【摘要】某隧道總長(zhǎng)4.7km，縱坡為1.9%，為分離式隧道，設(shè)計(jì)時(shí)速為100km/h，設(shè)計(jì)從進(jìn)、出口雙向進(jìn)洞。隧道最大埋深368m。從出口端隧道左、右幅均為下坡，縱坡1.9%，主洞開(kāi)挖斷面積約105㎡，為反坡施工，是某項(xiàng)目控制性重點(diǎn)工程。隧址區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，洞身可能存在斷層富水破碎帶等不良地質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】隧道;反坡排水;施工

1、引言

隧道區(qū)地處廣西中東部，南嶺山脈大瑤山山脈南麓，屬剝蝕中低山地貌，山體連綿起伏，地形起伏較大，地面高程在205～617m之間，相對(duì)高差412m，自然斜坡坡角一般為35～60°，多覆蓋第四系殘坡積粉質(zhì)粘土。山體間沖溝較發(fā)育，沖溝切割較深，多呈狹長(zhǎng)條帶狀分布，覆蓋第四系沖洪積漂石、滾石等。山上植被以松木、杉樹(shù)、桉樹(shù)和雜草為主。隧址區(qū)主要的地表水體為六夏沖溝以及各溝谷的泉水、地面流水匯合后行成的溪流。最大涌水量為K65+060-K65+500處，為17198m3/d。

圖1 隧道出口端平面圖

圖2 隧道出口端縱斷面圖

2、施工組織

2.1便道設(shè)計(jì)

標(biāo)段施工范圍內(nèi)現(xiàn)有等級(jí)公路主要為X341、X201、X195縣道、217鄉(xiāng)道、218鄉(xiāng)道，其它道路為鄉(xiāng)間水泥路和土路。部分工點(diǎn)無(wú)道路到達(dá)，需新建臨時(shí)施工便道。

經(jīng)初步勘察，標(biāo)段內(nèi)擬設(shè)置5條主要橫向、縱向貫通施工便道，均與縣道201相接2條新建引入便道，與218鄉(xiāng)道相連接。便道總長(zhǎng)32.54Km， 其中新建便道6.2Km，改擴(kuò)建便道17.14km，利用便道9.2km。

2.2人員、設(shè)備配置

見(jiàn)表2、表3

2.3施工方案綜述

反坡排水總體方案：掌子面附近（仰拱端頭）設(shè)臨時(shí)集水井，將地下水及施工用水抽至移動(dòng)泵站（2×9×3×3）內(nèi)，再由移動(dòng)泵站抽至邊墻固定排水管內(nèi)排出洞外，移動(dòng)泵站每隔400米設(shè)置一級(jí)。洞口統(tǒng)一設(shè)置沉淀池分級(jí)沉淀達(dá)標(biāo)后排放。其中，主要大的涌水段落有一段YK65+060—YK65+500段，根據(jù)主洞施工縱坡每隔400米左右設(shè)置移動(dòng)泵站，主洞段每洞設(shè)4級(jí)，每級(jí)移動(dòng)泵站設(shè)大抽水泵2套，抽水一套，備用一套，抽水泵站按設(shè)計(jì)最大涌水量配置，每個(gè)泵站單獨(dú)抽出洞外經(jīng)3級(jí)沉淀、凈化后排放。已二襯段通過(guò)隧道中心水溝將水引至泵站集中排出，工作面設(shè)移動(dòng)式、智能抽水站抽至洞外。形成完整的抽水系統(tǒng)。

3、施工工藝

3.1工藝原理

移動(dòng)式排水泵站的施工原理是根據(jù)坡度、水量和設(shè)備情況布置管路和排水泵站，采用沿隧道前進(jìn)方向左側(cè)在新澆筑的二襯區(qū)域設(shè)置一處2×9m×3m×3m的鋼水箱作為泵站，在每個(gè)泵站旁中心水溝處設(shè)置1個(gè)集水坑（深2m×長(zhǎng)3m×寬2m），對(duì)于隧道掌子面和其余已施工地段隧道滲（涌）水經(jīng)隧道內(nèi)側(cè)水溝、中心水溝自然匯集到臨時(shí)集水坑內(nèi)采用小集水泵抽到泵站的集水箱內(nèi)，再用大功率的固定泥漿泵將泵站內(nèi)的積水經(jīng)排水管路分級(jí)抽排至洞外，經(jīng)污水處理池處理后排放。

3.2施工工藝流程

見(jiàn)圖5

（1）掌子面前期開(kāi)挖在400m范圍之內(nèi)時(shí)

反坡排水方案：利用移動(dòng)式污水泵，將掌子面匯集的地下水抽排至二襯端頭移動(dòng)水箱內(nèi)，通過(guò)污水泵抽排至洞外三級(jí)沉淀池，經(jīng)過(guò)沉淀后排放至指定地點(diǎn)。如下圖流程所示：

掌子面設(shè)臨時(shí)積水坑→二襯端頭移動(dòng)泵站（162m3移動(dòng)水箱（2×9m×3m×3m）→洞外沉淀池，

移動(dòng)泵站擬采用三臺(tái)低揚(yáng)程大流量污水泵逐級(jí)抽排水至洞外沉淀池，設(shè)備型號(hào)暫定為：200WQ350-40-75型污水泵，流量350m?/h，揚(yáng)程40m，功率75Kw，作為主水泵，根據(jù)施工期間水量的大小調(diào)整。

（2）掌子面開(kāi)挖離出洞口400m到800m范圍之內(nèi)時(shí)。

排水流程圖：掌子面臨時(shí)積水坑→二襯端頭移動(dòng)泵站→400m處的1號(hào)泵站→直接抽排至洞外;此階段涌水量隨時(shí)可能加大，備用水泵儲(chǔ)存至附近。

（3）掌子面開(kāi)挖離出洞口800m到1200m范圍之內(nèi)時(shí)。

排水流程圖：掌子面臨時(shí)積水坑→二襯端頭移動(dòng)泵站→800m處的2號(hào)泵站→400m處的1號(hào)泵站→直接抽排至洞外。

（4）掌子面開(kāi)挖離出洞口1200m到1600m范圍之內(nèi)時(shí)。

排水流程圖：掌子面臨時(shí)積水坑→二襯端頭移動(dòng)泵站→1200m處的3號(hào)泵站→800m處的2號(hào)泵站→400m處的1號(hào)泵站→直接抽排至洞外;此階段涌水量隨時(shí)可能加大，備用水泵儲(chǔ)存至附近。

3.3集水坑設(shè)置

工作面上臺(tái)階積水采用在就近掌子面處開(kāi)挖一處2×2×2m的臨時(shí)集水坑，匯集掌子面處的隧道涌水和施工用水，臨時(shí)集水坑距離掌子面5～6m，距離上臺(tái)階拱腳位置2～3m，臨時(shí)集水坑中匯集的水采用移動(dòng)式潛水泵抽至排水泵站內(nèi)（水泵站集水箱采用9x3x3的鋼水箱，鋼水箱設(shè)置兩個(gè)放置于已澆筑的二襯處）。下臺(tái)階采用隧道開(kāi)挖形成的天然小型集水坑人工配合移動(dòng)式潛水泵及時(shí)抽至排水泵站內(nèi)。無(wú)仰拱段在隧道仰拱末端利用隧道中央排水溝形成的天然集水坑匯集隧道其余已施工地段隧道滲（涌）水經(jīng)隧道內(nèi)側(cè)溝和中央排水溝流過(guò)來(lái)的水，并用移動(dòng)式潛水泵及時(shí)抽至排水泵站內(nèi)（水泵站集水箱采用9x3x3的鋼水箱，鋼水箱設(shè)置兩個(gè)放置于已澆筑的二襯處）。有仰拱段利用仰拱開(kāi)挖出的坑作為臨時(shí)集水坑，匯集仰拱段的涌水，并用移動(dòng)式潛水泵及時(shí)抽至排水泵站內(nèi)（水泵站集水箱采用9x3x3的鋼水箱，鋼水箱設(shè)置兩個(gè)放置于已澆筑的二襯處），水泵站的集水箱統(tǒng)一放在隧道前進(jìn)方向左側(cè)，兩個(gè)水箱之間通過(guò)400mm無(wú)縫鋼管連接，對(duì)隧道的污水進(jìn)行粗略沉淀。水泵站內(nèi)的污水采用200WQ3500-40-75的大型污水泵抽排至洞外（當(dāng)隧道開(kāi)挖距離過(guò)長(zhǎng)單個(gè)污水泵的壓力無(wú)法將污水排至洞外時(shí)，采用在中間增加一個(gè)型號(hào)為GW200-400-30-45的污水增壓泵，將隧道集水箱中的污水一次性抽出洞外）?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)一定注意防止隧道拱腳位置積水。

3.4移動(dòng)式泵站設(shè)置

移動(dòng)式泵站設(shè)在已澆筑的二襯處，靠近仰拱位置，靠隧道前進(jìn)方向左側(cè)設(shè)置一處2×9m×3m×3m的鋼水箱作為泵站（泵站隨二襯往前推進(jìn)），用于收集隧道臨時(shí)涌水和施工用水，400米設(shè)置一級(jí)，共四級(jí)。

3.5抽水機(jī)設(shè)置

按設(shè)計(jì)最大涌水量考慮排水能力，選用大流量、低揚(yáng)程抽水機(jī)，設(shè)備分階段投入。選用200WQ350-40-75型污水泵，流量350m?/h，揚(yáng)程40m，功率75Kw，作為主水泵，負(fù)責(zé)將水泵站收集到的水統(tǒng)一排放到洞外;選用GW200-400-30-45型污水增壓泵，流量400m?/h，揚(yáng)程30m，功率45Kw，作為水泵站到洞外的增壓設(shè)備;選用200WQ400-30-45型污水泵，流量400m?/h，揚(yáng)程30m，功率45Kw作為應(yīng)急排水泵;掌子面處活動(dòng)泵站選用WQL-100-10-7.5型潛水泵，排水能力為100m?/h，揚(yáng)程10m，功率為7.5Kw，數(shù)量根據(jù)掌子面的水量配備，施工中不少于18臺(tái)。使用3臺(tái)、備用3臺(tái)。

3.6洞外增加防水、防汛及防山洪措施

（1）在隧道出口做好排水設(shè)施，永臨結(jié)合，做到排水暢通，并在洞口增加截水橫溝，防止地表水和施工排水倒灌進(jìn)洞。根據(jù)洞口水量情況可適當(dāng)加大橫溝斷面并在溝頂加蓋鐵篦子，做到排水和行車(chē)互不影響。雨季少量的地表水進(jìn)洞立即啟動(dòng)排水系統(tǒng)防止隧道積水。

（2）對(duì)隧道出口附近的水流及地勢(shì)情況加以調(diào)查，并對(duì)洞口100m范圍以內(nèi)可能對(duì)隧道施工造成影響的河道溪流，在雨季加以監(jiān)控，必要時(shí)設(shè)專(zhuān)人值班，及時(shí)掌握汛情，并制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，在洞外增加防洪措施，儲(chǔ)備必要的防洪物資，在必要時(shí)封堵洞口，以防止山洪倒灌進(jìn)洞。

（3）對(duì)隧道出口上方的山坡、山谷等地貌情況加以調(diào)查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隧道洞口上游山谷及坡頂?shù)姆e水情況，防止在雨季出現(xiàn)堰塞湖及“洞頂湖”等情況，發(fā)現(xiàn)時(shí)做到及時(shí)疏導(dǎo)排放，以防止發(fā)生山洪突發(fā)危及隧道安全施工。

結(jié)論：

對(duì)于涌水量較大且坡度限制不便排水的隧道，隧道內(nèi)積水過(guò)多易導(dǎo)致觸電、溺水等安全事故，且初支、仰拱施工完成后，積水浸泡對(duì)混凝土質(zhì)量造成影響。

大涌水量、反坡隧道通過(guò)設(shè)置分級(jí)移動(dòng)式泵站，采用接力排水的方式可以完成隧道的反坡排水施工，即保障了施工安全，又有效保障了隧道施工質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：

高宇，2017年桂林理工大學(xué)碩士研究生畢業(yè)，2017年2月至5月，在廣西建工賀州站前大道改擴(kuò)建項(xiàng)目實(shí)習(xí)。2017年6月正式參加工作，2017年至2018年8月，在北京城勘院南寧地鐵項(xiàng)目從事在建地鐵監(jiān)測(cè)、地鐵運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)工作。2018年8月至今，在中交一公局四公司廣西荔玉高速土建6標(biāo)工作。