1、隧道隧道施工排水方案新建蒙西华中铁路煤运通道MHTJ-31标隧道及斜井施工排水方案编制： 复核： 审批： 中铁航空港集团有限公司蒙华铁路MHTJ-31标一工区二一六年三月 一、编制说明1、编制依据(1)本项目招标文件及设计图纸、工程量清单；(2)本项目招标补遗书和答疑书；(3)蒙西华中铁路股份有限公司编制的新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程项目管理规定；(4)国家有关方针政策和国家、中国铁路总公司（原铁道部）现行铁路技术标准，设计规范，施工规范，施工指南，验收标准和相关规定等；(5)现场踏勘调查的相关资料；(6)已到施工图相关资料；(7)我单位的技术力量、设备能力等；(8)蒙西华中铁路指导性施
2、工组织设计；(9)铁路工程施工组织设计规范（铁建设【2015】79号）；(10)其他适用的规范和规定2、编制原则（1）组织机械化、专业化施工，实施设备大功率大能力配套。（2）加强过程监控，强化高度协调，实现快速施工。（3）执行验标及施工规范要求标准，确保质量第一。（4）执行GB/T280012001职业健康安全管理体系，关心职工健康安全。（5）执行GB/T240011996环境管理体系，保护自然生态、施工环境。（6）泵站、排水管路、电力线路及备用电源均按最大涌水量17050m3/d配置。（7）计算设备台班时考虑水量衰减，不同阶段按照最大涌水量方法计算。（8）由于斜井井口与井底高差较大，设备配置
3、时既要考虑扬程又要考虑流量，斜井设置2级抽水泵站为便于管理尽量减少设备型号。二、工程概况1、设计概况线路北起内蒙古自治区鄂尔多斯境内浩勒报吉南站，经乌审旗、陕西省靖边、延安、宜川、韩城、山西省河津、万荣、运城、河南省三门峡、卢氏、西峡、邓州、湖北省襄阳、荆门、荆州、江陵、公安、石首、湖南省华容、岳阳、平江、浏阳、江西省铜鼓、新余，终至京九铁路吉安站，线路全长1814公里。本工区为新建蒙西至华中地区铁路煤运通道土建工程MHTJ-31工区一工区，位于宜春市境内铜鼓县、宜丰县。起讫里程为（DK1696+200.00- DK1706+811.00）,全长10.611km，其中路基长度1.55km（含站
4、场两座），占正线长度比例为14.6；桥梁5座1.44km，占线路长度的13.4%；隧道3座7.621km，占线路长度的72%。2、施工地段水文地质情况2.1水文气象宜丰县地处山区。溪涧蜿蜒曲折，密布全县。除唐山、花桥地区的8条小溪北流入奉新潦河外，其余溪、河均南流汇入锦江。锦江干流自西向东流经本县南部之湖口，禾埠、新华，车溪，星溪、石崖滩、梨树、凌江口，境内河段全长26公里，流域面积269平方公里。县内主要河流有耶溪、长塍港、棠浦河。2.2水文地质特征2.2.1黄岗隧道（1）地表水；隧址区地形中间高、两头低，呈馒头山状，地表水不发育。（2）地下水；地下水类型主要为基岩裂隙水及风化物中的孔隙水，
5、裂隙水主要赋存于基岩风化裂隙中，其主要补给来源为降水入渗。本次勘探期间测得隧址区稳定地下水位埋深约为13.4m，稳定水位标高为188.5m。3）涌水量预测；本隧道预测正常涌水量1428m3/d，预测最大涌水量1589.2m3/d.。 表4.4.2-1 隧道洞身涌水量及围岩富水程度分区表名称Qs（m3/d）Qs（m3/d）qo围岩富水程度区分全隧道14281852.90.93弱富水区2.2.2石岩岭隧道（1）地形、地貌隧道区属于剥蚀低山地貌，地形起伏较大，自然坡度多在10-50之间，局部陡峻，植被发育，多为高大茂密乔木，杉树和毛竹，谷地多辟为农田，村庄。（2）地层岩性地表为第四系残坡积层（）粉质
6、粘土，下伏基岩为雪峰期晚期第一次斜长闪长岩（）。（3)不良地质区域内地质构造发育，主要表现为断层发育。F1断层：发育于斜长闪长岩（）中，与线路交于DK1700+660附近，夹角为68，物探电阻率低阻异常，带内岩石节理裂隙发育，岩体破碎。F2断层：发育于斜长闪长岩（）中，与线路交于DK1701+360附近，夹角为88，物探电阻率低阻异常，带内岩石节理裂隙发育，岩体破碎。（4）涌水量预测估算涌水量范围QSQmaxq0围岩富水程度（m/d）（m/d）（m/d.m）F1断层破碎带及影响带331.0429.49.54强富水区F2断层破碎带及影响带84.9110.11.84中等富水区全隧道579.9752
7、.40.46弱富水区气象、水文地下水主要类型为基岩裂隙水及风化层中的孔隙水，裂隙水主要赋存于基岩风化裂隙中，其主要补给来源为地下水的渗透，向低洼处径流排泄。全隧道洞身涌水量最大为752.4m3/d。围岩富水程度为中等富水区。2.2.3桐木隧道（1）地表水隧址处于剥蚀低山区，局部范围地表径流活跃，水量较丰富，受季节性变化比较明显，隧址区域地形高差大，冲沟坡度陡，雨季排水通畅，沟谷地段是地表水发育地段，年降水量1720.6mm。（2）地下水隧道地下水类型主要为松散岩类风化层空隙潜水，基岩裂隙水与构造裂隙水，受大气降水及地表水补给，向低洼处排泄，构造裂隙水主要发育在断层中，地下水发育。（3）隧道涌水
8、量预测地下水类型主要为大气降水补给，其动态变化受大气降水影响明显，预测正常涌水量10480.2m3/d，最大水量14435.7m3/d断层及节理密集带为强富水。2.2.4桐木隧道斜井隧道围岩为Ptsh千枚岩，岩体较破碎，节理裂隙较发育。地下水主要为构造裂隙水，预测最大水量272.7m3/d，为中等富水。表1 隧道涌水量统计表序号名称涌水量（m/d）正常涌水量最大涌水量合计1辅助导坑桐木隧道斗角槽斜井272.7170502正洞黄岗隧道14281589.23石岩岭隧道752.44桐木隧道10480.214435.7三、施工排水方案1、排水方案编制原则隧道结构防排水采取“防、排、截、堵相结合，因地制
9、宜，综合治理”的原则，充分利用结构自身防水能力，并构筑隧道结构内外完善的防排水系统。具有强富水性的断层及其影响带地段采取“以堵为主、堵排结合、限量排放”的原则，实施以围岩预注浆固结圈、防排水网络及模筑防排水混凝土衬砌组成的结构体系。2、洞口防排水主要施工顺序：洞口排截水处理及排截水沟施工洞口坡面清理导向墙施做管棚施工及注浆洞口明挖段永久边坡防护洞门施工。（1）地表处理及截水天沟根据测量放线做好边坡开挖轮廓线和截水天沟，为有效拦截地表水，避免地表水冲刷危及洞门结构及边仰坡的稳定，以利截排水，隧道洞口均设置截水天沟，天沟设于边、仰坡顶以外不小于5m，其坡率不小于3。截水天沟宜平顺，不宜设置内凹的曲
10、线，截水天沟沟身采用C25钢筋混凝土，截水天沟所截水流应排除路基之外，并引向沟渠、河流、水塘等，不得漫流，不得直冲农田；当洞口地形无法使截水天沟向外引流时，截水天沟与洞口外路堑天沟顺接，保证洞口截水天沟顺畅。同时将洞口段开挖线以外20m范围的漏斗、洼地、危石等进行处理，防止地表水向下渗漏或陷穴等继续扩大影响隧道安全。3、隧道洞内排水根据线路设计坡度、施工任务划分情况，隧道在施工过程中采用顺坡自然排水和反坡机械抽排两种排水方式。3.1隧道在顺坡施工时利用两侧水沟自然排水。反坡隧道施工时，根据水量大小，每隔100200m设一集水坑，水泵随集水坑向前移动。开挖工作面安装潜水泵，把工作面上的水抽排至集
11、水坑内，再由水泵接力排到洞外。同时在隧道口建设三级沉淀池，施工废水经沉淀处理后排放，防止隧道污水对周边环境造成污染。3.2斜井施工排水根据设计涌水量（斜井最大涌水量272.4m3/d）结合辅助施工通道，考虑到斜井后期承担接应正洞、两头掘进任务，排水难度大，在斜井井深底部及中部设置1#、2#两个集水箱式固定泵站，分两级抽水。往桐木隧道出口方向为反坡排水（可参考3.1），可设一个集水箱移动式泵站，集水后抽至1#泵站，再通过200钢管排水管抽水到2#泵站，最后将污水排至洞外沉淀池。经处理，达到环保要求后用于便道洒水降尘或洞内施工用水。往桐木隧道进口方向为顺坡，可采用自然排水至1#泵站。管线布置思路：
12、从斜井井口开始，沿斜井线路左侧布设3根钢管200采用贴墙方式布设至1、2#泵站，用法兰盘与水箱连接。泵站布置思路：泵站设于斜井线路左侧，每个泵站设配一个50m3移动水箱，斜井洞口设置一个三级沉淀池。3.3排水方案本次排水方案根据正洞及斜井的涌水量进行设计。3.4水泵选型斜井拟采用2级泵站，最大涌水量斜井272.4m3/d，桐木隧道14435.7m3/d，斜井总长737m，纵向综合坡度9.43下坡，井口与井底高差73.857m，参考泵业制造的抽水设备性能参数表，结合施工现场情况每级泵站配备设备数量经计算，配备见表5：N=式中：N 泵站实际配置设备数量，台 备用系数，考虑备用和检修取1.8；n 满
13、足最大涌水量需要的水泵数量；台Q 泵站最大水量，m/hq 单台水泵额定抽水流量，m/h1#永久泵站采用110kw抽水机，单台抽水流量为150m/h，计算N=8台。2#永久泵站采用160kw抽水机，单台抽水流量为175m/h，计算N=7台。、排水管道直径的选择以1#永久泵站为例，根据隧道昼夜涌水量并考虑一定的富裕系数，在排水设备能力满足要求的条件下，根据技术和经济两方面选取排水钢管的直径d。式中：Q 管道流量，m/svp 管道允许流速，m/s，参考一般给水管道取值23.0m/s。根据隧道涌水量，Q=0.061m/s，vp取2.0m/s，当按3条管道布置时，则计算的管道直径d0.197m，取钢管直
14、径为200mm。则管路最大流量为219.624315811.2m3/d，大于隧道涌水量，能满足要求。根据隧道最大涌量及抽水机流量，以及经济性等多方面选择，经计算管道选用1根200钢管。表2各泵站排水管路管径表泵站设置1#泵站2#泵站泵站水量(m3/d)14708.114708.1水管直径Q(m3/s)0.1820.182Vp(m/s)2.52.5根数33计算管径(mm)200200设计管径(mm)200200洞内施工排水图3.5排水阶段划分表4 排水阶段划分表序号阶段分段长度里程排水路径备注1第一阶段387XDK0+350XDK0+737掌子面2固定泵站洞外沉淀池第二阶段350XDK0+000
15、XDK0+350掌子面集水箱1固定泵站2固定泵站洞外沉淀池3第三阶段1781DK1704+820DK1706+571掌子面集水箱移动泵站1固定泵站2固定泵站洞外沉淀池四、机械设备配备表5 排水机械设备配置表序号机械名称规格型号单位数量备注145kw抽水机DFSS150-6N/2台42110kw抽水机DFSS150-4/2台83160kw抽水机DFSS200-5/2台744kw潜水泵50WQ40-15-4台6二台备用515kw抽水机100WQ8T-28-15台2二台备用61000kvA变压器台2五、抽水人员组织与排水系统管理成立专门的抽水班进行斜井排水管理。表7 抽水班组人员配置表序号名称单位数
16、量备注1抽水值班人员42修理工名2机械班3电工名2电工班4安装人员名8管道班5合计名16六、技术保证措施1、根据设计及施工过程中涌水量的大小，制定详细排水方案，及应急预案，待涌水量突变或超出额定范围，及时启动应急预案进行排水工作。2、施工前，由工程部组织现场管理、技术及施工人员进行对方案进行学习。3、施工过程中各种设备及管路要严格按照方案要求进行安装，确保施工过程中排水工作的进行。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。6、施工过程中对涌水地段及时对涌水量进行超前地质预测（探孔）。7、在施工过
17、程中加强地质超前预报，按要求对各涌水点、段水量和井口涌水量进行长期监控量测，必要时对水温、水压也同时进行监测；认真做好应急预案保证施工安全。 8、加大资源投入，合理安排电力设施，加强抽水机具、抽水管路、储水仓的准备，根据涌水量的变化及时合理地调整施工组织方案；做好设备的维修养护，确保设备正常运转和及时排水，避免淹井事故的发生；9、加强围岩变形监测、适时进行衬砌支护，尤其是对侵入岩脉、软弱围岩及节理密集带应加强锚固、支护。 七、安全保证措施1、对于排水系统的运转，项目部安排专人值班，发现异常情况及时进行启动应急预案，确保设备及人员的安全。2、在水箱、集水坑处挂设彩灯及警示牌，并堆放高1.2米的砂
18、袋墙，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。抽水人员应立即报告项目部值班领导，并协助组织施工人员撤离掌子面。4、设备部安排专人负责对设备的日常检查，并在项目开工前对设备的使用、保养、维修等对操作人员进行技术交底。5、设备在使用过程中，注意用电安全，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。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。八、环水保及职业健康保证措施1、洞内排出的污水必须排至三级沉淀池进行处理，处理过后用于路面洒水、降尘，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。
