隧道施工循环水设计.doc

隧道施工循环水设计
摘要:为了保持洞内施工场地的干燥,确保洞内工人施工以及机械施工的安全,合理利用隧道开挖过程中遇到水,节约施工成本。
关键词:隧道循环水设计
中图分类号: U45 文献标识码: A
1 工程概况
方斗山特长隧道设计为分离式隧道,左线长7285m,右线长7310m。隧道穿越的方斗山背斜构造,区域性断裂构造——横梁子断裂带(F1)及次级断层发育、分布规律,岩溶发育规律及水文地质特征等。方斗山隧道隧址区地质构造复杂、岩溶发育、地下水丰富,属水文地质条件复杂的隧址。预计平水期隧道涌水量124180m3/d,雨季最大涌水量宜按五倍计,为620900 m3/d,属涌水量特大隧道。隧址区地下水对砼无结晶类、分解类、结晶分解复合类腐蚀性。
2 建设循环水设施的必要性
在隧道工程施工过程中,水起到很重要的作用。需要水的方面很多,包括凿岩机用水、喷雾洒水用水、衬砌用水、导管注浆用水等。从施工工艺上来简述以上几个环节中水的重要性。
隧道开挖:爆破开挖是现代隧道开挖中很重要的开挖方式。爆破开挖需要用风枪进行钻孔施工,风枪钻孔施工的原理为高压气体带动钻头在岩体内钻进。在风枪钻头钻进的过程中,钻头由于与岩体的摩擦而不断的生热,同时岩体较湿润的话,钻头容易工作。为了风枪钻头能够降温及更方便钻头钻进,用水来降温及润滑钻头。
洞内除尘及降温:隧道掌子面钻孔结束后,开始进行爆破工作,爆破后会在隧道内出现大量的灰尘及有毒气体。这些灰尘除了通过通风设施予以排除外,还需要用水幕法予以除尘,同时部分氮氧化物也会随之溶解在水中。随着隧道深度的不断加深,洞内温度有所上升,在洞内喷水降温,确保洞内温度不超过规范施工温度,为工人提供舒适的工作环境。
喷射混凝土:隧道开挖讲究早封闭,隧道出渣完毕后,紧接着进行初期支护。其中的喷射混凝土的施工工艺分为干喷、潮喷、湿喷,无论是哪种施工工艺,都需要水的配合,只是用水量和加水部位不同而已。
混凝土拌和、运输及浇筑:二次衬砌为浇筑混凝土。混凝土的拌合离不开水。隧道衬砌混凝土的浇筑一般是泵送混凝土浇筑施工,要求拌合的混凝土具有较好的和易性。其中用水量是决定混凝土拌和物流动性的主要因素。分布在水泥浆中的水量,决定了拌和物的流动性。拌和物中,水泥浆应填充骨料颗粒的空隙,并在骨料颗粒表面形成润滑层以降低摩擦,由此可见,为了获得要求的流动性,必须有足够的水泥浆,必须提供必要的施工用水。
综上所述,隧道施工过程中,需要大量的施工用水。但是由于方斗山隧道出口地处的特殊位置,地表附近没有永久水源,水资源特别的宝贵,隧道出口端原先采用自来水施工,由于距离远,水量小等原因,不仅影响施工进度,而且增加了施工成本。
3 循环水的设计方案
隧道排、用水分析
方斗山特长隧道出口段在开挖过程中,掌子面遇到地下水的水量比较大。为了确保工程按进度计划要求施工,保证工程质量、工人施工安全以及机械工作安全,我们对地下水采取以防、截、排、堵相结合的综合治理原则予以处理。在隧道排水的方案中,重点强调对水的合理利用。



图1 循环水设置结构图
水量计算
隧道内出现的地下水,经过化验,水质达到了施工要求,能够直接用于施工。并且通过实际检测,,右洞地下水流