施工排水工藝工法培訓(xùn)課件

1、精品文檔施工排水工藝工法1前言1.1 概況地下水豐富的隧道施工排水已經(jīng)成為隧道施工的一項(xiàng)重要內(nèi)容。隧道排水方式分為順坡排水和反坡排水兩種，順坡排水主要是通過洞內(nèi)設(shè)置的臨時(shí)排水溝排水；反坡排水主要是通過水倉(cāng)、泵站、管路組成的排水系統(tǒng)將隧道內(nèi)的地下水排出隧道外，本工法對(duì)反坡排水進(jìn)行總結(jié)。1.2 工藝原理隧道內(nèi)按照一定間距集中設(shè)置水倉(cāng)，分段匯集隧道內(nèi)的地下水，在水倉(cāng)處設(shè)置水泵，逐級(jí)、接力提升至洞外污水沉淀池。1.3 排水方案設(shè)計(jì)排水方案設(shè)計(jì)中主要包括：1.3.1 抽排水設(shè)備配套根據(jù)隧道坡長(zhǎng)、坡度、最大涌水量等參數(shù)確定水泵的型號(hào)、數(shù)量以及供電系統(tǒng)（包括備用發(fā)電機(jī)）容量，遵循經(jīng)濟(jì)、合理、有效并有一定的安

2、全保證系數(shù)。1.3.2 管路布置根據(jù)隧道排水設(shè)計(jì)布設(shè)管路，確保管路易更換、易維修、易加固等。2工藝特點(diǎn)2.1可根據(jù)隧道內(nèi)滲涌水量調(diào)整各水倉(cāng)水泵的數(shù)量和污水管道趟數(shù)。2.3排水系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，適應(yīng)能力強(qiáng)。3適用范圍長(zhǎng)大隧道反坡、斜井施工排水。4主要引用標(biāo)準(zhǔn)客運(yùn)專線鐵路隧道工程施工技術(shù)指南，高速與客運(yùn)專線鐵路施工工藝手冊(cè)，鐵路工程施工技術(shù)手冊(cè)，工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)，鐵路隧道防排水施工技術(shù)指南。5施工方法隧道排水施工主要是根據(jù)隧道長(zhǎng)度和坡率，并根據(jù)隧道內(nèi)的滲涌水量大小合理布設(shè)水倉(cāng)，選擇最合適的水泵，確定水泵臺(tái)數(shù)和污水管趟數(shù)。通過分級(jí)接力式抽排水的方法將隧道內(nèi)的滲涌水抽出隧道外。6工藝流程及技術(shù)要點(diǎn)6

3、.1 施工工藝流程工藝流程見圖1。圖1施工工藝流程圖6.2 操作要點(diǎn)6.2.1 隧道內(nèi)排水距離和相關(guān)參數(shù)的確定根據(jù)施工任務(wù)確定排水長(zhǎng)度，并根據(jù)隧道設(shè)計(jì)圖紙中的相關(guān)信息確定預(yù)測(cè)最大涌水量和累計(jì)最大涌水量。6.2.2 理論計(jì)算確定排水設(shè)備根據(jù)隧道抽排水距離和要求排水量，選擇揚(yáng)程和抽水量滿足實(shí)際要求的水泵，并根據(jù)隧道最大涌水量和累計(jì)涌水量確定水泵的水量、污水管道趟數(shù)。L=PhQ=qk丁=24&+1iL=zK泵揚(yáng)程Q=K泵流量T=虧水管直徑PgO占之間的坡度卜=泵站之間的水平距離4=隧道每小時(shí)最大出水量k=水泵最大功率系數(shù)（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，水泵在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后最大功率只能達(dá)到設(shè)計(jì)功率的75

4、%£右），最大排水量考慮一定的安全保證系數(shù)。qo=水泵最大有效流量1=泵站之間污水管最大長(zhǎng)度i=系數(shù)（根據(jù)污水管的摩擦系數(shù)定）九=圓周率因?yàn)樗玫膿P(yáng)程和流量成反比，水泵的揚(yáng)程和管徑成正比，因此在水泵選型時(shí)要充分考慮水泵揚(yáng)程、流量和管徑的關(guān)系。均衡三者之間的關(guān)系，從而選擇適合的水泵和污水管。6.2.3 電力設(shè)備的確定由于隧道內(nèi)各水倉(cāng)水泵的設(shè)置時(shí)按照隧道內(nèi)最大涌水量和最大累計(jì)涌水量確定的，因此各水倉(cāng)水泵在某些時(shí)候必須滿負(fù)荷工作，所以應(yīng)根據(jù)各水倉(cāng)水泵的功率確定合理、經(jīng)濟(jì)的變壓器。為了確保隧道在任何情況下排水系統(tǒng)可靠，因此要配備足額的發(fā)電機(jī)。P總=（pin%P2P3）cosP-發(fā)電機(jī)總功率p

5、尸水倉(cāng)中單臺(tái)大型水泵功率E戶小型水泵總功率P3=正常照明功率n二所需大型水泵臺(tái)數(shù)cos小=發(fā)電機(jī)功率因數(shù)，cos小=0.86.2.4 現(xiàn)場(chǎng)排水試驗(yàn)1試驗(yàn)過程：1）在試驗(yàn)前要確定水泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常。水倉(cāng)的最大儲(chǔ)水量根據(jù)開挖后的實(shí)際體積進(jìn)行取值；根據(jù)單趟排水管單泵進(jìn)行試驗(yàn)。2）試驗(yàn)方法：在水倉(cāng)中放滿水（達(dá)到最大儲(chǔ)水量）。然后開一臺(tái)抽水機(jī)進(jìn)行抽水同時(shí)對(duì)水位下降情況進(jìn)行觀測(cè)，應(yīng)分多次對(duì)水位下降情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)取平均值。根據(jù)水倉(cāng)數(shù)量，對(duì)每個(gè)水倉(cāng)都進(jìn)行如上的試驗(yàn)。3）試驗(yàn)時(shí)為了保證水泵連續(xù)工作能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)要求，抽水試驗(yàn)必須在水泵連續(xù)工作34小時(shí)后進(jìn)行。6.2.5 正式投入使用在單趟排水管和單泵試驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)單管單泵

6、每小時(shí)抽水量進(jìn)行理論計(jì)算，并根據(jù)隧道內(nèi)布設(shè)的管路確定該排水系統(tǒng)每小時(shí)最大排水量。當(dāng)該系統(tǒng)最大排水能力大于隧道內(nèi)理論最大涌水量時(shí)，方可確定該排水系統(tǒng)可以投入使用。7勞動(dòng)力組織隧道排水作業(yè)人員一天24小時(shí)連續(xù)作業(yè)，人員配備見表1（供參考）。表1人員配備表序號(hào)作業(yè)組主要，作內(nèi)容人數(shù)備注1水泵安裝組水泵安裝52污水管道安裝組安裝隧道內(nèi)污水管道63維護(hù)班對(duì)水泵進(jìn)行日常維護(hù)和修理3包櫛-名電工4協(xié)調(diào)組對(duì)各水倉(cāng)的日常運(yùn)轉(zhuǎn)和人員進(jìn)行協(xié)調(diào)25運(yùn)輸組運(yùn)輸人員和物資2合計(jì)188主要機(jī)具設(shè)備排水施工中機(jī)械設(shè)備數(shù)量主要以抽水設(shè)備及安裝設(shè)備為主，機(jī)械設(shè)備配備見表2表2主要機(jī)械設(shè)備配置表（以高蓋山隧道4#斜井為例）序號(hào)設(shè)備

7、名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量用途1離心泵75kW63臺(tái)抽水設(shè)備2電焊機(jī)3臺(tái)污水管管口法蘭盤焊接3運(yùn)輸車2臺(tái)污水管及水泵運(yùn)輸4交通車1臺(tái)隧道出入人員交通工具5污水管200mm八污水排水管道，數(shù)量根據(jù)隧道長(zhǎng)度和管道趟數(shù)確定6法蘭盤（）200mmF污水管連接，數(shù)量根據(jù)隧道長(zhǎng)度和管道趟數(shù)確定7螺栓M12*40F法蘭盤連接，數(shù)量根據(jù)隧道長(zhǎng)度和管道趟數(shù)確定8變壓器500千伏安5臺(tái)隧道內(nèi)水倉(cāng)水泵使用9發(fā)電機(jī)500kW2臺(tái)應(yīng)急抽水電力10小型工具F水泵、污水管等安裝維修9質(zhì)量控制9.1 易出現(xiàn)的問題9.1.1 水泵管頭脫落、堵塞在排水施工過程中經(jīng)常發(fā)生水泵管頭脫落、堵塞現(xiàn)象。水泵在停止運(yùn)轉(zhuǎn)后管道中的污水會(huì)出現(xiàn)回流，在重力

8、的作用下管頭會(huì)出現(xiàn)脫落；由于污水中有石磴，在抽水時(shí)管頭易被石石查堵塞，造成水泵無法抽水。9.1.2 水倉(cāng)淤積比較嚴(yán)重由于隧道內(nèi)污水中石磴、石粉含量很高，污水在水倉(cāng)中沉淀后容易形成淤積，極大的降低了水倉(cāng)的儲(chǔ)水能力。9.1.3 水泵故障由于隧道內(nèi)潮濕、高溫，水泵長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)損耗過大，容易造成突然停機(jī)或水泵功率降低。9.2 保證措施9.2.1 水泵操作人員要經(jīng)過廠家和維修人員培訓(xùn)后方可進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行水泵操作。9.2.2 對(duì)排水系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程進(jìn)行詳細(xì)的書面和會(huì)議交底，并組織相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)I,確保操作人員清楚排水操作的要點(diǎn)和步驟。9.2.3 對(duì)水泵管頭進(jìn)行加固，并將管頭進(jìn)行過濾網(wǎng)安裝；同時(shí)將管頭吊至水面一定的

9、高度，確保管頭不直接接觸到水倉(cāng)底部淤積。9.2.4 對(duì)水倉(cāng)進(jìn)行定期清淤。用人工或使用大功率污水渣漿泵將水倉(cāng)底部的淤積清理，確保水倉(cāng)的有效儲(chǔ)水量。9.2.5 加強(qiáng)水泵的檢修維護(hù)。10安全措施10.1 主要安全風(fēng)險(xiǎn)分析10.1.1 隧道排水對(duì)設(shè)備的完好率要求很高，一旦一個(gè)泵站出現(xiàn)問題，整個(gè)排水系統(tǒng)精品文檔精品文檔都將陷入癱瘓。10.1.2 泵站供電系統(tǒng)發(fā)生漏電，易造成人員傷害。10.1.3 排水系統(tǒng)出現(xiàn)問題，易導(dǎo)致涌水事故，造成人員傷亡。10.2 保證措施10.2.1 落實(shí)水泵保養(yǎng)制度和保養(yǎng)計(jì)劃。加強(qiáng)水泵的日常檢查、維護(hù)，及時(shí)對(duì)有故障或運(yùn)轉(zhuǎn)不正常的水泵進(jìn)行技術(shù)檢查、維修，確保每個(gè)泵站正常運(yùn)轉(zhuǎn)。10

10、.2.2 對(duì)隧道內(nèi)所有的污水管道進(jìn)行日常巡查，及時(shí)對(duì)管口接頭松動(dòng)漏水部位及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，確保排水達(dá)到最大效率。10.2.3 規(guī)范工人操作，落實(shí)獎(jiǎng)懲措施。操作工在上崗前要經(jīng)過水泵廠家和機(jī)械維修人員的培訓(xùn)，在詳細(xì)掌握了水泵的性能、操作規(guī)程、常見問題等之后方可進(jìn)場(chǎng)操作。10.2.4 由于隧道內(nèi)每天有大量的運(yùn)輸車輛出入，為了確保水泵和操作人員的安全，要對(duì)水倉(cāng)進(jìn)行防護(hù)并做好警示標(biāo)志，操作人員應(yīng)嚴(yán)格按照安全標(biāo)準(zhǔn)的要求穿戴好反光背心和安全帽。10.2.5 長(zhǎng)大隧道排水是一項(xiàng)連續(xù)的、各水倉(cāng)之間相互配合的工作。為了方便各水倉(cāng)之間的聯(lián)系，在各水倉(cāng)配備固定電話或移動(dòng)手機(jī)（隧道內(nèi)有無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋時(shí)），并配備專人、專車對(duì)各

11、水倉(cāng)的工作和水泵運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)、巡查。10.2.6 加強(qiáng)對(duì)供電系統(tǒng)的檢查，加裝漏電保護(hù)裝置。11環(huán)保措施環(huán)境的影響有兩層含義：一層含義是指內(nèi)部環(huán)境，即施工作業(yè)環(huán)境；另外一層是外部環(huán)境，即對(duì)周邊環(huán)境的影響，對(duì)周邊環(huán)境的影響主要指因各種原因引起的地表下沉、水文條件變化、枯水、水位降低、水質(zhì)污染等；對(duì)周邊結(jié)構(gòu)物的影響、對(duì)社會(huì)、生活環(huán)境的影響。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在排水施工前先在隧道外修建三級(jí)沉淀池。隧道內(nèi)污水排出隧道外后經(jīng)過沉淀池沉淀并排放到遠(yuǎn)離居民生活區(qū)用水區(qū)，并由環(huán)保協(xié)調(diào)部門定期聯(lián)系當(dāng)?shù)丨h(huán)保監(jiān)督部門對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，確保當(dāng)?shù)厮|(zhì)不被污染。12應(yīng)用實(shí)例12.1 工程簡(jiǎn)介中鐵一局承擔(dān)向莆鐵路FJ-

12、5A標(biāo)段施工任務(wù)，管段全長(zhǎng)35.629km,主要工程項(xiàng)目為“兩站、八隧、九橋”。中鐵一局五公司項(xiàng)目部主要分擔(dān)高蓋山隧道出口段和兩座輔助斜井（4號(hào)、5號(hào)）任務(wù)，出口段左線長(zhǎng)度7717m右線長(zhǎng)度7719m項(xiàng)目部下設(shè)三個(gè)工區(qū)組精品文檔織施工：出口工區(qū)、4號(hào)斜井工區(qū)和5號(hào)斜井工區(qū)。向莆線高蓋山隧道左線全長(zhǎng)17594m右線全長(zhǎng)17612m是向莆線重點(diǎn)控制性工程，位居全線第二長(zhǎng)隧。隧道最大埋深723m,隧道洞身最淺埋深為82.1m。設(shè)計(jì)為雙洞單線，由中鐵一局和中鐵二局共同施工。高蓋山隧道4#斜井位于瑞應(yīng)村，斜井與左線正洞隧道中心線交匯點(diǎn)里程為YDK474+910斜井與左線正洞隧道中線形成夾角40°

13、;52',綜合坡率i=8.06%,井口里程為X4DK3+206斜長(zhǎng)為3217.22米。斜井輔助施工正洞左線長(zhǎng)2913m（正向2275m反向638n）,右線長(zhǎng)2930m（正向2275m反向655n）04#斜井正洞內(nèi)圍巖巖性為白堊系寨下組上段（K1z2）紫紅色流紋巖、石泡流紋巖夾流紋質(zhì)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r，圍巖完整性較好，巖體堅(jiān)硬，節(jié)理、裂隙不發(fā)育，正常段為弱富水。施工區(qū)段穿越斷層有5條，編號(hào)為F36、F34、F33、F32、F31,斷層及影響帶長(zhǎng)度453m斷層帶均為強(qiáng)富水；該段設(shè)計(jì)涌水量最大為F33斷層7944m3/d,單洞疊加涌水量為13799m/d。12.2 施工情況向莆鐵路FJ-5A標(biāo)高蓋山隧道4號(hào)斜井工區(qū)排水施工過程中，水泵操作班組和水泵安裝、維護(hù)班組相互配合，從水泵的安裝、污水管的連接安裝、水泵的合理有效的工作，4號(hào)斜井開挖達(dá)到了280m/月,為項(xiàng)目部全線按期貫通奠定了基礎(chǔ)。2010年3月14日4號(hào)斜井順利開挖至主洞交叉口比業(yè)主階段性計(jì)劃提前了10天，為順利實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目部按期完工奠定了基礎(chǔ)。12.3 工程結(jié)果評(píng)價(jià)12.3.1 社會(huì)效益1改善了施工作業(yè)環(huán)境，保障了施工人員的身心健康，提高了