目 录
1 编制依据 ....................................................................... 1
1.1 排水设计依据 ............................................................. 1 1.2 编制原则 ................................................................. 1 2 工程概况 ....................................................................... 1 3 工程自然状况条件 ............................................................... 2
3.1 地形地貌 ................................................................. 2 3.2 地质条件 ................................................................. 2
3.2.1 地层岩性 ........................................................... 2 3.2.2 地质构造 ........................................................... 2 3.2.3 不良地质 ........................................................... 2 3.3 水文地质特征 ............................................................. 3 3.4 地震动参数 ............................................................... 4 4 排水方案概述 ................................................................... 4
4.1 洞口排水 ................................................................. 5 4.2 洞内排水 ................................................................. 6
4.2.1 正洞部分排水 ....................................................... 6 4.2.2 辅助坑道排水 ....................................................... 7 4.3 掌子面排水 .............................................................. 11 4.4 特殊地段排水方案 ........................................................ 11
4.4.1 渗水、散水、股水处理 ............................................... 11 4.4.2 岩溶排水 .......................................................... 11 4.4.3 断层破碎带排水 .................................................... 13
5 排水设备估算 .................................................................. 14 6 运行管理 ...................................................................... 15 7 应急措施 ...................................................................... 15 8 污水处理 ...................................................................... 15 9 质量保证措施 .................................................................. 16 10 安全保证措施 ................................................................. 16 11 应急预案 ..................................................................... 17 12 环境保护、文明施工措施 ....................................................... 17
12.1 施工环保、水土保持方案 ................................................. 17 12.2 环保、水土保持措施 ..................................................... 18
12.2.1 生态环境的保护措施 ................................................ 18 12.2.2 水环保措施 ....................................................... 18 12.2.3 大气污染及粉尘、噪音污染防治 ...................................... 19
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大秦岭隧道施工排水专项方案
1 编制依据
施工排水是隧道施工的重要工序之一,是隧道安全施工的关键。合理的排水系统、理想的排水效果是实现隧道快速施工、保障施工安全的重要保证。根据以往隧道施工排水经验及设计提供的工程及水文地质资料,结合现场实际情况,进行分析研究,预计可能出现地下水情况及设计涌水量,制定隧道施工排水方案。
1.1 排水设计依据
⑴大秦岭隧道设计图(西成客专施隧01-06); ⑵西成客专隧道施工图参考图;
⑶中交二航局西成客专项目部标段《实施性施工组织设计》; ⑷《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》;
⑸《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号)。 ⑹根据国家和行业颁布的与本工程有关的各种现行有效版本的技术规程规范及质量和验收标准。
⑺依据本公司所具备的技术管理水平、施工能力、机械设备及类似工程施工经验。
1.2 编制原则
⑴严格遵守招标文件明确的设计规范,施工规范和质量评定验收标准。
⑵坚持技术先进性,科学合理性,适用性,安全可靠性与实事求是相结合。
⑶对现场坚持全员、全方位、全过程严密监控,动态控制,科学管理的原则。
2 工程概况
大秦岭隧道位于西安市户县涝峪乡和安康市宁陕县新场乡,以秦岭东梁山岭脊为界,岭北属涝峪乡管辖,岭南属新场乡管辖。隧道范围平均海拔1300~2638m,洞身地表起伏较大,地表自然坡度30°~60°,山高坡
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陡,基岩裸露,沟壑纵横,地形复杂,植被茂密。
本标段范围内大秦岭隧道起讫里程DgK85+530~DgK90+457,总长4924m,最大埋深约1185m。隧道进口端1359.452m位于R-7000的曲线上,其他段位于直线上。隧道以25.00‰上坡进洞至本标段施工尾端。隧道进口位于桃园沟南侧山坡,有简易土路通行,交通条件一般。1号斜井长度642.48m,与隧道相交里程DgK87+760,相交角度为34°59′29″。1号斜井采用无轨运输,按照单车道+错车道,临时工程设计。
3 工程自然状况条件
3.1 地形地貌
大秦岭隧道所处秦岭山地的地貌单元。秦岭在渭河盆地南侧拔地而起,山峦重迭,沟峪纵横,山势巍峨壮丽。秦岭为长江、黄河两大水系的分水岭,海拔高程1500~3700m,高出渭河盆地与汉中盆地1000~3000m。秦岭北坡陡峻,沟峪短,岸坡高陡,XCZQ-2标线路秦岭中山区及低山丘陵区,沿途穿越十岔沟、东流水沟、桃园沟等沟峪。
3.2 地质条件 3.2.1 地层岩性
秦岭山地区主要分布一套变质岩系和岩浆岩地层,隧道工程区分布加里东期闪长岩、燕山期花岗岩、下元古界变质岩类,主要为片岩、片岩夹大理岩,断层内分布有断层碎裂岩,山坡坡面及冲沟内分布有第四系粘质黄土、碎石类土等。
3.2.2 地质构造
大秦岭隧道位于秦岭褶皱带,华北板块与扬子板块结合部位,受多期构造活动影响,内部构造极其复杂,构造变形强烈,总体构造为自北向南逆冲推覆及大规模褶皱构造,总体构造走向北西向,工点范围内发育有区域断裂带10处,其中有一处为F3大断层带,岭南变质砂岩夹千枚岩带中复式褶皱构造发育,受构造影响,岩石节理裂隙发育。
3.2.3 不良地质
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大秦岭隧道洞身有长约250米地段,主要由断层碎裂岩组成,该断层在沟内反应明显,沟内岩石极其破碎,不良地质发育。
3.3 水文地质特征
沿线地下水、地表水受水文,气象,地形地貌、地质构造、地层岩性等多种因素控制和影响。在不同地貌、不同构造单元有不同的水文地质特征,大秦岭隧道所处秦岭山地的地貌单元,水文地质特征描述如下:
地表水:隧道位于秦岭北麓低中山区,北临渭河盆地,沿线沟谷中地表水发育,流量大,基本为常年流水,主要有十岔沟河、东流水沟、桃园沟、潭峪河、皂峪河、崂峪河、大庄坪河等,水资源较为丰富。
地下水:隧道通过秦岭北麓低中山区,水系较为发育,隧道内地下水赋存类型主要为第四系松散层空隙潜水,基岩裂隙水及大理岩岩溶裂隙水。第四系松散层孔隙潜水主要分布于各沟谷冲洪积块石、漂石、碎石和卵石土中,地下水为埋深一般较浅,这些沟谷地下水对隧道岩体裂隙水具有一定的积极补给作用。基岩裂隙水主要有风化裂隙网状水、构造裂隙水、层间裂隙水,大理岩岩溶裂隙水主要赋存于早元古代片岩夹大理岩中。
大秦岭隧道及斜井涌水量依据地下径流模数法斜井及隧道涌水量预测结果如下表:
表3.3-1 大秦岭隧道分段斜井涌水量预测结果表 里程 Dgk85+533~Dkg87+100 Dgk87+100~Dgk88+725 Dgk88+725~Dgk93+015 Dgk93+015~Dgk96+730 Dgk96+730~Dgk100+378.99 合计 长度 1.567 1.625 4.290 3.715 3.64899 14.84599 富水性分区 中等 弱 中等 弱 中等 隧道正常涌水量Qs(m3/d) 2355 619 9704 1415 9967 24061 隧道可能最大涌水量Qs(m3/d) 7065 1857 29112 4246 39869 82150 表3.3-2 大秦岭隧道1号斜井涌水量预测结果表 预测最大涌水量名称 斜长 富水性分区 预测正常涌水量(m3/d) (m3/d) 1号斜井 0.64248 弱 3
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3.4 地震动参数
沿线通过地区的地震动峰值加速度为0.10g,相当于地震基本烈度Ⅶ度。
3.5 气象特征
秦岭山区的秦岭岭脊以南地区为暖温带山地气候区,降水充沛,气候湿润,冬冷夏凉。7-10月份为集中降雨期。年平均气温 11.6℃,极端最高气温38.7℃,极端最低气温-14.4℃,年平均降水量912.5mm,年平均蒸发量1122.3mm,最大风速28.0m/s,风向N,最大积雪厚度15cm;土壤最大冻结深度13cm。秦岭以北地区,为南方湿润型与北方大陆型的过渡型气候,冬季寒冷,夏季凉爽,气温四季变化较大,8-9月份为多雨期。年平均气温 11.4℃,极端最高气温41.6℃,极端最低气温-19.0℃,年平均降水量842.0mm,年平均蒸发量1430.8mm,最大风速17m/s,风向NW,最大积雪厚度23cm。
4 排水方案概述
隧道防水遵循“防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理”的原则,采取切实可靠地设计,施工措施,达到防水可靠,排水通畅,经济合理的目的并满足《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)规定的一级防水标准,衬砌表面无湿渍。对隧道隧道修建可能对地表水、地下水环境产生较大影响时,设计应采取“以堵为主,限量排放的原则”
隧道施工时应做好排水工作,防止涌水淹没洞室,危及人员、设备和环境安全,影响施工质量和进度。
隧道施工防水、排水工作,一般情况下应以排为主,特殊情况下以堵为主,采取截、堵、排相结合的综合措施。
⑴平整洞顶地表,排除积水。所以坑洼、陷穴、探坑、钻孔等,应用不透水土壤回填夯实;湿陷性陷穴和岩溶孔洞等特殊地质应按照设计认真处理。
⑵洞口边、仰坡坡顶外水沟应确保截水引流,路堑纵坡向隧道为下坡时应在洞口设置横向盲沟,路基边沟应挖成反坡排水。如为临时水沟须用防水砂浆抹面封闭。
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⑶整理对隧道有危害的流水沟渠,必要时以圬工铺砌,防止下渗,并使水流畅通、远离洞口;洞顶设有高压水池时,必须防渗漏、防溢,避免在洞顶安置生活区。
⑷隧道洞口、辅助坑道口的排水系统必须尽早完成并应妥善处理出水口,防止冲刷物危害农田和水利设施。
在隧道开挖出水后,必须采用不同的措施,以保证施工的安全。施工过程中水的控制包括了两方面的内容,即止水及排水。止水即通过人工措施,控制水涌入开挖面内的规模,排水即用适当的导流方式,将出现在开挖面的水引入施工排水沟将其排出洞外。
止水及排水控制措施的方法有很多种,采用何种措施为宜则主要取决于出水量、所需要控制水的时间及控制能力。
4.1 洞口排水
洞口排水系统如下图所示,在开挖前做好洞口防水系统。
洞口排水系统 洞顶截水沟 洞外排水沟 洞口地表固化防水 图4.1-1 洞口排水系统图
截水沟设置在开挖线5m以外,并与永久排水系统相连,施工前先进行放样,根据测量放样的结果采用挖掘机按设计尺寸进行开挖,开挖时预留10cm由人工开挖至设计高程。
截水沟采用组合钢模架立模板浇注混凝土,混凝土采用C25砼,采用强制式搅拌机搅拌,混凝土罐车运输,配合比由试验室提供,混凝土浇注时要振捣密实,从高处向底处运混凝土时,必须采用溜槽,防止混凝土被土或其他杂物污染,纵向坡度不得小于3‰。截水沟尺寸见表4.1-2。
根据实际气候情况,对截排水沟洒水或覆盖养护,养护时间不小于7d。水沟修筑完毕后,对水沟周围的土体进行整平,拍实,与地面顺接。水沟修筑完毕后,对水沟周围的土体进行整平,拍实,与地面顺接。
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在洞外设置排水沟,排水沟以能排除开挖过程中及隧道结构排水系统中流水通畅为目标。为了施工方便也可以设置临时排水沟把隧道出水引入天然排水系统。
平整洞顶地表,排除积水。清理洞顶附近植被,平整土地消除低洼处,喷砼硬化洞顶处。明洞或者洞口附近零时边仰坡采用喷锚网零时支护,锚杆长3米,间距1.5m梅花布置,钢筋网间距25cm,喷砼厚10cm。
4.2 洞内排水
洞内排水包括两个方面,一是减少地表水的下渗,二是把从岩壁上疏导到排水沟中的水有组织地加以排除。隧道施工洞内排水方式见表4.2-1。
导水方法:为了防止进入开挖面的地下水随意流动而造成软化岩石等不利的情况,在排水的同时,有时需配合使用适当的导流方法予以控制。导水方法有很多种。
当开挖面局部出现渗水,裂隙漏水或规模有限的泉水时可采用“插软管”法。即光在开挖面的出水处插上直径为20mm-60mm的橡皮软管,并用快速硬化砂浆将其固定在岩面上,然后将其附近的水路用砂浆封锁,软管通到排水沟。这样可以将开挖面出现的地下水集中起来,导流到施工排水沟中。
大秦岭隧道沿线路前进方向均为上坡,纵坡为25‰;1号斜井为下坡,纵坡度11.3%,据此情况,大秦岭隧道进口工区、1号斜井工区正洞部分采用采用顺坡自然排水。1号斜井工区辅助坑道部分采用机械排水。
表4.2-1 大秦岭隧道洞内排水方式 部位 正洞 辅助坑道 排水方式 自然排水 斜井机械排水 施工方式 利用隧道向上坡方向开挖的自然坡度挖沟排水 基本要求 根据排水量及隧道纵坡决定水沟断面;水沟坡度与隧道坡度一致 附注 不需要机具 用潜水泵排至泵站再抽排在井口修建排水沟和出洞,或者用水泵直接排出 环形截水沟 4.2.1 正洞部分排水
在上台阶开挖过程当中,在掌子面的右侧离掌子面50cm处,沿隧道坡度开挖一条1.5m宽,1米深的水沟,将水排至集水井处,再采用水泵
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将水抽排至中心水沟处,由中心水沟处自流至洞口排水系统,经洞口排水沟流至天然水沟。中心水沟断面图见图4.2-1。
图4.2-1 中心水沟断面图
4.2.2 辅助坑道排水 4.2.2.1 排水方案
大秦岭隧道1号斜井辅助坑道开挖时为下坡,此时水流不能自流出洞,需采用机械排水。每个泵站配备三套抽水设施,一套工作、一套备用、一套检修,排水管采用Φ150钢管,正洞顺坡段通过自然汇集至斜井底泵站水仓,利用泵站采用机械接力抽排至洞外,排到洞外的污水经污水处理站处理达标后排放。排水能力按20小时排除本段24小时的最大可能涌水量设计,并考虑施工用水30m3/h,泵站水仓容量按15min设计正常涌水量设计,并考虑施工和清淤方便及具有应急能力综合确定,临时集水坑根据汇水段水量大小确定。为防止断层突水,设置一套应急排水系统。管路一次性安装到位,排水量要立足于排大水、排特大水考虑。各隧道泵站参数见表4.2-2 。
表4.2-2 大秦岭隧道泵站参数表 工区 泵站 数量 最大可能分段水量(m/d) 泵站水量(m/d) 泵站的抽水能力Q(m/h) 抽水几何高度(m) 3331号斜井工区 移动泵 610.81 610.81 60.54 48.72 7
1号泵站 12860.38 13470.28 703.51 48.65 2号泵站 610.81 14081.09 734.06 48.72 中交二航局西成客专项目部 大秦岭隧道施工排水专项方案
4.2.2.2 设备选型配套
在设备选择上,应考虑到排水的水量及水的成分,同时各级泵站排水能力应充分配备,并有一定储备能力。由于隧道排水包括渗水及施工用水,水质除地下水本身成分外,主要有石碴、泥浆以及喷射混凝土的回弹物、掺杂物等,因此确定在中间泵站选用污水泵,在靠近掌子面泵站配备污水泵和碴浆泵混用。
中间泵站间扬程相近,为考虑到管理、操作、维修上的方便,中间泵站选用同型号的污水水泵(采用扬程为高60m,功率为220kw)。
4.2.2.3 泵站、管路布置要求
⑴斜井排水以井身作为通道,泵站和管路均设置于井身及沿线路前进方向右侧。
⑵排水管路布置要求:
①按全井身及正洞段纵向布置φ150mm钢管作为排水管,管路布置均考虑备用排水管,在紧急情况下,可将施工中的高压风水管路作为排水管路备用。
②所有排水管路应与施工所用高压风水管路同时安装。考虑到将高压风水管作为备用排水管路,为此要求高压风水管路在蓄水仓处预留排水接头。
③管路布置要平直,拐弯地段要圆顺,固定于边墙上,且保证检查、维修、更换部件方便,管路架设时采用角钢固定架统一形式布置,严禁吊挂安装。
⑶泵站大小及蓄水仓布置要求:
为便于集中排水、避免水对施工带来的影响,以达到分段截水排水的目的。考虑污水泵扬程及排水量设置泵站,泵站设置里程见表4.2-3。
表4.2-3 大秦岭隧道泵站里程参数 工区 名称 泵站里程 1号泵站 斜井底,DgK87+760 1号斜井工区 2号泵站 斜3+20 ⑷蓄水仓(泵站)位置及开挖断面的初步拟定与要求:
①蓄水仓同时为确保安全,均采取复合式衬砌,初期支护采用锚喷网
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防护,二次衬砌采用模筑混凝土,并与相邻正洞及斜井二衬整体浇注。
②泵站蓄水仓尺寸:
蓄水仓尺寸2.0m(高)×4m(宽),泵站尺寸5.0m(高)×6m(宽),蓄水仓底标高比临时水沟底低2.0m,长度根据水仓蓄水量确定。水仓及泵站见图4.2-2。
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@35cm@50cmⅠⅠ300×120@50cm线路中线Ⅱ中交二航局西成客专项目部 大秦岭隧道施工排水专项方案
图4.2-2 泵站布置图
@35cm4.2.2.4 泵站水泵配套要求
泵站水泵配套计算施工范围内设计最大涌水总量,计算过程如下: 移动泵配备计算:
设计正常涌水总量为610.81 m3/d,最大出水总量为610.81 m3/d,泵站的抽水能力应为60.54 m3/h,所以1号蓄水仓水泵配备为60.54÷600=1台。考虑每台水泵有一台备用,一台检修,总配置量3台。
1号蓄水仓水泵配备计算:
设计正常涌水总量为12860.38 m3/d,最大出水总量为13470.28 m3/d,泵站的抽水能力为703.51 m3/h,所以1号蓄水仓水泵配备为701.53÷600=2台。考虑每台水泵有一台备用,一台检修,总配置量6台。
2号蓄水仓水泵配备计算:
设计正常涌水总量为610.81 m3/d,最大出水总量为14081.09 m3/d,泵站的抽水能力为734.06 m3/h,所以2号蓄水仓水泵配备为734.06÷600=2台。考虑每台水泵有一台备用,一台检修,总配置量6台。
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4.3 掌子面排水
掌子面排水采用高脚泵移动排水,管路为∅100软管,抽排至就近泵站或临时集水坑内。
为保证洞内道路无水条件,必须修建好排水沟,确保洞内渗水通过侧沟引入中心水沟内,不至于在洞内道路上漫流。
4.4 特殊地段排水方案 4.4.1 渗水、散水、股水处理
小面积渗水采用堵的方式利用防渗混泥土喷射,隧道结构排水无需特别处理。当开挖时洞内有大面积渗漏水及裂隙散水、股水时,宜采用钻孔将水集中汇流引入排水沟。施工工艺为下图所示:
钻孔汇水 Φ50打孔波纹管接孔 初支喷射砼 接隧道环向盲沟 中心排水沟 排入纵向排水管 无纺布覆盖渗水区,包裹管道 图4.4-1 渗水处理施工工艺图
⑴在大面积渗水区找准渗水裂隙或者股水出口,按照实际渗水区域用Φ50钻头钻一定数目的孔洞,让深度能保证渗水能流入孔洞之中。
⑵在孔洞处接1-3根Φ50打孔波纹管,波纹管采用无纺布包裹并深入孔洞40cm,在利用锚固剂锚固空洞出口。在渗水区域覆盖一层无纺布,利用钢筋固定无纺布与岩体紧密接触,并保证波纹管处于岩体与无纺布之间无移动。
⑶波纹管出口处增设盲沟,片状小股水采用片状塑料盲沟,集中股水采用弹簧盲沟。
⑷喷射混凝土,必须保证波纹管出口无堵塞,管口伸出喷射层。流水排入环向盲沟。
⑸在盲沟处增设一条横向排水管,及时排入中心排水沟。 4.4.2 岩溶排水
岩溶与岩溶水以超前探测为主,采用动态施工的原则进行处治。对于
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溶岩水以排为主,堵排结合,采用盲沟将溶岩洞水引入隧道中心排水管。 超前预报探测溶洞地质钻卸压溶洞水压 根据溶洞位置大小采取不同支护 隧道初期支护,二衬支护 图4.4-2 岩溶排水施工工艺图
(1)根据地质勘察报告,在岩溶揭示段内采用TSP或者雷达超前探测预报,同时用地质钻孔验证。地质探测时注意保证安全距离,并做好引水卸压措施。
(2)加大洞内排水沟的排水能力,利用地质钻探打到溶洞并引出溶洞内溶岩水,待水压降低后方可开挖。地质钻探水孔按照设计布置,以拱顶起沿开挖线间隔5米,一边布置两个;拱底起沿开挖线,间隔5米一边布置一个;中心探眼一个一共9个点,孔径55mm,长30米,偏角10°。
(3)根据溶洞大小及位置选取不同的处理方式,具体施工工艺如下: ①发育深度小于3.0m的小溶洞、溶穴采用回填处理。按照处于隧道的位置不同而采取不同的方案。
A.处于起拱线以上的小溶洞,在清出溶洞填充物后,利用锚喷网支护溶洞壁,浇筑二次衬砌时回填与二次衬砌同标号的C25素混凝土,当溶洞内有股水渗水按照股水的处理方式处理。
B.处于起拱线以下边墙处小溶洞,在清除溶洞填充物后,采用C15混凝土回填,回填厚度应在隧道开挖线以外不小于1.5m,当溶洞内有股水渗水按照股水的处理方式处理。
C.处于基底以下的小溶洞,在清除溶洞填充物后,采用C15混凝土回填密实,横向宽度两侧超出基底1.5m。如若遇见地下暗沟,基底修建地下排水暗沟。
②对于发育深度大于3.0m的规模较大的溶洞按以下处理: A.溶洞位于起拱线以上且溶洞内填充物或者填充物易清除,采用锚喷支护加固溶洞壁,顺溶洞壁布置环向双Φ22钢筋拱,钢筋拱纵向间距0.5m,二衬浇筑完毕,从预留洞中泵送浇筑1.5m厚的砼护拱。
B.当溶洞位于起拱线以上且溶洞内有充填物清除不易,等施作Φ42超
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前小导管,加强初期支护及二次衬砌。
C.对于位于起拱线以下规模较大的溶洞,采用回填嵌补、支顶加固、回填封闭或者桩基础跨越等。
4.4.3 断层破碎带排水
大秦岭隧道通过F3大断层带,断层岩体破碎,导水性好,易出现突水突泥现象。
在开挖地质报告显示断层前用雷达超前预报,得出断层的位置及含水情况。根据雷达超前预报情况,确定探水钻孔的起止里程,并验证雷达检测结果。地质探孔按照溶洞探孔布置,以拱顶起沿开挖线间隔5米,一边布置两个;拱底起沿开挖线,间隔5米一边布置一个;中心探眼一个一共9个点,孔径55mm,长30米,偏角10°。钻孔后记录各孔的出水位置,水量,水压等情况,按照不同情况采取不同的处置方法。
当记录探水孔有6孔出水且总水量大于10m3/h局部注浆堵水法进行堵水。
钻孔卸水压后,开挖到出水断层处。
根据出水点分布,采用风钻适当增加钻孔,钻孔深度500-600cm。并做好出水记录。与探孔做比较 适当调整堵水方案。
把注浆管打入孔内,孔外留10cm,保证跟注浆管连接,同时用速凝水泥砂浆把孔口周边堵塞好,防止浆液从孔口流出,不能有效渗入岩层。注浆操作过程看下图。
水泥 水过滤网高压阀蓄浆池水玻璃浆液注浆泵混合孔口管器注浆孔 搅拌机 输浆管外加剂图4.4-3 注浆排水操作过程
采用水泥-水玻璃双液浆,水泥为P.O.42.5普通硅酸盐水泥,浆水灰比0.6:1~1:1;水玻璃镁度30-40Be,调配好后利用注浆机注浆,注浆加固范围为隧道开挖轮廓线外5-6米,注浆采用φ76mm钢管,单孔注浆有效
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扩散半径r=3.6m,注浆结束最终压力为净水压力的2-3倍。
注浆结束标准:总出水量小于2m3/h,且一处出水量小于0.6m3/h即可结束注浆。
当超前探水孔中有2/3孔出水且出水总量大于10m3时采用全断面超前注浆堵水。
根据出水点位置,沿开挖轮廓线间距540cm均匀布置注浆钻孔14孔,根据出水点位置可适当调整注浆孔长度,偏角10度,开挖孔150mm,保留注浆止水盘5米不开挖。
把注浆管打入孔内,孔外留10cm,保证跟注浆管连接,同时用速凝水泥砂浆把孔口周边堵塞好,防止浆液从孔口流出,不能有效渗入岩层,注浆采用φ89mm小导管,开孔径150mm。
注浆,采用水泥-水玻璃双液浆,水泥为P.O.42.5普通硅酸盐水泥,浆水灰比0.6:1~1:1;水玻璃镁度30-40Be,调配好后利用注浆机注浆加固范围为隧道开挖轮廓线外5-6米,注浆采用φ108mm小导管,单孔注浆有效扩散半径r=3.6m,注浆结束最终压力为净水压力的2-3倍。。
注浆结束标准:总出水量小于2m3/h,且一处出水量小于0.6m3/h即可结束注浆。
待注浆凝固后,加强支护进行开挖。
当探眼6孔出水量均小于2m3/h且总量小于10m3/h时,可直接开挖。
5 排水设备估算
隧道抽排水设备统计表见表4.4-1。
表4.4-1 大秦岭隧道抽排水设备统计表
数量 序号 工点名称 碴浆泵 污水泵 污水泵(高脚) 1 14 大秦岭隧道进口 大秦岭隧道1号斜井 0 3 0 12 3 3 合计 3 18 备注:渣浆泵要求排量:600m³/h 扬程:60m(每台水泵1台备用、1台检14
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修,靠近掌子面泵站使用);污水泵要求排量:600m³/h 扬程:60m高 功率预计:220KW (每台水泵1台备用、1台检修,泵站使用); 污水泵(高脚)要求排量:600³/h 扬程:60m (每台水泵1台备用、1台检修,掌子面使用) 6 运行管理
⑴正常运行后,由一名队长负责,分两班,每班抽水8人,正洞12人,安排4名电工(含电焊、维修),共计24人/班。
⑵请厂家来人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作重点讲解并现场示范。
⑶巡查人员需检查通电线路状况,自动排水装置,水泵,减压启动箱及泵站内淤泥淤积状况等,发现有隐患,必须及时处理。
⑷电泵的冷却,采用下一个泵站抽上来的水直接浇至电泵上进行冷却。
⑸使用水泵虽然均为污水泵,但一旦在进水口出产生淤积将导致堵泵。为此,需要对坑内污水进行搅和。施工中采用在水泵与管路的接口处安一φ22mm出水口,利用抽水的高压不断对进水口处进行冲搅,防止污泥的淤积。
⑹施工人员及时对坑内污泥杂物进行清理。
⑺在进水口仓裹铁窗纱,同时把水泵(移动式)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。
7 应急措施
由于大秦岭隧道内水量较大并穿越断层,有突水、涌水的可能性很大,为此,需在排水系统上增设2套设备和管路作为应急措施。
管路利用高压进水管路(φ150mm管),即在每个泵站处在高压水管上开口,与安装在泵站处的水泵相连通,正常情况下把闸阀关闭。一旦遇到突水、涌水现象,即把高压进水闸阀关闭,切断高压供水,打开排水闸阀进行应急抽排。
8 污水处理
洞内施工排放的污水须经三级沉淀处理,沉淀池周边施做安全防护,
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标识及标志等,排放的水一定要经检验达标后才能排入河沟。沉淀池内淤泥用吸泥泵抽出后集中处理。
9 质量保证措施
施工中应对洞内的出水部位、水量大小、涌水情况、变化规律、补给来源及水质成分等做好观测和记录。
做好压浆孔编号及位置、水泥品种及标号、砂浆成分及水灰比、延散度、压浆压力、压浆数量等记录。
当洞内有大面积渗漏水时,如选择采用钻孔将水集中汇流引入排水沟内的方法,则钻孔的位置、数量、孔径、深度、方向和渗水量等应作详细记录,以便在浇注衬砌混凝土时确定拱墙背后排水设施的位置。
10 安全保证措施
施工中认真搞好安全检查,对发现的安全隐患查明责任,制定纠正和预防措施,并跟踪验证。发现重大隐患立即停止作业,杜绝事故发生。
⑴施工中应经常观察地下水的变异情况,发现异常及时解决,洞顶上方设有高位水池时应有防渗和防溢水设施。当隧道覆盖层厚度较薄且地层中水。渗透性较强时,水池位置应远离隧道轴线。
⑵排水施工各班组间,建立完善的交接班制度。在交接班时,交班人将本班组的施工情况及有关安全事宜及措施向接班人详细交待,并记载于交接班记录本上,工地值班负责人(领工员)应认真检查交接班情况。每班开工前未认真检查工作面安全状况,不得施工。
⑶对各类事故均应严格按照“四不放过”(即事故原因不清楚不放过,事故责任者和员工未受到教育不放过,事故责任者没有处理不放过,没有制订防范措施不放过)的原则进行处理。
⑷所有进入工地的人员,必须按规定配带好安全防护用品,遵章守纪,听从指挥。
⑸特殊工种必须持有特种作业证书,并经过培训后才能上岗。 ⑹高处作业人员所使用的工具应随手装入工具袋,上下传递料具时,禁止抛掷,大型工具要放在稳妥的地方,所用的材料要堆放平整、稳固,防止掉落伤人。注浆时应时刻注意注浆压力,防止注浆压力过大,注浆管
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爆裂伤人。
11 应急预案
⑴根据隧道排水施工时的工程特点,突发事件主要为:掌子面突然坍塌。针对可能发生的突发事件,成立应急救援体系,制定应急预案,进行应急演练,确保工程安全顺利地实施。应急工作程序如下图:
处理完毕 立即报告指挥部 突发事件发生 安排专业人员出现场 判断事故等级,速报上级部门 专业人员出现 1小时之内 组织协调有关部门采取控制措施 4小时之内 处理结果报告 反馈集团公司 完成 48小时之内 图11-1 应急工作程序
⑵洞外储备200m的φ300钢管,必要时在拱顶两侧作竖向支撑,控制隧道沉降量及变形。
⑶洞外储备不少于10立方的10cm×10cm方木,作为抢险物资。 ⑷安全防灾逃生预案,在采取各种手段和措施仍无法避免意外情况,如山体垮塌等情况发生时,需要启动安全防灾逃生预案。对职工进行如人工呼吸等基本救生技能的培训,提高相互救援的能力。建立隧道逃生应急指挥组织机构,由项目部安全总监任组长,成员由办公室、安质部及协调部门负责人组成。
12 环境保护、文明施工措施
12.1 施工环保、水土保持方案
⑴建立与质量安全保证体系并行的环境保护保证体系,配备相应的环
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保设施和技术力量,与当地政府和环保部门联合协作,全面控制施工污染,减少污水、空气粉尘及噪音污染,严格控制水土流失,达到国家环保标准。
⑵施工方案同时要具备环保防范措施,以保护现场环境,避免由于施工方法不当引起对环境的污染和破坏。强化环保宣传和思想教育工作,使环保意识全面深入人心,真正认识到环保的重要作用。把环保作为文明施工的首要工作来抓,抓措施、抓设施、抓落实,制定施工现场环境保护的目标责任书,定岗定责,责任到人。
12.2 环保、水土保持措施 12.2.1 生态环境的保护措施
⑴施工前组织对全体干部职工进行生态资源环境保护知识学习,增强环保意识,保证环保工程质量,采取有效措施,使施工过程对生态环境的损害程度降到最低。
⑵永久性用地范围内裸露地表用植被覆盖。工程完工后,拆除一切临时用地范围内的临时设施和临时生活设施,搞好租用地复耕,绿化原有场地,恢复自然原貌。退场时的场地清理,达到地方政府、群众及相关其他单位的满意,并取得有效的证明文件。
⑶做好生产、生活区的卫生工作,保持工地清洁,定时打扫,垃圾定点存放,定期运到环保部门指定的位置。定点投药,防止蚊蝇鼠虫滋生,传播疾病。
12.2.2 水环保措施
⑴为了保护环境和洞外水源不受污染,在洞口设污水处理系统,采用隔油沉淀池、气浮设备和二级生化处理设施对施工废水进行处理。设专人值班管理,对沉淀池打捞浮油,以及对隧道污水进行处理,直到符合国家规定标准再排放。
⑵生活、生产区设污水处理系统,生活、生产污水经严格净化处理并经检验,符合国家环保标准后,再排出。
⑶控制施工注浆使用的水泥浆等材料的泄漏,并对进入隧道排水系统中的注浆废液做净化达标处理,避免浆液污染洞外居民的生活、生产用水。
⑷靠近生活水源的施工场地用沟壕或堤坝与之隔开,避免水源污染。
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⑸施工期间生产场地和生活区修建必要的临时排水渠道,经废水池处理后,与永久性排水设施相接,不至引起淤积冲刷。
⑹施工区域、砂石料场在施工期间和完工后,妥善处理、以减少对河溪流的侵蚀,防止沉碴进入河流或小溪。
12.2.3 大气污染及粉尘、噪音污染防治
⑴对施工现场和运输便道等易产生粉尘的地段定时进行洒水降尘,勤洗施工机械车辆,使产生的粉尘危害减至最小程度。
⑵对施工人员发放口罩劳保用品,并定期进行体检。
⑶对易松散和易飞扬的各种建筑材料用彩条布、蓬布等严密覆盖,并放于居住区的下风处。
⑷加强施工机械设备的维护保养,减少噪声污染。
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