反坡施工排水专项方案.docx

山西中南部铁路通道（瓦塘至汤阴东 段）ZNTJ-10 标 DK416+25A DK447+220 范家山隧道出口 （DK426+836?DK430+010） 反坡施工排水专项方案 编制： 复核： 审核： 中铁五局（集团）公司 山西中南部铁路通道ZNTJ-10标项目经理部隧道三队 2010年9月4日 范家山隧道隧道出口 反坡施工排水专项方案 1 工程概况 范家山隧道出口位于泗水河边的东上寨村附近，交通便利，洞身 有少量的小村落，有乡村便道通行，交通较为便利。隧道采用单洞双线 方案，隧道进口里程为 DK419+820隧道出口里程为 DK430+010隧 道全长10190m最大埋深约260m最小埋深约55m隧道平面为直 线。隧道纵坡为单面上坡，坡率为：5.1 %o。隧道出口施工为下坡。 2自然地理概况 2.1地理位臵以及地形、地貌 隧道处于中低山区，地势起伏较大，地面标高 950-1250m相对 高差约200m隧道进口端位于直接裸露的基岩陡坎上，出口处坡度 较缓；隧道洞身部位冲沟较发育，且有常年流水，各冲沟内均可见基 岩直接裸露。 2.2气候 线路通过地区属中温带干旱、半干旱气候区。以寒冷干燥，大陆 型气候为特征。昼夜温差变化较大，表现为降雨量小，蒸发量大，空 气干燥，春秋季节多风，夏季短促而炎热，冬季漫长且严寒。平均气 温9.9 C,极端最高气温38.7 C，极端最低气温-12.6 C;年最大降 水量810.0mm年平均蒸发量1506.3mm瞬间最大风速13.7m/s，主 导风向南风；土壤冰冻期从当年 10月下旬到次年的3月下旬，季节 最大冻土深度75cm 2.3水文地质 地表水范家山隧道进口段为下郭都河， 隧道出口段为泗水河，河 内均常年流水，主要受大气降水补给，水量受季节性降水影响变化较 大。地下水主要为基岩裂隙水，由于刘家沟组的泥岩且两组垂直节理 发育较发育且能形成贯通的水力通道， 因此，在刘家沟组内中厚泥岩 段时有泉出露，多为下降泉，且流量较大，勘察期间埋深大于 50m 地下水主要依靠大气降水补给。 2.4涌水量计算 涌水量计算：根据 Q=2.74*a*W*A A=L*B 式中Q-隧道涌水量（mVd）； 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（Kni） ； B-L长度内对 隧道两侧的影响宽度（Kn）。 根据设计资料计算预测，隧道出口 DK430+010- DK428+300段估 算最大涌水量为1836RVd,隧道出口 DK428+300- DK426+800段估算 最大涌水量为4900nVd。 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，设臵多级泵站接力排水，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 5min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，设臵利用高压风管作为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、水量和设备情况布臵管路和排水 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臵方式有两种： 331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，采用接力的方式将水抽至洞外的污 水沉淀处理池。如下图： LK-集水坑间距is-线路坡度 图（一）：集水坑接力式反坡排水方式示意图 3.3.2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，再用大功率的自动排水系统泵站通过排水管道将水排到洞外。 如 下图： b F = 追求卓越 4 勇于跨越 （■ 洞内平面布臵示意图图（二）：长距离采用的反坡排水方式 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