1、天平山隧道反坡防排水施工方案一、编制依据 铁道第二勘察设计院关于天平山隧道的设计文件和图纸； 新建铁路贵阳至广州工程指导性施工组织设计；铁路隧道设计规范（TB10003-2005）；铁路隧道工程施工质量验收标准（TB10417-2003）；高速铁路隧道工程施工质量验收标准（TB10753-2010）；铁路混凝土工程施工质量验收补充标准（铁建设2005160号）；高速铁路隧道施工技术指南（铁建设241-2010）；铁路隧道监控量测技术规范（TB10121-2007）；铁路隧道钻爆法工序及作业指南（经规标准200724号）；铁路隧道防排水施工技术指南（经规标准200973号）；铁路隧道设计施工有关
2、标准补充规定（铁建设200788号）； 公司的科技成果、工法成果、管理水平、现有技术装备力量和多年来积累的铁路隧道施工经验； 国家及地方施工安全、人民健康、环境保护等方面的具体规定与技术标准。二、工程概况2.1工程简介隧道设计为双线单洞，全长14.009km，最大埋深775m。进口里程DK366+862，该点路肩标高581.34m；出口里程DK380+874，路肩标高358.52m， 从隧道进口至出口连续坡度如下：135米17顺坡，2163米3顺坡，10834米-20反坡，875米-17.8反坡，全隧道设0#斜井、1#斜井、2#斜井、3#斜井、4#斜井和隧道出口五个工作面，每个工作面斜井长度和
3、进入正洞作业方向见附图一“天平山隧道正线平面布置图”。2.2气象、水文特征天平山隧道所在区域属珠江水系支流柳江流域，隧道进口地表水汇入黄沙河中，出口端地表水汇入浔江河。地处亚热带季风湿润气候区，四季分明，气候温和，雨量充沛，夏季长而炎热，冬季短偶有奇寒，干湿两季明显，年均气温16.218.5C，一月最冷，最低气温7.5C，七月最热，最高气温39C。多年平均降水量13701680mm。降雨集中在48月，约占全年降水量的6070%，年降雨天数150204天。最大降雨量一次可达738mm。多年平均蒸发量1580mm；相对湿度7080%；全年多南风和东北风，春季风速最大。2.3水文地质条件洞身含水岩组
4、为碎屑岩类含水岩组，以基岩裂隙水为主。地下水的富水性与岩性、构造、地貌、降雨量、植被等因素有关。据1:20万区域水文地质普查资料，按枯水期地下迳流模数，整个隧道以砂岩、页岩为主，岩体节理、裂隙发育，延伸性好，加之构造发育，尤其向斜核部为地下富集提供有利场所，枯水期地下迳流模数36升/秒平方公里，为碎屑岩类基岩裂隙水。大气降水是地下水的主要补给来源，经入渗补给，沿着地形的自然倾向向低处渗流，以小泉和分散渗流，于坡脚排泄于溪沟及大江大河中，年水位变幅15m。2.4隧道涌水量根据地勘设计资料揭示天平山隧道平常期涌水量=58300m3/d，最大涌水量Qmax=93300m3/d。该隧道主要大的涌水地段
5、集中在隧道中部与黄沙河平行行进及与黄沙河相交地段的向斜核部、节理密集带、断层带附近，即主要集中在隧道正中间部位，此段节理密集、向斜及通过区域性张性断裂，多与黄沙河贯通，向斜核部、节理密集带、断层带等地段岩体破碎，富水，地表水补给源丰富，在隧道开挖过程中黄沙河河水及沟水、地下水可能会沿断层带及节理密集带涌进隧道内，形成较大的涌水现象。三、排水方案（一）隧道反坡排水的特点及重要性反坡施工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。（二）总体方案反坡排水，需采用机械排水，设置多
6、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积到临时集水坑内或泵站水池内，由固定排水泵站上工作泵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5 min设计涌水量设计，并考虑施工和清淤方便综合确定；临时集水坑根据汇水段水量大小而定。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，为防止断层突水，设置利用高压风管作为1套应急排水系统。并设专业排水队伍进行管理和操作。（三）主要的排水系统方式洞内反坡排
7、水方式，根据坡度、水量和设备情况布置管路和排水泵站，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的布置方式有两种：1、集水坑接力式反坡排水对坡度较大斜井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，在斜井施工过程中分段开挖反坡排水沟，在每一段的终点（分段处）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出洞外，采用接力的方式将水抽至洞外的污水沉淀处理池。如下图（一）：LK集水坑间距；is为线路坡度图（一）：集水坑接力式的反坡排水方式2、长距离管道排水配合小集水泵收集式反坡排水对坡度较缓的正洞反坡道施工排水，适合采用较长距离
8、开挖固定式集水坑作为泵站，用小集水泵开挖面的积水用水泵抽到最近的集水坑内，再用大功率泥浆泵通过排水管道将水排到洞外。如下图:洞内平面布置示意图图（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数量少，需要开挖的集水坑少，排水泵站较少，缺点是要按照水管较长，抽水机需要跟随坑道的掘进而拆迁前移，在隧道较长，涌水量较大正洞施工时宜采用本布置方式。（四）本工程拟采用的主要排水方案1、0#斜井工区反坡道施工排水方案0#斜井洞身施工和DK367+420DK368+890段正洞施工为顺坡排水，DK366+865DK367+420段正洞施工555米为反坡道排水。在正洞斜井口处设置一处固定泵站，将正洞
9、的水排至0#斜井洞口沉淀池内。由于DK366+865DK367+420正洞坡度较缓，采用长距离管道排水配合小集水泵收集式反坡排水，设置移动式排水泵站1座，泵站之间采用150mm排水管长距离输送，前方施工掌子面积水采用临时集水坑来收集积水，小集泵使用80mm消防软管将积水收集并输送至移动的集水泵站内。斜井布置泵站时需考虑该段隧道涌水量，适当加大排水泵站的排水能力。2、1#斜井工区反坡道施工排水方案1#斜井洞身施工和DK368+890DK371+253.5段正洞施工均存在反坡道排水的问题。在斜井洞身735米施工中，由于斜井坡度较大，裂隙水丰富，在斜井中部及底部设置固定式排水泵站共2座。在DK368
10、+890DK371+253.5段2363.5米（广州方向2093.5米，贵阳方向270米）正洞施工时，由于正洞坡度较缓，采用长距离管道排水配合小集水泵收集式反坡排水，考虑隧道正洞洞身较长、穿越的断层带、水泵扬程等因素，贵阳方向设置1处移动式，广州方向设置固定式泵站3座，每500米设置一个，分别设置在DK369+600、DK370+100、DK370+600处，实际施工时如遇到涌水量较大时可根据具体情况加密，泵站之间采用200mm排水管长距离输送，前方施工掌子面积水采用临时集水坑来收集积水，小集泵使用80mm消防软管将积水收集并输送至最近的较大的集水泵站内，对两个固定式排水泵站之间积水采用洞内两
11、侧设排水沟加横沟自然汇集至高程较低的集水泵站内，由最后一级泵站传递至正洞与斜井处DK369+100泵站；斜井洞身施工由于井身坡度较大，故考虑采用集水坑接力的反坡排水方式，在斜井洞身设置固定是排水泵站两处，约350米一处，可根据隧道实际渗水量调整位置，由最后一级泵站将污水排至洞外污水池处理。3、2#斜井工区反坡排水方案天平山隧道2#斜井长度2010米，斜井洞身9.1%纵坡，与正洞相交里程DK372+600,承担承担正洞3140.5米施工任务，广州方向1794米反坡排水，贵阳方向1346.5米通过侧沟自然排水。因考虑该段地下水最为集中，该段施工排水量大，在斜井中每500米设一座固定式集水坑作为永久
12、式排水泵站，共设四个固定式泵站，分别设置在2XK0+030、2XK0+520、2XK1+040、2XK1+560处；正洞广州方向靠掌子面设置一个移动泵站，在DK373+410设一个固定泵站。泵站水泵配置型号和管道布置见附表2。当涌水量较大时可根据实际情况加密，泵站之间采用200mm排水管长距离运输，施工掌子面积水采用临时集水坑收集积水，小集水泵配合80mm消防软管将集水收集至临近的较大的集水泵站内，对两个固定式排水泵站之间的隧道渗（涌）水利用隧道内两侧设排水沟加横沟自然汇集至高程较低的集水泵站内。最后由固定式排水泵站接力将隧道渗（涌）水输送至斜井与正洞交界处2XK0+030，由斜井内泵站阶梯排
13、至洞外污水处理池。4、3#斜井工区反坡道排水方案天平山隧道3#斜井工区承担隧道DK374+394DK375+900段共1506米施工排水任务，其与正洞交界里程为DK375+900，其中斜井3XJK0+0003XJK1+793段斜井洞身共1793米存在反坡道排水，斜井洞身施工由于井身坡度较大，故考虑采用集水坑接力的反坡排水方式，拟600米设三座固定式集水坑作为永久式排水泵站，共设三个固定式泵站，分别设置在3XJK1+793、3XJK1+193、3XJK0+593，施工中可根据隧道实际渗水量调整位置，由最后一级泵站将污水排至洞外污水池处理。斜井内固定式排水泵站在选择排水设备时需考虑正洞DK374+
14、394DK375+900段影响，虽然该段正洞施工不存在反坡道排水，但其正洞顺坡施工区段的隧道排水，在整体未贯通之前，仍需顺坡排至正洞交界DK375+900里程处后，经斜井排水泵站排至洞外，因此斜井布置泵站时需考虑该段隧道涌水量，适当加大排水泵站的排水能力。5、4#斜井工区反坡道排水方案天平山隧道4#斜井工区承担隧道DK375+900DK378+500段共2600米施工排水任务，其与正洞交界里程为DK375+500，其中斜井4XJK0+0004XJK0+431段斜井洞身共431米存在反坡道排水，斜井洞身施工由于井身坡度较大，斜井长度较短，故考虑采用集水坑接力的反坡排水方式，拟设一三座固定式集水坑作为永久式排水泵站，设置于斜井底部将污水排至洞外污水池处理。斜井内固定式排水泵站在选择排水设备时需考虑正洞DK375+900DK378+500段影响，虽然该段正洞施工不存在反坡道排水，但其正洞顺坡施工区段的隧道排水，在整体未贯通之前，仍需顺坡排至正洞交界DK378+500里程处后，经斜井排水泵站排至洞外，因此斜井布置泵站时需考虑该段隧道涌水量，适当加大排水泵站的排水能力。设备选型配套继续阅读
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