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隧道洞内排水方案
洞内施工排水
1编制说明
1编制依据
《水利水电工程施工通用安全技术规程》(SL398-2007);
《水工建筑物地下开挖工程施工规范》(SL378-2007);
《水工隧洞安全监测技术规范》(SL764-2018);
招标文件相关资料等。
1.2编制原则
以保证洞内安全施工为目标,综合考虑洞内各类围岩渗水条件,严格按照相关排水规范及招标文件要求编制。
2工程概况
2.1隧洞工程概况
本标段工程主要包括主隧洞段和三条施工支洞。
主隧洞为城门型隧洞,开挖尺寸为6.4X6.3m?5.4X5.5m(宽X高),净空底宽5口,髙5.14-5.34m,中心角为120°,役衬砌
厚0.20?0.55mO
施工支洞
施工支洞共3条,为4#、5#、6#施工支洞。
4#施工支洞断面净尺寸为5.5mX5.6m(宽X高,双车道),城门洞型,顶拱中心角120°。5#、6#施工支洞断面净尺寸为5.0niX5.6ni
(宽X高,单车道),城门洞型,顶拱中心角120°o
本标段工程共包含7个工作面,各工作面特性如下表所示:
施工作业面特性表
项目
单位
4#施工支洞
5#施工支洞
6#施工支洞
出口工作面
长度
m
1183.9
979.5
657.7
/
净宽
m
5.5
5
5
5
净高
m
5.6
5.6
5.6
5.14-5.34
中心角
o
120
120
120
120
进口高程
m
320
345
296
/
与主洞相交处高程
m
248.7
247.74
246.79
245.73
最大纵坡
6.10%
10.00%
7.60%
0.03%
交主洞桩号
ZG28+600.80
ZG31+504.30
ZG34+341.70
ZG37+616.00
上游工作面主洞长度
m
1386
1576
1728
2025.3
下游工作面主洞长度
m
1328
1110
1249
/
2.2气象条件
本工程地处亚热带湿润季风气候区,气候温暖、湿润、雨量充沛,四季分明、严寒期短,无霜期长。5?6月为梅雨季节,天气沉闷,湿度大,7?8月在西太平洋副热带高压控制下,最高气温达40.0°C左右。秋季极地气团势力增强,天气晴朗少雨,冬季受蒙古高压所控制多出现东北风。入春后赤道低压北移,低纬海洋暖湿气流增强,由东南越南岭向北移,与极地气团相遇,是形成汛期暴雨洪水的主要原因。本工程4?8月为汛期,9?次年3月为非汛期。
3水文地质情况
隧洞跨资水与湘江分水岭,根据勘勘探钻孔资料显示,全洞地下水位埋深较浅,除隧洞进出口浅埋段个别钻孔水位低于隧洞顶板外,其余钻孔均高于洞顶,水温约20?25笆。围岩呈强?弱透水性,地下水对隧洞围岩稳定及施工影响较大。
2.4水量计算
2.4.1计算依据
根据招标文件,对主隧洞涌水段估算,预测隧洞施工会出现渗水、滴水现象,部分洞段会发生涌突水。隧洞内单位长度正常渗涌水量约0.03?0.08L/(s?m)o各工作面排水设备的容量不应小于最大涌水量的1.3倍。使用一台水泵排水时,应有与排水泵相同容量的备用水泵;使用两台以上水泵排水时,应有50%的备用量。开挖施工前,对可溶岩洞段进行超前地质预报,探明岩溶发育情况,做好突水、突泥的应对措施。
2.4.2正常渗涌水量计算
为充分考虑抽排水风险,正常涌水量取大值计算:
每百米长度涌水量=0.08L/(s?m)*100m=8L/s=28.8m3/ho
2.4.3最大抽排量计算
根据招标文件要求,各工作面排水设备的容量不应小于最大涌水量的1.3倍。按照设计涌水量相关资料,计算出九龙岭隧洞各工作面设计排水强度及需要的排水设备容量如下表所示:
隧洞各工作面施工期设计排水强度表
工作面
正常涌水量
(m3/h)
最大涌水量
(m3/h)
支洞口与交叉口高差(m)
需配备水泵容量
(m3/h)
4#施工支洞口
1102
1975
71
2567.5
5#施工支洞口
956
2220
97
2886
6#施工支洞口
1112
2210
49
2873
3施工方案及施工方法
3.1主要施工方案
主洞段:根据洞内施工长度,每间隔约400或500m扩挖一处集水坑,集水坑大小为5*2*2m(长*宽*高)。掌子面附近采用移动式污水泵排水至临近集水坑,然后由水泵接力抽排汇水至施工支洞与主洞交叉口处扩挖的固定水仓,再抽排至洞口集水池,经处理后排放。
支洞段:因为主洞与支洞口存在较大高差,支洞渗水及主洞汇水采用两级接力的方式抽排至洞口集水池,经处理后排放。支洞与主洞交叉口平洞段附近位置扩挖固定水仓,大小为10*4*2m(长*宽*深),主要收集主洞汇水及下半段支洞渗涌水。支洞按照高程计算中部附近位置扩挖固定水仓,大小为10*4*2m(长*宽*深),主要收集交叉口处抽排水及上半段支洞渗涌水。
3.2施工期间排水
以涌水
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