水利水電工程隧洞排水處理摘要：近年來，我國的核電能源開發已取得了空前的發展，相繼興建了一大批世界一流的核電站，其工程條件復雜、建設規模巨大、建設速度之快為世界所矚目。由于地下輸水隧洞易于布置、節省建筑材料、施工干擾少、環境破壞少等優點而被核電站廣泛采用。特別是在一些地址條件十分復雜的地區，地下輸水隧洞是唯一經濟且可行的選擇。地下隧洞的施工將不可避免地對地下圍巖的原巖應力造成破壞，圍巖應力重新分布進而導致圍巖出現塑性破壞及過大的變形。當圍巖變形較大時將影響地下工程的正常運行，嚴重的甚至會引起隧洞的坍塌，造成重大的生命財產損失，因此有必要對隧洞圍巖進行支護，增強其強度，控制其變形。地下工程的規模、施工方法、支護結構、支護時機等同樣會影響圍巖的穩定性。關鍵詞：水利水電工程；隧洞；排水處理引言隧洞排水指的是從隧洞向外排水的一種水工隧洞，是水利工程的一項重要輔助建筑。加強對其小斷面快速掘進施工工藝的探索，對于隧洞排水工程的整體發展有著積極的促進作用，施工團隊應選擇合理的施工設備、布設方式以及對應的施工技術，實現小斷面的快速掘進。1排水方案設計總體思路在隧洞排水方案設計過程中，涌水值為估算值，實際施工時可能水量較大，若選擇排水能力小則可能無法滿足排水要求，也可能水量較小，若選擇排水能力大則導致成本增加。斜井的抽排水組織是減少斜井施工干擾、提升斜井施工進度的關鍵因素。由于排水量具有不確定性，因此施工期排水設備配置主要根據施工作業面最大預測水量配置，并適當考慮預留備用。在支洞與主洞交叉口部位設置排水泵站，水泵揚程一級布置，流量逐級增加：基礎流量為最大預測水量，并按現場實際情況調整，抽排能力不足時根據流量情況按照50m3/h、100m3/h、150m3/h一級逐級增加水泵。2排水布置設計隧洞施工支洞進入主洞后，作為交叉口上、下游主洞施工通道和排水通道。在交叉口部位設置排水泵站，上游側和下游側工作面滲水及施工用水及支洞滲水等通過泵站抽排至洞口污水處理系統，處理后排放或二次利用，洞內設置3趟排水管，在斷層帶及富水段前，先安裝趟管路，預留1趟管路的位置，在開挖至斷層帶或巖溶富水段時，可根據現場情況安裝第3趟管路。其中交叉口上游側自流至交叉口水池，在主洞側設寬50cm，深30cm排水溝，工作面潛水泵輔助集中水流；下游側在襯砌段設潛水泵抽排掌子面附近滲水及施工用水至鋼板水箱，未襯砌段根據現場施工場地設集水坑，利用潛水泵將水抽排至鄰近水箱，距離1km設置1個長期集水箱，掌子面附近設置1個臨時集水池（坑）。3水利水電工程隧洞排水處理方法根據水利水電工程施工活動特點，確定隧洞建設過程中隧洞排水處理方案，施工過程中應建立相應的環境保護管理體系并做好運行維護工作，為工程的順利建設創造良好條件。（1）進行隧洞排水處理設計的前提是需要預估隧洞排水強度，而在環評及初步設計階段，工程施工尚未開始，設計使用的隧洞排水強度均為預估強度。因此，施工過程中需做好隧洞排水強度的記錄，從而驗證前期設計的可靠性，同時也可為其他隧洞工程提供寶貴的經驗。（2）隧洞排水處理方案選擇較多，而最佳的處理方案需結合現場施工條件、自然環境條件等綜合選擇。（3）目前水利水電工程施工期隧洞排水處理沒有相應的規程、規范可依，設計參數的選擇只能參照類似工程或其它行業規范。因此，隧洞排水處理的設計需在工程實踐中不斷調整并積累經驗，以尋求最佳的設計參數。（4）工程實施過程中，依然存在一些問題導致隧洞排水處理效果不穩定，如清淤不及時、加藥系統運行不穩定等。因此，不僅需做好相關土建工程工作，同時仍需做好施工期運行管理維護工作。（5）隧洞排水處理過程中的清淤污泥含水量較高，工程設計及運行管理過程中需充分考慮清淤污泥的干化工藝及場地。4水利水電工程隧洞排水處理注意事項4.1平流式自然沉淀法高懸浮物的隧洞排水經隧洞口提升泵進入預沉池，以除去大顆粒懸浮物，然后進入兩級平流式沉淀池進行自然沉淀，上清液排放，泥沙外運至附近渣場。該處理方案的特點是工藝流程簡單，基建技術要求不高，運行操作簡單，運行費用少，但為達到較好的處理效果，沉淀池的規模較大，占地大。4.2引水隧洞開挖方法首先在支洞邊坡土石方進行明挖、支護以及支洞口的鎖口，其后在施工支洞與引水隧洞交叉段開挖與支護，最后在引水隧洞上下游位置開挖。引水隧洞形狀如城門洞型，開挖時高度與寬度皆可設定為2.7m，應用全斷面光面的形式實施爆破，在開挖W、V級圍巖地段時，遵循設計方案來布錨桿一鋼筋網一鋼拱架一噴射混凝土。開挖按照光面爆破要求進行，鉆孔時選擇YT-28氣腿鉆，以直線掏槽的形式掏槽孔，且在槽孔中心鉆出42mm裝藥孔，在藥孔周邊10cm內再打5只直徑為2mm孔，但不需要裝藥，達到改善掏槽效果的目的即可。在設計隧道爆破網絡時主要應用孔內延的方式，孔外主要應用瞬發非電雷管分區簇聯，每簇控制在20發內。隧道口段網路聯接過程中由于與其他建筑物的距離有著一定差異，因此通過科學的計算來控制最大單響藥量，使爆破震動在規定范圍內，必要時進行試點爆破以確保安全。4.3小轉彎半徑施工方案抽水蓄能電站排水廊道隧洞一般圍繞地下廠房修建，受線路布局等客觀條件限制，需要設計合適的曲率，與引水隧洞普遍的直線線路或者大曲率半徑線路不同,其曲線轉彎半徑要求極小，多為30?50m。TBM設計時需著重考慮超小轉彎半徑施工的整機適應性,TBM調向、設備通過能力、皮帶機出渣等方面需特殊設計，以滿足整機小半徑轉彎的性能要求。因抽水蓄能電站修建選址的特殊性,緊湊型TBM多應用在以II、III類圍巖為主的隧洞中，巖石飽和抗壓強度多為90~150MPa,巖石質量指標RQD值為80%~95%,圍巖完整性好，石英質量分數高。TBM長距離掘進的情況下，對TBM的高效破巖能力、刀盤耐磨性要求較高。小半徑轉彎工況時，邊緣滾刀刀圈內側將承受較大的載荷且受力嚴重偏離了正壓力方向，會加速邊緣滾刀刀圈內側的磨損，因此，需對邊緣滾刀進行針對性設計以延長刀具使用壽命。排水廊道隧洞圍繞地下廠房螺旋分層布置,每層受交通洞、排水洞線路交叉影響，相鄰洞口間距為100?400m，連續開挖距離較短，過站頻繁。同時，受洞內運輸、組裝場地空間限制，無法安裝大型起重機械,TBM主機在擴大洞室組裝完成頂推掘進至始發洞室后方可進行后配套組裝。因此，應盡量縮短TBM主機、單機和整機長度，減小各部件的結構尺寸、質量，以方便洞內運輸、吊運和組裝，縮短整機組裝時間。結束語隧洞施工，必須采取有效措施確保抽排水，以確保開挖正常進行。抽排水布置應充分考慮泥沙、排水量、電力、清淤、經濟成本等諸多因素的影響，保證能有效、經濟合理的將來水排除，其主要設施包括水管、泵站、機組、變壓器等。抽排水工作在大傾角富水斜井施工中極其重要性，只有解決好抽排水工作才能加快隧道施工進度，為隧道各項工序的正常進行提供強有力的保障，才能為企業創造可觀的經濟效益，因此在大傾角富水斜井施工中，除采取合理的抽水設備配置外，抽水設備節能問題有待進一步研究和探討。參考文獻林達.排水隧洞在排水管網改造工程中的應用[J].江西建材,2019(11):116-117+119.戴新型.隧洞為水利水電工程引水隧洞施工技術[J].建材與裝飾，2019(27):292-293.魯思遠，陳勇，管志保,謝金