水利工程隧洞施工排水处理浅析

2017-06-06李彦滨

黑龙江水利科技 2017年3期

关键词：水坑隧洞水泵

李彦滨

(新疆额河建管局，乌鲁木齐 830000)

水利工程隧洞施工排水处理浅析

李彦滨

(新疆额河建管局，乌鲁木齐 830000)

在我国的水利工程当中，对于利用地下空间的工程越来越广泛，建设出了很多隧洞工程，在隧洞工程当中，所处的地理环境是相当复杂的，因此需要对隧洞工程的技术进行不断的研究。在隧洞工程当中，排水处理是一个相当重要的内容，可以对其施工质量造成严重的影响。文章对水利工程隧洞施工之前的准备工作进行了分析；并以实例对隧洞施工排水处理的技术措施和方法进行了研究。

水利工程；隧洞施工；排水方案；排水处理

在我国的水利工程当中，对于利用地下空间的工程越来越广泛，建设出了很多隧洞工程，在隧洞工程当中，所处的地理环境是相当复杂的，因此需要对隧洞工程的技术进行不断的研究。在隧洞工程当中，排水处理是一个相当重要的内容，可以对其施工质量造成严重的影响。因此为了保证水利工程的整体质量，需要对隧洞工程的排水处理措施进行分析，从根本上提升隧洞工程的整体质量。

1 施工之前的准备工作

在隧洞施工工程施工之前，需要根据现场的情况来做好相应的准备工作，首先需要对隧洞现场的情况特点进行有效的分析，其中包括地质以及水文特点等情况进行全面的勘查，并且根据勘查得到的结果进行分析，并且做好施工设计图纸，进行科学合理的规划，根据施工现场的实际情况来制定出相应的材料以及设备的运输方案。另外还要根据施工需要的不同，来安排相关的专业技术人员和管理人员进行管理，保证整个施工过程当中的有序进行；其次还要根据好的施工设计的要求，来对相关的施工材料进行配备，确保施工工期可以顺利进行。最后在施工之前以及施工的过程当中还要对隧洞当中可能出现的任何问题做出相应的预防工作，保证隧洞施工的安全进行，提升隧洞工程的整体质量。

2 水利工程的隧洞施工技术分析

在对隧洞的进行施工之前，需要对隧洞的顶部、洞口以及辅助坑口的地方做出相关的排水工作，从而有效的防止地表水下渗或者冲刷的现象。在施工的过程当中还需要对隧洞当中出现的出水位置、水质成分以及出水量等做出相关的分析，根据其分析结果做出记录，为隧洞的有效排水施工提出一个真实可靠的数据资料和基础。另外还需要对隧道洞口以及辅助坑口的地表水当中出现渗透现象较为严重的位置采取及时的处理排水工作，从上到下进行顺坡排水，利用抽水机来对排水的水量进行处理。

3 实际应用

3.1 工程概况

在本文当中以某流域调水工程的某段输水隧洞为主要的研究对象，来进行分析，双三2#勘探试验洞支洞全长为1711m、主洞施工长度1847.16m，纵断面设计为200m长12.5%的陡坡+20m长3%的缓坡，综合纵坡11.30%，坡度设置(除了主洞SD21+031.16至SD22+363.16里程段施工为顺坡排水)均为反坡。开挖断面型式为城门洞型，陡坡断面尺寸6.2m×6.9m(宽×高)，缓坡设置错车道，断面尺寸8.7m×6.9m(宽×高)。进洞口洞底开挖高程为893.892m，地下水位892.000m。

设计勘探洞0+000-0+103段洞壁下半部有渗水和滴水现象。截止2015年11月20日已施工至0+118处，在施工过程中首次揭露地下水位置为0+043.7处隧洞底板线左区域,现场测量水流量为12m3/h，随着施工进尺的不断向前推移，隧洞底板已出现多处涌水现象，现总流量已达到35m3/h。

3.2 隧洞内地下水的处理方式

3.2.1 堵水方案

目前地下水以股状分多处流出，以出水点为圆心半径5m范围内采用水泥-水玻璃双液钻孔注浆方式进行堵水。具体施作工序如下：

1)清理出水点周围浮碴，准确定位各股水的出处，确定股水眼孔径及周围岩层节理、裂隙发育情况，并作明显标记(以1#、2#、3#等标示)。

2)钻孔。采用4m长Φ42小导管作为注浆管，围绕涌水点为中心，呈圆形区域设置。钻孔采用Φ60钻头，间距100cm×100cm呈梅花形布设，与隧洞底板面约14°打设。原则上按“先外后内”的施工顺序，即先钻注外圈孔，后钻内圈孔。注浆孔布置如图1所示。

图1 注浆孔布置图

3)注浆

首先必须先进行钻孔冲洗工作，钻孔冲洗的目的是清除钻孔中的残留岩粉、岩石裂隙中所填充的黏土等杂质，冲孔质量的好坏直接影响注浆质量的好坏。冲孔方式采用压力骤升骤降的放水方式，冲洗结束的标准为：出水管的水洁净后再延续10min，总冲洗时间≥30min。

注浆时，先施作周边孔洞，注浆速度应适中，不宜太快。注浆压力视具体情况控制在0.2-0.5MP。按隔孔注浆方式，每次隔1-2个孔，然后逐步趋近，后序孔作为前期孔的检查孔。待四周凝结后，对出水点进行注浆封闭。封闭出水点时根据实际出水压力及时调整水玻璃掺量。

注浆结束后，通过整理施工中的各种原始记录，对结合工程水文地质条件，对注浆质量进行分析。注浆效果检查采用钻孔检查法。钻孔检查法：一个注浆段的全部注浆孔注浆完成后，在主要出水点附近设置不少于1个检查孔，检查孔应无流水。

3.2.2 排水方案

3.2.2.1 施工段排水方案

双三2#勘探试验洞综合纵坡11.30%的下坡，排水是一个首要解决的施工问题。结合本隧洞实际情况综合考虑，施工过程中宜逐级设固定集水坑、移动潜污泵排水。鉴于施工现场涌水情况，采用隧洞进深逐级抽水泵排水方案。在排水方案当中，可以分为2种方式类别进行有效的排水，从而达到隧道工程的有效排水，提升其隧道工程施工的建设质量。

1)现阶段排水：目前洞内已揭露涌水量约为35m3/h，在0+050左侧边墙处设置一座固定式集水坑、在0+100m和施工掌子面处分别设置临时集水坑，两处集水坑高差6.25m，故选用D35-25K8污水泵，标准扬程为200m，每处配置两台。

两集水坑之间路面的散水采用横沟形式自然汇集至高程较低的集水坑内，利用潜污水泵将水抽送至洞外左侧排水沟，由排水沟流入距离洞口100m处的污水净化池，等沉淀达标后再次排放。

2)长期性排水：随着隧洞施工进尺的不断向前推移，洞内每隔220m在隧洞左侧边墙处设置一座固定式集水坑，用水集中处加设固定集水坑。掌子面设临时集水坑，使水流至临时集水坑处汇集，用潜污水泵抽到临近的固定集水坑内，两个固定式集水坑之间路面的散水采用横沟形式自然汇集至高程较低的集水坑内，利用潜污水泵将水逐级送至洞外左侧排水沟，由排水沟流入距离洞口100m处的污水净化池，等沉淀达标后再次排放。

两处固定集水坑高差24.86m，选用D35-25K8污水泵，鉴于隧洞最大涌水量尚未探明，水泵每处配置3台(一台备用)。

3)施工排水方案如图2所示。