引汉济渭秦岭输水隧洞出口段抽排水方案研究与设计-论文.pdf

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1、现代农业科技2014年第16期农业工程学引汉济渭秦岭输水隧洞出口段抽排水方案研究与设计王佐荣刘倍利(一陕两省引汉济渭工程建设有限公司，陕西两安710302；两平铁路有限责任公司)摘要介绍引汉济渭工程概况及工程地自然地理概况，从涌水量测算分析、排水方案比选与设计、抽排水系统总体方案设计、实施效果等方面介绍秦岭输水遂洞出口段抽排水方案研究与设计，以为秦岭输水隧洞下一阶段的施工积累经验。关键词引汉济渭工程；隧洞；抽排水；问题；措施中圈分类号TV213．4文献标识鹤A文章编号1007—5739(2014)16—0189—021工程概况隧洞内涌水量约2590m3／d；1

2、2月3一l2日隧洞内涌水量变引汉济渭工程是陕西省内跨流域调水工程，整个工程化至3200m：12月13曰涌水量变化增大，约为4880m；由调水工程和输配水工程2个部分组成。调水工程由位于12月14日估算隧洞涌水量为5830m。汉江干流的黄金峡水利枢纽、支流子午河的三河口水利枢纽3-3结论以及穿越秦岭的秦岭输水隧洞三大部分组成。秦岭隧洞全通过比对可见，目前的涌水量已经远超出设计最大涌长98．30km，设计流量70m3／s，纵坡比约1／2500。秦岭输水水量。在秦岭隧洞出口工区后续工程3．5km段是最大涌水隧洞出口位于黑河金盆水库下游周至县马召镇东约2km量段落。根

3、据对秦岭隧洞岭北段的涌水量资料调查，正常涌的黄池沟内，距沟口约0．8km，洞口(桩号K81+779)底板高水量可能为8400m，最大涌水量可能为15000rn／d。根程510m。坡降为1／2530，采用I型马蹄形断面，成洞洞断据施工具体情况需要，目前的排水方式需要改变，其必须加面尺寸为6．76mx6．76m(宽x高)。强排水措施。2工程地自然地理概况4排水方案比选与设计秦岭输水隧洞出口端K78+799一K81+799段位于秦岭目前采取的排水设备：①从衬砌作业面到洞口布置1岭北中低山区，接近秦岭北麓，该段洞线位于大韩峪沟和黄条DN200管径的排水钢管．钢管总长度

4、900In，利用2台功池沟分水岭西侧的大韩峪沟流域，西临黑河金盆水库，山峰率25kW、流量180rn3／h的潜污水泵通过管道向洞外抽水。高程为700～1000m。大韩峪沟长5．57km，隧洞附近沟底高②从衬砌作业面布置3条0100mm消防软管，利用3台功程520～750m，沟床纵坡约12％，沟谷宽20～50m，“V”型沟。率13kW、流量120m3／h的潜污水泵从调车洞向洞外抽水。黄池沟隧洞出口附近沟底高程490～550m，沟床纵坡约4％。③掌子面附近利用3台功率7．5kW、流量100m3／h的潜污沟谷宽2O一70111。100年一遇洪水流量117m3／s，5

5、0年一遇洪水泵，3台功率4kW、流量50m的潜污水泵，从掌子面、水流最97m3／s。调车洞、二衬等工作面向集水坑内抽水。再利用DN200管道秦岭隧洞出口段围岩岩性为云母片岩夹石英片岩，黑用大水泵抽排至洞外。各作业面水泵的工作效率能达到云母含量高，岩质软弱，弱风化，受地质构造影响严重，节理77％，考虑排水管道阻力影响30％工作效率，按此计算排水裂隙发育，薄层及互层状结构，隧洞埋深120—390In，岩体破量约为5830ITI。碎，洞口附近岩石强风化，岩体极破碎，隧洞以Ⅳ类围岩为洞内排水设施配置按照可能发生的最大涌水量15000主。受地质构造影响严重，节理发育，片

6、理极为发育，揉皱及m3／d考虑，抽水量需达到350m，抽水距离1000m计算。褶曲发育，地下水发育，掌子面顶部及中下部经常出现滴拟出2套新的排水设施方案进行比较。水、线状流水，一遇降雨，雨水从地表渗入地下，掌子面由线已实施方案：利用现有DN200排水管道，计算得出水头状流水变为面状流水、股状涌水，围岩呈薄层状及互层状结损失为185m(流量Q=O．173m3／s，管径D=0．2m，抽水距离构，遇水软化易产生塑性变形，极不稳定。岩石呈块状结构，L=1000m，糙率n=O．022(旧水管取中间值))，若要达到625片状构造，片理产状N55O65。，W／15O25。S

7、，层间结合差，易m的抽水量，水泵扬程必须大于797Ill。如此高扬程显然剥落掉块造成隧洞坍塌。是错误的。该方案不能满足最大涌排水量需要。3涌水量测算分析方案1：重新架设DN300排水管道，计算得出水头损3．1涌水量设计失为37．16m(流量Q=o．173nl／s，管径D=0．31TI，抽水距离根据设计报告说明，隧洞出口洞身段位于地下水位以L=1000in，糙率n=0．014(旧水管取中间值))，若要达到625下。地下水分布及水量主要受岩层节理、裂隙及大气降水等m3／h的抽水量，水泵扬程必须大干37．16m。目前情况下水情况制约，洞口段1．279km正常涌水量4

8、48m3，d。最大涌水泵可以达到该扬程