隧道斜井抽排水方案.doc

1、成昆铁路峨眉至米易段扩能工程 EMZQ-9 标 中铁隧道集团有限公司成昆铁路峨眉至米易段项目经理部 1目 录1 编制依据 .12 编制原则 .13 工程概况 .13.1 设计概况 .23.2 地质情况 .33.3.工期情况 .43.4#斜井最大涌水量确定 .44 排水方案 .44.1 一号斜井排水总体方案 .44.2 排水分步方案 .64.3 辅助洞室大小确定 .84.4 抽数设备配置方案 .85 抽排水电力、管路系统设计 .95.1 排水管路设计 .95.2 排水电力设计 .106 在洞外增加防水、防汛及防山洪措施 .117 各项管理措施 .127.1 组织管理保证 .127.2 安全技术保

2、障措施 .128 涌水应急 .139 设备管理 .1410 日常保养及维（修）护 .15成昆铁路峨眉至米易段扩能工程 EMZQ-9 标 中铁隧道集团有限公司成昆铁路峨眉至米易段项目经理部211 注意事项 .1512 计算书及相关图纸 .17成昆铁路峨眉至米易段扩能工程 EMZQ-9 标 中铁隧道集团有限公司成昆铁路峨眉至米易段项目经理部 1一号斜井抽排水专项施工方案1 编制依据（1）铁路隧道工程施工技术指南(TZ204-2008)（2）给水排水工程快速设计手册（3）铁路隧道辅助坑道技术规范(TB10109-95)（4）改建铁路成都至昆明线峨眉至米易段扩能工程施工图（EMZQ-9）DK356+2

3、87.5 小相岭隧道设计图（成昆峨米施隧-26 第 14 册）（5）当地的水文、气象及本项目的地质资料（6）业主对本合同段工程的质量和工期要求（7）我公司拥有的科技成果、工法成果、管理水平、现有的技术装备力量和多年积累的类似施工经验2 编制原则（1）遵循招标文件条款的原则，积极响应招标文件的各项条款及要求。（2）在认真、全面理解设计文件的基础上，使施工技术先进，施工方案可行，重信誉守合同，坚持“科学组织、合理投入、优质安全、快速高效、不留后患”的指 导思想。（3）严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和技术标准。（4）贯彻执行国家和当地政府的方针政策、遵守法律法规、尊重当地的民风民俗。（5）重

4、视生态环境保护，在施工期间及竣工通车后严禁水土流失，不破坏当地环境。3 工程概况成昆铁路峨眉至米易段扩能工程 EMZQ-9 标 中铁隧道集团有限公司成昆铁路峨眉至米易段项目经理部23.1 设计概况（1）工程概况本标段起讫里程：DK345+151.69DK367+182.79，全长 22.031km。主要工程量包括小相岭隧道(长度 21.775km，设一座贯通平导，分进口、出口、一号斜井、二号斜井分别组织施工)。其中一号斜井全长 2.425km，斜井中线与平导中线交于PDK350+000，对应左 线线路里程 DK350+000，斜井最大纵坡 10.2%，综合坡度 9.3%，采用无轨双车道运输，内

5、净空尺寸 为 7.5m（宽）6.2m（高），斜井与大里程端平面夹角 1414557。计划承担主隧道6060m（DK350+000DK4356+060）和平导 隧道6060m（PDK350+000 PDK356+0060）施工任务。主隧道和服务隧道线间距为 30m,主隧道底板比安全隧道底板低 60cm。（2）地表水测区内地表水主要为地表沟水，水塘水及少量水田水，水量随季节性变化较大，沟水旱季流量较小，雨季流量较大。受大气降水补给，以蒸发及地下径流等形式排泄。（3）地下水地下水较发育，主要为基岩裂隙水及岩溶水。1）基岩裂隙水：主要赋存于砂岩等易富水地层的裂隙中，水量较丰富。2 岩溶水：主要指存在等

6、影组白云质灰岩、白云岩的地下水，水量较丰富。根据 DZ-XXL-05 钻孔揭示，稳定水位高程在 2011.11m，隧道路基线成昆铁路峨眉至米易段扩能工程 EMZQ-9 标 中铁隧道集团有限公司成昆铁路峨眉至米易段项目经理部 3高程约 1862m.比路肩高程高约 151m.推测水头压力约 1.51MPa。分析认为，该岩溶段位于岩溶的水平循环带。隧道施工可能遇到突水、涌泥。应加强超前地质预报及红外线探水、打超前钻孔，降低岩溶突水的风险。3.2 地质情况小相岭隧道一号斜井属于中山剥蚀地貌，斜井洞身穿越岩性为侏罗纪系中统（J2x）新村组泥岩、砂岩、 页岩，侏 罗系中统益门组(J2y) 泥岩、粉砂岩夹长

7、石石英砂岩及泥灰岩，上三叠系白果湾组(T3b) 砂岩、 页岩、粉砂岩夹炭质页岩及煤，洞身穿越地段大部分为软质岩及时代古老、受构造影响严重、破碎的硬质岩。地层岩性分述如下：粉质黏土（Q4dl+el）：黄褐色、灰褐色，硬塑， 夹少量碎石角砾，10 50mm，一般厚 03m，属级普通土，D 组填料。泥岩、砂岩、页岩(J2x)：紫红、深紫红色，含粉砂质，中中厚层状长石石英砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩。节理较发育。 强风化带(W3)厚 2 6m，属 级软 石，C 组填料；弱风 化带（W2 ）属级软石，B 组填料。下伏益门组假整合接触。厚 5451023m 。泥岩、粉砂岩夹长石石英砂岩及泥灰岩(J1y

8、)：该地层分为两段。上段(J2y2)岩性为紫红色泥岩、粉砂岩夹砂岩。下段(J2y1)岩性为紫红、灰绿色薄、中厚层状砂岩及砾状灰岩。其底部一套厚 38m 的中粒砂岩与三叠系上统白果湾组(T3b) 为分界标志。弱风 化带（W2），属级软石，B 组填料。厚 142392m。砂岩、页岩、粉砂岩夹炭质页岩及煤(T3b)：灰色中、厚层状细、中粒岩屑石英砂岩粉砂岩深灰色炭质水云母粘土岩页岩。底部夹成昆铁路峨眉至米易段扩能工程 EMZQ-9 标 中铁隧道集团有限公司成昆铁路峨眉至米易段项目经理部4两层各厚 0.250.45m 的煤层。含大量植物化石碎片。弱风化带（W2），属级软石，B 组填料。厚 398890

9、m。据资料记载，在 1881 年 6 月，越西发生过震中烈度为级的强震。主要是有新构造运动引起的。新构造活动带与老断裂带基本一致。3.3.工期情况根据成昆铁路峨眉至米易段扩能工程站前工程 EMZQ-9 标实施性施工组织设计，一号斜井计划于 2018 年 6 月 16 日完成与平导联通。3.4 一号斜井最大涌水量一号斜井为无轨运输，井身坡度大，地下水发育，根据施组计划，与平导贯通里程为 DK349+650，根据隧道设计涌水量 计算，一号斜井至平导贯通段最大水量见下表。表 3-1 一号斜井平导与进口段水量统计表序号 名称 里程 长度 最大水量（m 3/d）1 正洞DK349+900DK351+04

10、01140 50112 平导PDK349+650PDK351+6461996 60743 一号斜井X1DK0+000X1DK2+4252425 3000合计 14085此段施工最大涌水量 Q 总=14085m 3/d，即最大小时流量Q1=14085/24=587m3/h。斜井井身最大小时涌水量 Q2=300024=125m3/h。4 排水方案4.1 一号斜井排水总体方案一号斜井排水的总体思路：一号斜井长度 2425m，垂高约 226m，斜井成昆铁路峨眉至米易段扩能工程 EMZQ-9 标 中铁隧道集团有限公司成昆铁路峨眉至米易段项目经理部 5井底平导置设固定泵站直接抽排水至洞外；在斜井井身施工期

11、间，考虑斜井涌水水量，在井身施工前期分别设两级临时泵站接力式排水至井口外，即掌子面设临时积水坑移动泵站（9m 3 移动水箱（1.5m3m2m）1#临时泵站沉淀池1#临时泵站2#临时泵沉淀池2#临时泵站洞外沉淀池，经沉淀达标后排放。在井身施工后期，考虑设置排水泵站级数增多，出现故障的机率会相应增加，因此离井底 100m（X1DK0+100）处设置过渡泵站，过渡泵站主要承担斜井和正洞固定泵站建成前隧道内的排水任务，即掌子面集水坑过渡固定泵站沉淀池过渡固定泵站洞外沉淀池。当平导小里程开挖至 PDK349+700 里程处时 ，设置平导固定泵站，该泵站主要承担斜井、正洞和平导施工隧道内的排水任务；即掌子

12、面集水坑井底固定泵站沉淀池井底固定泵站洞外沉淀池。当平导进口至井底段贯通后，固定泵站停止使用，正洞、平 导 的水全部经平导顺流至洞外。排水泵站布置见附图 1：4.2 排水分步方案（1）掌子面开挖离井口在 200m（X1DK2+225）范围之内当掌子面开挖离井口在 200m 范围之内时，采用多台高扬程污水泵直接抽排水至洞外沉淀池。（2）掌子面开挖离井口在 200m（X1DK2+225）到 775m（X1DK1+650）范围之内时，当掌子面离井口距离超过 200 m 时,设一移动泵站，掌子面污水泵抽排水至移动泵站，再由移动泵站直接抽排至洞外，随着开挖面向前掘进，移 动泵站随着掌子面前移；当斜井施工

13、距井口到775m（X1DK1+650）时 ，在井身右侧边墙开挖一洞室，设置一号临时泵站。成昆铁路峨眉至米易段扩能工程 EMZQ-9 标 中铁隧道集团有限公司成昆铁路峨眉至米易段项目经理部6临时泵站水泵所需扬程为HB=HSY/g =（72+4）0.74=102.7m式中 HB 水泵所需扬程， ；mHSY侧地高度，即吸水井最低水位至排水管出口 间的高度差，一般可取 HSY =井底与地面标高差+4；g管路效率。当管路在立井中铺设时，g =0.90.89；当管路在斜井中铺设，且倾角 30时, g =0.830.8； 3020时，g 0.80.77； 20时，g 0.770.74（3）掌子面开挖离井口

14、775m（X1DK1+650）到 1550m(X1DK0+875)范围之内时掌子面污水泵直接抽排至一号临时泵站，当开挖距一号临时泵站 200米时再按井口至一号临时泵站安装方案安装移动泵站，当开挖至X1DK0+755 里程时，在 X1DK0+875 处设置 2#临时泵站。（4）掌子面开挖离井口 1550m(X1DK0+875)到 2325m(X1DK0+100)范围之内时掌子面污水泵抽排水至 2#临时泵站，由 2#临时泵站抽排至一号临时泵站将水抽排至井外。随着开挖面向前掘进，移动泵站随着掌子面前移，当开挖至 X1DK0+050 里程时，在 X1DK0+100 里程处设置一过渡泵站，由过渡泵站直接

15、抽排水至井口。此泵站水泵所需扬程为HB=HSY/g =（217+4）0.74=298.6m（5）掌子面开挖离井口 2325m(X1DK0+100)到井底朝平导小里程方成昆铁路峨眉至米易段扩能工程 EMZQ-9 标 中铁隧道集团有限公司成昆铁路峨眉至米易段项目经理部 7向 300m（PDK349+650）范围之内时掌子面污水泵抽排水至过渡泵站，由过渡泵站抽排至井外。随着平导开挖面向进口掘进，当平导小里程开挖至 PDK349+650 里程处时，在平导的左侧边墙上开挖 1 个洞室作为平导永久性固定泵站（正洞路面高程高于平导路面，正洞的水顺流至平导）。固定泵站距斜井井口的高差为 229m，此泵站抽排至

16、洞口需要的扬程为：HB=HSY/g=（229+4）0.74=314.9m（6）平导小里程方向贯通之前正洞 DK349+900DK356+020 段和平导 PDK349+650DK356+090平导段全部为顺坡，平导的水直接流至固定泵站集水池内，但正洞要开展仰拱施工，所以在仰拱施工前方施做临时集水坑，截断前面的流水，再安装 3 台污水经泵经 DN150 管路抽排至固定 泵站集水池内，最终由固定泵站直接抽排出井外。（7）平导小里程方向贯通之后固定泵站停止使用，平导的水全部经平导顺流至洞外。正洞仰拱施工前方施做临时集水坑，截断前面的流水，再安装污水经泵经 DN150 管路抽排至平导排水沟内，最终经平

17、导顺流至洞外。4.3 辅助洞室大小确定根据TB10109-95 铁路隧道辅助坑道技术规范规定：斜井、竖井水仓容积宜按泵站 10min 15min 排水能力设计 。（1）临时泵站设计按最大水量 150m3/h 测算，临时泵站水仓应不小于 30m3，考虑到与井身倒车、变压 器洞室大小一致，便于施工， 临时泵站断面设计为成昆铁路峨眉至米易段扩能工程 EMZQ-9 标 中铁隧道集团有限公司成昆铁路峨眉至米易段项目经理部861.554.5m（宽深长 高）。（2）固定泵站及对应沉淀池设计一号斜井正洞、平导与进口平导贯通前设计涌水量为 705m3/h， 则平固定泵站容积应不小于 140m3，考虑停电、电压

18、不稳等影响因素，固定固定泵站水仓容积计划为 180m3。为减少水中杂物对抽水机、排水管路的影响，在固定泵站洞口方向10m 的位置设置一处沉淀池。固定泵站和沉淀池水仓断面分别为9210m、 10210m（宽深 长）。沉淀池与水 仓采用 50cm 厚混凝土隔墙。（3）变压器洞室设计在每级泵站对面施作 1 处变压器洞室，断面为 664.5m（宽长高）。4.4 抽数设备配置方案（1）设备配置原则根据TB10109-95 铁路隧道辅助坑道技术规范规定：1）泵站应设有工作和备用的水泵及排水管，其工作泵和排水管的能力，应能在 20 小时内排出隧道 24 小时的设计涌水量；备用水泵的配备能力不小于工作水泵的总能力；2）工作的水泵和排水管路以及备用的水泵和排水管路的总能力应能在 20 小时内排出隧道 24 小时的最大涌水量（2）不考虑突发涌水情况下的大功率抽水机的备用问题。抽水设备按照用一备一的原则进行配置，检修数量配置由施工单位考虑。（3）抽水设备配置计算过程