泰寧至建寧（閩贛界）高速公路A8協議段

K78+080~K80+310

全長2.23公里

廣建隧道進口反坡施工排水專題方案

復核：

中鐵十五局集團有限企業

建泰高速公路A8協議段項目經理部

2011年9月2日

廣建隧道進口反坡施工排水專題方案

1廣建隧道設計狀況

1.1工程概況

廣建隧道進口為泰寧至建寧（閩贛界）A8標段工程，位于建寧縣黃埠鄉

桂陽村。廣建隧道全長4118.5米，為分離式隧道，我標段施工進口2230米。

右幅隧道起點樁號YK78+080,終點樁號YK80+310,長度2230米，左幅隧道

起點ZK78+098,終點樁號ZK80+325,單幅全長2227米。隧道縱坡坡率/坡長：

右洞為T.95/1650M、T.6/580M,左洞為-L95/1632M、T.6/595M,隧道口與

隧道洞內與江西交接處高差為40m,隧道綜合坡度1.8船隧道最大埋深約

627.99米。洞口段位于曲線范圍內，曲線半徑R二1210M左右，洞口處都設置

攔水溝將路面水攔截，排入排水溝內排除。隧道洞口還設置兩道橫向涵洞及

一道縱向涵洞，橫向涵洞匯集兩側洞外挖方邊溝水及高邊坡急流槽水，再流

向縱向涵洞排出，隧道外水已能通過涵洞排出，不會再影響隧道內施工（后

附洞口排水系統圖）。

1.2水文地質狀況

本隧道區地下水重要為風化帶網狀孔隙-裂隙水、基巖裂隙水，洞口位置

裂隙水較發育，地下水較發育；洞身段構造裂隙水重要分布在隧址區的構造

裂隙密集帶處，斷層帶巖體較破碎，裂隙極發育，受大氣降水口勺補給，巖性

接觸帶兩側中風化基巖較完整，透水性較差，水量貧乏，斷層帶富水性很好，

水量較豐富，在施工中易形成突水。

1.3不良地質

隧址區重要KJ裂隙構造帶見下表，其他未見有斷裂構造、褶皺等地質構

造，地殼整體相對穩定。斷層帶巖體較破碎，裂隙極發育，受大氣降水日勺補

給，巖性接觸帶兩側中風化基巖較完整，透水性較差，水量貧乏，斷層帶富

水性很好，水量較豐富，在施工中易形成突水，施工至該里程樁號時尤其需

防預。

裂隙構造特性一覽表

產狀

編號位置長度m寬度m性質特性及對隧道影響評價

走向傾向傾角

根據大地電磁資料和鉆探揭刊

登明：該處電阻率低，破碎黃

不不大

F801YK78+68443°133°78°10左右壓扭性鐵礦化，綠泥石化，有擠壓現

于500

象，判斷為斷層。對隧道圍巖

有影響。

根據大地電磁資料和鉆探揭刊登

不不大明：該處電阻率低，破碎，綠泥石

F802YK78+80525°115°46°5左右壓扭性

于500化，自擠樂現象，判斷為斷層。對

隧道圍巖有影響.

根據大地電磁資料和鉆探揭刊登

不不大明：破碎巖，綠泥石化，有擠壓現

F803YK79+07817°107°81°5左右壓扭性

于500象，判斷為斷層。對隧道圍巖有影

響。

根據大地電磁資料和鉆探揭刊登

不不大

F804YK79+260194°284°77°—壓扭性明：該處電阻率低，判斷為斷層。

于500

對隧道圍巖有影響。

根據大地電磁資料和鉆探揭刊登

明：該處電阻率低,破碎巖，局部

不不大

F805YK79+92533°123°64°30左右壓扭性黃鐵礦化發育，綠泥石化，有擠壓

于500

現象，判斷為斷層。對隧道困巖有

影響。

1.4涌水量計算

根據我標段廣建隧道施工圖及工程地質勘察匯報圖，根據《水文地質手

冊》中地下水動學法口勺水文試驗公式計算，估算隧道單洞涌水量4013.17m3/d、

進口段涌水量約135.41m7d,洞身內地下水重要貯存在構造破碎帶、巖性接

觸帶中，估算涌水量約2910.99m3/d,水質很好，對混凝土無侵蝕性。

2總體方案

2.1隧道反坡排水的特點

反坡施工即向洞內施工前進方向為下坡，洞內水向工作面匯集，需要及

時抽排，以防止施工掌子面水積聚過深，影響隧道圍巖的穩定和危及隧道施

工的機械設備及施工人員的安全，影響正常的施工生產。

2.2總體方案

反坡排水，需采用機械排水，設置多級泵站接力排水，工作面積水采用

移動式潛水泵抽至就近泵站或臨時集水坑內，其他已施工地段隧道滲（涌）

水經隧道內側溝自然匯集到臨時集水坑內或泵站水池內，由固定排水泵站將

積水經排水管路抽排至上一級排水泵站內，如此由固定式排水泵站接力將洞

內積水抽排至洞外，經污水處理池處理后排放，第一固定式排水泵站量153

方（左右洞共用），第二固定式排水泵站量73方（左右洞各一種），并考慮施

工和清淤以便綜合確定；臨時集水坑根據匯水段匯水量大小確定。工作水泵

按使用1臺，備用1臺，檢修1臺配置，針對隧道涌水量大時要合適增長工

作水泵；同步為防止突水，設置運用高壓風管作為1套應急排水系統。

2.3重要的排水系統方式

洞內反坡排水方式，根據坡度、水量和設備狀況布置管路和排水泵站，

一次或分段接力排出洞外。根據隧道H勺實際狀況，一般在施工中采用的反坡

排水系統布置方式有兩種：

2.3.1集水坑接力式反坡排水

對坡度較大隧道施工對排水電機揚程規定相對較高，因此采用集水坑反

坡道排水方式，在隧道施工過程中分段開挖反坡排水溝，在每一段［I勺終點開

挖集水坑，設抽水機一臺，把積水抽至最終一段反坡，最終一種抽水機將積

水排除洞外，采用接力的方式將水抽至洞外的污水沉淀處理

池。如下圖：一—

區水腎\

_火^^生三一二二,LK-集水

/^^--rr-r-r-r-rq-

坑間LK里—LK可距is-線路坡度

圖（一）：集水坑接力式反坡排水方式

2.3.2長距離管道配合小集水泵搜集式反坡排水

對坡度較緩日勺隧道反坡道施工排水，適合采用較長距離開挖固定式集水

坑作為泵站，用小集水泵將開挖面日勺積水抽到近來日勺集水坑內，再用大功率

的泥漿泵通過排水管道將水排到洞外。如下圖:

洞內平面布置示意圖

圖(二)：長距離采用日勺反坡排水方式

這種方式的J長處是所需抽水機較少，需要開挖H勺集水坑較少，排水泵站

較少，缺陷是要安裝水管較長，抽水機需要跟隨坑道的掘進二次拆遷前移。

3本工程擬采用的重要排水方案

考慮隧道反坡施工較長、隧道坡度平均達1.8柒水泵揚程及施工以便等

原因，采用長距離管道配合小集水泵搜集反坡排水很好，每個泵站日勺設備按

照一使用一備用一維修的原則配置。

隧道內每小時滲水量：4310/24=180n?/h,總體泵站設置如下：

3.1第一臨時泵站

左右幅隧道各開挖500米(YK78+600、ZK78+600)位置,各設置一臨時

排水泵站，采用離心式渣漿泵GMZ150T82-90型泵，功率110KW,流量182nl：'/h,

揚程90米，數量6臺。此時高差約10米，使用中150nlm排水管日勺管路，在流

量Q=180m3/h時，管路損失計算過程如下：

V=Q/F=180/(n*0.0752c2*3600)=2.83m/s

V2/2g=2.83-2/(2*9.8)=0.4

11損失二人*L/D*(V2/2g)=0.02*500/0.15*0.4=26.6m

其中V：流速，Q：流量，F：管路截面積，入：系數，L：管路長度，D：

管路直徑

根據以上計算，水泵揚程應不不大于10+26.6=36.6米，每天抽水

180nl>h*24=4320m'>4310式經計算所選設備符合規定，備用一臺，此時安全系

數抵達2.0。

3.2第一固定泵站

開挖至1120米位置時，擬設置固定式排水泵站1座，即左幅隧道分別設

置在ZK79+225.5集水池專用橫洞，右幅隧道分別設置在YK79+200集水池專

用橫洞,采用離心式渣漿泵GMZ150-182-90型泵，功率110KW,流量182m7h,

揚程90米，數量6臺。同步取消前500米處排水泵站(設備下移)。

V=Q/F=180/(n*0.0752^2*3600)=2.83m/s

V2/2g=2.83-2/(2*9.8)=0.4

H損失二人禮/D*(V2/2g)=0.02*1120/0.15*0.4=59.7m

根據以上計算，水泵揚程應不不大于22+59.7=81.7米，每天抽水

180m7h*24=4320m3>4310m3,左右洞各3臺，共6臺。經計算所選設備符合規定，

加上備用一臺，此時安全系數抵達2.0。

3.3第二臨時泵站

左右幅隧道各開挖1700米(YK79+780、ZK79+798)位置，各設置一臨時

排水泵站，采用離心式渣漿泵GMZ150T82-90型泵，功率110KW,流量182m：'/h,

揚程90米，數量6臺。與第一固定泵站相比，此時高差約12米，使用中150mm

排水管日勺管路將水排至第一固定泵站，在流量Q=180nf/h時，，管路損失計算過

程如下:

V=Q/F=180/(n*0.0752-2*3600)=2.83m/s

V2/2g=2.83-2/(2*9.8)=0.4

H損失=X*L/D*(V2/2g)=0.02*580/0.15*0.4=40m

根據以上計算，水泵揚程應不不大于12+40=52米，每天抽水

180m3/h*24=4320m'>4310m：左右洞各3臺，共6臺。經計算所選設備符合規定，

加上備用一臺，此時安全系數抵達2.0。

3.4第二固定泵站

隧道開挖至與江西交界處，在YK80+100,ZK80+125.5臨時水池(人行橫

洞)，仍采用采用離心式渣漿泵GMZ150T82-90型泵，計算同上，能滿足臨時

將水排至第一固定泵站。開挖完后改移至江西交接處專用集水池(YK80+310,

ZK80+325),擬設置固定式排水泵站1座，將水排至第一固定泵站。同步取消

第二臨時排水泵站(設備下移)。兩固定泵站間距1110米。

V=Q/F=180/(n*0.0752^2*3600)=2.83m/s

V2/2g=2.83-2/(2*9.8)=0.4

H損失=V*L/D*(V2/2g)=0.02*1110/0.15*0.4=59.2m

根據以上計算，水泵揚程應不不大于(530*1.95+580*1.6)

/100+59.2=78.9米，每天抽水180nl)h*24=4320痛>4310成左右洞各3臺，共

6臺。經計算所選設備符合規定，加上備用一臺，此時洞內有兩固定排水泵站，

安全系數抵達4.0。

實際施工時如碰到涌水量較大時可根據詳細狀況加密，泵站之間采用①

150mm排水管長距離輸送，前方施工掌子面積水采用臨時集水坑來搜集積水,

小集水泵用①80mm消防軟管將積水搜集并輸送至近來H勺較大H勺集水泵站內,

對兩個固定式排水泵站之間積水采用洞內兩側設排水溝加橫溝自然匯集至高

程較低日勺集水泵站內，由最終i級排水泵站傳遞-第一固定站-洞外污水處理

池。

3.5排水管設置

在左幅隧道右側及右幅隧道左側分別設置1條①150鋼管作為正常排水管,

如遇斷層涌水量較大則將施工用中200高壓風管作為備用排水管供應急排水

使用。

3.6其他集水坑設置

首先在掌子面處設一小型臨時集水坑，然后在掌子面后部50?70m處設

移動鐵皮箱，采用小型潛水泵將水直接抽到鐵皮箱內；在離掌子面100米設

一集水坑，攔截洞口至掌子面100米以外段滲漏水，同步保證在掌子面出硝

過程中均可正常抽排水，以減輕掌子面集水坑排水壓力，然后將集水坑內水

抽到鐵皮箱內，該水箱需配置較大型水泵（揚程根據洞口高差選定）將水箱

內水抽排至近H勺固定排水站或第一、第二臨時排水泵站。隧道局部碰到出水

量較大時，可合適增長臨時排水泵站，泵站內設沉淀池、抽水池和大型水泵，

在水量不大H勺狀況下，可取消已開挖段H勺臨時排水坑。

4排水方案

4.1隧道施工期間排水

①管路安裝

在右洞左側、左洞右側分別安裝1條中150鋼管，正常水量時使用，將施

工用①200高壓風管作為備用排水管。管路每200m設置一種減壓閥，防止水

錘對管路或水泵導致損壞。排水管路接入污水處理池，經處理后排放。

②集水坑設置

首先在掌子面處設一小型臨時集水坑，采用小型潛水泵將水直接抽到鐵

皮箱內；在離掌子面100米設一小型集水坑，攔截洞口至掌子面外滲漏水，

同步保證在學子面出脩過程中均可正常抽排水，以減輕掌子面集水坑排水壓

力，然后將集水坑內水抽到鐵皮箱內。

③移動泵站

在離掌子面50~70m日勺位置設置一種鐵皮箱加工的水箱作為移動水箱、配

置1臺MD46-50/84*4型離心泵移動泵站作為移動泵站。水箱、離心泵安裝為

整體，伴隨掌子面的前進向前推移。鐵皮箱尺寸為長2m、寬1.5m、高1.5m,

水箱容量為4.5B?,采用潛水泵將集水坑內積水匯入水箱內，然后采用較大型

水泵將水箱內水抽排至臨時排水泵站或兩個固定排水泵站。

④特殊地段排水

根據超前地質預報出J成果，顯示富水W、J段落，或設計圖紙中表明有異常

時段落，尤其是前面提到的5個斷層段落。抵達該段日勺前10m,開挖班每次鉆

眼時，采用5nl長長釬進行超前探測。拱頂，兩側起拱線，共設3個探孔。并

對未安裝W、J備用大功率水泵進行調試，如出水量超過了己配置潛水泵日勺工作

能力，立即將大功率日勺水泵運至掌子面進行抽排；將備用日勺管路、各水倉處

備用日勺水泵所有起用，以滿足排水規定。

如5m長長釬探出前方有異常狀況，有股狀水從鉆孔內射出。在已施做完

畢的探孔H勺四面向外側增打探孔，如尚有異常，應停止開挖作業。改用超前

地質鉆機進行探測。根據探測成果選擇合適的施工方案。

5資源配置

設備配置表

單

序號名稱型號數量備注

位

離心式

1GMZJ150-182-90臺12固定式排水泵站2座

渣漿泵

2離心泵MD46-50/84*4公6鐵皮水箱內使用

3潛水泵65WQ35-50-11臺20小型集水坑內使用

4鋼管①150m4500

5減壓閥個25約每200米設置一種

6排水供電

為保證洞內排水正常進行，不因電路問題導致抽排工作的間斷，設置一

條專用供電線路。由于水泵功率較大，新用電源電壓為380V,因此泵站用電

引入380V穩定電源(1122121)o

7其他

工作面排水采用移動式水泵，管路為中80mm消防軟管，抽排至就近泵站

或臨時集水坑內。

為保證洞內道路無水干爽，必須修建好兩側排水溝，保證洞內滲水通過

側溝引入集水坑內，防止在洞內道路上漫流。

8在洞外增長防水、防汛及防山洪措施

隧道洞口路基段設置有兩橫向涵洞、一縱向涵洞及線外涵洞將洞外及洞

口兩側邊仰坡匯水排至線外河溝內。離洞口近來一橫向涵洞為15米，為防止

地表水和施工排水倒灌進洞，在洞口再增長一截水橫溝，并加上蓋板，做到

排水和行車互不影響。

9各項保證措施

9.1組織管理保證

在排水施工上不僅需要一套完善、合理的排水系統，還需在管理上予以

加強，才能抵達預期的效果。為此不僅成立了專業排水隊，每個隊設隊長一

人，副隊長一人，設備檢修2人，排水工班2個班，每班構成：工班長1人，

泵站管理1人。還制定嚴格改I值班制度。每個隧道作'也面的隧道排水平常工

作堅持隊長、副隊長輪番24h值班制，并制定抽水登記表進行統一管理，發

現問題及時處理，匯總問題進行總結分析。

9.2安全技術保證措施

9.2.1隧道動工前，項目部組織對班組工人進行安全教育培訓和安全技術

交底，詳細闡明隧道施工反坡排水的安全日勺有關技術規定，規范洞內排水管

理和貫徹洞內施工安全排水措施。

9.2.2根據廣建隧道反坡施工較長、隧道坡度平均達1.8%的特點，考慮

水泵揚程及施工以便等原因，采用長距離管道配合小集水泵搜集反坡排水的

方案，每個泵站的設冬按照一使用一備用一維修日勺原則配置，以有效應對隧

道涌排水。在既有排水系統上增設了1套設備和管路作為應急措施。管路運

用高壓進水管路，即在每個泵站處在高壓水管上開口，與安裝在泵站處日勺水

泵接通，正常狀況下把閘閥關閉。一旦碰到突水、涌水現象，即把進水閘閥

關閉，截斷高壓供水，打開排水閥進行應急抽排，在特殊狀況下，洞內高壓

風管也可以改造運用上作為排水管道。

對于排水系統的運轉，明確負責人，機械隊安排專人值班，發現異常狀

況及時進行協調處理，保證設備及人員日勺安全。

在水箱、集水坑處掛設彩燈及警示牌，并對設備進行擋護。防止車輛及

人員觸碰。

水泵的冷卻采用下一種泵站抽上來日勺水直接澆至排水泵上進行冷卻。

加強設備的使用、保養、維修，注意用電安全，常常進行檢查，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備。

所有用電設備必須采用“一機、一箱、一閘、一漏保”的接線方式，并

做好接地保護，嚴禁用同一種開關、開關箱直接控制二臺及二臺以上用電設

備（含插座）。

多種電氣設備用的閘刀、插頭、插座、空氣開關不得有裸露、漏電現象。

設備的負荷線、保護零線和開關箱應定期檢查，發現問題立即匯報專職

電工維修。

隧道內配置安全報警設施和足夠長度的、可手動拆卸時逃生鋼管，原則

為壁厚10mm,管徑600nm1,每節管長為1500mm?2023m

如學子面發生涌水，水量超過了排水系統日勺工作能力。調度應立即組織

人員撤離掌子面。如水量很大，淹隧道速度很快，應立即組織車輛拉造回填。

準備好搶險物資、材料，做好搶險準備工作，保證發生異常或險情時可

以及時處理物資、設備可以提供到位，保證處理日勺及時性，防止事態日勺深入

擴大。

10應急預案

10.1成立應急救援領導小組

針對廣建隧道反坡施工也許發生洞內涌水日勺風險，項目部成立安全生產

事故應急救援領導小組，部屬各施工隊建立安全生產事故劫難應急搶險隊，

實行在發生重大生產安全事故時的救援工作，盡量減少事故的危害，保障項

目員工和洞內作業口勺人身安全、洞內機械設備的安全。

當安全生產事故發生時立即啟動《安全生產事故應急預案》，在向上級匯

報事故的同步下達搶險命令，并負責組織實行搶險與協調工作。項目部組織

機構如下：

組長：王令鎖

副組長：肖華陳建鋒

組員：劉棟梁申軍郭春永劉志琦

10.2各類人員職責

10.2.1組長職責

負責應急救援工作的啟動。事故應急行動期間各單位的運作協調，按照

應急救援預案合理布署應急工作，和事故現場指揮協調工作，保證事故應急

救援工作的順利完畢。同步負責把事故救援進展狀況及時向上級主管部門匯

報，同步接受新聞媒體日勺采訪，必要時召開新聞公布會，向社會公布事故狀

況、并與安全人員和法律人員及其他事故應急者保持聯絡。

10.2.2副組長職責

負責對事故現場的控制，協調應急隊員的救援工作，識別危險物及存在

的潛在危險并對事故現場進行分析，執行有效的應急操作，保證應急行動隊

員的個人安全，并負責事故后的現場清除工作。

10.2.3組員職責

負責指揮應急隊員對事故現場的救援工作，執行有效的應急操作，保證

應急行動隊員H勺個人安全。

10.3建立應急處理工作小組

以應急救援領導小組為基礎，成立應急反應行動小組，下設應急處理工

作技術小組、物資設備小組、保衛及聯絡小組、突擊隊、醫療救護隊、義務

消防隊等。應急處理工作必須24小時有人值班，當接到應急告知時必須在最

短的時間內告知各應急處理組，奔赴事故現場履行各職能部門口勺職責。

10.3.1管理小組

組長：王令鎖

副組長：肖華陳建鋒

成員：劉棟梁商思遠張發金申軍郭春永于建志

負責現場的應急處理工作的指導、協調。

10.3.2應急處理技術小組

組長：陳建鋒

成員：商思遠、祁冠輝、丁振坤

職責：肩負施工生產安全事故發生后的技術處理及監測工作，從技術

方面為搶險救援領導小組提供對的的處理意見。

10.3.3應急處理物資設備組

組長：郭春永

成員：于建志張遠軍

職責；肩負重大生產安全事故發生后的物資設備供應。

10.3.4應急處理，呆衛及聯絡小組

組長：申軍

成員：于建志何興普

職責：負責對受安全威脅的人員進行疏散到安全地帶，保證無受安全

威脅n勺人員后，再對受安全威脅的財產實行轉移，轉移至安全地帶。

10.3.5應急處理突擊隊

隊長：作業隊隊長擔任

突擊隊員：各工區班組長、突擊隊、義務消防隊隊員構成

職責是：肩負施工現場各類重大事故的處置任務

10.3.6醫療救護隊

隊長：辦公室主任擔任。

成員：由具有有關醫療救護及項目部司機等構成。

職責：負責緊急狀況下受傷人員日勺初步救護工作。

10.3.7義務消防隊

隊長：負責安全的副經理肖華擔任。

成員：由通過消防有關知識、滅火器材使用有關知識培訓日勺人員構成。

10.4.應急救援行動程序與實行

10.4.1一旦事故發生時，應及時調動并合理運用應急資源，包括人力資

源和物質資源。在事故現場，針對事故出J詳細狀況選擇應急對策和行動方案，

從而能及時有效地使傷害和損失降至最低程度和最小范圍。

10.4.2如遇掌子面發生涌水，水量超過了排水系統H勺工作能力，調度應

立即組織人員撤離掌子面同步調用應急水泵進行抽排水，以減少涌水對隧道

的危害，同步掌子面附近配置40套救生衣。

10.4.3假如涌水量很大，沉沒隧道速度很快，抽水不及，應立即組織車

輛拉磴III填，以防止大面積塌方。

10.4.4假如隧道涌水導致洞內電力設施損壞，應啟動應急用電方案，用

發電機發電或從洞口再向洞內接電，以保證水泵抽水工作和救援工作的進行。

10.4.5假如涌水導致人員被困，應用皮劃艇組織救援，首先保證人員生

命安全，若導致塌方，則運用逃生管道進行人員救援。

10.4.6當遇險人員所有得救，項目事故現場搶險指揮部經認真檢查分析,

確認事故經搶險、險情已完全排除，事故現場得以控制，事故災害鏈已徹底

切斷，便可宣布搶險結束。

10.5應急搶險隊伍設備與物資

應急設備清單

序號名稱規格數量備注

1逃生鋼管lcm*60cmm配置60m

2發電機175kw4臺可增長設備或從九華山及三集中調月

3抽水機40臺根據施工進度可增長設備

4救援車輛7輛2臺項目部車輛，出現險情時專用

5