隧道抽排水方案

隧道抽排水方案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

新建龙岩至厦门铁路

象山隧道5＃斜井及出口工程抽排水施工方案

中国中铁隧道集团有限公司

龙厦铁路ZD-Ⅰ标象山隧道出口项目部

2009年4月5日

一、工程概况

象山隧道位于福建省境内，起于龙岩市曹溪镇，止于漳州市南靖县和溪镇。设计行车速度200km/h。采用单线双洞、两条隧道并行的方案，左、右线线间距在13m～51m～10m间逐渐变化。左洞长度15898m，右洞长度15917m。为Ⅰ级风险特长隧道。象山隧道5号斜井长度327m，坡度%，。

二、水文地质情况

象山隧道基本处于花岗岩、硅灰岩、砂岩地层，原设计预测全隧道正常涌水量约22000m3/d（917 m3/h），最大涌水量不超过55000m3/d（2290 m3/h）。施工期间，大部分地段岩体破碎，裂隙发育，裂隙贯通性较好，地下水极发育，实测最高水压达～3MPa，2008年，补充勘探后，隧道推算正常涌水量53140.9 m3/d（2215

m3/h），推算雨季正常涌水量86659.9 m3/d（3610 m3/h），推算最大涌水量达223220m3/d（9300 m3/h），因此，水文地质极其复杂。根据补充勘测结果计算5#斜井施工段涌水量1035m3/h，2008年3月16日5#斜井正洞进口方向出现涌水，5#斜井内涌水量达1200 m3/h，并且水量逐渐增大，预计最大涌水量2000 m3/h。

三、抽排水总体方案及原则

进口方向主要利用隧道设计坡度自然排水，在翻越仰拱开挖及衬砌地段时，采用抽排，出口方向在掌子面附近设置临时集水坑采用水泵抽排，在掌子面后方设置小型抽水泵站（二级），采用抽水机抽排。隧道内涌水全部集中在斜井底，在斜井底设置大型抽水泵站（一级），采用抽水机集中抽排水。

四、具体抽排水方法及设备配备

（一）井底泵站抽排水

5#斜井进入正洞各施工作业面出水，全部汇集到井底泵站统一排出。井底泵站设置在斜井与导洞底之间的正洞内，在正洞右线右侧YDK34+705洞室内开挖集水坑，长16m、宽3.0m、深2.5m，四周及铺底均采用50cm厚混凝土加固；在洞室外正洞底板也设置集水坑，长6m、宽3m、深2.5m；集水坑，总容水量165立方米。井底泵站共安装14台抽水机，另备用3台，安装排水管路共11趟。

1）设备配备: 抽水机设55Kw离心污水泵5台，每台流量176 m3/h，扬程为

61m；设75Kw污水泵8台，每台流量315 m3/h，扬程为50m；设132Kw污水泵1台，流量每台485 m3/h，扬程为65m。泵站总功率1007Kw，备用3台，为预估涌水量的倍。

2）管路布置： Ø159出水管9趟计3870m， Ø219出水管1趟计430m，Ø125出水管1趟计430m，从抽水机出水端口直达洞口大型沉淀池，泵站理论总排量可达3108m3/h。

3）电力配置：5号斜井配置3套10KV高压电源，高压进洞到抽水站的高压电缆2趟，其中备用1趟；抽水站内设315KVA变压器两台，设800KVA变压器一台，设630KVA变压器一台，专门为抽水机提供专用电源并可负载2060kw；因象山隧道施工段地处雷区，打雷时常同时停电，为保证洞内正常排水防止淹井，洞外设260KW备用发电机四台，可通过两趟高压电缆同时为泵站提供专用电源。

4）线路布置：采用2趟高压电缆到抽水站变压器，用于泵站抽水，每台抽水机采用电缆带动工作。

（二）进口方向仰拱施工段抽水

进口方向掌子面出水利用隧道坡度自然排水，所以水流经过仰拱施工段时必须采用水泵抽排，仰拱开挖和仰拱混凝土分开施工，水流必须通过两次抽排才能进入已衬砌段水沟内，达到自然排水。所以在仰拱开挖作业面和仰拱混凝土作业面前面都设置临时集水坑，并采用水泵抽排，具体配置如下：

右线进口方向设备配置：6台的污水泵、8台污水泵、7台3kw污水泵。

左线进口方向设备配置：6台的污水泵、6台污水泵、6台3kw污水泵。（三）出口方向抽水

左右线出口方向开挖为下坡，反坡排水采用二级抽排水式，掌子面设置临时集水坑，采用水泵抽排到二级泵站，然后通过二级泵站抽排到井底一级泵站，然后统一排出洞外。

左线掌子面配置1台潜水泵、1台水泵和4台3kw潜水泵；右线掌子面配置1台潜水泵、1台水泵和3台3kw潜水泵。

二级泵站排水措施

1）设备配备:左右线各设22Kw抽水机2台。

2）管路布置：左线出口方向2趟排污管共计1200m，右线出口方向设两趟排污管共计860m，二级泵站理论总排量可达100m3/h。

3）电力配置：右线31通横通道口处安设一台160KVA变压器，供二级泵站抽水用电。

4）线路布置：自一级泵站变压器采用高压电缆到32通处160KVA变压器，低压输出由低压线至二级泵站供电抽水，自低压线由电缆带动抽水机工作。

（四）洞外污水处理

洞外斜井口设置大型沉淀池，分三级沉淀，沉淀池采用浆砌片石砌筑，内部砂浆抹面，混凝土铺底，沉淀池宽，长16m，深，集水池总容水量达308立方米，洞内污水统一抽排到沉淀池内，通过三级沉淀后，再排放到斜井口小溪内。

五、人员配备

井底抽水泵站设置抽水人员6人，设置修理人员6人；二级泵站各设抽水人员3人，各设修理人员1人；进口方向每处仰拱施工段设置抽水人员3人，修理人员1人，管路工3人；出口掌子面抽水人员各3人；管路维修、维护人员（管道工）6人；电线路、电力设备维修、维护人员（专职电工）3人。抽排水配备人员共63人。

六、应急处理方案

电力、电路、抽水机等设备双套配备，使用设备出现故障，立即启动备用设备，并及时修复设备故障，在斜井底抽水泵站大里程方向用砂袋砌筑挡水墙，可以加大临时积水量，并准备好应急砂袋、水泵等应急材料，成立涌水抢险应急救援小组，在出现大的涌水，井底泵站排水不能满足需要时，可以让水漫过泵站处挡水墙，救援小组及时在井底泵站和斜井底之间，用应急砂袋再砌筑几道挡水墙，在每道挡水墙处安装应急水泵分多处分别抽排，增大抽水能力，最终达到涌排平衡。