低施工费用的目的。

二、总体施工方案

暗挖隧道反坡排水，采用机械排水，设置多级泵站接力排水；顺坡排水采用自然坡度汇至集水井处，集水井位置隧道横向设置截水沟。施工工作面积水采用移动式潜水泵抽至就近泵站或临时积水坑内，其余已施工地段出水经临时集水坑自然汇积到泵站水池内，集水坑设置按100m一处考虑。由工作泵将水经管路抽排至前一段泵站内，如此接力抽排到洞外经污水池处理后排放。泵站水仓容量按15min设计涌水量设计，并考虑施工和清淤方便综合确定；临时集水坑根据汇水段水量大小而定。工作水泵按使用1台、备用1台、检修1台配备；同时，为防止断层突水，设置1套应急排水系统。并设专业排水队伍进行管理和操作。

三、设备选型配套

1、选型原则

(1)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。

(2)洞内水量是逐段递增，则在各级泵站的水泵选型上，应按排水能力递增原则自下而上递增选配。

(3)各级泵站排水能力应充分配备，并有一定的储备能力。

2、抽水设备型号的确定

抽水设备型号的确定要通过对洞内水的成分组成化验，其化验的主要指标为：固体物的容积比、密度、pH值、水温等，由此确定应选用的水泵型号。根据以往的施工过经验，一般都使用污水污物潜水电泵。根据施工图纸的岩层涌水量，如果泵站的汇水量相差不大而且扬程相近，则选用同型号的水泵。为考虑到在管理、操作维修上的方便，

泵站间高差相近，也选用型号相同水泵，只是在设备数量上相应增加。工作面移动水泵，取用移动轻便的水泵，实际操作根据水量大小在数量上予以增减。

表1：各个工点水泵型号

工点竖/斜井深度

（m）

掌子面活动

水泵

垂直提升排水

水泵

隧道内积水坑

水泵

1

号

27WQ30-50-1.5WQ40-40-7.5WQ40-40-7.5

2

号

37WQ30-50-1.5WQ15-55-5.5WQ40-40-7.5 3

号

42WQ30-50-1.5WQ15-55-5.5WQ40-40-7.5 4

号

21WQ30-50-1.5WQ30-30-5.5WQ40-40-7.5 5

号

39WQ30-50-1.5WQ15-55-5.5WQ40-40-7.5斜

井

14WQ20-18-2.2WQ40-40-7.5WQ40-40-7.5

注：WQ30-50-1.5：WQ抽水量（m3/h）-扬程（m）-功率（KW）

四、排水系统

1、管路

根据洞内水量情况，结合选配的抽水设备，正常施工排水采用1套为Φ150mm管路；管材均为无缝钢管。洞内排水管路布置图参考下面图示进行。

图1：隧道内管线布置图

2、区间正线临时集水坑

暗挖隧道临时集水坑设于洞内靠联络通道一侧，根据联络通道分布，每隔100m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15 min 的汇水量加上施工用水量合计确定，一般集水坑尺寸为：2m(长)×1 m(宽)×1．5 m(深)，容量3m3，采用5mm厚钢板焊接制作。如下图所示

图2：隧道内临时积水坑接力排水图

3、斜井明挖段临时集水坑

明挖段修筑完毕后，水主要来自拉渣过程中滴落的泥浆和冲洗坡道路面用水。为方便明挖段、暗挖段以及区间正线积水的排出，斜井在横通道及明暗交界处设置一个集水坑(用20mm钢板焊一存水箱深2.0m×长3.0m×宽1.50m)，采用C20砼找平施作基座；并设2台（功率：7.5KW，流量：40m3/h，扬程：40m）抽水机将水抽排到洞外（其中1台备用）。

图2：斜井排水剖面图

4、隧道区间正线排水

暗挖隧道反坡排水，采用机械排水，设置多级泵站接力排水；顺坡排水采用自然坡度汇至集水井处，集水井位置隧道横向设置截水沟。施工工作面积水采用移动式潜水泵抽至就近泵站或临时积水坑内，其余已施工地段出水经临时集水坑自然汇积到泵站水池内，集水坑设置按100m一处考虑。由工作泵将水经管路抽排至前一段泵站内，如此接力抽排到洞外经污水池处理后排放。泵站水仓容量按15min设计涌水量设计，并考虑施工和清淤方便综合确定；临时集水坑根据汇水段水量大小而定。工作水泵按使用1台、备用1台、检修1台配备；同时，为防止断层突水，设置1套应急排水系统。并设专业排水队伍进行管理和操作。

图3：洞内排水平面布置

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，设抽水机一台，把积水抽至最后一段反坡，最后一个抽水机将积水排出洞外，采用接力的方式将水抽至洞外的污水沉淀池处理池。

5、浇筑仰拱衬砌时排水

开挖完成以后，需要浇筑注仰拱及拱墙衬砌，此时设置在仰拱上的集水坑需要回填；然后按照联络通道的位置，约每200m设置一处集水坑（2m长×1 m宽×1．5 m深，采用5mm厚钢板），联络通道衬砌待正线衬砌全部完成后浇筑，集水坑回填。

6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，设置两条供电系统，一路运行，一路备用。由于水泵功率较大，新用电源电压为380 V(±5％)，所以泵站用电从洞外引入，直接到达每个泵站。

7其他

(1)工作面排水采用移动式水泵，管路为Ф50消防软管，抽排至就近集水坑或临时集水坑内。

(2)为保证洞内道路无水干爽，必须修建好两侧排水沟，确保洞内渗水通过侧沟引入积水坑内，不致于在洞内道路上漫流；排水沟采用砖砌，尺寸为：30cm*30cm，厚度2 0cm，内侧采用砂浆抹面。

(3)各个集水井处水泵均设置自动排水装置，该装置利用水的浮力来控制水泵通电开关，从而使集水坑水能够自动抽排节省人工。

五、排水设施配置

根据本排水方案进行配备相应的水泵及管道，具体配置为每个掌子面排水移动式水泵2台（其中1台备用）；隧道内每100m设置一处集水坑，现场配置水泵两台（一台备用）；隧道仰拱两侧设置砖砌排水沟用于自然坡度的排水，每100米设置横沟汇至集水坑；每个开挖掌子面配置2台（1台备用）小型移动式水泵，并配备50m消防软管用于工作面的积水排出。

表2：井嘉区间排水设置工程量一览表

通过一段时间的摸索，在排水施工上不仅需要一套完善、合理的排水系统，还需在管理上预以加强，才能达到预期的效果。为此，成立了专业排水队，制定了相应的管理措施。

(1)劳力组成

队长1人、副队长1人、设备检修1人、排水工班2个班。每班组成：工班长1人、

泵站管理员1人、工作面操作人员1人。合计人数：9人。

(2)运行和检修

①对施工人员进行技术和操作培训，针对一些技术特点和操作要领作重点讲解并现场示范。

②确保电路安装的正确，检查转向是否正确；设置接地装置及标志。

③2#、3#、5#竖井口集水井水泵，扬程均大于50 m；1#、4#、斜井口扬程均大于

30 m的；管路上均配置止回阀，以防发生水锤现象，造成电泵损坏。

④电泵的冷却，采用下一个泵站抽上来的水直接浇至电泵上进行冷却。

⑤施工人员及时对坑内污泥杂物进行清理。

⑥在进水口仓裹铁窗纱，同时把水泵(工作面移动式)或进水口施在竹筐内，可以防止污泥及杂物的进入而发生堵塞。

⑦当水位下降超过底座，间歇出水时，应立即停机进行检查；运行一定时间后，须进行维护保养。及时地进行保养和维修是确保设备正常运转的必要措施。

⑧队长、副队长轮流24 h值班制，并制定抽水记录表进行统一管理，发现问题及

时处理，汇总问题进行总结分析。

七、应急措施

由于本暗挖区间穿越不明水囊及断层，曾经出现过突水、大量涌水事件，为此，在排水系统上增设了1套设备和管路作为应急措施。管路利用高压进水管路,（150 mm管)，即在每个集水井处在高压水管上开口，与安装在泵站处的水泵相接通，正常情况下把闸阀关闭。一旦遇到突水、涌水现象，即把进行闸阀关闭，切断高压供水，打开排水闸阀进行应急抽排。

八、污水处理

井嘉区间周边为商业中心及滨海旅游区，对环保要求较高，一旦造成施工污水排放至市政管网系统将会受到严厉处罚，还会造成一定的社会影响。因此，洞内施工排放的污水须经沉淀处理。处理后的水经检验达标后才能排入市政雨水管网。沉淀池内淤泥用吸泥泵抽出后集中晾干，而后装运至弃碴场内统一堆弃。