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1、建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段站前工程CGZQSG-12标段高坡斜井反坡排水专项方案中铁十九局成贵铁路项目经理部 二0一五年一月新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段站前工程CGZQSG-12标段高坡斜井反坡排水专项方案 编制： 审核： 批准：中铁十九局成贵铁路项目经理部 二0一五年一月目录目录3一、编制说明11.1编制依据11.2编制原则1二、工程概况2三、反坡段排水方案23.1涌水量的确定33.2泵站组成形式选择33.3管路选择43.4水泵选择43.5水仓及中心泵站修建53.6排水方法63.7电力配置8四、人员及设备配置84.1人员配置情况84.2设备配置情况8五、排水管理和实施9六、操作和检修
2、9七、安全技术保障措施10七、环水保护措施10八、应急预案118.1突（涌）水预防控制措施118.2紧急排水抢险措施138.3突（涌）水应急抢险措施13一、编制说明1.1编制依据1、新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段施工图高坡隧道设计图；2、已批复的实施性施工组织设计；3、铁路隧道防排水施工技术指南（TZ331-2009)；4、高速铁路隧道工程施工技术指南铁建设【2010】241号；5、铁路瓦斯隧道技术规范（TB10120-2002）；6、我公司现有的施工管理技术水平、施工人员素质、抽水设备能力及涌水量等。1.2编制原则1、在超前地质预报的基础上，为了控制隧道涌水、突泥，可采用超前预注浆减小涌水
3、量和水压，保证隧道施工安全；环境条件许可时，对于地层中的孔隙水或节理、裂隙水，可采用地表或洞内降水的方法降低地下水位，提高地层的稳定性；当降水方案不能满足要求或无降排水条件，在隧道施工中遇到高压涌水危及施工安全时，宜先采用排水的方法降低地下水的压力，然后用注浆法进行封堵。封堵涌水注浆应先在周围注浆，特别是向水源方向注浆，切断水源，然后顶水注浆，将涌水堵住。2、隧道涌水的处理应贯彻预防为主的原则，应采取先堵后排的措施，预计有大量涌水或涌水量虽不大，但开挖后可能引起大规模塌方时，应在开挖前进行帷幕注浆。3、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
4、，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。4、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。5、结合高坡隧道斜井的施工特点，本方案重点在反坡段排水上面。二、工程概况 本隧位于镇雄毕节区间，为时速250km的双向隧道。线路为25及7.3的单面上坡，全隧除洞身分布一处半径9000m的右偏曲线及出口段位于半径10000m的左偏曲线上外，其余地段均位于直线上，隧道进口里程D3K388+601、出口里程D3K346+540全长7939m，我标段负责施工里程为D3K343+169D3K346+540计3371m，内轨顶面高程为1471.3621647.914m。
5、为加快施工进度，解决施工期间通风、弃砟等问题，结合地形、地质条件，于D3K345+306.64处左侧线路中线方向设置主斜井一座。斜井主井中线与左线线路中线平行，顺接中部平导，斜井主井平长344m，与平导交叉里程为PDK345+344，ZXJK0+000处坑底面高程为1634.598m，ZXJK0+030处坑底标高为1634.688m，线路纵坡为3，洞口里程为ZXJK0+344洞口坑底标高为1664.58m，线路纵坡为95.2；在D3K345+266.64处左线线路中线前进方向右侧65m设置斜井副井一座，副斜井中线与平导中线相交于PDK345+160处，长度408m，副斜井坑底高程为1633.5
6、98m，FXJK0+030处坑底高程为1633.668m，纵坡为3；洞口里程为FXJK0+408，洞口底标高为1668.718m，洞口地面里程为1678.54m，坡度为92,7。主副斜井工区施工最大涌水量为5775/d。洞内D3K343+160D3K345+235段最大涌水量为8902/d。三、反坡段排水方案 反坡排水：洞内反坡排水根据距离、坡度、水量和设备情况布置管理、水仓和泵站，分段接力排出洞外。主副斜井施工正洞里程范围为D3K343+169D3K345+235段，施工平导里程范围为PD3K343+113PD3K345+000段，为反坡施工，洞内水经洞内水仓接力至主斜井井底集水坑，最后抽排
7、到主斜井洞外。并考虑施工和清淤方便，正洞内利用线路两侧的综合洞室作为水仓。工作水泵按满足计算的泵站排水能力（抽水能力大于最大涌水量的20%）和设计扬程配备，能应急处理突发的涌水，并应设有备用的水泵和排水管，且具用水泵的配备能力不应小于工作水泵的能力。排水管采用承压铸铁管。突然涌水：洞内在施工断层破碎带或穿过隔水层时，有突然涌水的可能。施工中，施工中一方面通过地质超前预报探明前方水文地质情况，提前疏排或注浆止水：另一方面，要做好应急准备，编制应急预案，一旦发生涌水，要尽快安排抽水设施，迅速排出涌水，确保安全。3.1涌水量的确定 涌水量根据施工图纸按照最不利情况考虑。高坡隧道涌水量统计表序号施工里
8、程最大涌水量（/d）备注1主副斜井工区57752D3K343+169D3K343+71046533D3K343+710D3K343+94517004D3K343+945D3K345+2352549如上表所示，施工过程中须处理的最大预测涌水量为5775 m3/d即241m3/h。按照原铁道部高速铁路隧道工程施工技术指南（铁建设 2010241号）第14.2.4条中配备抽水机的能力应大于涌水量的1.2倍的原则，设备最大抽排能力须达到Q=1.2q=1.2*241=289.2 m3/h，取290m3/h。3.2泵站组成形式选择组合一：选用高扬程（100m）、大排量（500m3/h左右）大型水泵。组合二
9、：选用低扬程（50m）、大排量（200m3/h左右）群泵。结合实际落差及管路长度，从经济指标上来看，两种组合相差无几；但是从安装到使用上来看，组合二较组合一有如下优点：（1）体积、重量适中，安装、转换快捷灵活。（2）安全储备系数高。局部水泵及管路出现故障后可立即启动备用设施，而不会影响整个排水设备的运转。故各泵站均选择群泵组成形式。3.3管路选择根据管道流量计算式Q=(/4)d2 (1+L/d+) (2gH)并查阅中铁二局隧道施工手册及同济大学水力学教材铸铁管水力计算表，取如下流量：150钢管:流量:122.4m3/h,流速：1.8m/s,管道阻力损失：39.2水柱米/1000m。200钢管:
10、流量:252 m3/h,流速：2.25m/s,管道阻力损失：44.2水柱米/1000m。300钢管:流量:559.8 m3/h,流速：2.2m/s,管道阻力损失：5.5水柱米/1000m。按水泵450m3/h最大涌水抽排能力，只需在隧道内安设2条200排水专用钢管，Qp=252m3/h2=504m3/hQ=290m3/h即可满足要求。3.4水泵选择每500米设置泵站，坡度产生的高差H落差= 0.025500m=12.5m；抽水过程中管道损失的压力计算公式参考化工工艺设计手册为： H损失= (+L/d)*V2/(2g) 为管件阻力系数查表计算得6.34 为沿程阻力系数查表计算得0.02 L为管道
11、长度500m d为管道直径0.2m V为流速=240/3600/(3.14*0.2*0.2)=0.5308m/s g为重力加速度9.8经计算H损失= (6.34+0.02*500/0.2)*0.53082/(2*9.8)=0.8mH正洞H损失+H落差=0.8+12.5=13.3m考虑故障维修及配件耦合，结合扬程、流量要求，水仓均布置“WQ150-230-30-37”型抽水机（功率37Kw，扬程30m，额定流量300m3/h）。每个水仓布置3台水泵，其中2台运转，1台备用，水泵效率按0.7计算，则每个水仓排水能力为： Q抽=23020.7=322m3/hQ=290m3/h满足使用要求3.5水仓及
12、中心泵站修建洞内水仓以主斜井集水坑为中心泵站，正洞内综合洞室为固定水仓，通过正洞内固定水仓，逐级抽排至中心泵站经中心泵站排出洞外沉淀池。（见高坡斜井排水图）洞内水仓利用线路两侧侧的综合洞室作为固定水仓（洞室内安装水箱），水仓根据存水要求用5mm钢板焊接制作，水仓大小按照水仓所在里程段的最大涌水量考虑，满足10分钟的汇水能力，每处水仓处设置自动浮力开关。在主斜井井底PD3K345+265处设置中心及横向截水沟，集水坑作为中心泵站，中心泵站为正洞和斜井工区共用站，中心泵站尺寸大小按照该段最大汇水量考虑，主副斜井工区最大涌水量为290/h。中心泵站尺寸按照10分钟汇水能力考虑即290/6010=48
13、.3，及中心水仓尺寸为4m4.5m3m。洞内水仓设置表名称里程位置水仓尺寸中心泵站PD3K345+265线路左侧48.3二级水仓D3K345+225线路右侧余长电缆腔48.3三级水仓D3K344+725线路右侧余长电缆腔48.3四级水仓D3K344+225线路右侧余长电缆腔48.3五级水仓D3K343+725线路右侧余长电缆腔48.3平导内水仓二级水仓PD3K344+765线路左侧48.3平导内水仓三级水仓PD3K344+265线路左侧48.3平导内水仓四级水仓PD3K343+765线路左侧48.3平导内水仓五级水仓PD3K343+265线路左侧48.33.6排水方法开挖掌子面的积水用移动抽水
14、泵抽到最近的水仓，再由水仓经主抽水机排到上级水仓分级抽至斜井井底中心泵站，最后由排水管排出到洞外，排至三级沉底池。第 15 页本隧道排水分为两个阶段。第一阶段为初始阶段，在没有形成下一个固定的水仓和泵站前的排水，第二阶段为形成固定的水仓和泵站后的排水。第一阶段主要采用移动抽水泵和80mm消防软排水管作为临时排水。临时排水设备数量应根据设计最大涌水量及现场的实际情况决定，并配置移动抽水泵随掌子面移动。临时水管和水泵与掌子面应保持1520的距离，保证掌子面在突发涌水的时候积水线不超过掌子面后退15m的距离。如果本阶段洞口到掌子面之间的裂隙水或散水较大，且距离过长，则需要挖出临时水沟，设置一个小型的临时集水坑，把水引流汇集到临时集水坑，在临时集水坑安装水泵，把水由临时集水坑的水泵抽到洞外，尽量减少流到前方施工掌子面的水量；同时掌子面的水也可抽到临时积水坑，从临时集水坑统一抽出洞外。第二阶段为形成固定水仓和集水坑的排水。此阶段的排水可以分为两个过程：第一个过程为施工掌子面到水仓的排水，第二个过程为水仓到上级水仓或洞外三级沉淀池的排水。第一个过
