长大隧道斜井排水方案比选.doc

长大隧道斜井排水方案比选 唐伯乔 （衡茶吉项目经理部） 摘 要 本文针对衡茶吉铁路云阳山隧道斜井排水量大坡度大及排水距离长的特点，介绍了在单线铁路隧道内施工排水的方法和经验，以供同类型工程项目参考。 关键词 云阳山隧道斜井 排水 技术方案 一 工程概况 云阳山隧道位于茶陵县县城以西云阳山，是新建铁路衡（阳）茶（陵）吉（安）线上第二长隧道，隧道起讫里程DK115+271～DK120+460，全长5189m。分为进、出口和斜井三个工区施工，斜井施工段落为斜井自身668米及正洞DK117+200～DK118+900段1700米。 隧道地下水主要为基岩裂隙水，水位埋深普遍较大，补给来源主要为大气降水和地表水的补给，设计文件说明隧道正常涌水量为367.1m3/d.km, 隧道进、出口各存在一断层破碎带，容易出现突发性涌水。隧道分段涌水量预测结果见下表。 隧道分段涌水量预测结果表 分段里程富水性分段长度（m）正常涌水量（m3/d）DK115+377～DK116+380弱富水区1003386.88DK116+380～DK117+000弱富水区620397.5DK117+000～DK118+500弱富水区15001191.8DK118+500～DK119+100中等富水区6001003.9DK119+100～DK120+460弱富水区1360504.4合 计50833484.48隧道最大单位涌水量685m3/d.km。 云阳山隧道斜井全长668m、平均坡度-10%，高差66.8米，正洞1700m（DK117+200～DK118+900）、坡度-11.5‰，高差18.4米，属于反坡施工。 从斜井以及正洞开挖段水量分析，水量明显大于设计量，从2009年8月至2010年8月，斜井段最大涌水量平均为100 m3/h，即2400 m3/d,进入正洞后，斜井段涌水量减小，平均为70 m3/h；正洞每公里涌水量平均为50 m3/h，即1200m3/d.km。 大量的涌水给施工造成了很大的影响，加上地质情况复杂，工期特别紧张，为保证施工进度和质量安全，开工伊始，就投入了大量的抽排水设备，但效果不明显，对进度影响较大。随后项目部邀请各方专家到场指导，结合云阳山隧道自身特点和现有资源设备，对原有方案进行检算和调整，重新制定下列排水方案。 二 原排水方案 洞内排水均采取多级泵站排水。考虑突发性大涌???的发生，设备排水量按照最大涌水量的2倍进行配置。 1 斜井段，长660m，共设2级泵站 第一级设于斜0+300处，用于截留斜0+300～斜0+660段涌水和渗水，该段长度360米，最大涌水量按照全斜井一半计算，即35 m3/h，排水扬程高度36米。该泵站集水井尺寸设计为2m（宽）×4m（长）×1m（深），为不占用斜井通车空间，集水井采用扩挖隧道边墙的方法，坑壁用砖砌或者混凝土浇筑。排水设备为2台18.5KW潜水泵（1台备用），排量为80 m3/h（大于2倍最大涌水量），扬程72m。排水管为φ110㎜钢管，摆放在斜井进洞方向右侧，直接排水出斜井洞外。 第二级泵站设于斜0+000处（即正洞DK117+200处），用于抽排斜0+000～斜0+300段，以及正洞DK117+200～DK118+800段涌水，涌水量按斜井一半与正洞的最大涌水量之和计算，即85m3/h。该集水井尺寸为10m（长）×2m（宽）×2m（深），设置在正洞与斜井交叉处，采用挖深和砖砌，满足集水要求。水泵选用2台潜水排污泵（1台备用），功率75kw，流量160m3/h，扬程135m。该级泵站排水管为Ф150㎜钢管，接头处用法兰盘连接，方便拆装，排水管设于斜井进洞方向的右侧，直接抽排出斜井洞外。再备用2台18.5kw排污泵，流量80m3/h，扬程72m , 排水管为Ф150㎜钢管，排水管设于斜井进洞方向的右侧，直接抽排出斜井洞外。水泵流量和扬程满足抽排水要求，并可以满足排更大水量的要求。 斜井段所有泵站和排水管均设置在斜井进洞方向的右侧，集水井要求砌筑牢固，高度适当，不发生溢水和垮塌情况；斜井段地板左右侧均要求设置排水沟，汇集渗水，并每隔20米左右长度设置横向水沟，引导左侧水流向右侧水沟，集中抽排出洞；左右侧水沟及时清理疏通，防止水流淤塞和蹿流至底板上。 2 正洞段：长1700m，共设3级泵站 第一级：设置在DK117+600处，最大汇水长度1600米，最大涌水量按照40 m3/h计算，集水井设置尺寸为2m（宽）×5m（长）×1m（深），采用砖砌，水泵选用2台18.5kw排污泵（1台备用），流量80m3/h，扬程72m , 在泵站处设置三通接头和阀门，接通Ф150㎜主排水管，抽排时关闭其他阀门。从该泵站抽排至斜0+000（即正洞DK11