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大独山隧道1#反坡排水专项施工方案

大独山隧道一号横洞反坡排水

中铁二十局集团沪昆客专贵州段工程指挥部

大独山隧道一号横洞反坡排水专项施工方案

2.施工设计图《新建铁路长沙至昆明客运专线（玉屏至昆明段）大独山隧道设计图》。

xx15万立方米气柜煤气储配站安装工程施工组织设计3.《国家和铁道部现行的铁路客运专线设计规范、施工指南、验收标准、技术规程》等；

4.施工工期及现已施工工程量。

6、国家现行有关施工规范、验收标准及相似地质条件施工经验；

7、现有的施工技术水平、施工管理水平和机械设备配备能力。

大独山隧道位于关岭至普安区间，为双线单洞隧道，最大埋深380m，隧道设计纵坡为人字坡，隧道进口端接关岭站，进口里程DK852+772，出口里程DK864+654，全长11882m。全隧设置2座横洞，1座平行导坑，其中贯通平导长11829m，1#横洞长1143m，2#横洞长1361m。隧道纵坡设计：78m的平坡接7.5‰及25‰的上坡，再接21.4‰及14.99892‰的下坡。

大独山隧道为岩溶隧道，可溶岩长度为9063m，占全隧长度的76%，洞身断层破碎带发育，发育区域断层7处，物探解译断层11处，可溶岩与非可溶岩接触带6处，下穿暗河１处（位于隧道拱顶上约43m），隧道最大涌水量为17万m3/d，另外溶蚀破碎带等不可见强富水体段，涌水量会成倍增，甚至十倍的增加，地表村庄分布广泛，岩溶漏斗发育，隧道通过可溶岩段岩溶及岩溶水对隧道影响较大，遇到大型岩溶管道及溶洞可能性较大，极可能发生突水、突泥现象，地表局部地段发生塌陷，在断层破碎带、可溶岩与非可溶岩接触带多为地下水富集区，易发生突水、突泥、岩溶塌陷，隧道中段洞身埋深大，地应力相对较高。大独山隧道按施工图施组设计由进口、1#横洞、2#横洞及出口四个工作面同时组织施工，均为顺坡施工，因不能满足工期要求，按施组调整计划1#横洞需增加反坡施工才能满足工期要求。

地表水可分为两个水系：（1）D1K860+050以西，通过地表沟谷和地下暗河直接汇入北盘江；（2）D1K860+050以东，通过地表沟谷和地下暗河排入打邦河，然后汇入北盘江。

罗秧河是隧道出口地下水的排泄基准面，其中有多条NNE支沟汇入罗秧河，最终排入北盘江。支沟时有流水，主沟常年有水流。地表水和地下水向河中排泄，加剧了隧道区地表溶蚀的发育。

2、地下水：本区地下水类型主要为第四系松散土层孔隙水、基岩裂隙水、岩溶水。

a.第四系松散层孔隙水

含水岩层为第四系松散土层，岩性主要为坡残积粘土、含碎石粉质粘土、砂、砾石等。富水性差，水量贫乏。

b.碳酸盐岩裂隙溶洞水

含水岩组为永宁镇组一段（T1yn1）、三、四段（T1yn3+4）、关岭组二段（T2g2）、杨柳井组（T2y）和竹杆坡组（T2z）。岩性主要为灰岩、白云质灰岩、白云岩、泥质白云岩、泥质灰岩，富水性中等至强。

c.碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙水

赋存于三叠系下统夜郎组（T1y）、永宁镇组二段（T1yn2），三叠系中统关岭组一段（T2g1）等的灰岩、白云岩及泥质白云岩等组成的含水岩组中。含水岩组的富水性一般属弱～中等富水。

3、地下水的补给、径流、排泄

区域内地下水主要接受大气降水补给，在碳酸盐岩裸露地区，大气降水通过落水洞、漏斗、溶洞、溶隙迅速落入地下，补给地下水。

在非可溶岩分布区，大气降水沿岩石的细小裂隙渗入地下。地表水也是地下水的补给来源，特别是在可溶岩与非可溶岩接触带尤为明显，非可溶地区的溪沟水进入可溶岩区后，多数通过落水洞、溶蚀裂隙潜入地下，补给地下水。

由于岩性条件的差异，地下水的径流方式差别也很大，在厚层灰岩分布区，岩溶管道发育，地下水多集中于地下岩溶管道中径流，并以岩溶大泉及暗河的形式排泄于河谷中或沿与非可溶岩的接触带排出地表。

区域主要的河流属珠江流域北盘江水系，最大河流为北盘江，其次是北盘江支流白水河和西泌河，广泛分布于岩溶地区，是地表水和地下水的主要排泄通道。由于隧道水文地质条件较复杂，综合考虑区内地下水的出露特征，岩性、构造、地形地貌以及岩层的富水程度，临近施工区域各地下水系统与隧道洞身相关关系见下表。

其中，D1K855+300～D1K858+020段发育1处暗河，为张家寨暗河，该暗河与隧道大角度相交，推测相交里程D1K856+630～D1K856+650。进口位于石丫口，标高为+1580，出口位于张家寨附近，出口标高为+1306m，出口流量约为1.3m3/s（2009年8月22日），暗河长2.4Km。根据梯度来推测，隧道与暗河相交处，暗河大致位于隧道洞顶以上43m。

水文单元内隧道与地下水位的关系

D1K852+780～D1K855+300

北部和西部是单元的补给区，在纳丙寨槽谷中径流，向南东方向排泄

补给区高于隧道，对隧道进口段岩溶涌突水有较大影响。

D1K858+020～D1K860+050

接受北边高山地表水和基岩裂隙水的补给，沿近南北向沟谷向南径流排泄

单元地下水水位高于隧道，但总体流量较小，且地面有非可溶岩发育，整体来看对隧道岩溶涌突水影响小

D1K855+300～D1K858+020

接受北部高山沟谷地表水和串珠状洼地地下水的补给，沿断裂带径流，在张家寨一带暗河出露

其补给区经过隧道，雨季高于隧道，流量大，对隧道岩溶涌突水贡献大，需特别注意

D1K860+050～D1K864+640

接受单元东部高山沟谷地表水和成片洼地地下水的补给，沿近东西向岩层径流，在老鹰岩南西方向及下九达寨以暗河方式排泄于罗秧河

补给区流量大，其补给区高于隧道，暗河出露高程低于隧道，隧道施工可能会袭夺地下水

正常涌水量Q正＝84065m3/d；预测最大涌水量Q最大水量=168129m3/d其中D1K855+792～DK856+455段，地表岩溶形态和地下岩溶管道发育，预测涌水量较大。

根据大独山隧道一号横洞积水形成情况，反坡排水主要采用机械排水，设多级泵站连续抽排，施工工作面排水设临时集水坑接力抽排至洞外。

1)、一号横洞正洞：D1K856+455～D1K855+792段663×25‰=16.575m

2)、一号横洞平导：PD1K856+500～PD1K855+246段1254×25‰=31.35m。

根据设计图纸及已施工情况，一号横洞平导涌水量按正洞涌水量考虑。正洞D1K856+455～D1K855+792段（663m）估算最大涌水量19587m3/d，平导PD1K856+500～PD1K855+246段（1254m）估算最大涌水量19587/663*1254=37046.9m³/d。

泵站级数：m=（L×Z）/（h×r）

m=1.11，在施工中设2级泵站。

泵站级数：m=（L×Z）/（h×r）

m=2.09，在施工中设2级泵站。

抽水泵数量：n=V/（v×24×a）

v=485×24×0.9=10476m3/d

V总=v*2=20952m3/d>19587m³/d

取每级泵站设2台485m3/h抽水泵，可以满足排水要求。

抽水泵数量：n=V/（v×24×a）

V1=485×24×0.9=10476m3/d，V2=435×24×0.9=9396m3/d

V总=V1*2+V2*2=39744m3/d>37047m³/d

取每级泵站设2台485m3/h抽水泵、2台435m³/h，可以满足排水要求。

1、隧道排水主要为裂隙水、岩溶水、溶槽水及施工用水，除地下水的本身外，还有岩石石屑、泥浆等，所以除考虑排出的水量外，还应考虑排水的组成。

2、洞内水量随着开挖掘进逐段递增的，则在各级泵站的水泵选型上，应按排水能力递增原则自下而上递增加配，并考虑雨季影响。

3、各级泵站排水能力应充分配备，并有一定的储备能力。

（二）、抽水设备的确定

根据实际涌水量，泵站的汇水量相差不大而且扬程相近，考虑到在管理、操作维修上的方便，泵站相差相近，选用型号相近的水泵。工作面移动水泵，取用移动轻便的水泵，实际操作根据水量大小在数量上予以增减。抽水设备配备见下表。

按最大涌水量考虑排水能力，选用大流量、低扬程抽水泵，设备分阶段投入。掌子面处活动泵站水泵数量根据掌子面的水量配备。

掌子面活动泵站使用2台，中心水沟泵站使用2台

各泵站均备用1台，共备用3台

掌子面活动泵站使用2台，错车道处泵站使用2台

各泵站均备用1台，共备用2台

掌子面活动泵站使用2台，错车道处泵站使用2台

各泵站均备用1台，共备用2台

采用双管路进行排水，一路运行，一路备用。

根据洞内水流分布及流量情况，结合选配的抽水设备，洞内机械反坡排水采用一套φ50mm钢管，从开挖面通过集水坑接力到洞外沉淀池，钢管之间用法兰盘连接，各集水坑处断开。

利用风管作为备用排水管路，在各集水坑位置的风管上安装变径接头和阀门，正常情况下，阀门处于关闭状态，洞内可进行正常通风；当紧急情况发生时，利用变径接头和水泵连接，打开阀门，进行抽水。

开挖工作面处设小型集水坑，用一套φ50mm软管与φ50mm钢管上的接头连接。管路用量见下表。

集水坑到沉淀池（风管）

目前正洞反坡已施工15米，洞内设计在距掌子面30m处左右侧距边墙0.8m外设临时集水坑，临时集水坑底部采用10cm厚M10砂浆抹面，防止集水渗入墙脚浸泡拱脚，临时集水坑随掌子面掘进而向前推进。二级集水坑利用隧道中央排水沟为集水坑，中央集水坑处分别用片石混凝土做一道50cm厚的拦水坎，水泵放于各集水坑的最低处。

目前平导反坡已施工140米，洞内设计在距掌子面30m处右侧距边墙0.8处外设计一级集水坑，集水坑底部采用10cm厚M10砂浆抹面，防止集水渗入墙脚浸泡拱脚，临时集水坑随掌子面掘进而向前推进。二级集水坑设置距一级集水坑500m范围内的错车道内。集水坑底部采用10cm厚M10砂浆抹面，防止集水渗入墙脚浸泡拱脚。

为保证洞内排水正常进行，不因停电问题导致抽排工作的间断，设置两条供电线路，一路运行（30KV贯通线），一路备用。当停电时，采用洞口配备的350KVA发电机进行供电。

大独山隧道一号横洞成立抽排水工班，组织专人负责排水作业以及日常的维修保养，制定相应的管理措施。

1、对施工人员进行技术和操作培训，针对一些技术特点和操作要领做重点讲解和现场示范。

2、确保电路安装的正确，检查转向是否正确，设置接地装置和标志。

3、施工人员及时对坑内污泥杂物进行清理。

4、在进水口裹铁纱窗。同时把水泵或进水口放在竹筐内，可以防止污泥及杂物的进入而发生堵塞。

5、当水位下降超过底座，间歇出水时，应立即停机进行检修，运行一段时间后须进行维护保养。

7、维修和操作均由专业人员进行。

1、排水设备由专人负责，严格按照施工方案操作。

2、为防止洞外高压停电影响洞内排水及其他施工作业，洞口配备350KVA发电机1台，与变电站构成两套完整的双回路供电电源，一路外供电，一路自发电。

3、固定泵站设专用配电箱，严格按照施工用电操作规程操作，其他部位施工用电不得接在抽排水专用配电柜或配电箱上。

4、加强抽水设备的维修保养，备用抽水机必须保养完好，在其他抽水设备出现故障时保证能及时投入使用。

5、洞内水沟必须保证排水通畅澜湾一期人工湖工程施工组织设计，水仓及排水管道要定期进行清淤及清理，确保排水设备及管道运转正常。

1、任何人进洞必须佩戴安全帽和其它防护用品，遵章守纪，听从指挥；同时加强安全保卫，禁止闲杂人员进入。

2、进洞前接受登记并接受值班人员检查，经班组长点名，并执行进洞挂牌、出洞摘牌制度。

4、在洞口设置急救材料储备库，储备防火、防水、防毒器材、支撑用料，各种适用工具。配备要保质保量，并不得随意挪动，使用一次立即进行补充。

深圳市坪山新区体育二路沿街建筑立面整饰工程外墙脚手架施工方案5、在洞内设一名泵站管理员负责本系统的电力调度及对上联系。

6、电工必须熟悉安全规程、规章，认真执行。并建立临电档案，及时记录有关资料。电工负责填写检查记录和维护临电线路及操作开关。