锦屏二级水电站引水隧洞施工技术
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3.3 逆坡排水施工措施

2009年9月30日前,洞内排水为逆坡排水,在工程施工期间考虑两种排水方式:一是施工期正常排水,主要是将施工废水及相对稳定的洞内渗滴水,通过布置水管、水泵、集水坑等方式利用常规的机械排水方法排出洞外;二是发生突涌水时抢险应急排水,主要是配置大流量备用水泵将突发性集中大流量涌水排出洞外。

引水隧洞与排水洞之间有横向通道相连,排水时需实施联合排水。根据各阶段施工布置的变化,施工排水分五个阶段实施。

3.3.1 联合排水第一阶段

联合排水第一阶段是3号、4号引水隧洞和施工排水洞联合排水,起止时间为2009年9月30日至2010年4月10日。由于施工排水洞由4条支洞开挖尚未贯通,不具备排水能力,排水洞的施工废水、洞内涌水、散水等全部导排至4号引水隧洞大型集水坑,由集水坑排出洞外。总体思路是通过布置水管、水泵、集水坑等方式利用机械抽排,该阶段由于受4号引水隧洞开设的4条施工排水支洞影响,原逆坡排水的管路、集水坑位置需要重新布置。主要依靠泵站接力抽排,为节约管道和解决长距离穿越衬砌台车及突涌水后又便于及时安全操作等因素,设置固定泵站和移动泵站加以解决,移动泵站随洞身掘进移动。

联合排水第一阶段系统布置详细见图3.1。

图3.1 联合排水第一阶段布置图

3.3.2 联合排水第二阶段

联合排水第二阶段是3号、4号引水隧洞和施工排水洞联合排水。起止时间为2010年4月10日至2010年7月1日,2010年4月10日排水洞SK0+000~2+100桩号已经全部贯通,具备排水能力。排水总体思路:主要依靠泵站接力抽排,设置固定泵站和移动泵站加以解决。固定泵站设置在排水洞内。移动泵站随洞身掘进移动,设置在引水隧洞横通道附近,原则上T3地层中每500m移动一次泵站,T2b地层中每200m移动一次泵站,并接长或移动管路,在两次移动泵站的长度范围内设置双管路。根据移动泵站的大小配置相应的集水坑,引水隧洞掘进50~100m左右设置小集水坑一个,体积8m3;岩溶洞段每间隔200m设置中型集水坑一个,尺寸10m×3m×2m(通常设置在主要出水点和横通道附近,沿洞壁布置)。泵站及集水坑设置在排水洞内。

排水洞SK0+000~2+100桩号贯通后,排水洞作为主要的排水通道,将前期架设在引水隧洞的φ400mm管路、部分φ200mm管路、φ100mm管路拆至排水洞安装,实现C3标及施工排水洞西端联合排水,排水布置主要经由沿排水洞布置的管路排水。标段的污水、涌水排至西引2号支洞与4号引水隧洞交叉部位的大型抽排泵站集中排水,或直接抽排至西引2号支洞洞口的排水沟中。在此期间,考虑到主要的几个大型的出水点,沿排水洞SK1+085(50m3)、SK2+170(150m3)、SK2+500(120m3)、SK2+800(100m3)、SK3+390(50m3)等桩号布置了大小不等的集水坑。

联合排水第二阶段系统布置详细见图3.2。

图3.2 联合排水第二阶段布置图

3.3.3 联合排水第三阶段

联合排水第三阶段是指1~4号引水隧洞及施工排水洞联合排水,起止时间为2010年7月1日至2011年3月10日,2010年7月1日1号横向排水通道贯通,1号、2号引水隧洞的施工废水、地下涌水等通过3号、4号引水隧洞及施工排水洞原有的排水系统排出洞外。排水总体思路:主要依靠泵站接力抽排,设置固定泵站和移动泵站加以解决。固定泵站设置在排水洞内。移动泵站随洞身掘进移动,设置在引水隧洞横通道附近,原则上T3地层中每500m移动一次泵站,T2b地层中每200m移动一次泵站,并接长或移动管路,在两次移动泵站的长度范围内设置双管路。根据移动泵站的大小配置相应的集水坑,引水隧洞掘进50~100m左右设置小集水坑一个,体积8m3;岩溶洞段每间隔200m设置中型集水坑一个。固定泵站及集水坑设置在排水洞内。

联合排水第三阶段系统布置详细见图3.3。

3.3.4 联合排水第四阶段

2011年3月10日至施工排水洞贯通,引水隧洞2号横向排水洞以西工作面的施工废水、涌水通过管路抽排至排水洞SK3+720桩号以西的各个集水坑中集中抽排出洞外。由于施工排水洞SK3+720桩号集中抽排泵站具备抽排能力,2号横向排水洞以东工作面的施工废水、涌水通过管路抽排至排水洞SK3+720桩号抽排泵站集中抽排出洞外。在该阶段排水措施实施过程中3号、4号引水隧洞已经进入了白山组大理岩富水洞段,根据富水洞段的排水要求,在引水隧洞每间隔100m左右设置小型集水坑一个,体积20m3,小型集水坑内设置两台7.5kW水泵;每间隔200m左右设置中型集水坑一个,尺寸为10m×3m×3m,中型集水坑内设置一台37.5kW,一台22kW 水泵,每条隧洞设置两条φ200mm排水管路。

图3.3 联合排水第三阶段布置图

联合排水第四阶段系统布置详细见图3.4。

图3.4 联合排水第四阶段布置图

3.3.5 联合排水第五阶段

排水洞贯通后,为实现锦屏二级水电站2012年发电目标,排水洞作为1~4号引水隧洞主要交通通道,引水隧洞内渗水、施工废水等仍需采取机械抽排方法排出洞外。该阶段集水坑及抽水泵站布置基本与第四阶段相同,仅引排12号横通道抽排出的施工废水及渗水向排水洞东段自流排放,其他部位仍采用原有泵站机械抽排,直至1~4号引水隧洞工程完工。