反坡排水施工方案.docx
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反坡排水施工方案
反坡排水施工方案
隧道工程反坡排水施工方案
一、编制依据
1、蒙华铁路实施性施工组织设计。
2、《大中山隧道设计图》及相关参图。
3、相关技术规范及国家、中国铁路总公司（原铁道部）颁发的现行规范、规程、验标等各项技术标准和有关的法律、法规。
4、中国铁路总公司（原铁道部）下发的有关铁路建设施工安全、质量、文明施工方面的有关文件、通知。
5、我单位上场后根据现场踏勘、调查、采集和咨询所获取的资料。
6、《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）。
7、《铁路隧道防排水技术规范》（TB10005-2009）。
8、《铁路隧道防排水施工技术指南》（TZ331-2009）。
9、《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）。
10、《铁路隧道辅助坑道技术规范》〔铁建涵[1995]95号〕。
二、编制原则
1、在超前地质预报的基础上，为了控制隧道涌水，可采用超前预注浆减少涌水量和水压，保证隧道施工安全；环境条件许可时，对于地层中的空隙水或节理、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压力。
2、隧道涌水的处理应贯彻预防为主的原则，应采用先堵后排的措施，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，应在开挖前进行注浆处理。
3、在施工发生大涌水时，水量超出泵站的能力，将下坡段掌子面段作为临时水仓，但是必须保证施工人员及机械设备能够有及时撤离掌子面。
4、如涌水量大，产生了灾难性的后果，在确保抢险人员生命安全的情况下，及时采取有效的抢救方案，减少人员伤亡程度，降低灾害损失，积极组织人力、物力、财力全力抢险救灾，处理涌水，尽快恢复正常施工生产。
5、反坡段施工排水应以设计图为依据，尊重现场实际情况，超前规划、统筹全局，合理安排施工方案，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。
三、工程概况
MHTJ-16标反坡排水主要集中在大中山隧道1#及2#斜井工点。
大中山隧道全长14.533km，为标段控制性工程，工程总造价约7.8亿元。
隧道设计为单洞双线，隧道设双车道无轨运输斜井2座，横洞1座。
施工按照进口和3座辅助坑道共4个工点，7个工作面组织施工，出口地势陡峭，不设工作面。
其中：
进口工点施工长度2409m；1#莫家沟斜井平长1464m，综合坡度7.87%，正线施工长度4802m；2#瓦窑沟斜井平长860m,综合坡度7.22%，正线施工长度3663m；3#大中山横洞长333.5m，正线施工长度3659m。
隧道施工总工期39个月。
1#斜井与正洞交于DK794+500，正洞大里程方向为-10.7‰的下坡，至斜井洞口最大落差约139m。
2#斜井与正洞交于DK798+850，正洞大里程方向为-10.7‰的下坡，至斜井洞口最大落差约76m。
四、工程地质
隧道区出露的地层由新至老有第四系（Q4）、白垩系上统朱阳关组下段（K2Z）、加里东期侵入岩二长花岗岩（Y3）、早古生代漂池系列（NYB3）、新元古代侵入花岗岩（NYB23）、中元古代峡河岩群寨根岩组（PT1Z）、古元古代秦岭岩群石槽沟岩组（PT1SH）。
该区地处秦岭造山带腹部，在大地构造上隶属于秦岭褶皱系的北秦岭褶皱带，经历了漫长多期的地质演变，构造错综复杂主要包括玉皇垭构造带和寨根北韧性剪切带。
根据区域地质资料，大中山隧道洞身穿越的F1~F4大型断层，均在磨子壕-土地岭构造带内。
隧区地下水类型为基岩裂隙水，按其赋存空间及区内地层岩性及构造可分为：
岩溶水、风化裂隙水、构造裂隙水三类。
本隧含12处断层带，断层带及其影响范围内裂隙发育，为较好的储水构造，地下水较发育，另外，可溶岩与非可溶岩接触部位岩溶水可能较发育，隧道最大涌水总量约24258m³/d，单位长度最大涌水量q0=0.21～11.99m³/d，整体属弱富水区～中等富水区，局部强富水区。
DK794+640-DK795+245为单日涌水量最大的强富水区，预测该段正常涌水量为2627.44m³/d,最大涌水量为5433.83m³/d。
根据多年降水资料统计，年平均降水量为846.8mm，最大年降雨量1755mm，降水一般集中于6、7、8三个月，占年降水量的51.4%，极端最大日降雨量184.5mm，无霜期220d，年平均风速：
2.2m/s。
根据设计图纸，预计1#斜井正洞预测平均涌水量为2990m3/d，预计2#斜井正洞预测平均涌水量为2863m3/d，
五、排水方案
（一）斜井施工过程
1#斜井平距为1464m，综合坡度7.87%，斜井高差115m；排水基本属于逐级增大过程，因此斜井施工中采用逐级排放的方式，施工过程中掌子面后方20m左右设置移动式泵站，移动式泵站集水箱尺寸为4m长×2m宽×1.5m深，移动式泵站配备两台排污泵，排污泵有效仰程不小于60m，排水量不小于125m³/h，一台抽水一台备用，将水抽至最近的固定集水箱或集水井。
1#斜井每500米设置一处固定集水箱或集水井，斜井共设置3个集水井，集水井尺寸6m长×1.5m宽×2m深。
每个集水井内配置两台QW125-80-75型潜水泵递级排水，潜水泵有效仰程不小于60m，排水量不小于125m³/h，排水管选用Φ150钢管,钢管与水泵之间用软管绑扎。
为方便水泵看管，集水井内水泵自动启动控制器，等集水井内水位达到设定高度自动启动电源抽排积水，等集水井内水位低于设定高度时自动关闭电源。
2#斜井平距为860m，高差62m，预计涌水量为2863m3/d，2#斜井与1#斜井类似，设置固定集水箱2个，集水井1个，采用QW125-60-55型潜水泵递级排水。
（二）正洞施工阶段
1#斜井工点及2#斜井工点均在斜井与正洞交叉口处设置长10m、宽4m、深2m的集水井一座，正洞大里程均为下坡，小里程均为上坡，小里程段由既有水沟自然汇聚，大里程测采用掌子面后方20m左右设置移动式泵站，移动式泵站集水箱尺寸为4m长×2m宽×1.5m深，移动式泵站配备两台排污泵，排污泵有效仰程不小于30m，排水量不小于125m³/h，一台抽水一台备用，通过布设Φ150排水钢管，直接抽排至交叉口。
1#斜井交叉口处集水井设置150MD155-30*6水泵两台，单台功率132kw。
2#斜井交叉口处集水井设置100MD155-30*3水泵两台，单台功率75kw。
六、设备选型及管路布置
1#斜井斜长度1464m，高差115m，预计涌水量为2990m3/d，即125m³/h，共设置3个集水井，其中交叉口处设置长10m、宽4m、深2m的永久集水井。
2#斜井平距为860m，高差62m，预计涌水量为2863m3/d，斜井共设置3个集水井，同样交叉口处设置长10m、宽4m、深2m的永久集水井。
1#斜井交叉口处集水井设置150MD155-30*6水泵两台，单台功率132kw。
2#斜井交叉口处集水井设置100MD155-30*4水泵两台，单台功率90kw。
如遇断层涌水量较大则将施工用高压风管作为备用排水管供应应急排水使用。
七、供电方案
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。
交叉口处均设置1台300KVA升压器供抽排水使用。
当网电停电后，应急电源的能力应能够满足排水、洞内照明需要。
1#斜井洞内2台132KW多级离心泵，照明20KW，共计284KW；2#斜井洞内两台75KW多级离心泵，照明20KW，共计170KW。
根据以上计算，结合洞内施工需要，设置双回路电源，每个工点各备用1台500KW的发电机作为应急电源。
十、设备配置表
表2设备选型配置表
序号
设备
名称
型号
流量
m3/h
扬程
（m）
数量
备注
1
卧式多级离心泵
150MD155-30*6
155
180
2台
2
100MD155-30*4
155
120
2台
3
潜水泵
QW125-80-75
125
80
2台
4
QW125-60-55
125
60
2台
5
升压器
300KVA
2台
6
发电机
500KW
2台
7
无缝钢管
Φ114
900米
8
无缝钢管
Φ150
1500米
注：
①、其它小型抽水设备按照需要进行适量配置；
②、在施工过程中如果水量较图纸资料变化较大，设备配置可以根据实际情况适当调整；
十一、预测预报
施工至设计图的电阻异常段或地下水发育段时，实施TSP超前地质探测预报。
根据TSP预报的结果，在可能发生涌水的地段进行超前地质钻探，验证地质情况。
根据实际的地址情况，采取有针对性的施工方案。
在TSP探测可能存在涌水的地段前10m位置，实施超前地质探孔，探孔设置孔口管，并安装阀门。
如果将地下水打漏，水量、水压很大，停止钻孔，关闭阀门，控制出水量，减小排水压力。
根据水量、水压情况，及时通知相关各方，制定施工方案。
每循环开挖钻眼过程中，采用5m长钻杆进行超前钻探，发现异常情况，及时停止开挖施工。
采取超前地质探孔验证或采取帷幕注浆等施工方案。
十二、涌水应急小组组织机构及职责
1、应急小组成员及联系电话
职务
姓名
部门
备注
组长
张林
工区经理
副组长
骆海剑
工区总工
副组长
张义安
工区副经理
副组长
姜德军
安全总监
成员
宋飞
工程部长
成员
潘光学
物机部长
成员
游松
安全部长
成员
赵春峰
1#斜井工班长
成员
陈长江
2#斜井工班长
2、组长职责
（1）、对公司的安全生产负全面领导责任和直接领导责任。
（2）、应宣传、贯彻执行各种安全生产法律、法规及制度。
（3）、定期向企业职工代表大会报告安全生产情况。
（4）、贯彻和落实各级安全生产责任。
（5）、定期听取安全情况汇报，研究和解决施工生产中的安全问题。
（6）、组织审批防止突泥涌水施工安全技术措施，积极采纳合理化建议，总结推广
（7）、安全生产中的新技术、新工艺、新设备。
（8）、组织大型安全检查和安全活动，加强安全教育。
（9）、组织发生突泥涌水事故时的抢险救援工作，并主持重大伤亡事故的调查分析。
（10）、提出处理意见和改进措施，并督促落实。
3、副组长职责
（1）、在组长的直接领导和指挥下进行各项安全工作，对项目部施工生产的安全负具体领导责任。
（2）、认真贯彻执行安全生产的各项法律、法规、制度、标准和条例，负责制定和落实防止突泥涌水的施工安全技术措施。
（3）、不违章指挥，经常组织安全检查，清除事故隐患。
（4）、制止违章作业。
（5）、坚持对职工进行经常性的安全教育。
（6）、当发生突泥涌水事故时，负责组织领导应急小组进行抢险救援工作。
4、成员职责
（1）、在分部领导下，认真执行各项安全生产技术措施。
（2）、对安全生产积极提出合理化建议。
（3）、当发生突泥涌水事故时，在应急小组领导的指挥下，进行各种抢险救援工作，积极参加事故原因的调查、分析，总结经验教训，防止类似事故的再次发生。
十三、排水施工管理
1、根据设计及现场情况制定详细的施工方案，经工区主要管理、技术人员讨论通过后报监理站审批。
2、施工前，工程部组织相关管理、技术及现场施工人员进行方案学习，使人人熟知施工过程和操作要求。
3、施工过程中各种设备及管路要严格按照方案，由专业队伍进行现场排水管理和实施，管路安装必须平、直、顺，并且弯度平缓，避免转锐角弯，以减小管路沿程阻力和局部阻力，并且要加强日常维修和管理，避免返工现象发生。
4、机械管理人员加强设备的日常检查工作，尤其是备用设备的完好，保证紧急情况下设备的正常运转。
5、安排有经验的维修人员负责设备的日常保养、维护。
必须配有专人对现场抽水机进行管理，并负责进行维修。
6、电工必须定期检修抽水机，及时发现和解决故障，保证抽水机正常运转。
7、为了保证抽水机能够正常启动和运转，必须为抽水机提供合适的供电设备。
8、要求管路接头处必须处理好，不得漏水。
9、在无轨运输期间，加强对管路的保护，避免因机械或人为损坏。
十四、安全保证措施
1、对于排水系统的运转，机械队安排专人值班，发现异常情况及时进行协调解决，确保设备及人员的安全。
2、在水仓、水泵处挂设彩灯及警示牌，并对设备进行挡护。
防止车辆及人员触碰。
3、如掌子面发生涌水，水量超过了排水系统的工作能力。
调度应立即组织人员撤离掌子面。
如水量很大，淹井速度很快，应立即组织车辆拉碴回填。
4、注意设备的使用、保养、维修，注意用电安全，经常进行检查，杜绝漏电，并派专人操作和维修，非机电修理人员不得随意拆卸设备。
5、准备好抢险物资、材料，做好抢险准备工作，确保发生异常或险情时能够及时处理物资、设备能够提供到位，保证处理的及时性，防止事态的进一步扩大。
6、所有用电设备必须采用“一机、一箱、一闸、一漏保”的接线方式，并做好接地保护，严禁用同一个开关、开关箱直接控制二台及二台以上用电设备（含插座）。
7、各种电气设备用的闸刀、插头、插座、空气开关不得有裸露、漏电现象。
8、设备的负荷线、保护零线和开关箱应定期检查，发现问题立即报告专职电工维修。
十五、环水保及职业健康保证措施
1、斜井内排出的水含有施工产生的废油等，废水等经处理达标后方可向外排放，防止对周边环境造成污染。
2、施工过程作业人员佩戴齐全安全防护用品，确保人身安全。
3、施工过程中作业人员正确佩戴防毒、防尘口罩，防止矽肺病等职业病的发生。
4、为保证砼的耐久性设计要求，对每一断层涌水进行水质取样测试分析，确认是否对砼存在腐蚀性，并将结果及时反馈到设计及相关单位。
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