1、新疆库尉地区输水工程低液限粘土隧洞降水施工方案摘要：新疆库尉地区输水工程桩号（1+0503+750）洞身段围岩均由第四系中更新统（Q2pl）低液限粘土组成，稳定性差，围岩内分布有松散的砂层透镜体，地质条件十分复杂。同时，地下水位高于设计洞顶，上覆岩土层厚 2447.5m，潜水层深 28 米，能否将地下水排出，是此工程成功施工的关键。 关键词：低液限粘土隧洞降水施工方法 中图分类号： TU74 文献标识码： A 1 工程概况 库尉地区输水工程位于巴音郭楞蒙古自治州开都河孔雀河流域境内，流域主要包括开都河、博斯腾湖、孔雀河三部分，流域总面积87200km2。工程区位于孔雀河流域，地理位置处于东径
2、861115862230，北纬 414230415000。库尉地区输水工程（桩号 1+0503+750）段，位于库鲁克山北麓倾斜砾质平原区中下部，地形坡降 1/45，上部为厚 3.54.5m 的洪积含土砂砾石层，其下为中更新统（Q2pl）含砾砂层和低液限粘土层，隧洞设计洞型为为马蹄形，断面尺寸 3.4m3.4m、 ，洞顶上覆岩土层厚 2447.5m，潜水层深 28 米，地下水位高于设计洞顶，能否将地下水排出，是此工程成功施工的关键。 2 隧洞降水施工方案 2.1 施工参数确定 2.1.1 根据土质为角砾砂土、细砂、粉土及和水位及现场判定，渗透系数选定为：K=5m/d；2、潜水含水层厚度 H=5
3、8m；3、洞底水位降深S=5m；4、降水影响半径 R=10m；5、洞长度 a=2700m；6、洞宽度b=5m；7、洞等效半径 r0=0.29（ab）=m；8、洞涌水量 Q 计算（按 100 m 区段计算）： (2H-S)S （258-5）5 Q=1.336.K=1.3365 R 10 lg(1 ) lg(1) r030.45 550 Q=6.68 =29821m3/d 0.1232 2.1.2 施工方案确定 根据以上施工参数和施工现场地质的实际情况，本工程隧洞的施工降水方案确定为：洞外深井井点降水和洞内挖集水坑设软管抽排相结合方式进行排水，竖井井点降水，降水原理是在隧洞一侧打井，埋深设计为：1
4、+050- 2+060 段低液限粘土层，埋至洞底以下 5 米；2+060-3+750段含土碎石层，埋深至 8 米，通过设置在井管内的多极泵将地下水抽出，使地下水位降低于洞底的方法，选用此方法降水主要是满足以下方面要求： 本工程施工所在地的地下水丰富，水位较高，根据渗透系数K=5m/d、涌水量 Q=m3/d 和降水深度为 5m-8 m，需要打井 136 口。假如一眼井管选用一台流量为 30m3/h 的潜水泵抽水，一天按 24 小时算，能抽取地下水 720 m3，完全能满足涌水量 Q 的要求。在施工期间如发生涌水量变化可调整井距和抽水设备。 井点布置 洞外排水 采用深井井点降水方法，分区排水，10
5、0m 为一个区，深井布设于隧洞一侧，井距为 20 米，井直径 350cm。 （若地下水流量变化，井间距再加密调整） 。 洞内排水 洞内排水紧跟开挖支护作业面设置，集水坑采取分段施工，计划每10-15m 设一处集水坑，坑深 1m，排水在洞一侧挖集水坑，用水泵安装软管抽排至地面的方法排水。1#、2#竖井洞口底处各设置一深集水坑，洞内排水均排至集水坑后由竖井处抽至洞外。 3 施工准备 3.1 技术准备 3.1.1 根据审批后确定的施工方案，由现场施工技术员编制施工技术交底，经项目总工审查后，在施工前，组织操作人员进行现场交底。 3.1.2 根据施工方案平面布置图（后附） ，由现场技术员测量出每个降水
6、井管的实际位置，并做好控制桩点，打井施工队进入后进行交桩。 3.1.3 做好各种施工及质量记录表格的准备。 3.2 现场准备 3.2.1 平整施工现场，确保场地平整坚实，道路畅通，无集水。对水井要进行封口保护。 3.2.2 施工用电主要使用高压电供电，施工降水期间配备一台 75KW的柴油发电机组，做应急电源使用。 3.2.3 在钻井同时，在距离洞底边外 68m 处，挖一条排水明沟，沟壁用塑料薄膜铺设，以防渗透。排水沟后段利用孔雀河边农民种地用的排碱沟向孔雀河排水。 4 施工方法及要点 4.1 施工作业条件 4.1.1 打井降水必须在隧洞土方开挖前进行，打井降水施工过程中，隧洞边坡土方必须安全稳
7、固。 4.1.2 打井和降水施工，必须在人员、设备、材料全部到场后或进行调试后，并经现场技术人员进行书面技术交底后才能施工。 4.1.3 打井降水施工最好在天晴时进行，雨季施工应采取可靠的防雨水措施。 4.2 施工方法 4.2.1 施工工艺流程： 施工准备钻井清井安装井管装填滤料安装水泵降排水拆除设备及井管封井 （1）钻井 降水井布置，在距离洞底边 2.5 米处，沿隧洞的纵向长每 20 米设一眼井，本工程降水计划共设 136 眼井。降水辐射面积 10m10m,降水采用KJ180 型柴油钻机钻井，泥浆固壁，井成形后的口径为：350mm。 （2）安装井管 井打好后，用泵压水清洗井孔，井孔清洗完后，
8、立即安装井管。井管必须安装在井的中心位置。 （3）装填滤料 井管安装完成后，立即灌填豆石滤料，并在井上口预留出 500mm 用黄土封口。 （4）安装多极泵 井管安装和滤料填充施工完后，即可安装多极泵。多极泵安装要入到井底，轻拿轻放，不可直抛入井底，以免摔坏电机。 （5）降排水 多极泵安装完以后，应对多极泵进行试运行和调试，待运行正常以后，可以正式进行降水。多极泵抽出的水经过水袋排到明沟里，在通过明沟排到试先挖好的排水坑里。大约经 1620 天昼夜降水后，地下水位可下降到洞底 6m 以下，便可以进行隧洞施工。 （6）拆除设备及井管 待隧洞施工完后，就可以停止降水，并立即拆除降水用的潜水泵及其它设备，并将上部的部分井管抽取出来，以便下次利用。 （7）封井 井管拆除完以后，为了确保施工安全，应立即对井口进行封堵，用回填土料填实，并填平到原始地面。 4.3 施工要点： （1）钻井时，要经常保持井里不能缺水，水位要同自然地面平。 （2）在隧洞开挖时，应随时注意边坡稳定情况对井的影响。 （3）井管外包扎网层，必须保证严密。 （4）在降水过程中，保持正常供电和设备的正常运转。 此方法降水效果较好，此工程得以顺利实施。
