浅谈隧道反坡施工排水

甘会莲

（云南交投集团公路建设有限公司）

摘要：隧道反坡施工时，洞内水向掘进低洼处汇集，必须需要及时排出，以防止施工掌子面水汇积过深，影响围岩的稳定及危害到施工人员和设备安全，本文结合工程实例进行简述。

关键词：隧道；反坡施工；排水

一、工程概况

响水河隧道位于寻甸县功山镇响水河车站，为东川至功山TJ1标段工程。隧道全长2573米，为分离式隧道，我一工区承担的施工任务从隧道进口端开始。右幅长度653米，左幅长639.5米。隧道纵坡坡率：右洞为-1.2%、左洞为-1.2%，，隧道最大埋深约177.2米。根据邻近工点水土试验成果，可知隧道左幅正常涌水量约578.25m3/d，右幅正常涌水量约576.50m3/d。综合分析隧道雨季最大涌水量为隧道正常涌水量的3倍，预测隧道单线最大涌水量为1734.75m3/d。

二、工程排水施工

洞内反坡排水方式根据洞内坡度、水量和设备情况来布置管路和排水泵站，分一次或几段接力将水排出洞外。当隧道坡度较大且对排水电机扬程要求相对较高时采用集水坑接力式排水；当隧道坡度较缓时采用长距离管道配合小集水泵收集式排水。根据响水河隧道的实际情况，反坡施工里程较短、反坡度为-1.2%、水泵扬程小及施工方便等因素，采用长距离管道配合小集水泵收集式反坡排水方式较好。按照隧道最大可能涌水量计算每小时渗水量：1734.75/24=72.3m3/h，泵站设置如下：

1、移动抽水泵站

左右幅隧道仰拱端头位置，各设置一处移动排水泵站，采用污泥潜水泵WQ80-50-7.5型泵，功率7.5KW，流量80m3/h，扬程50米，数量1台。此时高差约2米，使用Φ150mm排水管的管路，在流量Q=80m3/h时，管路损失计算过程如下：

V=Q/F=80/(∏×0.07522×3600)=1.25m/s

V2/2g=1.252/(2×9.8)=0.08

H损失=λ×L/D×（V2/2g）=0.02×653/0.15×0.08=7.0m

其中V：流速，Q：流量，F：管路截面积，λ：系数，L：管路长度，D：管路直径。经计算水泵扬程应大于2+7=9米，每小时抽水量80m3/h>72.3m3/h,经计算所选设备符合要求，备用一台，此时安全系数达到2.0，满足最不利条件下施工安全要求。施工时在仰拱端头的位置设置一个铁皮箱加工的水箱作为移动水箱、配备1台WQ80-50-7.5型潜水泵作为移动泵站。水箱、潜水泵安装为整体，随着工作面向前推移。铁皮箱尺寸为长2m、宽1.5m、高1.5m，水箱容量为4.5m3，采用潜水泵将集水坑内积水汇入水箱内，然后采用较大型水泵将水箱内水抽排至洞外污水处理池。

2、排水管设置

施工时于左幅隧道右侧及右幅隧道右侧分别设置Φ150钢管作为排水管，管路每200m设置一个减压阀，防止水锤对管路或水泵造成损坏。排水管路接入污水处理池，经处理后排放。

3、其它集水坑设置

施工时在掌子面处设置小型临时集水坑，然后在掌子面后部仰拱端头处设移动铁皮箱，采用小型潜水泵将水直接抽到铁皮箱内；在离掌子面100米设一集水坑，拦截洞口至掌子面100米以外渗漏水。隧道局部遇到出水量较大时，适当增加临时排水泵站，在水量不大的情况下，可取消已开挖段的临时排水坑。

4、排水供电

设置一条专用供电线路确保洞内排水正常进行，不因电路问题导致抽排工作间断。

5、其它

为确保洞内道路无水干爽，必须修建好两侧排水沟，确保洞内渗水通过侧沟引入集水坑内，防止在洞内道路上漫流。在洞外增加防水、防汛及防山洪措施防止地表水和施工排水倒灌进洞，做到排水和行车互不影响。

三、组织管理保证措施

在反坡排水施工中不仅要有设置完善、合理的排水系统，更要加强施工管理，才能达到预期的效果。施工时不仅成立了专业排水队，还制定了严格的值班制度。排水工作坚持队长、副队长轮流24h值班制，并制定抽水记录表进行统一管理，发现问题及时处理、总结分析。

四、安全技术保证措施

1、隧道开工前，对班组人员进行安全培训和安全技术交底，详细说明隧道施工反坡排水的安全的有关技术要求，规范洞内排水管理和落实洞内施工安全排水措施。

2、根据本隧道反坡施工较短、隧道坡度1.2%的特点，考虑水泵扬程及施工方便等因素，每个泵站的设备按照一使用一备用一维修的原则配备。在现有排水系统上增设了1套设备和管路作为应急措施。

3、对于排水系统的运转，明确责任人，机械队安排专人值班，发现异常情况及时进行协调解决，确保设备及人员的安全。

4、在水箱、集水坑处挂设彩灯及警示牌，并对设备进行挡护。

6、所有用电设备采用“一机、一箱、一闸、一漏保”的接线方式，并做好接地保护。设备的负荷线、保护零线和开关箱应定期检查，发现问题立即报告专职电工维修。

7、各种电气设备用的闸刀、插头、插座、空气开关不得有裸露、漏电现象。

8、准备好抢险物资、材料，做好抢险准备工作，确保发生异常或险情时能够及时处理物资、设备能够提供到位，保证处理的及时性，防止事态的进一步扩大。

五、结束语

在本隧道反坡施工过程中，采用长距离管道配合小集水泵收集反坡排水很好地解决了反坡施工中排水问题，也为提高施工工效，降低建设成本等创造了新的条件和可能。

参考文献

[1]张兆杰.长大隧道反坡施工排水技术研究，《北方交通》2015.7

[2]李军.浅谈隧道反坡排水方案设计，《建筑工程技术与设计》2016.5

[3]秦昊斌.特长隧道涌突水综合反坡排水施工技术，《四川建材》2015.2.