1、 新建張家口至唐山鐵路ztsg-2標(biāo)段燕山隧道4#斜井正洞反坡排水施工方案中國中鐵編制： 審核： 審批： 中鐵隧道集團張?zhí)畦F路項目經(jīng)理部二一二年六月二日燕山隧道4#斜井正洞反坡排水施工方案一、編制依據(jù)1、燕山隧道相關(guān)設(shè)計文件及圖紙資料；2、隧道施工規(guī)范；3、燕山隧道施工組織設(shè)計；4、適用于鐵路施工的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等文件；二、編制原則1、斜井及通過斜井施工正洞段均為反坡排水，通過移動潛水泵將水抽至集水箱，再由集水箱抽至泵站排至洞外沉淀池，再由沉淀池排至河道內(nèi)。2、在施工發(fā)生大涌水時，水量超出泵站的能力，將下坡段掌子面段作為臨時水倉，但是必須保證施工人員及機械設(shè)備能夠有及時撤離掌子面。3、如涌水量大，

2、產(chǎn)生了災(zāi)難性的后果，在確保搶險人員生命安全的情況下，及時采取有效的搶救方案，減少人員傷亡程度，降低災(zāi)害損失，積極組織人力、物力、財力全力搶險救災(zāi)，處理涌水，盡快恢復(fù)正常施工生產(chǎn)。三、工程概況燕山隧道位于河北省張家口市境內(nèi)，隧道起迄里程dk52+950dk74+106(右線ydk52+960ydk74+114)，全長21154m(右線21153m)。隧道為雙洞單線隧道，最大埋深557m。洞內(nèi)線路縱坡為5.1的單面坡，出口端位于曲線上，其余均位于直線上。燕山隧道4#斜井采用無軌運輸雙車道斜井，斜井平距1465m，斜長度為1472m。斜井與正洞交于dk64+300，夾角為49，斜井井口與井底高差為1

3、43.63m，從洞口到洞底每隔250m設(shè)置一處長度為25m、坡度為3%的緩坡段。 按照當(dāng)前的隧道施工組織設(shè)計安排承擔(dān)左線進口方向改dk63+407dk64+300段，長度893m的施工，左線出口方向改dk64+300dk65+042段，長度742m的施工；同時施工右線進口方向改dk63+413dk64+306段，長度893m的施工，右線出口方向改dk64+306dk65+060段，長度754m的施工。四、工程地質(zhì)根據(jù)區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)調(diào)查及對圖紙資料的設(shè)計情況，區(qū)內(nèi)地下水發(fā)育，涌水情況統(tǒng)計見下表。表1 4#斜井涌水量統(tǒng)計表序號里程正常涌水量qst（m3/d）最大涌水量qmax（m3/d）滲透系數(shù)（m

4、/d）地質(zhì)情況14斜14+654斜10+18/215.270.035新黃土，黃褐色，粉質(zhì)粘土，粗圓礫土，卵石土，粗角斜長片麻巖，弱風(fēng)化，（wt2-2）4斜4+004+75，（wt1-1）4斜4+854斜5+25，（wt2-3）4斜7+254斜7+55低阻異常段，呈散體狀結(jié)構(gòu)。24斜10+184斜8+6835010000.03534斜8+684斜5+60100025000.03544斜5+604斜0+00200045000.030角閃斜長片麻巖，弱風(fēng)化，（wt2-1）4斜1+504斜3+00低阻異常段，節(jié)理發(fā)育，呈碎石狀結(jié)構(gòu)。表2 4#斜井進正洞（左線）設(shè)計涌水量統(tǒng)計表序號里程正常涌水量qst（

5、m3/d）最大涌水量qmax（m3/d）滲透系數(shù)（m/d）地質(zhì)情況1改dk63+407改dk64+5305000110000.030角閃斜長片麻巖，弱風(fēng)化（wt1-9）改dk63+375改dk63+450，呈碎石狀結(jié)構(gòu)。（wt1-10）改dk64+415改dk64+533低阻異常段（f10）,(f10)物探推測斷層帶，呈碎石狀結(jié)構(gòu)。2改dk64+530改dk65+0427500120000.300改dk64+530改dk64+690段,斷層破碎帶，呈散體狀結(jié)構(gòu)。改dk64+690改dk64+882段, 角閃斜長片麻巖，弱風(fēng)化,呈碎石狀結(jié)構(gòu)。改dk64+882改dk66+042段, 角閃斜長片麻

6、巖，弱風(fēng)化,斷層破碎帶，（wt1-11）改dk64+900改dk65+020，低阻異常段，呈散體狀結(jié)構(gòu)。表3 4#斜井進正洞（右線）設(shè)計涌水量統(tǒng)計表序號里程段正常涌水量qst（m3/d）最大涌水量qmax（m3/d）滲透系數(shù)（m/d）地質(zhì)情況1改ydk63+413改ydk64+510450080000.030角閃斜長片麻巖，弱風(fēng)化物探推測斷層帶，呈碎石狀結(jié)構(gòu)；節(jié)理裂隙發(fā)育，呈塊狀結(jié)構(gòu)；角閃斜長片麻巖，弱風(fēng)化，物探異常段，斷層破碎帶，節(jié)理裂隙發(fā)育，呈碎石狀結(jié)構(gòu)。2改ydk64+510改ydk65+0608000170000.30改dk64+510dk64+698段,斷層破碎帶，呈散體狀結(jié)構(gòu)。改d

7、k64+698改dk64+860段, 角閃斜長片麻巖，弱風(fēng)化,節(jié)理裂隙發(fā)育，呈碎石狀結(jié)構(gòu)。改dk64+698dk65+060段, 角閃斜長片麻巖，弱風(fēng)化,斷層破碎帶，呈散體狀結(jié)構(gòu)。 從上表中可見，斜井設(shè)計正常涌水總量為3350m3/d，正常最大涌水總量為8215.27m3/d。正洞左線設(shè)計正常涌水總量為12500m3/d，正常最大涌水總量為23000m3/d;正洞右線設(shè)計正常涌水總量為12500m3/d，正常最大涌水總量為25000m3/d。五、抽水形式選擇斜井主排水采用2級泵站接力抽排的形式。為了防止突然大規(guī)模涌水或是停電造成的大型抽水設(shè)備、電力設(shè)施被水淹沒，在距斜井井底120m處設(shè)置大型抽

8、水站，并由高壓電纜將洞外10kv高壓電引入洞內(nèi)，在抽水站旁設(shè)置大容量變壓器1臺。斜井與正洞交匯處設(shè)置集水坑，水經(jīng)沉淀后由大流量單級離心泵抽至大型抽水站，最后由大型抽水機直接抽至洞外。六、設(shè)備選型及管路布置考慮施工期間的注漿止水等堵水措施的采取，施工期間的斜井及正洞的正常總水量按照10000m3/d考慮，即416.7m3/h。斜井斜長度1472m，斜井井口與井底高差143.63m。排水管使用2趟200mm的排水管路（2趟200mm的高壓風(fēng)管為備用）。（1）、水站座泵選擇在流量q=416.7m3/h時，管路損失計算過程如下：v=q/f=q/r2=416.7(3.140.0013600)=3.68m

9、3/s；v2/2g=3.68(29.81)=0.187m/s；h沿?fù)p失=l/dv2/2g=0.0214720.20.187=27.52mh局損失=（止回閥2個，約1%+90彎頭1個，約3%）=1014%=4.04mh總損失=27.52+4.04=31.56m其中v：流速，q：流量，f：管路截面積，：沿程阻力系數(shù)，l：管路長度，d：管路直徑。根據(jù)以上計算，水泵揚程應(yīng)大于143.63m+31.56m-12.72=162.47m，選用4臺d280-454型泵，流量q=280m3/h 時，揚程h=180m，配用電機：n=220kw/380v，能滿足要求。2臺同時工作，1臺備用，1臺檢修。（2）、井底水

10、站水泵選擇井底水站至大型抽水站坡段長度為120m，按照坡度為10.6%計算高差為12.72m，通過相同計算可知井底泵站配置150wq-200-30-30型號，流量q=200 m3/h 時，揚程h=30m的無堵塞潛水污水泵5臺，3臺工作，1臺備用，1臺檢修。（3）、斜井及正洞施工排水平面布置圖4#斜井及正洞施工排水平面布置示意圖七、水倉設(shè)置斜井最大設(shè)計涌水量為10000m3/d。水倉的容量根據(jù)設(shè)計文件，即水倉容量按30min的匯水量設(shè)計，30min的最大匯水量為208m3，抽水泵站水箱按20m2m3m=120m3，水箱旁設(shè)置4臺d280-454型泵壓水通過排水管路排至洞外沉淀池。井底集水倉容積按

11、10m4m3m=120m3考慮，集水倉中間設(shè)置隔離墻（預(yù)留排水缺口），作為臨時污水沉淀池，通過沉淀池流入至另一邊的集水倉內(nèi)，集水坑倉水通過150wq-200-30-30型水泵吸水通過管路至大型泵站水箱，沉淀池設(shè)在斜井井底左側(cè)10m位置，與排水管路同側(cè)，便于清淤。抽水泵站平面布置圖4#斜井井身泵站橫斷面及縱斷面圖4#斜井井底集水坑及沉淀池圖八、供電方案及應(yīng)急供電方案由于抽水機都是大功率用電設(shè)備，洞內(nèi)供電采用50平方高壓電纜將洞外10kv高壓電引入洞內(nèi)，根據(jù)以上抽水機的配置抽水站需配置一臺1250kva的變壓器。當(dāng)網(wǎng)電停電后，應(yīng)急電源的能力應(yīng)能夠滿足排水、洞內(nèi)照明需要，洞內(nèi)必須保證2臺220kw多

12、級離心泵、3臺30kw污水泵抽水，排水用電功率為530kw，照明20kw，共計550kw，根據(jù)以上計算，洞內(nèi)設(shè)置雙回路電源，備用1臺800kw的發(fā)電機作為應(yīng)急電源。由于停電后通風(fēng)機無法工作，洞內(nèi)沒有新鮮空氣供應(yīng)，因此800kw發(fā)電機只能設(shè)置在洞外，通過洞外800kva變壓器向洞內(nèi)變壓器反送電。九、設(shè)備配置表表2 設(shè)備選型配置表序號設(shè)備名稱型號流量m3/h揚程（m）數(shù)量（臺）備注1無堵塞潛水污水泵65wq30-50-113050142150wq-200-30-301503053離心泵d280-45428018044變壓器1250kva15發(fā)電機800kw16鋼 管2007400m注：、其它小型抽

13、水設(shè)備按照需要進行適量配置； 、在施工過程中如果水量較圖紙資料變化較大，設(shè)備配置可以根據(jù)實際情況適當(dāng)調(diào)整；十、預(yù)測預(yù)報施工至設(shè)計圖的電阻異常段或地下水發(fā)育段時，實施tsp超前地質(zhì)探測預(yù)報。根據(jù)tsp預(yù)報的結(jié)果，在可能發(fā)生涌水的地段進行超前地質(zhì)鉆探，驗證地質(zhì)情況。根據(jù)實際的地址情況，采取有針對性的施工方案。在tsp探測可能存在涌水的地段前10m位置，實施超前地質(zhì)探孔，探孔設(shè)置孔口管，并安裝閥門。如果將地下水打漏，水量、水壓很大，停止鉆孔，關(guān)閉閥門，控制出水量，減小排水壓力。根據(jù)水量、水壓情況，及時通知相關(guān)各方，制定施工方案。每循環(huán)開挖鉆眼過程中，采用5m長鉆桿進行超前鉆探，發(fā)現(xiàn)異常情況，及時停止

14、開挖施工。采取超前地質(zhì)探孔驗證或采取帷幕注漿等施工方案。十一、成立涌水應(yīng)急小組組織機構(gòu)及職責(zé)1、應(yīng)急小組成員及聯(lián)系電話職務(wù)姓 名部 門聯(lián)系電話備注組 長黃元慶行 組長王元俊黨總員馮均明4#斜井副經(jīng)員李海平辦公室主員陳凌技術(shù)主員惠國挺機械主員康偉材料負(fù)責(zé)員吳廷森安質(zhì)部員唐波機械隊隊員任興作業(yè)隊189032337782、組長職責(zé)（1）、對公司的安全生產(chǎn)負(fù)全面領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任和

15、直接領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任。（2）、應(yīng)宣傳、貫徹執(zhí)行各種安全生產(chǎn)法律、法規(guī)及制度。（3）、定期向企業(yè)職工代表大會報告安全生產(chǎn)情況。（4）、貫徹和落實各級安全生產(chǎn)責(zé)任。（5）、定期聽取安全情況匯報，研究和解決施工生產(chǎn)中的安全問題。（6）、組織審批防止突泥涌水施工安全技術(shù)措施，積極采納合理化建議，總結(jié)推廣（7）、安全生產(chǎn)中的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備。（8）、組織大型安全檢查和安全活動，加強安全教育。（9）、組織發(fā)生突泥涌水事故時的搶險救援工作，并主持重大傷亡事故的調(diào)查分析，（10）、提出處理意見和改進措施，并督促落實。3、副組長職責(zé)（1）、在組長的直接領(lǐng)導(dǎo)和指揮下進行各項安全工作，對項目部施工生產(chǎn)的安全負(fù)具體領(lǐng)導(dǎo)

16、責(zé)任。（2）、認(rèn)真貫徹執(zhí)行安全生產(chǎn)的各項法律、法規(guī)、制度、標(biāo)準(zhǔn)和條例，負(fù)責(zé)制定和落實防止突泥涌水的施工安全技術(shù)措施。（3）、不違章指揮，經(jīng)常組織安全檢查，清除事故隱患。（4）、制止違章作業(yè)。（5）、堅持對職工進行經(jīng)常性的安全教育。（6）、當(dāng)發(fā)生突泥涌水事故時，負(fù)責(zé)組織領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)急小組進行搶險救援工作。4、成員職責(zé)（1）、在分部領(lǐng)導(dǎo)下，認(rèn)真執(zhí)行各項安全生產(chǎn)技術(shù)措施。（2）、對安全生產(chǎn)積極提出合理化建議。（3）、當(dāng)發(fā)生突泥涌水事故時，在應(yīng)急小組領(lǐng)導(dǎo)的指揮下，進行各種搶險救援工作，積極參加事故原因的調(diào)查、分析，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，防止類似事故的再次發(fā)生。十二、排水施工管理1、根據(jù)設(shè)計及現(xiàn)場情況制定詳細(xì)的施工方

17、案，經(jīng)分部主要管理、技術(shù)人員討論通過后報項目經(jīng)理部通過后報監(jiān)理站審批。2、施工前，工程部組織相關(guān)管理、技術(shù)及現(xiàn)場施工人員進行方案學(xué)習(xí)，使人人熟知施工過程和操作要求。 3、施工過程中各種設(shè)備及管路要嚴(yán)格按照方案，由專業(yè)隊伍進行現(xiàn)場排水管理和實施，管路安裝必須平、直、順，并且彎度平緩，避免轉(zhuǎn)銳角彎，以減小管路沿程阻力和局部阻力，并且要加強日常維修和管理，避免返工現(xiàn)象發(fā)生。4、機械管理人員加強設(shè)備的日常檢查工作，尤其是備用設(shè)備的完好，保證緊急情況下設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。5、安排有經(jīng)驗的維修人員負(fù)責(zé)設(shè)備的日常保養(yǎng)、維護。必須配有專人對現(xiàn)場抽水機進行管理，并負(fù)責(zé)進行維修。6、電工必須定期檢修抽水機，及時發(fā)現(xiàn)和

18、解決故障，保證抽水機正常運轉(zhuǎn)。7、為了保證抽水機能夠正常啟動和運轉(zhuǎn)，必須為抽水機提供合適的供電設(shè)備。8、要求管路接頭處必須處理好，不得漏水。9、在無軌運輸期間，加強對管路的保護，避免因機械或人為損壞。10、在進入冬季施工前，要求對斜井進洞300m至洞口沉淀池范圍進行管路防寒，防寒材料采用發(fā)熱電路裝置、巖棉管、瀝青、膠帶等材料進行包裹。十三、安全保證措施1、對于排水系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，機械隊安排專人值班，發(fā)現(xiàn)異常情況及時進行協(xié)調(diào)解決，確保設(shè)備及人員的安全。2、在水箱、集水坑處掛設(shè)彩燈及警示牌，并對設(shè)備進行擋護。防止車輛及人員觸碰。3、如掌子面發(fā)生涌水，水量超過了排水系統(tǒng)的工作能力。調(diào)度應(yīng)立即組織人員撤離掌子面。如水量很大，淹井速度很快，應(yīng)立即組織車輛拉碴回填。4、注意設(shè)備的使用、保養(yǎng)、維修，注意用電安全，經(jīng)常進行檢查，杜絕漏電，并派專人操作和維修，非機電修理人員不得隨意拆卸設(shè)備。5、準(zhǔn)備好搶險物資、材料，做好搶險準(zhǔn)備工作，確保發(fā)生異常或險情時能夠及時處理物資、設(shè)備能夠提供到位，保證處理的及時性，防止事態(tài)的進一步擴大。6、所有用電設(shè)備必須采用“一機、一箱、一閘、一漏保”的接線方式，并做好接地保護，