1、新建银川至西安铁路陕西段 YXZQ-5 标段徐家店隧道进口排水专项施工方案编制： 审核： 审批： 中铁十二局集团有限公司银西铁路陕西段YXZQ-5 标段项目经理部二一七年二月目录1、工程概况 .12、自然地理概况 .12.1 地理位置及地形、地貌 .12.2 水文地质 .12.3 隧道涌水量 .23、排水方案 .23.1 隧道反坡排水的特点 .23.2 总体方案 .23.3 主要的排水系统方式 .34、本工程拟采用的主要排水方案 .45、设备选型配套 .45.1 抽水设备型号选型原则 .45.2 需要配用的设备及位置表 .56、排水系统 .56.1 管路 .56.2 集水箱设置 .56.3 固
2、定泵站设置 .66.4 排水供电 .66.5 其他 .67、反坡隧道排水灵活处理的要点 .68、在洞外增加防水、防汛及防山洪措施 .79、各项保证措施 .79.1 组织管理保证 .79.2 安全技术保障措施 .710、应急预案 .8中铁十二局集团新建银西铁路（陕西段）YXZQ-5 标段项目经理部 排水专项施工方案1隧道排水专项施工方案1、工程概况徐家店隧道进口位于陕西省咸阳市彬县境内，穿越黄土残塬沟壑区，隧道洞身通过地区为沟谷深切的宽梁地形，属地中山地貌。黄土冲沟沟谷均强烈下切，将黄土残塬切割，形成以开阔黄土梁。梁顶地面面地形较为平坦，多开辟为耕地和林地，冲沟多呈破坡陡谷深的黄土“V”型沟，沟
3、谷呈树枝状，沟深相对高差 100200m，沟谷内多数常年有地表水。徐家店隧道进口起讫里程：DK126+184.25DK128+320，长度 2135.75m，其中级围岩 1700m 占比 79.6% ，级围岩 425m 占比 19.9%，洞门为喇叭斜切式洞门 10.75m 占比 0.05%,为一座双线隧道，线间距 5m。隧道最大埋深约180m，最小埋深约 23m,隧道进口纵坡依次为 20/1565.75m、3.00/570m的连续下坡。2、自然地理概况2.1 地理位置及地形、地貌徐家店隧道进口沿线属黄土梁峁沟壑区，地形起伏较大，呈穹状丘陵或条状岭岗，残塬（梁）间河流沟谷深切，发育泾河及其支流。
4、区内林场、矿区较多，在主要塬面和河流宽谷分布村镇。2.2 水文地质隧道洞身穿越地层主要为黄土残塬沟壑区，隧道洞身通过地区为沟谷深切的宽梁地形。隧道洞身区域冲沟呈树枝状发育，进口为干板沟，支沟水流主要是在冲沟沟底泉水汇集而成，泉水多出露在冲沟沟脑为主，大多中铁十二局集团新建银西铁路（陕西段）YXZQ-5 标段项目经理部 排水专项施工方案2数泉水被当地居民利用，位于隧道 DK128+000DK128+500 左侧约 160m 的冲沟分布有两个水塘，本处洞身埋深约 146m，主要由上游泉水汇聚而成，水塘面积较小，水深 23m。根据附近试验资料显示，隧道区地下水化学类型为 HCO3Na K 和 HCO
5、3NaCa 型。水质较好，矿化度为0.340.51g/l，地下水对圬工无侵蚀性。2.3 隧道涌水量涌水量计算：根据 Q=2.74a*W*A A=L*B 式中 Q-隧道涌水量（m 3/d） ；a-降水入渗系数；W-区域多年年降雨量(mm)； A-隧道通过含水体的地下积水面积（ Km2） ；B-L 长度内对隧道两侧的影响宽度（Km） 。根据设计资料计算预测，徐家店隧道进口段（DK126+184.25DK128+320 ）估算最大涌水量为 4800m3/d，正常涌水量2400m3/d。3、排水方案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
6、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 总体方案反坡排水，需采用机械排水，设置多级泵站接力排水，工作面积水采用移动式潜水泵抽至就近泵站或临时集水坑内，其余已施工地段隧道渗（涌）水经隧道内侧沟自然汇集到临时集水坑内或泵站水池内，由固定排中铁十二局集团新建银西铁路（陕西段）YXZQ-5 标段项目经理部 排水专项施工方案3水泵站将积水经排水管路抽排至上一级排水泵站内，如此由固定式排水泵站接力将洞内积水抽排至洞外，经污水处理池处理后排放，固定式排水泵站水仓容量按 15min 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
7、段汇水量大小确定。工作水泵按使用 1 台，备用 1 台，检修 1 台配备，针对隧道涌水量大时要适当增加工作水泵；同时为防止突水，设置利用高压风管作为 1 套应急排水系统。3.3 主要的排水系统方式洞内反坡排水方式，根据坡度、水量和设备情况布置管路和排水泵站，一次或分段接力排出洞外。根据本隧道的实际情况，拟在施工中采用的反坡排水系统布置方式有两种：3.3.1 集水坑接力式反坡排水对坡度较大隧道施工对排水电机扬程要求相对较高，所以采用集水坑反坡道排水方式，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除洞外，采用接力的方式
8、将水抽至洞外的污水沉淀处理池。如下图：中铁十二局集团新建银西铁路（陕西段）YXZQ-5 标段项目经理部 排水专项施工方案43.3.2 长距离管道配合小集水泵收集式反坡排水对坡度较缓的隧道反坡道施工排水，适合采用较长距离开挖固定式集水坑作为泵站，用小集水泵将开挖面的积水抽到最近的集水坑内，再用大功率的泥浆泵通过排水管道将水排到洞外。如下图：这种方式的优点是所需抽水机较少，需要开挖的集水坑较少，排水泵站较少，缺点是要安装水管较长，抽水机需要跟随坑道的掘进二次拆迁前移。4、本工程拟采用的主要排水方案中铁十二局集团新建银西铁路（陕西段）YXZQ-5 标段项目经理部 排水专项施工方案5徐家店隧道进口坡度
9、较缓（进洞后为 20下坡），采用长距离管道配合小集水泵收集反坡排水，考虑隧道正洞反坡施工较长（2135m）以及水泵扬程等因素，拟在进口设置固定式排水泵站 1 座。实际施工时如遇到涌水量较大时可根据具体情况加密，泵站之间采用 100mm 排水管长距离输送，前方施工掌子面积水采用临时集水坑来收集积水，小集水泵用 80mm 消防软管将积水收集并输送至最近的较大的集水泵站内，统一汇集到最后一级排水泵站传递至洞外污水处理池。5、设备选型配套5.1 抽水设备型号选型原则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，主要还有砂石、泥浆，同时还有喷射混凝土的回弹物掺杂物，所以除需排出
10、的水量外，还有排水的成分组成。泵站排水能力应充分配备，并有一定的储备能力。隧道施工后通过对洞内水的成分组成分析，其主要水质除地下水的本身成分外，主要还有砂石、泥浆等成分，泥浆泵考虑选用山东淄博博山润神渣浆泵公司生产的高效耐磨渣浆泵。泵站设置 2-3 台相同型号的水泵。工作面移动水泵，采用移动轻便的水泵，实际操作根据水量大小在数量上予以增减。5.2 需要配用的设备及位置表表 5.1 设备配置及位置表施工工点泵站 最大涌水量 泵站位置 水泵型号水泵数量备用数量抽水能力1 4800m3/d DK127+000 GMZ200-24-120 1 1 200m3/h徐家店隧道进口移动泵 掌子面 GMZ10
11、0-30-11 2 2 100m3/h中铁十二局集团新建银西铁路（陕西段）YXZQ-5 标段项目经理部 排水专项施工方案6站6、排水系统6.1 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 2 套管路（可根据隧道施工后洞内涌水情况增加管路）：1 套为 100mm 管材均为无缝钢管；1 套为 80mm 消防软管（工作面上移动积水）。100mm 排水钢管采用托架（利用角钢自行加工）固定在隧道一侧，托架间距 10m，管路距离地面 0.8m，坡度与路面平行。每级泵站水泵的出水管附近均要安装闸阀，方便排水系统的检修工作。6.2 集水箱设置徐家店隧道为黄土地质，洞内左侧，每隔 200m 设置
12、 1 处钢集水箱，同时根据隧道内出水量情况予以适当加密。临时集水箱的容量按该段 15min的汇水量加上施工用水量（30m 3/d）合计确定，一般集水箱尺寸为：2m（长）3m（宽）1m（深），容量 6m3，可根据实际情况进行调整大小。6.3 固定泵站设置固定泵站为整个施工过程结束前所使用的接力排水水仓位置，其具体位置详见表 5.1，泵站水仓采用 20mm 钢板制作，容量计算按该段 15min 的汇水量加上施工用水合计确定，其结构尺寸为 3m（长）3m （宽）2m（深），容量 18m3，可根据隧道开挖后的实际情况进行调整，泵站设置在洞内左侧。中铁十二局集团新建银西铁路（陕西段）YXZQ-5 标段项
13、目经理部 排水专项施工方案76.4 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，设置一条专用供电线路。由于水泵功率较大，新用电源电压为 380V，所以泵站用电引入 380V 稳定电源。6.5 其他工作面排水采用移动式水泵，管路为 80mm 消防软管，抽排至就近泵站或临时集水箱内。为确保洞内道路无水干爽，必须修建好两侧排水沟，确保洞内渗水通过临时侧沟引入集水坑内，防止在洞内道路上漫流。7、反坡隧道排水灵活处理的要点抽水设备要依据隧道洞内涌水量的大小及集水坑汇水的情况而定，同时水泵的扬程要参考隧道的坡度和起始点的高差，要尽量做到有一定的富余量。8、在洞外增加防水、防汛及防山洪措
14、施在隧道洞口处做好防排水措施，确保排水畅通，并在洞口增加截水横沟，防止地表水和施工排水倒灌进洞，根据洞口水量情况可适当加大横沟断面，并在沟顶加盖铁板，做到排水和行车互不影响。项目经理部安全部和当地气象部门建立联络机制，及时将汛情预报到现场，及时启动应急预案，保证项目全体人员生命财产的安全。9、各项保证措施中铁十二局集团新建银西铁路（陕西段）YXZQ-5 标段项目经理部 排水专项施工方案89.1 组织管理保证在排水施工上不仅需要一套完善、合理的排水系统，还需在管理上予以加强，才能达到预期的效果。为此不仅成立了专业排水队，每个队设队长一人，副队长一人，设备检修 2 人，排水工班 2 个班，每班组成
15、：工班长 1 人，泵站管理 1 人。还制定严格的值班制度。每个隧道作业面的隧道排水日常工作坚持队长、副队长轮流 24h 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。9.2 安全技术保障措施对施工技术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和现场示范。对用电的排水设备要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，要严格按照安全用电方案办理，做到一机一闸一漏。水泵的冷却采用下一个泵站抽上来的水直接浇至排水泵上进行冷却。由于洞内均为渗水，虽然使用水泵为污水泵，一旦在进水口处产生淤积将导致堵泵。为此，需要对坑内污水进行搅合，施工中采用在水泵与管路的接口处安一处出水口并安装阀门，利用抽水的高压水不断对进水口处进行冲搅，同时利用高压风进行冲吹，防止淤泥的淤积。针对隧道施工的特点，施工人员对隧道内排水沟及集水坑内污泥杂物要及时进行清理，对管路要定期检查维修，定期用清水进行冲洗。在集水泵进水口包裹铁窗纱，同时把水泵或进水口放在竹筐内，可以防止污泥及杂物进入而发生堵塞。
