隧道污水处理方案十篇

发布时间:2024-04-26 04:08:22

隧道污水处理方案篇1

1公路隧道建设中主要的环境影响问题

1.1对生态环境影响

1.1.1隧道洞口的环境影响

隧道洞口施工的传统方法一般是洞口边仰坡开挖、防护,达到一定的进洞条件后再进洞施工,这对洞口环境的破坏是非常严重的,而且需要作庞大的边坡防护工程。因为一般情况下,隧道洞口所处的地质条件较差,岩石破碎、松散、风化严重、风化层深等,所以一般洞口边坡较缓,需要开挖大量土石方。大规模的开挖进洞还会破坏山体原有的平衡状态,极易产生坍塌、顺层滑动、古滑坡复活等现象。同时增加了隧道征地规模和拆迁数量,对隧址区的自然环境造成极大破坏。同时隧道洞门结构是隧道唯一的外露部分,是展现在人们面前的最为突出部位,按照“整体协调性和自然性原则”,公路隧道洞门设计不应强调人工化,应与周围环境协调。隧道洞门形式不提倡宏大、雄伟、醒目,应提倡简洁、隐蔽、淡化洞口处理,营造"悄悄"进洞氛围,使车辆自然驶入隧道[1]。但是由于技术上、观念上的误区,很多隧道在洞口建设上都是大兴土木,留下了各式各样非常壮观的洞门结构,这种洞门与其周围的环境极不协调,严重破坏自然和谐。

1.1.2隧道弃渣的环境影响

隧道建设必然产生相应的弃渣,建设弃渣不良弃置会造成植被破坏、环境污染、水土流失等一系列问题,其主要危害如下:

①所占土地原有绿色植被受到破坏,自然景观受到影响;

②山区陡峻沟谷内的弃渣极易引起泥石流灾害;

③山坡坡地的大量弃渣易触发局部滑坡;

④河道中随意弃渣会造成河道行洪断面不足、堵塞,容易发生洪灾;

⑤弃渣不断的流失会危害农田、抬高河床、妨碍道路交通等[2]。

1.2对水环境影响

公路隧道建设对水环境的破坏主要表现在2个方面:①隧道区地下水系的破坏;②施工运营过程中产生的污水。现行常规做法是将这些污水收集到路侧边沟,或者引到中心排水沟,然后排到路基边沟中。如果隧道较短,洞口地区受污染的程度可能较小。如果隧道长达数公里,隧道内部的污水全部由洞口地区的自然环境来承担,这时的污染力就可能远远超过自然环境的承受能力,自然环境不仅不能将污水吸收处理掉,相反还会被污水污染[2]。

2象鼻山隧道工程概述

湖北沪蓉西高速公路象鼻山隧道位于恩施土家族苗族自治州巴东县野三关镇平坦村、三叉河北岸,属野鸡包侵蚀溶蚀峰丛“V”型谷地貌。象鼻山隧道中部为陡岩体,岩层几乎水平并略倾向于隧道一侧,风化裂隙发育。岩体上方发育两条沿路线方向卸荷裂隙,倾向340~350°,倾角80~85°,在地表作用下形成宽10~100cm的溶蚀裂隙或溶洞,表层岩石受切割后在自重作用下易与母岩分离,在工程扰动下易导致崩塌和滑坡。进出口两端表层为坡积碎石土层,厚度约0.5~3m,基层为强~弱风化含燧石结核灰岩。象鼻山隧道设计为两车道的高速公路单洞隧道,与桥梁同宽(见图1,图2)。隧道起讫桩号为Zk113+310~Zk113+342,全长32m。建筑限界净宽11.25m,净高5.0m,采用三心圆曲墙式衬砌,净空面积74.01m2。地下水主要为基岩裂隙水,接受大气降水补给,水量微弱。右侧河床第四系堆积层中含孔隙潜水,水量不大。

3象鼻山隧道设计中的环保措施

3.1方案比选

湖北沪蓉西高速公路象鼻山隧道在选线后主要进行了高边坡方案和隧道方案的比选,高边坡路基方案相比隧道方案工程造价要低很多,但高边坡路基方案会导致以下几个问题:①整个山体坡脚将要全部挖除,土石方开挖量很大、弃方量很大;②会造成高边坡,边坡防护工程巨大,并存在运营安全隐患;③对山体的扰动和破坏很大,易产生坍塌、滚石、滑坡等灾害;④对生态环境和自然景观破坏严重。本着“不破坏是最大的保护”的理念,同时按照“整体协调性和自然性”原则[1],最终选择了隧道方案,因为隧道方案可以降低公路建设对原始地形地貌的自然性和稳定性的影响,较好的保持自然景观的完整性,与周围环境协调,最大限度地减小对原生态环境的破坏,也避免了运营安全隐患。

3.2洞口及结构设计

在确定隧道方案后,如按照隧道洞口施工的传统方法:先进行洞口边仰坡开挖、防护,达到一定的进洞条件后再进洞施工,这对洞口环境的破坏是非常严重的,而且需要作庞大的边坡防护工程。大规模的开挖进洞还会破坏山体原有的平衡状态,对隧址区的自然环境造成极大破坏。目前隧道行业较为先进的国家已经摒弃了传统进洞方法而采取被称为“绿色洞口”的前置式洞口工法进行隧道洞口施工,即不切坡进洞,而是在洞外不开挖山脚土体的情况下,采用开槽施工的方法先修建明洞,然后采用在明洞内暗洞施工,采用震动破碎或小型爆破进洞。这样可从真正意义上实现“早进洞、晚出洞”的原则,保全洞口山坡及原生植被,减小洞口仰坡防护工程,是保证仰坡稳定较为理想的方法[3]。象鼻山隧道根据地形条件,以“早进洞,晚出洞”为原则确定洞口位置。该隧道进、出口地形偏压严重,边坡极其陡峭,几乎为直立状,为尽量不破坏原有地形地貌,同时保证施工运营安全,隧道在洞口段均紧贴边坡面设置护拱,隧道开挖在护拱保护下进行。由于隧道跨度较大,净空较高,为了保证边仰坡在施工与使用期间的稳定,使隧道建成后尽量恢复洞口自然景观,设计时在洞口设置了一段棚洞。隧道洞口设置超前大管棚,以保证隧道开挖的稳定与安全。隧道边、仰坡都较陡峭,为保证洞口段开挖时边坡稳定及开挖暗洞时原自然坡面稳定,在边坡面上及原自然坡面清表后根据需要采用10m长的25预应力锚杆进行防护。从而确保了隧道进洞的安全,也最大限度的保护了洞口生态环境(见图3)。

同时象鼻山隧道洞口段无论在施工期间还是使用期间均注意做好对地表水体的处理。设计要求先期施作河道的改移、加固和防护等,然后进行洞口段的开挖。在开挖过程中要求处理好施工用水与降雨的排放,防止其软化边坡坡脚的土体。

3.3施工工序设计

象鼻山隧道全线沿着陡坡坡脚,整个设计分为洞口护拱段和洞身挡墙暗挖段。整个隧道施工都是在护拱或挡墙的保护下进行了,尽可能减少了对山体的开挖,保证了施工安全,也避免了高边坡。护拱段施工时采用上下台阶法施工(见图4),施工主要步骤:①沿刷坡线开挖外侧土体;②清除坡脚表面浮土及全、强风化岩,再浇筑C15片石砼基础;③清除全、强风化岩边坡,再喷锚支护;④护拱底板及护拱浇筑;⑤上台阶开挖;⑥主洞上半部初期支护;⑦下台阶开挖;⑧主洞下半部初期支护;⑨施作主洞边墙基础;⑩施作二次衬砌。施工时严格控制炸破用炸药用量,采用小药量、多爆次、短进尺开挖,以减小振动影响。洞身挡墙暗挖段采用双侧壁导坑法开挖,先期贯通左(内侧)导洞,再进行右(外侧)导洞开挖;双侧壁导坑施工完成后,拱部采用环形导坑分步开挖,只有在拱部初期支护钢支撑完全闭合后,才能拆除侧壁导坑的内支撑,最后进行核心开挖,及时封闭仰拱,加强监测,保证施工安全。施工主要步骤(见图5):①施做右侧挡墙;②左侧导坑开挖;③左侧初期支护;④右侧导坑开挖;⑤拱部及核心土第一次开挖;⑥拱部初期支护;⑦核心土第二次开挖;⑧浇注两侧二次衬砌混凝土基础;⑨施作拱墙部二次衬砌。施工开挖总体上要求拱部采用光面爆破,边墙部采用预裂爆破,以最大限度地保护周边岩体的完整性,减小振动。

3.4支护设计

象鼻山隧道全线地质较差,岩体极其破碎,初期支护使用普通的单层锚杆稳定加固岩体效果不明显,故经过研究计算,象鼻山隧道初期支护采用了交叉D25中空预应力注浆锚杆(见图6),在实际应用中取得了良好的效果。

3.5弃渣环保设计

象鼻山隧道开挖的洞渣尽量纵向调配,优质石渣可经过加工后作为砌体材料和混凝土粗集料,或用于路基填筑。对于必须弃方的石渣必须运至全线统一的弃渣场地内,不得随意堆放。弃渣场地应根据地形、地貌,合理规划,并作好坡脚防护,设计专门的防护挡墙以确保稳定防止水土流失,工程完工后应在渣顶覆土,复耕还田或植草绿化。

3.6防排水环保设计

象鼻山隧道排水按照地下水与地面水分开引排的原则进行设计。地下水为清洁水,直接排放不会对环境造成影响,故隧道开挖后,根据各级围岩地下水的发育状况,在岩面环向布设Ω型弹簧排水管;在初期支护与防水层之间每间隔10m设置一处HC—3.5半圆软式透水管(环向),通过横向引水管,将水引入路面下方Φ10cm排水盲管排出隧道外,并可直接作为生产生活用水。同时在路面平整层下设置mF7横向盲沟以排除隧道底部渗水,横向盲沟与路面下两侧的Φ10cm盲沟连通。而清洗路面结构所产生的水为污水则由路面外侧设置的Φ10cm排水管排除隧道外,并每6m设置一处地漏将隧道清洗污水进行沉淀处理,以免对隧道外环境造成污染,危及农业及居民的用水安全。

4结语

21世纪是地下空间大开发的世纪,更是可持续发展的世纪,而隧道建设又是地下工程的重要部分,对于可持续发展来说,环境保护至关重要。在公路隧道建设中,我们必须结合隧道工程本身的特点采取相应的对策,保护好自然环境,使工程建设与环境保护同时进行,以免后患。

湖北沪蓉西高速公路象鼻山隧道现已顺利贯通,其勘察设计中的环保理念和措施取得了很好的效果。可以为今后公路隧道设计所借鉴的经验主要有以下几点:

①方案拟定上要引入环保理念,应尽可能减小对生态环境和自然景观的破坏,避免大挖大填和高边坡。

②当地形偏压严重,边坡极其陡峭时,隧道洞口段可紧贴边坡面设置护拱,隧道在护拱保护下进洞。这样可从真正意义上实现极陡地形下隧道洞口“早进洞、晚出洞、零开挖”的原则,减少了对洞口山坡及原生植被的破坏,减小了洞口边仰坡防护工程,较好的保证了边仰坡稳定。

隧道污水处理方案篇2

关键词:富水隧道,长距离,反坡排水,排水方案,设施配置

abstract:inthetunnelconstructionprocess,richwaterdrainagetunnel,especiallythelongslopedrainageistheproblemmustbesolved,intimewillbeinthewaterdischargetunnelcollection,andavoidtheconstructionprocessofthesafetyhiddendangerofwater,howtodevelopthedrainageschemeandrationalselectionofdrainageequipmentwillbekey.thispapertoguangzhounewguiyanghigh-speedrailwaydaypingShantunnel2#hydrodynamicthedrainagescheme,longslopefacilitiesallocationisexpounded,solvetheproblemtheslopedrainage,atthesametimeforthesimilartunnelconstructiondrainageprovidesreferencebasis.

Keywords:richwatertunnel,longdistance,theslopedrainage,waterdrainagescheme,facilitiesconfiguration

中图分类号:U45文献标识码:a文章编号:

一、工程概况

新建贵阳至广州客运专线天平山隧道设计为双线单洞隧道,全长14012米,最大埋深775m,共设5个斜井,为贵广铁路重点控制性工程,被列为Ⅰ级风险隧道。其中2#斜井承担正洞施工起讫里程为DK371+410~DK374+210,长2800米,沿线路方向为20‰的顺坡;2#斜井长2010米,综合纵坡12%,为单向反坡斜井。

天平山隧道日常涌水量为58300m³/d,最大涌水量为93300m³/d,主要大的涌水地段集中在2#斜井施工段,段内地下水含量较丰富,地表水补给充足,在隧道开挖过程中地表河水及沟水、地下水可能会沿断层带及节理密集带涌进隧道内,形成较大的涌水现象。

二、隧道抽排水总体方案

(一)总体安排

反坡地段采用机械排水,设置多级泵站接力排水;顺坡地段采用机械抽排和自然汇集相结合方式。

施工工作面积水采用移动式潜水泵抽至就近泵站或集水坑内,后将水经管路抽排至前一级泵站内,如此接力抽排至洞外沉淀池内处理后排放。根据现场实际情况确定泵站水仓容量按15min设计涌水量设计,并考虑施工和清淤方便综合确定;临时集水坑根据汇水段水量大小而定,设专业排水队伍进行管理和操作。

(二)反坡地段

正洞反坡地段根据出水量,设置两处泵站;斜井按650米设置一处大型泵站。采取接力方式将污水抽排至斜井泵站后,再排出洞外。

(三)顺坡地段

正洞顺坡地段采用机械抽排和自然汇集相结合的方式,该方式为:将掌子面与仰拱之间的散水汇集至集水坑,由移动式污水泵将集水坑内的污水抽排至已施作仰拱侧沟内,污水顺侧沟直接排至斜井3#泵站,最后抽排出洞外。

表1洞内排水方式

图2洞内排水系统平面示意图

三、设备选型配套

(一)选型原则

1.根据施工经验可以确定,隧道排水主要是渗水和施工用水,水质除地下水外,主要还有岩石石屑和泥浆等,同时还有喷射混凝土的回弹物,所以,除需要考虑到排除的水量外,还应考虑到排水的成分组成。

2.洞内水量是逐段递增,则在各级泵站水泵的选型上,应按排水能力递增原则自下而上递增选配。

3.各级泵站排水能力应充分配备,并有一定的储备。

(二)抽水设备型号的确定

1.在施工排水过程中,由于洞内往往均为污水,因此确定首先应选用污水污物潜水泵。

2.洞内由于各相邻泵站的汇水量相差不大,扬程相近,同时为了在施工中便于操作替换,故选用同型号的水泵。

3.工作面移动水泵,选用移动轻便的水泵,实际操作时,根据水量大小在数量上予以调整。

四、水泵配置及管径计算

(一)按日常涌水量58300m³/d的30%抽水任务作为管段内的排水任务,用以计算水泵功率(斜井内涌水量包含在内)。

p=[(ρ*g*Q*H)/3600]/1000/η/60%

式中:ρ=1000kg/m³

g=9.8m/s²

Q=(58300/24)×30%≈729m³/h

H:扬程

η:效率,按照50%考虑

管道损失考虑为60%

1.斜井泵站配置计算

H:扬程按100m计算

p=[(1000*9.8*729*100)/3600]/1000/0.5/0.6=661.5kw

水泵选择:GmZ150-100-300

此泵参数为:Q=300m³/h,H=100m,n=250kw

假设配置功率为:250kw抽水机:661.5/250≈3台

以流量大小核实:300m³/h*3=900m³/h>实际涌水量729m³/h

故,实际需要配置:斜井泵站离心式水泵5台:其中包括使用3台,备用1台,检修1台。

2.正洞泵站配置计算

涌水量各按50%计算,即729m³/h*50%≈365m³/h。

(1)贵阳端(顺坡排水):1处

水泵选择:GmZ100-24-200,2台

此泵参数为:Q=200m³/h,H=24m,n=30kw

则每小时总排水量为:200m³/h*2=400m³/h>实际涌水量365m³/h

(2)广州端(反坡排水):3处

水泵选择:GmZ100-24-200,2台

此泵参数为:Q=200m³/h,H=24m,n=30kw

则每小时总排水量为:200m³/h*2=400m³/h>实际涌水量365m³/h

(二)管径计算

D=(Q/3600/π)½*2(单位:cm)

试中:Q:流量(单位:m³/h)

D:管径(单位:cm)

1.斜井管径计算

隧道污水处理方案篇3

关键词:长大隧道、送风方式、压入式通风、辅助通风坑道

中图分类号:U45文献标识码:a

随着我国经济建设的发展和西部大开发力度的进一步加大,各项相关的基础设施建设与此同时得到了迅猛发展;而在各项基础设施建设中,作为公路建设和铁路建设很重要的一部分的隧道施工作业中,长大隧道的通风问题作为施工作业中很重要的一部分,通风效果的好坏直接会影响到整个隧道施工的空气质量,进而影响到各个作业面施工人员的人体健康,而通风方案的选择是影响通风效果好环的直接决定因素。目前我国公路隧道的施工更多的是采用新奥法进行的,开挖基本上仍然采用钻爆法,出渣多采用无轨运输。在隧道施工中,对于短隧道而言,通常可采取自然风来解决洞内施工环境问题,而对于长大隧道而言,施工通风就是一项必须着重解决的问题。

西山隧道右线隧道长14935米,左线隧道长15075米,我标段隧道左洞长7110米(ZK7+550~ZK14+580)、右洞长7030米(YK7+550~YK14+660),隧道设计为分离式,左,右洞中心间距55米。原设计为解决运营通风和施工需要,在线路左侧设2号斜井,与左洞交于ZK10+079处,斜井设计坡度为25°;在右洞左侧35米、两洞之间设2号竖井。针对该隧道的实际情况,施工中采取了增设缓坡斜井的方案,斜井全长1130m,与右洞交于YK9+500处,最大坡度12.5%,采用双车道无轨运输。

2号竖井位于右洞YK10+300左侧35m处,设计深度156.8米,断面为圆形,衬砌后直径为8.2米。竖井中部设计为0.3m厚钢筋砼隔板,将竖井分隔为进、出风道,在底部设送风道和排风道与右洞联通。

一、存在的问题

西山隧道施工采用新奥法施工,掌子面开挖施工采用钻爆施工,采用无轨运输进行出渣。隧道施工中,洞内有害气体的来源主要有钻眼粉尘、爆破烟尘、运输车辆的尾气及汽车扬尘、喷射混凝土产生的粉尘、水雾等,就现阶段施工现状看,在长大隧道施工中若没有一个好的隧道通风方案,必将存在着极大的施工质量隐患和安全隐患,处理不好的话很容易造成安全质量事故,同时还会加大动力机械设备的耗油量,造成内燃机机械燃烧不充分,产生大量有毒的一氧化碳气体,加大机械设备的磨损,降低机械设备的使用寿命。

通风质量差,必然会导致在隧道施工中空气浑浊,尤其是隧道开挖掌子面空气浑浊,光线不够明亮,将会造成隧道开挖施工中开挖工人和工程技术人员无法准确掌握隧道掌子面围岩的变化情况;一方面使我们的工程技术人员无法根据隧道围岩变化而及时调整隧道开挖支护工艺,而导致隧道塌方质量事故;另外一方面使我们的开挖工人在开挖施工中无法看清隧道顶部围岩的松动情况,而导致隧道顶部岩石下落伤人的安全事故。

同时由于隧道中的空气浑浊,使我们的隧道监测人员无法对已开挖支护成型的隧道进行准确的量测,进而使我们无法掌握隧道已开挖成型部分的围岩变化情况----甚至隧道可能已出现细微的裂缝,我们却没有掌握隧道业已变化的实际情况,造成没有对出现裂缝段的隧道进行加强支护,导致隧道坍塌和人员伤亡的安全质量事故。

另外如果隧道中的通风不够良好,空气浑浊;将会导致我们在隧道施工当中不得不进行长时间的通风,从而浪费大量的电力能源,使工程施工成本进一步加大;以单个隧道施工为例:起动一台110Kw通风机,每小时耗电量为110Kw,以一台通风机每天比最佳通风方案至少多工作8时计算,一台通风机每天电力要多消耗880Kw,按每度电0.5元计算,则每天要增加440元,每月消耗则至少增加13200.00元,则一年消耗要多增加16万元左右,尤其在当今全国性电力普遍缺乏的情况下,电力供应紧张与工程施工之间的需求矛盾进一步加大,又制约了工程施工进度,同时由于隧道通风效果不够理想,造成工程施工的人员工作效率降低,机械设备的磨损加大,机械设备的利用率降低,进一步加大工程施工成本。

二、施工通风方式

一般隧道施工通风方式主要有排风式、压入式、送排混合通风方式、利用辅助坑道通风等4中方式。

1排风式(或称吸出式)通风

该方式是将吸风口置于工作面附近,通过风机将废尘废气等有害物质吸出并排到洞外,而洞外新鲜空气则顺坑道进入洞内。这种方式的优点在于能及时排走污染物,不会污染已建洞身;缺点是必须经过较长时间工作面才能得到较多的新鲜空气,作业人员不能及早进入工作面,从而影响到下一工作循环的快速展开。

2送风式(或称压入式)通风

该种方式是将风机置于有新鲜空气的地方(一般离开洞口一定距离),通过管道直接将新鲜空气压送到工作面附近,从而将污染物排出洞外。此方式的优点是工作面能在较短的时间内得到足够的新鲜空气,有利于下一工作循环的尽早展开,从而提高工作效率,得到较高的经济效益。其缺点是:污染物从全洞断面排出,对已完洞身将造成污染,并对后续的其他作业如锚杆打设、喷浆、防水层的施作、二次砼衬砌等有很大的影响。

3送排混合通风方式

送排风方式兼有以上两种方式的优点,即有一路为压入式通风,主要作用是送入新鲜空气;另一路为排风方式,主要作用是吸出污染物,从而达到快速降尘的目的。它的缺点是必须在洞内同时铺设两路风管,在洞内狭小的空间内将会干扰施工运输、砼衬砌等其他作业的开展,同时,风管管路的续接、维护工作量大大增加。因此,一般只在隧道很长、对通风要求高以及希望加快施工进度等情况下才考虑使用。

4、辅助坑道通风

为改善隧道内通风,运输等施工条件而设置的与隧道相连的坑道包括横洞,平行导坑,斜井,竖井。

以西山隧道为列,前期施工中采用压入式通风,并增加斜井及竖井辅助坑道进行通风,在后期施工中,随着施工距离的加长,开始在施工区域增加射流风机,增加一路排风方式,为送排混合通风方式,用以改善洞内施工环境。西山特长隧道在施工中增加的斜井及竖井既增加施工工作面,同时因为工作面的增加,施工机械也相对增加,施工废气及粉尘也大大增加,为改善施工环境,在竖井位置增加压入式通风机,加之竖井自身的自然排风系统,并根据竖井及斜井的位置,合理的划分了整条隧道的施工区域,对不同的区域采用不同的施工通风方式,缩短了整条隧道的通风长度,使得每段施工区域都有其独立的通风系统,有效的改善了隧道内施工环境。

目前施工中可采用的通风方案

单线长大隧道通风方案

根据单线长大隧道的施工特点,为了不影响其他工序的施工达到最佳通风效果,一般可采用两台或两台以上的通风机进行通风(详见图1)。

在隧道洞口安装一台或两台通风机直接对隧道撑子面进行压入新鲜空气,同时在模板衬砌台车前(靠近撑子面端)安装一台射流风机将隧道撑子面的放炮后的有毒空气以及喷浆时产生的粉尘吸出隧道作业面;这样可以避免许多隧道施工在模板衬砌台车段很难排出有毒气体的缺陷,达到加快隧道内空气流动,使隧道中的有毒气体迅速排出隧道的目的。详情见下图2

在以往的单线长大隧道通风效果不好的主要原因是隧道模板衬砌台车处的通风问题不好解决,这是因为在模板衬砌台车段,模板衬砌台车就类似一块档板,大大减小了风量通过隧道的有效面积,隧道内的有毒气体在模板衬砌台车处(靠隧道撑子面一端)很易形成涡流,进而造成有毒气体,排不出去,为了解决这一难题,我们在衬砌台车前约10m处,安装一台射流风机,将模板衬砌台车处有毒气体反吸出隧道,整条隧道的主要通风方式如下图3所示:

双线长大隧道通风方案

依据隧道设计和施工的实际情况,例如隧道何处设有紧急停车带,何处设有紧急通车道等,结合现有的实践经验,我们可对隧道通风方案做了如下布局:

双线长大隧道通风方案如上图4所示,在隧道1洞口处安装两台射流通风机将洞外新鲜空气压入隧道中,若隧道开挖时,将两台通风机安装在靠近开挖掌子面最近的一个横通道,并对其余横通道进行封闭处里,不让空气相互流动,这样整条隧道通风就近似为下图5所示:

图5

若隧道过长,则在两台射流通风机及两台通风机间安装一台引风机,以增加通风效果,具体的空气流动可分解为隧道掌子面一段,另外可分解为横冲通一段,隧道掌子面一段在前文已有叙述,此处就不在重复,而隧道横通道一段空气流动具体方式如下图6:

图6

所以此种通风方式的最终结果为两条隧道开挖掌子面到离掌子面最近一条横通道段的空气都得到净化,其中一条隧道如上所述的隧道1,其空气一直保持新鲜干净,而另外一条隧道如上所述的隧道2,其空气一直较差,在长大隧道施工中,引风机的位置应当常移动(往掌子面方向移动),为了加大空气的流动,提高空气的质量,我们可以在隧道2衬砌台车,靠掌子面一端前约为10m处(类似单线长大隧道施工一样)安装一台射流风机,加大空气流动,将有毒气体迅速排出隧道2。

通风过程注意事项

隧道通风方案的关键在于通风系统的设计是否合理、风机与通风管的能力能否互相匹配。如果片面追求高效率、大风量的风机,而风管的直径小,阻风系数高,漏风严重,则决不会取得好的通风效果;另一方面,若风管直径较大,而风机风量小,风压太低,也难以保证通风能取得良好效果。

我们对风管的要求有:风阻系数低,漏风率低,合适的直径。通常风管可分为维尼龙胶布风管、镀锌薄钢板风管、玻璃钢风管等。由于玻璃钢风管、铝合金板风管造价昂贵,运输和存放困难,加工、接长不便等,因此较少采用,除在排风式(或吸出式)通风情况下必须采用刚性风管外,一般送风式(或压入式)通风全部采用维尼龙胶布风管,它具有运输存放容易和方便、接长简单(用拉链即可连接),其他施工作业时可方便地挪移等优点。

施工区域划分要合理,根据辅助通风坑道的位置,合理划分隧道施工区域,对每个施工区域采用与其相适应的、有效合理的通风方案,改善施工环境。

目前隧道施工有害气体的排放主要是施工机械产生的,内燃机械作业排除的废气量是决定隧道通风方案的关键因素,因此,在平时的日常施工中,需加强机械维护,采用有效的尾气净化技术,减少污染源至关重要。

此外,必须确保通风计划的落实,必要是配置专人负责通风设备及通风管道的日常使用、管理、检查、维修及保养工作,确保各工序正常作业,从而提高施工企业的经济效益,并保证作业面施工人员的身体健康。

参考文献:

[1]严书翰,杜谟远《隧道施工》2001年5月

[2]陈红波《隧道施工常用通风方法及风量的计算》2002年

隧道污水处理方案篇4

1.1隧道施工对水环境的保护

防止施工废水污染地表水。在隧道洞口设置沉淀池、蓄水池和小型过滤池,施工废水处理后再加以利用。当采取防排水工程措施时,注意保护自然环境。隧道内渗漏水引起地表水减少,影响当地农民的农业生产、生活用水时,对围岩采取必要的堵水措施,减少地下水的渗漏。尽量采取堵水措施,避免水位降低。在公路隧道设计规范中,隧道的防护和排水设计贯彻“以排水为主,防、排、截、堵相结合”的综合治理原则。但是为了不影响附近利用地下水和地表水单位的正常生产和生活,防排水施工时首先要注意在采取防排水措施的同时,对隧道原有地下水或者地面水不应该全部排走。地下水的下降会改变当地的自然环境,甚至出现房屋建筑物的不均匀沉降和地面开裂的现象,因此在隧道开挖过程中尽量采用注浆堵水减少地下水的流失,减轻地下水流失对洞顶生态环境的影响。隧道涌水的预防措施。主要针对可溶岩分布地段的断层破碎带及其影响带、层间滑动带、构造及岩溶裂隙发育带、可溶岩地层界线、岩性突变地段、可能存在的大型溶洞的超前探测。远距离超前探测。采用tSp203地质探测仪探测,并采用HSp声波反射法进行对比验证。主要对掌子面前方200m范围内的地质构造的位置、规模、性质进行较为详细的预报,预测岩体的完整性及岩溶和地下水发育情况。近距离超前探测。采用地质雷达,HY-303红外线探测仪,对掌子面前方30m范围内的地质情况进行较为准确的预报。确定断层破碎带、不同岩性接触带的位置,判别岩体完整性,岩溶发育规模、位置、充填情况及地下水情况等。如果掌子面前方存在发生涌水的可能性,采用预注浆的方式,防治涌水发生。在隧道洞口附近,根据地形建造小型水库,存贮大量涌水,避免涌水漫流污染地表水。

1.2隧道施工阶段空气环境的保护

公路隧道由于开挖断面较大,一般采用无轨运输,这样对施工通风提出了更高的要求。隧道内空气主要问题是施工粉尘、有害气体和洞内温度对施工工作人员的影响。为了保持洞内良好的施工环境,保护施工人员的身体健康,必须做好施工时的通风工作。根据隧道的长度安装通风设备,风机产生的噪音及隧道中废气的集中排放均应符合环保的有关规定。隧道内降尘措施。施工防尘采用水幕降尘,在距离掌子面30m外边墙两侧各放一台水幕降尘器,爆破前10min打开,放炮后30min关闭。施工过程中,在左右两侧开挖排水沟,洞内裂隙水和污水通过抽水机抽出隧洞,为减少污染,修建污水处理池,经过净化沉淀后排入水沟。隧道喷射砼采用湿喷工艺,减少粉尘产生。隧道喷射砼材料选择要求:选用普通硅酸盐水泥,细度模数大于2.5的硬质洁净砂或粗砂,粒径5mm~12mm连续级配碎(卵)石,利用洞口处理合格的水,尽量少用饮用水。喷射前,检查隧道断面尺寸,对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理,清除浮石和墙脚虚碴,并用高压水或风冲洗岩面,喷头距岩面距离以1.5m~2.0m为宜,喷头垂直喷面,喷初期支护钢架、钢筋网时,可将喷头稍加偏斜,角度大于70°,喷射路线应先边墙后拱部,分区、分段“S”形运动,喷头作连续不断的圆周运动,后一圈压前一圈1/3,螺旋状喷射。喷射砼作业采取分段、分块,先墙后拱、自下而上的顺序进行。喷射时,喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动,螺旋直径约20cm~30cm,以保证砼喷射密实。同时掌握风压、水压及喷射距离,减少回弹量。有水地段喷射砼采取如下措施:当涌水点不多时,可设导管引排水后再喷射砼;当涌水量范围较大时,可设树枝状排水导管后再喷射砼;当涌水严重时可设置泄水孔,边排水边喷砼。增加水泥用量,改变配合比,喷砼由远而近逐渐向涌水点逼近,然后在涌水点安设导管,将水引出,再向导管附近喷砼。当岩面普遍渗水时,可先喷砂浆,并加大速凝剂掺量,初喷后再按原配合比施工。当局部出水量较大时采用埋管、凿槽、树枝状排水盲沟等措施,将水引导疏出后再喷砼。在保证安全的前提下,适当提高隧道内车辆最高限速,减少车辆通过隧道的时间,减少废气滞留时间,以便减少运输车辆对隧道内空气的污染。隧道内施工人员佩戴防毒面具提高自身保护措施。隧道工人及时倒班,避免人员在洞内工作时间过长。

1.3根据围岩情况选择适宜的开挖方式,避免地表沉降

精心安排开挖施工。开挖方法宜采用双侧壁导坑先墙后拱法,拱部开挖时保留核心土,初期衬砌应紧跟开挖面施工,并妥善处理好陷穴、裂缝,以免地面水侵蚀洞体周围,造成岩体破碎带坍塌。初期支护完成后及时进行衬砌砼的浇筑。

2结语

隧道污水处理方案篇5

关键词:Gp4000滑模摊铺机改装方案选择

中图分类号:U45文献标识码:a文章编号:

水泥混凝土路面采用水泥滑模摊铺连续摊铺施工具有动态平整度好,机械控制自动化程度高,施工速度快效率高,,成形路面平整度好,密实度、强度高等优点,在混凝土主体路面施工中得到了广泛的应用。目前在隧道的水泥混凝土路面施工中,由于受到隧道结构空间及电缆沟,排污水沟等结构物的影响,滑模摊铺机难于进行一次性摊铺成型施工,根据隧道空间及路面结构尺寸,通对GHp4000性滑膜模摊铺机进行结构性的改造,对原设备部分结构装置优化与设置调整,增加机体铺助受力装置保证整机稳定性,在博深隧道水泥路面施工中实现了三车道一次性成型全幅摊铺。隧道水泥混凝土路面施工质量得到了充分有效的保证,大大的缩短了施工工期,施工效率取得了成倍提升,隧道路面施工技术得到了进一步提升,在广东省内首次实现了三车道隧道水泥路面全幅摊铺。

GHp4000水泥滑模摊铺设备的技术改造

(一)博深隧道路面概况及施工要求

博深隧道路面基本概况:

(1)博深路面1标工程量清单内共有石鼓隧道、禾荷围隧道、清林径隧道、杨岗1号、2号隧道,共计5座隧道,需采用水泥摊铺机滑模施工路面;

(2)隧道路面结构层设计由下至上分别为15CmC25水泥混凝土基层、30Cm水泥混凝土路面,路面宽度由于受到污水沟的结构尺寸影响,分别为11.25m及11.7m(设置污水沟的路面宽度较小,见图1图2);

(3)5座隧道的隧道断面外形尺寸基本一致;

隧道路面施工要求:为保证路面施工质量需采用三车道全幅一次性滑模摊铺施工。

(二)公司GHp4000滑模摊铺机技术现状

(1)Gp4000水泥滑模摊铺机由美国高马科公司生产,最大摊铺宽度可达到12m,配置传力杆自动植入装置(DBi)、中间横拉杆自动植入装置、单侧边横拉杆植入装置。

(2)Gp4000水泥滑模摊铺机整机外形结构最大宽度为13.5m,前后履带中心距离8.55m,机架宽2.9m,设备最外侧净空高度为4m.目前,该设备已拼装尺寸可施工8.5m水泥混凝土路面,同时配置了等宽的传力杆植入装置。

图1博深项目隧道断面结构图

图2博深隧道路面结构尺寸2(11.7m)

(三)使用GHp4000摊铺机隧道三车道一次性全幅施工摊铺工作基本技术要求

按照Gp4000摊铺机技术现状,结合隧道路面结构图,采用该摊铺机进行隧道水泥路面施工主要需解决如下问题:

1.进行隧道水泥路面滑模施工时,由于设备外侧及净空高度的限制,水泥摊铺机履带行走部位只能够选择在水沟盖板部分附近;

2.Gp4000水泥摊铺机整机自重约80t,履带行走位置必须有一定的结构强度,提供整机工作支撑;

3.目前,该设备行走宽度约为12.77m,不能进入隧道施工,需进行结构性的改造;

4.对隧道水泥路面的滑模施工采用一次性成型,需要满足有一定的人员配合及相关布料拌和设备配置。

(四)GHp4000滑模摊铺机改装方案的比选

方案一缩短摊铺机机架主梁长度到要求尺寸(见图3)

1.根据隧道实地测量计算,摊铺机主机架梁部分能拆卸的位置为位置1和位置2,位置1节段宽度为0.8m,位置2节段宽度为1.8m,大梁中段还有可液压伸缩节段,拆掉位置2节段,同时将伸缩段伸出需要尺寸,能满足行走尺寸进入隧道施工。

2.施工前,在路面外侧先行各施工宽度0.5m的水泥路面,作为履带行走位置,有污水沟设计的隧道,可直接行驶污水沟(污水沟为C35钢筋混凝土)。

3.按照本方案改装后,最大能一次性成型的路面宽度为:履带宽度为0.9m(包括马达护套、销键最大外形尺寸)、履带外侧与电缆沟预留0.3m转向空间、履带内侧与成型板边板预留0.5m转向空间,两侧均存在该空间需要。

按照最理想状态,整个摊铺工作空间12.7m计算,则实际一次性能成型的路面宽度为:

12.7-2*(0.9+0.3+0.5)=9.3m

方案一改装后结果分析:

该宽度比现有摊铺宽度只增加了0.8m,不能满足一次性成型路面的施工需要。

图3Gp4000改造前实物图

方案二不改变机器现有空间宽度,履带位置内移,成型板悬挂位置调整安装

1.Gp4000水泥摊铺机的履带与主机架采用铰接结构链接,将履带向内侧摆,更换撑杆及相关铰接装置,保证摊铺机的行走宽度控制在隧道现有预留宽度12.7m内。

2.施工前,在路面外侧先行各施工宽度0.5m的水泥路面,作为履带行走位置,有污水沟(宽约45Cm)设计的隧道,可直接行驶污水沟(污水沟为C35钢筋混凝土)。

3.为保证路面摊铺高度,又要保证前后履带不碰到成型板边板及方便布料(前面须满足布料后面不碰到成型板),须将履带行走装置设置与成型成型板距有一定的空间距离。须将行走结构支撑大梁加长,后履带部分大梁在拆卸DBi装置后,可能不用加长支撑梁。(见图4图5)

方案二改装后结果分析:

改装后,一次性成型宽度不受履带空间限制,按照目前成型底板的规格,可满足一次性成型施工需要。

图4Gp4000基本外形结构尺寸示意图

图5方案二改装示意图

方案比选结论:

通过改装后结果分析比较:方案二能够实现一次性成型路面,且对摊铺机本身改动较小,能比较简便的实现改装目标,可操作性强,改装后,对常规路面施工影响较小。拟采用方案二作为改装方案。

(五)采用方案二改装实施主要技术节点

1.履带加长支撑梁的设计应通过受力验算确定相关结构尺寸,以保证整机稳定性。

2.加长履带支撑梁后,对传感器找平精度有一定影响,需进行调整。

3.改装后设备不具备同步DBi施工功能,拆除DBi后,成型板的仰角需进行调整。

4.磨光板装置工作参数需重新设定。

5.中间拉杆自动植入装置位置不在设计位置上,需进一步确定施工方法。

6.加宽后,成型底板存在新旧高差,需进行调整。

7.施工过程中,所剩工作空间有限,需加强施工组织管理,并合理选择布料设备型号。

8.布料时前履带需设置挡板,防止混合料进入履带。

9.隧道口过渡段设计了DBi,其植入方式需进一步确定。

(六)具体改造装配调试

1、摊铺机行走装置的设置

(1)经测量计算,在DBi拆除后,将摊铺机的前后行走履带支撑大梁进行对调,前面的大梁设置于后面,原后面的设置于前面,成型板(10.25米)已具有足够的安装空间,履带支撑梁可以不用加长;

(2)对原螺旋布左右料挡料板进行“之字”改进(以实现向内缩进40Cm空间),使其不影响前履带的行走(缩进后基本不影响布料);

(3)根据摊铺机工作时转向的需要,摊铺机履带左右需预留一定的空间进行转向(30-50Cm),所以将左右前后履带空间宽度的设定为12.1米,此时需在主机安装时,将4条履带支撑大梁各向内侧移30Cm左右进行安装。由于改变了原履带支撑梁安装设置,所以其整机受力也受到影响;为保证其整机工作安全稳定,将原支撑梁铰接固定横拉杆设计加大一级,以保证整机的稳定性;

2、成型板左右挡板预留摊铺面的处理装置

在施工中为保证左右边板不对成型行走带及排污水沟边造成碰撞破坏,左右边板需各预留0.15米左右的空间,此摊铺面在摊铺时可实现布料,但未能振捣和成型。为保证此处混凝土的捣实度,摊铺机上增设一台5.5Kw的小型汽油发电机,在左右边板预留摊铺处各安装1台1.5Kw小型电动振动棒进行振捣,抹面修边工作有人工进行处理。

3、摊铺机成型板宽度的确定及装配

博深隧道路面项目结构尺寸为路面结构尺寸为11.7和11.25米,摊铺机行走履带一边行走于排污沟(0.45米),一边行走于预浇混凝土路面行走带(0.5米),成型板左右边板厚度(0.15*2),在施工中为保证左右边板不对成型行走带排污水沟边造成破坏,左右各预留0.15米左右的空间,成型板的合理装机设置摊铺宽度为10.25米。

11.7(11.25)-0.5-0.15*2-(左右边板预留空间)≈10.25(米)

主要装配要求:

(1)成型板进行拼装前对每一块拼装块进行表面打磨,以保证拼接整体的平直,保证成型路面的平整;

(2)确定各拼装模块的顺序;

(3)确定振动棒的数量及预埋深度(每0.50米一条8-10公分);

(4)成型板各结构件的安装调整。

4、中间拉杆DBt自动植入装置的改装设置

路面设计要求在的路面纵切缝处设置中间拉杠,由于原DBt装置设置于DBi机架上,在中间拉干得植入的实际工作过程中,此时摊铺机在继续摊铺行走,DBt装置工相对已成型路面是静止的。所以在DBi装置拆除后,DBt装置需重新设置。根据以往路面DBt植入拉杆的经验效果,DBt设置于成型路面的后端,由于路面已经成型混凝土已经捣实,具有一定的强度,DBt易出现难于将拉杆植入现象,另外该方法对路面平整度也有一定的影响。为保证拉杆植入的稳定有效,对DBt装置进行改造,重新进行结构上的改进加固利于安装防护,加装编码控制器进行测距计量,实现自动植入控制(每0.7米植入一次),将DBt设置于摊铺机螺旋布料器的前端,设置植入深度在12Cm(在振捣后可达15Cm,符合规范要求)。

5、改造后整机的安装调试

(1)首先主机以普通路面摊铺装配方法装配

将摊铺机的前后行走履带支撑大梁进行对调,前面的大梁设置于后面,原后面的设置于前面,安装后个履带支撑大梁与主机机架水平面内成垂直固定状态,并将履带装配好,调整行走自动控制导向机构,确保4履带行走控制的有效性;

(2)主机与成型板悬挂对接

由于前后履带支撑梁已调换,需将成型板悬挂机构安装向前移80Cm(悬挂架有预留安装孔)。成型板悬挂固定安装时注意确保对接中线控制。

(3)中间拉杆DBt自动植入装置的安装;

设置安装2套DBt自动植入装置,分别设置安装于路面纵缝处,DBt低部与成型板低板在同一平面相持平为基准,安装固定于主机架和螺旋支撑梁;

(4)行走履带支撑梁的内移及磨光板装置的安装

成型板悬挂安装好后,将整机高度降至成型板与地面水平垫木持平受力,使用支撑座将一边主机梁支撑好,提升收起此梁处行走履带,调整履带梁固定铰接结构将履带支撑梁向内移30Cm左右(调整好后注意锁紧防止松动,)。其他3套履带支撑梁调整同上(同组履带两外侧宽度控制在12.1米左右)。行走履带支撑梁的内移调试好后进行磨光板装置的安装及初步磨光行程调整(1.3米左右)。

(5)整机调试

使用拉线法进行成型板平整性调整,成型板水平性调整,调整振动棒工作振动深度(8-10Cm)及频率(9000HZ),调整夯平梁板行程(下夯控制在6-8mm)检测方向行走控制传感器及标高控制调整标高控制灵敏度(调整在第4挡位),中间拉杆DBt自动植入装置的调整设置,磨光板装置工作参数复核校正设定。整机其他电器电路液压系统调整。

(七)施工实施方案

1、摊铺机准备

改装后摊铺机的行走履带端外宽度约12.m,成型板装机宽度为10.25m,可在隧道内行驶。根据隧道内面层宽度的不同,施工情况分为如下两种:

(1)有污水沟隧道,摊铺宽度11.25m,摊铺机履带一边行走于污水沟上,另一边需提前浇筑约50cm宽面层,供摊铺机行走,摊铺宽度约10.7m。

(2)无污水沟隧道,摊铺宽度11.70m,隧道两侧均需提前浇筑约50cm面层,供摊铺机行走,摊铺宽度约10.7m。

(3)施工前需对隧道内工作面进行了全面的清洁,洞口的三道缩缝传力杆采用钢筋支架提前固定好;端模板、手持振捣棒、发电机、照明设备及工作桥等小型工具全部运至摊铺工作面并摆放就位;准确测量摊铺机底板高程、横坡度和拱度,将传感器挂到拉线上,并检查传感器的灵敏度,调整水平传感器立柱高度,同时,调整好摊铺机机架前后的水平度。摊铺机挂线自动行走,返回校核,确保所有参数准确无误,摊铺试机运转正常并移机就位准备摊铺。

2、混凝土布料

摊铺水泥混凝土面层时,设置一名专人指挥车辆卸料。料车按指定位置卸好混凝土后,由挖掘机辅助布料,使其大致平整和均匀,减小摊铺机行驶阻力,以确保施工的连续性。摊铺机前的堆料应略高于设计标高,不得缺料,机前缺料用人工补充送料。尽量保持供料与摊铺速度协调一致。

3混凝土摊铺

(1)在开始摊铺的5m之内,对所摊出的路面标高、横坡度等技术参数进行测量复核。机手应根据测量结果及时微调摊铺机传感器、成型板、磨光板的压力及边缘位置。从摊铺机起步—调整—正常摊铺,应在10m内完成。摊铺效果达到要求的各种参数设置应锁定保护起来,不允许非机手更改。

(2)在摊铺过程中,机手应随时调整松方高度控制板进料位置,开始应略设高些,以保证进料,正常应保持振捣仓内砂浆料位高于振捣棒10cm左右,以利于振动仓内混凝土中的气泡受振动彻底放掉。摊铺机正常摊铺速度为1m/min;振捣频率可在6000rpm~11000rpm之间调整,一般采用9000rpm左右。应防止混凝土过振或漏振。同时,机手应根据新拌混凝土的稠度大小,调整摊铺的速度和振捣频率。当新拌混凝土显得偏稀时,应适当降低频率,加快摊铺速度,最快摊铺速度控制在1.5~2m/min之间,最大不得超过2m/min,最小振捣频率不得小于6000rpm;当新拌混凝土偏干时,应提高振捣频率,最大11000rpm,并减慢摊铺速度,最小摊铺速度宜控制在0.5-1m/min;摊铺机起步时,应先开启振捣棒再进行。摊铺机离开工作面后,应立即关闭振捣棒。摊铺过程中要经常检查振捣棒的工作情况。

(3)若新拌混凝土供应不上,或出现机械故障,停机等待时间不得超过当时气温下新拌混凝土的初凝时间。在此时间内,应每隔15min开动振捣棒3min。超过此时间,应将摊铺机开出摊铺面,并做施工缝。供料正常后,重新起步摊铺。

(4)摊铺结束时,必须及时着手做下面两项工作。

①将摊铺机驾离工作面,升起机架,用水冲洗干净粘附的混凝土,已结硬在摊铺机上的混凝土,要轻敲打掉,防止损坏摊铺机。清理干净后,对与混凝土接触的机件喷涂机油或擦干防锈。

②设置横向施工缝。施工时,应将从摊铺机振动仓内脱出的厚砂浆铲除丢弃。设置施工缝端模,并用水准仪测量控制好面板高程和横坡,以利于下次摊铺时能紧接着施工缝开始摊铺。

(八)博深项目隧道路面三车道全幅施工摊铺试验段检测结果

(1)7天抗折强度5.36mpa,抗压强度49.6mpa;

(2)标高结果见下表

实测标高30个点,26个点在±1cm范围内,标高控制良好

(3)平整度检测结果:

路面平整度控制良好,符合规范要求。

现场取芯,芯样完整,混凝土振捣密实,气泡较少,厚度满足规范要求。

根据实际检测结果,各方面指标均符合规范要求,施工效果良好,整机的改造合理可靠。

三、三车道隧道路面全幅摊铺施工技术优点

(1)隧道路面采用三车道全幅一次性成型摊铺减少了循环作业时间,大大的提高了生产效率;

(2)采用三车道全幅摊铺施工技术,隧道路面的密实均匀度、平整度及行车舒适性得到了保证,确保了施工质量。

(3)采用三车道全幅摊铺施工技术,大大的缩短了施工工期,有利于项目总体施工组织。

(4)采用三车道全幅摊铺施工技术提高生产效率,与隧道路面分次(3次)摊铺比较平均每公里可约5万元以上成本,创造了很好的经济效益。

隧道污水处理方案篇6

隧道原设计4座辅助坑道洞口位置均不太理想,尤其是2#、4#横洞,设计位置位于雅江峡谷高边坡处,坡度在60°以上,与对岸公路高差达70m左右,大多数地方为岩石,需爆破施工,便道施工难度极大且无临建场地。进场后项目部组织人员多次进行现场踏勘,经多次论证,对洞口位置进行优化,调整至雅江左岸平台上。根据与设计沟通,2#、4#横洞作为永久通风坑道,横洞位置的调整亦能满足运营通风需要,设计同意进行变更。通过洞口位置的优化,解决了临建场地问题,合理划分了施工段落;减少了一座便桥的修建,节约了投资。仅便道一项,比原设计洞口位置需修建的便道节约工期2个月,且减少了费用及对环境的破坏。在2#、3#横洞间平台修建碎石场,破碎隧道弃碴,经检验合格,供拌和站使用,既解决了弃碴占地问题,又降低了地材成本,为企业创造了经济效益。

2进尺及工序循环改进

特长隧道的快速施工是确保工期及效益的关键因素。隧道掘进进度关键在于开挖进尺及循环工序衔接。在对盆因拉隧道各工点围岩情况进行仔细分析研究后,确定合理的爆破方案,并在施工中不断改进,使每循环进尺由原来的2m左右提高到2.8m以上。在抓好爆破方案,提高每循环进尺的同时,重点是施工工序的衔接问题。一方面,保证配备足够的施工人员及机械设备,做好后勤保障工作;另一方面抓好开挖与其他工序间的协调工作。单线隧道,工序循环这道特殊“工序”非常关键。车辆调度、台车行走、管线铺设、通风排烟各道工序间相互制约,必须准确合理安排作业时间,如出碴过程中,其余工序基本停滞,只有在开挖钻孔的4.5h内可以进行仰拱开挖浇筑、铺挂防水板、行走台车、封堵头模板等工序。每月考虑有2d影响因素(超前地质预报、围岩量测等),按每月实际工作28d计算,每4个开挖循环进行一次初支(12h),即平均每循环为12×5/4=15h;在初支施工期间安排二衬浇筑作业。开挖每循环进尺按2.8m计算,月进尺为:2.8×24×28/15=125.4m。施工中采用水压爆破等工艺,控制好光爆,确保围岩安全、不掉块,否则在施工中必须及时调整方案,对破碎围岩及时进行支护。

3单线隧道运输方案

3.1机械及洞室尺寸受隧道断面净空限制,出碴时恰好仅能同时容纳1台装载机和1台自卸车并排作业,衬砌完地段仅能容纳1台车辆通行,无法错车,且无法掉头,若单趟运输,时间太长,必需在适当的位置设置会车带,确保自卸车能相互错车。考虑本隧道综合洞室较多,单侧60m有一小避车洞,每单侧420m、双侧210m有一大避车洞,全隧道有锚段8处,风机段3处。其中风机段和未衬砌的锚段可以直接利用作为会车带,风机段可作为机械会车、调头地带。另外,为减少倒车长度,间隔110m将小避车洞改为扩大的大避车洞,此法虽然增加了一些开挖及衬砌成本,但有效地降低了车辆倒车困难及燃油浪费,出碴时间减少,有效提高了工作效率,经济比选是可行的。根据以上尺寸计算,大避车洞宽度能满足要求,但高度及深度不够,利用大避车洞室会车调头需采取一些措施:(1)将大避车洞加深至6.0m,二衬后净宽调整为5m,开挖高度增加0.5m;(2)大避车洞室开挖底应与仰拱填充面(内轨顶下51.5cm)高度一致;(3)大避车洞洞室铺底及衬砌最后施作,一般在距掌子面500m左右后可以利用第二部台车施工二衬时同时施作;(4)靠近洞室侧的风管、水管埋在仰拱填充砼中,在施工时应在风水管接头处采用土工布包裹,避免砼浆液流入风水管中,堵塞风水管;(5)通风带必须悬挂在隧道拱顶。

3.2出碴行车调度方案出碴作业时,按4台自卸车考虑。1#自卸车在掌子面装碴,2#自卸车停放在二衬与掌子面之间的扩大洞室处,或停靠在会车洞室内,3#车在洞口待命,4#车去往弃渣场的路上。

3.3衬砌施工调度方案二衬砼罐车则选用就近的会车洞室进行会车掉头,具体方案类似出碴调度。将泵车放置于大避车洞另一侧,紧靠边墙,砼罐车可以在此大避车洞内掉头,并在此浇筑混凝土。泵车位置可以200m不移动,待二衬施工至下一个避车洞位置时,再将泵车移至该处。盆因拉隧道各口施工段落较长(一般大于1000m),受施工干扰影响,二衬滞后较多,但受安全步距要求影响,二衬必须及时跟进,这就需要跳衬,隧道内一般为2部台车,第1部台车施工时将大避车洞处二衬空出1~2板长度,由第2部台车进行施工。施工段落较短时,一般不影响总工期,跳衬段落在紧跟掌子面开挖施工完成后返回施工空缺段落。

4隧道施工通风方案

盆因拉隧道属高原特长隧道,各施工洞口掘进距离均较长,施工通风较复杂,通过与兰州交通大学合作,将高原特长隧道通风作为专项课题进行研究,改进了通风方案,确保了隧道内的通风效果。在隧道施工过程中,由于钻眼、爆破、装碴、喷射混凝土、运输车尾气以及开挖时地层释放出的有害气体等因素,使得隧道内空气十分污浊,严重影响人体的健康[1]。由于海拔高度影响及隧道断面对导风筒的限制,依据隧道长度对新鲜空气的要求,考虑高原气压影响,通过对风量、风机风压、风机功率等的计算,选用"旋式通风机SDF-no13/132kw×2风机,该风机有3个档位,分别为:低速2×22kw,中速2×45kw,高速2×132kw,可以随着隧道进尺情况逐步提高档位。配套直径为1.5m的pVC增强维纶布制成的柔性送压式导风筒,结构采用完全封闭形式,连接风机段30m采用钢制宽边篷圈,篷圈间距为0.3mm。风管节长20~50m,减少接头个数,保证风管,降低漏风量和总阻力。风机放置在距洞口20m处,以避免从洞口排出的废气进入通风机形成“循环风”。(1)1#斜井安装1台风机压入使用,污染气体自然排出。进口较短,只有237m,进口贯通后污染气体可以从进口直接排出。(2)3座横洞在横洞段施工过程中安装1台风机压入使用,根据进度不断加长导风筒,在横洞段只需压入新鲜空气即可满足施工要求;当掘进到正洞向两个方向施工时,在横洞口增加1台通风机,2台风机配套2条导风筒向两个施工面送风。如果污染气体改变流动方向(正洞与横洞转弯处),而流速缓慢时,主洞内二衬台车掌子面方向端及靠近掌子面附近处各安装1台射流风机,二衬台车洞口方向端间隔500m安装1台射流风机,选用接力方式强迫和加大流动速度,排出污染气体。射流风机采用SDSno10/30kw型,其流量为27m3/s,风速30m/s,掘进主洞风机可完成压入长度1335m+2084m(即横洞长+主洞施工长度)。(3)出口安装1台风机,压入使用即可,长度大于1000m时,通风能力降低,间隔300~500m增加射流风机辅助排烟。现场试验显示,采用该方案后,隧道内目前采用的通风方式基本能满足当前掘进长度通风要求,各项指标均符合《铁路隧道工程施工技术指南》(tZ204-2008)[2]15.1.1条等相关职业健康及安全标准要求。盆因拉隧道采用大功率风机,配合射流风机接力通风,取得了较好的效果。

5总结

隧道污水处理方案篇7

关键词:高速公路;环境;保护;措施

由于山区多数为崇山峻岭,沟壑纵横,其地形、地质、水文、气候条件十分复杂,要修建高速公路必然是“高填深挖、逢沟架桥、遇山钻洞”,这些工程必然破坏山区原有的植被和地形,从而引发水土流失。此外,由于山区高速公路线型指标偏低、桥隧所占比例大,对营运环境造成不利的影响。本文就高速公路环境保护与生态和营运环境的创建提出探讨,以便更好地建设山区高速公路,实现可持续发展。

一、山区高速公路建设的特点

①地质、水文、气候条件复杂:山区是地质构造运动活动区,其地质条件一般较为复杂,地质病害多,常见的有滑坡、泥石流、崩塌、岩堆、顺层、岩溶、岩溶天坑等地质病害;水文方面存在着地下暗河、承压水、岩溶水等不良水文地质;山区气候复杂、变化大,雾多、湿重,还存在着冰冻、大暴雨、连阴雨、冰雹、大风等灾害性气候;②高填深切路基较普遍:由于山区沟壑纵横交错、地势起伏大、坡面陡峻,不利于路线的布设,不可避免产生高填深切路段;③隧道设置多:高速公路技术指标要求高,要克服地形高差的影响,隧道设置一般较多,且长大隧道所占比例较大;④桥梁所占比例较大,高架桥数量较多;

二、对生态环境可能产生的影响

山区高速公路建设的上述特点,造成了公路建设对周边环境的影响较大,其营运安全与舒适环境较差,现分述如下:

(一)对自然环境的影响

1、路基高填深切与爆破作业改变了周围岩土的应力状态,影响山体的稳定,特别是路基所经过的顺层、滑坡体地段,很有可能出现岩土失去平衡而发生滑坡、崩塌等地质病害;

2、隧道的弃渣不当有可能引发泥石流、滑坡等灾害:山区高速公路隧道所占比例较大,其弃渣量也很大,每公里隧道开挖(双洞)约有弃渣140000立方米,若对弃渣不加以控制,施工过程中随意地将这些废渣就近弃之于沟谷或荒坡上,将会造成河谷雍水,加大对荒坡的压力,若河谷与荒坡有滑坡、顺层等地质病害,将可能导致大的滑坡发生。三峡大坝蓄水致使秭归县某山体诱发大的滑坡事件应当引起警示。

3、隧道开挖可能改变水资源的状态:隧道开挖可能导致原封闭于山体内的承压水释放出来,打破了原地下水的平衡状态,可能引起地表沉陷,在岩溶地区由于地表水与地下水贯通的可能性大,如隧道将地下水导出后将会引起地表水的枯竭,影响当地群众的生产生活;

4、桥梁基础在不良地质区开挖可能诱发地质灾害,地质灾害发生对桥梁的安全也会造成极大的危害;

5、废水、废气造成对环境的污染:由于山区公路隧道多,废水、废气污染较之平原、丘陵地区严重,废水污染除沿线各收费站点、服务区、停车区排出的污水外还有来自隧道内消防等产生的废水;废气污染主要发生在隧道内,汽车途经隧道时所排出的一氧化碳、煤烟、铝、磷化物、硫等有害物质因为扩散慢对隧道内维护、救援和司乘人员造成危害,对处于隧道进出口附近的居民也可能造成影响;

(二)营运环境存在的主要问题

1、山区高速公路隧道所占比例大,特别是长大隧道或隧道群,其隧道内噪声及视野的局限给司乘人员不舒适感,对安全也造成一定的影响。隧道内汽车排放的尾气因得不到及时的扩散,Co等有毒气体超过一定的浓度后将损害司乘人员及公路管护人员的身体健康;

2、山区高速公路路线指标较低,长、大纵坡与小半径不可避免,一般重车、超重车行驶在长、大纵坡下坡路段时,司机一般对刹车洒水降温,气候寒冷时刹车水洒落至路面结冰后,对高速行驶的车辆安全将产生不极大的危害;另外,小半径弯道也影响着高速行驶的车辆行车安全,特别是在两相邻路段弯道相差较大情况下,更容易出现安全事故;

3、山区气候多变,雨、雪、雾、冰冻在不同的高程路段或不同的位置,其情况有可能发生变化,如高架桥与隧道进出口处由于处于风口,其温度较之其它路段温降幅度大,在其它路段尚未冰冻时此处已出现冰冻,在高程不同位置也会有此类情况的发生,由于山区气候情况的差别,导致道路运行状况不连续,司机因判断不足可能导致驾驶失控;

三、环境保护与创建的措施与对策

(一)把好公路环境设计关

环境保护要贯彻以人为本、保护优先、治理为辅、再生结合的原则,在公路建设中必须超前考虑,将环保工作贯彻于设计之中,切实把好工程设计这一关键环节。在山区高速公路设计中环境保护与创建中应重点抓好以下工作:

1、自然环境的保护

(1)路线的选择要“地形选线”、“地质选线”与“环保选线”的设计原则,三者互为条件、有机结合,有利于减少路基填挖,窥避地质灾害,保护自然环境,创建优美的公路营运环境;

(2)路基设计应视地形、地质情况合理选取断面型式,避免大填大挖。在山坡陡峭的坡面尽可能采用半路半桥或路基分幅型式,减少路基土石方的挖填空;路基的石方开炸应进行科学爆破,尽量减少对岩体的扰动;路基深挖地段应根据路基边坡的稳定情况采取不同的防护形式,对于顺层、滑坡等不良地质地段应对边坡稳定性进行定性与定理的分析,确定边坡的防护形式,应把工程防护和生物防护结合起来,并尽可能减少工程防护;路堑的边坡建议不拘于相同的坡比,应根据具体的情况作适当的调整,对于开挖边坡地段为荒山荒地时,应尽可能降低边坡坡度,有利于进行生物防护,减少或取消工程防护,既可减少工程造价又可最大限度的恢复原始地貌;

(3)隧道洞口设置要遵循“早进晚出”的原则,尽可能与自然保持一致,减少对山体的切割;隧道选线应充分考虑水文地质情况,通过钻探、物探等多种形式超前探明地下水联通及流通情况,对影响环保、人畜用水的隧道,宜贯彻“以堵为主、限量排水”的原则对隧道内涌水进行治理,确保隧道开挖不影响当地群众生产生活,不影响山体的稳定,不影响工程的安全;

(4)桥梁要视地质情况选取合理桥型和基础以及施工工艺,避免地质灾害的发生,当桥基位于山体完整性、稳定性差的斜坡上时,应斜坡的稳定性进行分析研究。如桥基位于顺层坡面时,应选择对坡面扰动小的桥基型式,桥基的开挖或钻孔应选用对坡面振动小的施工工艺;

2、生态环境与营运环境的创建

(1)生态环境的创建:山区高速公路所能利用的地形往往是当地群从赖以生存的宝地,在设计中,应尽可能减少占用耕地,和充分利用隧道、路基的废方为群众造地,要结合当地的规划,对弃渣场的位置、规模、地形、地质、排水、挡护、绿化、及复耕等方面进行全面设计,做到变废为宝,变害为利;

(2)营运环境的创建:由于地形地质条件复杂,公路线型难以达到理想的水平,小半径、长大纵坡不可避免。加之高速公路重车比例大,山区气候条件复杂,驾驶员操作失误等多方原因,极容易引发交通事故。因此,创造山区高速公路良好的运营环境十分必要,对以下几个方面应引起足够的重视:①要设计完善的引导标致、警示标致与禁令标致,引起驾驶员的注意;②长、大纵坡下坡路段应考虑安全避险车道;③公路设计除平、纵、横立体线形外,尚需引入“时间”要素,形成顺畅、连续和可知性的优美三维空间;对连续下坡路段平曲线半径不宜过小,应控制在600米以上;④应对长、大纵坡路段的路面抗滑进行研究,确定路面的结构形式;⑤长大隧道设计中,应以司乘人员的安全、舒适为目标,其线型不宜设置过长的直线段,以减少司机因注意力降低而渐渐不觉得加速所带来的风险。同时有必要采取变化的灯光或投影景观等措施消除司乘人员在隧道内运行时因视野局限所带来的烦躁和单调感。⑥有必要对山区高速公路营运安全环境进行综合研究,确定合理的安全技术指标。

要创建优美的公路环境,一是要把周边环境与公路线型相结合,与动中观景相协调。静止观察的美景,在高速的车上观察可能会让人眼花缭乱,甚至有头晕之感,必须通过三维动画设计出动态的景观环境;二是要考虑隧道中噪声、废气及视野的局限给司乘人员不良的影响,特别是长大隧道与隧道群带来的不舒适感,建议尽可能少设隧道,对隧道中路面应进行降噪设计,减少或降低噪声源的噪声能量;对长隧和隧道群应进行隧道内景观设计研究,要充分利用现代的光电技术创建隧道景观,达到能在洞中见景又能实现景观引导视线的目的;三是路基边坡的防护、绿化及隧道进口的设计应有特色,富于变化;四是路基、桥梁、隧道应与地形相协调,左、右两幅路基应有分幅的变化,实现分与合的巧妙的结合,消除行车的单调感。

(二)把好环境保护与创建实施关

搞好环境保护与创建的关键在于设计,抓实施是搞好该项工作的重点。在以住的公路建设中,对环境保护工作强调多,具体抓得不细,责任不明确,约束机制不力,没有环保管理专班,基本上是兼职管理。在以后的公路建设中应完善管理机构和管理措施,重点抓好以下几方面的工作:

(1)加强合同管理,强化环境保护与创建责任:施工单位主要是以创造利润为目的,环境保护与创建意识一般较淡薄,业主必须在承包合同条款中明确环保的具体内容与有关的责任,形成约束机制;

(2)制定环境保护与创建行动计划:在工程尚未动工之前,按照设计要求制定明确的实施计划,以此指导工程施工。如在不稳定山体上爆破石方时,应明确爆破方式及相关的规定要求,实行科学爆破,避免扰动山体;在路基清除表土时,应要求施工单位对地表沃土集中存放,用于取、弃土场复耕;

(3)成立环保管理专班:业主、承包商及监理单位应安排足够数量的环保管理人员,成立环保专班,建立管理制度及管理措施,明确职责和义务,对环保工作进行动态的管理;

(4)加强环保工作检查:要适时的开展环保工作检查,及时予以纠正环保工作中存在的问题,不能以环保验收代替管理,避免造成难以弥补甚至无法弥补的缺陷。如:在弃土不及时处理防排水问题,以致无法恢复水土流失后造成其它土地沙化。有些施工单位在路基及取土场清表时,对表面壤土随意弃放,以致在取弃土场复耕时难于找到适合耕种的壤土;

(三)把好生态环境创建关

在保护自然生态环境的同时,要以人为本创建设环境,优美与安全营运环境可由公路建设单位要求设计部门完成,而生态环境的创建则需要地方政府、设计单位与施工单位及相关部门的密切配合,存在着较多的组织、协调、管理工作,建议重点抓好以下方面的工作:

①要树立把握公路建设契机创建生态环境的意识。在以往的公路建设中,建设单位只是从环保出发对公路取、弃土石方案提出原则性的要求,基本上由施工单位从有利于自身利益出发确定取弃土石方案,对利用废弃的土石方创建新的生态环境考虑较少。而地方政府对此基本上不予关心。但实际上公路建设大量土石方的取、弃在对自然环境造成影响时也对创建环境带来了很好的机会,可取土蓄水、弃土造地,是变废为宝、变害为利、造福子孙后代的大事,应当引起有关方面的高度重视;②科学规划,共商创建。公路建设单位应与当地政府及相关部门沟通有关创建情况,地方政府应组织有关部门积极与公路建设单位配合,共同商定取、弃土石的方案。对在创建设生态环境时可能增加的工程费用,地方政策应从长计议,组织必要的人力、财力抓住公路建设的契机创建生态环境;③精心设计,严格实施。设计部门在结合地方规划设计取弃土石方案时,应综合考虑地质、水文、挡护等情况,做到不造成水土流失,不诱发地质灾害。在实施过程中,建设单位应责成施工单位严格按照设计方案的要求取、弃土石。

(四)把好环保监控关

1、环境污染监控:除对沿线收费站、停车区、服务区及隧道内污水和噪声污染进行监控外,更重要的是要对隧道内受污染的空气进行监控,汽车排放的co是一种无色、无味而人体感觉器官又不能分辨的毒性较强的气体,对隧道内该气体超过人体的承受能力时应实行自动报警控制;

2、营运安全监控:山区高速公路营运安全受多方面的影响,必须对有关方面监控,应对雾区的分布、路段的冰冻情况、隧道内火灾等情况及时提供信息,让驾驶员预知前进方向的道路状况,以便提前采取相应的处理措施;

3、工程安全监控:山区高速公路高、陡边坡较为多,顺层、泥石流、滑坡等地质病害较普遍,应对影响路基稳定和危及桥梁、隧道安全的隐患建立信息化管理,掌握工程安全动态,以便及时采取有关保护措施,避免重大事故的发生。

隧道污水处理方案篇8

关键词:隧道工程;突水突泥;灾害;技术

规避隧道工程灾害发生,及时控制地面塌陷和沉降导致突水突泥问题,以及减免水资源损失、防治地下水污染和熔岩破损问题,都是需要当前隧道施工行业专家亟待解决问题,要能够系统的对于隧道熔岩突水突泥机理分析,熔岩地质灾害发生时候要及时做好相应灾害处理措施。

一、隧道突水突泥灾害处理方案

1、对于隧道突水突泥灾害处理,要灵活的根据国家相关条例制定相应的处理措施,有条不紊的对于灾害及时处理,防治灾害二次发生,在隧道突水突泥灾害研究中,应该将重点施工放在生产管理和地质灾害探测方面,充分认识到地质灾害的成因,这样才能很好保证隧道工程建设顺利。要对于突水突泥灾害做到对于人员立即撤离工作,清点人数后把详细情况上报上级部门,确保人员安全前提下进行机械设备转移工作,快速断电处理,保证安全情况下对于突水突泥问题进行及时查明原因,然后恢复照明设施。

2、成立隧道突水突泥灾害处理小组,组织人员实现对于灾害成因、规模和性质调查工作,仔细分析有效针对突水突泥问题及时处理,防止灾害发生保证施工人员安全,在巨大隧道建设工程中要实现突水突泥事故处理,在实践基础上要按照疏导主要方式,堵排为次要方式。如果地下水可溶岩和非可溶岩接触,就会导致断层破碎问题,为了更好保证灾害发生,对于灾害进行防水处理,分析实际情况同时要做好一定堵排工作,最大限度保证灾害危害程度,为隧道建筑做好一定保护工作,合理保证经济效益。

3、对于隧道处理中突水突泥灾害形式多种多样,处理方法也不断改变,根据实际施工措施和地质灾害发生情况,需要及时采取技术手段对于地质灾害进行预防和处理。同时做好相应的注浆、封堵和疏导工作,对于灾害的处理要及时有效,在空间和时间上及时合理及时安排好应激处理方案,提高处理效果,针对施工中岩溶空洞和岩溶突水灾害的突发问题,要及时进行排查工作,对于特大型溶洞地质要进行雷达检测模式,及时反射地震中超前探测,保证红外线探测能够及时进如溶洞,保证隧道开挖工作能够顺利进行。

二、隧道突水突泥灾害案例分析

1、某隧道位于广西,全长有一千六百多米,施工中由于出口端单向崛进,洞口的距掌子面积约是584米,设计围岩为无等级,主要地质组成是砂质泥岩、灰黑色页岩和硅质岩夹页岩,隧道总深度是一百四十米,在DK320到220地方发生突水突泥灾害,其左侧有大量填充物,水不断涌入到隧道中,黄泥沙总共有六千米,突水突泥发生后,隧道口形成了一个正大石块造成堵塞问题。

2、首先清除了施工在DK320到220地方的淤泥,疏通了中心排水,使得水流先畅通,集中了水流,在上下台阶开挖集中排水沟渠,使得掌子面涌水,很好保护了拱墙不会受到积水侵泡。同时对于隧道结构物中污泥进行清洗和冲洗,恢复施工中二衫,另外对于原始初期支护进行加固处理措施,对于增加拱架地方及时处理排淤工作。

3、对于掌子面做好清理和支护措施,对于溶腔口松散的地方做好相应固结和反压处理,如果溶腔口没有清理干净,需要连续观测稳定周围岩石,全面保证突水突泥不会对于隧道造成严重破坏。加强初期支护和掌子面封闭,和对于周围岩石进行帷幕注浆加固处理,同时还要进一步对于空洞走向分布处理,对于空洞详细分布详细勘察制定合理处理方案,及时完成空洞对于掌子面_挖工作。

三、隧道工程突水突泥灾害处理技术方案

1、淤泥处理和排水是最主要方案,突水突泥属于一定流动性质的灾害,直接清理会形成一定安全隐患,需要首选一个地方进行横向挡土墙处理,然后分布挖除前方突水突泥堆积体,在及时更换洞渣,然后避免因为失衡导致突水突泥问题扩大。另外对于疏通洞内两侧实现很好排水处理,使得水流更加通常,保证台阶拱墙能够不会受到积水侵蚀,对于结构物有污泥的部分要做好清水冲洗工作。

2、做好突水突泥加固和原始初期支护加强工作,对于突水突泥表面实现铺设钢筋网片,通过焊接使得钢筋网片能够练成一个整片,然后及时固化处理封闭,对于混凝土加固后进行很好的导管施工,沿着隧道中心无缝钢管进行注浆。对于突水突泥体进行检测,如果注浆内部没有明显的打孔,需要检测钻孔附近导管,加强对于原始出支段注浆,还要对于钢花管实现横环间距离布置工作。

3、全断面帷幕注浆方式需要及时对于土体和崩溃口填充,改良加固注浆口,如果注浆口原初地方没有清理淤泥堆积措施,需要重新施工对于上半断面帷幕进行注浆。根据超前地质预报需要实现地质钻孔显示,如果掌子面前出现围岩极差,需要扩大开挖管棚,避免更大风险,保证施工安全,另外需要对于每个钻孔钢管实现合理配管和编号,按照编号进行钢管施工,采用冲击钻头管棚模式实现施工方式,如果两个钢管连接地方没有采用丝扣连接,需要在顶端进行连接,综合采用现场焊接方式对于钢管实现对接工作。

4、突水突泥开挖措施,对突水突泥涌水比较软弱的隧道地方施工超前探测,需要强力支护开挖工作,实现及时封闭和快速施工目标,对于超前管棚注浆设计,对于突水突泥实现合理开挖,从而有效实现对于灾害治理。

四、突水突泥风险控制措施分析

1、隧道通过岩溶地方需要综合采用超前地质预报,探明溶洞地质构造分布类型、规模填充物和地下水情况,最重要的问题就是岩层稳定性程度,如果出现突水突泥问题需要按照堵排相互结合和因地制宜治理原则进行突水突泥问题处理,最终保证灾害得到预防,具体措施就是做到疏导、堵填、注浆加固和绕避模式。

2、针对可溶性岩石层结构,要采用多种超前预报手段实现对于地质调查基础性分析,结合多种物质探测手段实现综合超前地质预报工作,及时查明地质灾害分布情况,根据预测结果实现对于地质岩层加固处理。对于预计会发生突水突泥的地段,要实现良好抽水应急措施,防治突水突泥发生,不同层次的岩溶需要做好不同处理,比如对于可溶性岩石、可溶性接触带和断层岩石,需要采用注浆加固围岩模式。

3、严格监控测量地质预报工序,合理确定工程进度和各项工程指标,保障工程能够按时顺利完成,同时还可以运用地质预报系统、地质雷达和钻探系统实现多种形式全方位综合地质预报工作,提高地质分析准确性,科学制定设计实施方案,提高采取预防措施保证隧道工程建设安全性。

4、隧道突水突泥形式非常复杂,及时处理灾害方法也比较多,施工中针对实际情况需要采取合理技术措施处理施工中存在问题,要根据隧道实际情况实现对于隧道不同部位关系相互认识,采取封闭和加固模式,处理好隧道突水突泥,通过管棚对于导管支护围岩,注浆破碎体加固方式,实现更加稳固的支撑体。

结论:

隧道施工过程中,突水突泥灾害发生会直接影响到隧道建设顺利进行,只有很好对于灾害成因做出及时分析,采取有效措施保证地质预测预报技术合理,还要根据地质和水文实际情况有效对于灾害方案进行合理设计,最大程度减少隧道施工中突水突泥发生,保证施工人员和国家财产安全。

参考文献:

[1]金兵。谈隧道突水及突泥灾害研究现状[J].山西建筑,2012

[2]贾磊。隧道突水突泥灾害的模糊预测和控制[J].灾害学,2014

隧道污水处理方案篇9

关键词:公路;地下暗河;溶洞;施工技术

中图分类号:X734文献标识码:a

引言

目前在我国进行的大量水利电力、道路、矿山、工业与民用建筑等建设过程中常常会遇到各类岩溶问题,造成大量人员伤亡和财产损失。以岩溶区的道路建设为例,每年因路基塌陷、隧道突水等造成的财产损失就高达几十亿元。近年来,随着大量高速铁路及公路的建设,相继兴建了一大批深埋特长隧道。水电行业也在跨流域调水及大型水电工程中,兴建了许多特长引水隧洞。

一、工程概况

某隧道位于湖北省境内,是三峡库区沿江公路重要组成部分,全长1352m,距西陵峡岸边200多米。由某工程公司承建本隧道的出口段,长833m。

二、溶洞概述

当本隧道施工至K7+521时边墙左侧(出口方向)及地面出现溶洞,多为泥夹石充填,在K7+517处溶洞扩充地面,并且出现通越隧道横断面走向的暗流,据探测,此暗流斜向下通往河流方向,通过岩层裂隙汇入河流,此时溶洞极为发育,斜向上逐渐向拱顶方向发展。溶洞及地下暗河如下所示:

三、地质和水文情况

隧道地层岩性为花岗岩,与浅变质风化岩接触部位裂隙较为发育,岩体呈巨块状整体结构。本隧道断裂构造受其影响而以nenne向断裂为主,且均为张性浅表断裂。地下水主要为岩层中的孔隙潜水和基岩构造裂隙水。

图1溶洞及地下暗河走向平面图

四、施工方案

在施工路段K7+521段时,可设计采用钢筋混凝土进行局部挂网锚喷砌,利用模筑混凝土进行二次支护。对于路基石方施工可按照城镇控制爆破要求实施城镇控制爆破,不仅要满足爆破周边环境的特定要求,还要适应工程进度与工期要求,最终有效控制爆破的破坏效应,确保安全。

暗流段与溶洞处理应根据其地质结构特征,进行分类处理。对顶板厚度薄且不影响地下暗河的段落,揭开溶洞顶板用片石回填、夯实,再在上面浇筑50cm厚C25钢筋混凝土板封闭,板内配筋Φ22,间距为20cm×20cm的钢筋网片,其距混凝土板底3~5cm,钢筋混凝土板顶比路面标高底10cm,即为10cm的沥青面层。对板顶较厚影响到地下暗河的段落或有地下暗河的部分,先进行手摆片石,确保不阻断水源,再在洞内回填片石,由于洞内无法压实,在溶洞上面浇筑60cm厚C30钢筋混凝土板,板内配筋底层Φ32、上层Φ16,间距为10cm×10cm的钢筋网片,其距混凝土板底顶)5cm,且每隔20cm设置Φ10的竖向钢筋,钢筋混凝土板顶比路面标高底10cm,即为10cm的沥青面层。

五、施工处理技术。

(一)路基石方施工技术

经业主、监理等单位多次现场踏勘后,确定由施工单位聘请有爆破资质的专业队伍对该段路基挖方按照城镇控制爆破要求实施城镇控制爆破。根据我国颁布的《爆破安全规程》,爆破施工应结合周边地质、环境与居民生活需要,综合考虑施工安全、进度、质量与效益等因素,采取小台阶浅孔毫秒微差松动控制爆破施工方案,严密计算爆破参数,采用孔内mS5段非电雷管毫秒微差起爆网路,实施孔外mS2段非电雷管接力起爆。爆破前应做好相应的安全防护和减震措施,一方面在爆破区用脚手架架设坚固的防护屏障,并严格控制相应的装药量,以确保不超过最低防线;另一方面,在防护屏障区内利用液压冲击器凿出合适标高的减震沟。总之,爆破过程必须确保当地居民的生命财产安全、关兴路车辆通行和交通保畅,还要确保地下水源不受污染影响。

(二)地下暗河处理

由于地下河流穿越隧道横断面,重点处理方法是将水引排到隧道洞外,以防隧道路面涌水,影响正常通车运营。据探测,此暗河斜向下通往河流方向,通过岩层裂隙溶洞汇入河流,根据暗河的流向及工程施工的实际情况,在隧道路面下设置盖板涵通道排水。

由于地下暗河穿越溶洞横截面,且其形态多变,沉积大量砂石,局部地段河床还沉积大量暗河洪积物。其主要处理方法是开挖原设计暗河影响段,并清除其顶上堆积体,再用0.5m厚的C30防水钢筋混凝土加固底板,最后采用钢架及超前小导管进行支护,并利用C30钢筋进行防水混凝土衬砌。暗河的前期处理应根据本设计段暗河分布特征,在浇筑C30防水钢筋混凝土后采取注浆截流模式处理岩堆体内深孔,同时在底板上设置临时排水用钢筋混凝土水渠。在注浆前要进行施工试验,通过分区跳孔施工作业,按照“导流、截流、上游与下游”等不同分区,采取前进分段式注浆,并随着区域迁移逐步调整注浆工艺,防止浆液稀释与流失。

(三)溶洞处理技术

由于本工程溶洞较大且复杂,其施工难度也相对大一些,本项目部特组织有关专家和技术人员讨论施工方案。根据工程石方分布情况,确定先采用城镇控制爆理施工段路基石方,再根据研究段溶洞特征采用片石回填法处理溶洞,并采取加筑钢筋混凝土板的方式来完善暗河的给排系统,防止水源阻断。

挖穿溶洞顶盖后,可根据溶洞内填充物的情况的不同,分别采取不同的措施。若为空溶洞,应先用水泵抽掉洞内的稀浆或水,然后将点燃的蜡烛放入溶洞中约0.5h保持正常,作业人员方可进入空溶洞作业。在主洞Ⅰ18工字钢上焊接Ⅰ14工字钢纵向托梁,纵向托梁的环向间距为200cm,最后将Ⅰ14工字钢竖、斜支撑焊接在纵向托梁上,竖、斜支撑的纵向间距为100cm,呈梅花型布置。在工字钢与工字钢、工字钢与钢筋连接处均采用钢板垫片,并且焊缝饱满。并且将Ⅰ14工字钢竖、斜支撑涂刷防腐油漆。d.套拱施工完毕后进行隧道主洞的初期支护,注意在溶洞孔穴范围内,在喷射混凝土之前需要增加外模板,使纵向托梁的混凝土保护层不小于5cm。同采用C25混凝土填充小型溶洞和塌孔位置,采用砖或浆砌片石砌大型溶洞“刚且厚”的外圈,进行钢筋混凝土立模浇筑成护壁。若溶洞内填充物或半填充物时,应“浅进尺,强支护”挖进,并沿着上层护壁的每隔15cm打入钢筋(>Φ20)形成钢筋网,并逐“节”加厚护壁(每节高度不大于0.5m),采用C25混凝土回填溶洞。

图2溶洞处理示意

(四)水源保护措施

河水为当地村民日常生活及农田灌溉用水的地下水源。为确保地下水源不受影响和污染,应从水土、水环境与生态环境保护等方面着手。水土及生态环境保护措施主要有保护施工界限内外的植被完整和较高的植被覆盖率,对于临时用地的地段要进行相应的植被绿化,为施工现场和生活区营造良好的施工环境;完工后要注意依照环保标准进行彻底的现场清理,防止水源被物料污染。其次是水环境的保护,尤其是靠近施工现场和生活区的水源,要采取适当的隔离措施,并通过行政手段禁止已污染废水、废浆直接排入沟渠,造成水源污染。

(五)效果分析

该隧道现已基本完工,根据洞内监控量测数据分析,溶洞段围岩比较稳定,周边位移收敛值和拱顶下沉值都非常小,均在正常范围之内;该溶洞段二衬施作后至今未出现开裂和渗水现象,衬砌也比较稳定。此项溶洞处理技术措施在大岩隧道出口中的应用取得了良好效果。

结束语

在这项工程处理中,我们可以看出根据隧道溶洞及地下暗河实际工程特征,然后制定出合理有效的施工处理方案。针对本隧道溶洞及地下暗河的施工处理过程,总结体会如下:①掌握本工程的地形地貌,收集工程地质、水文地质情况。②制定出符合本工程实际情况的处理方案。③在施工中根据实际地质情况,对隧道溶洞及地下暗河处理进行动态设计,现场合理调整施工。

参考文献

隧道污水处理方案篇10

关键词:环渤海;跨海通道工程;环境影响评价

渤海跨海通道工程自1992年提出,不管是对周围的经济影响还是对环境保护的工作都引起了大家的关注。《渤海海峡跨海通道研究》课题组通过对“轮船运输”、“火车轮渡”、“海底隧道”、“海面高架桥”、“南桥北遂(桥遂结合)”、“伏贴式隧道和隧道桥”等多种方案的利弊优劣进行综合比较后认为,在渤海海峡可分别于近期和中长期开辟两条跨海通道:一是于近期在烟台和大连之间以火车轮渡的形式建成海峡东通道;二是于中长期采用伏贴式隧道和隧道桥方案修建大流量的渤海海峡西通道。渤海海峡跨海通道工程由于其战略位置的重要性和所处生态环境的脆弱性,使得在动工之前进行预防性的海洋环境影响评价变得尤为重要。

一、环境影响评价的程序问题

20世纪70年代,环境影响评价的概念被引入中国,1998年出台了《建设项目环境保护管理条例》,2003年实施的《环境影响评价法》,1999年修订的《海洋环境保护法》中对海岸工程和海洋工程的环境影响评价制度进行了原则性规定。2006年出台的《防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》和2007年修订后的《防治海岸工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》则分别对海洋工程和海岸工程建设项目的环境影响评价进行了具体的规定。2009年出台的《规划环境影响评价条例》规定所有的规划都需要进行环境影响评价。

1、渤海跨海通道工程环境影响评价的审批机关

《防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》和《防治海岸工程建设项目管理条例》规定以海岸线为界,主体工程主于海岸线向陆一侧为海岸工程,其环境影响报告书由环境保护行政主管部门进行审批;由向海一侧的为海洋工程,其环境影响报告书由海洋行政主管部门核准,并报环境保护行政主管部门备案。由于渤海跨海通道工程包含海底隧道和陆上的引出及公路、铁路部分。工程全长134公里,其中海底隧道部分58公里,陆地上的长度所占比例大一些。而工程建设主要目的是为连接两地的海上交通,海上的部分工程量大,投资大,影响也更大。所以工程主体应当是海洋工程。但是由于其的引出公路、铁路深入陆地,对陆地也造成了很大的影响,所以陆地上的部分也应当进行详细的评价。很显然,由于管理的侧重点不同,陆地上部分的评价应当由环境保护行政主管部门来进行审批,而海上部分则应当由海洋行政主管部门来进行核准。为了避免重复评价、浪费资源的情况发生,需要海洋行政主管部门与环境保护行政主管部门密切合作,联合审批。

2、渤海跨海通道工程建设应符合海洋功能区划和相关城乡发展规划

海洋功能区划是根据海域的地理位置、自然资源状况、自然环境条件和社会需求等因素而划分的不同的海洋功能类型区,用来指导、约束海洋开发利用实践活动,保证海上开发的经济、环境和社会效益。同时,海洋功能区划又是海洋管理的依据。《海域使用管理法》第四条规定“国家实行海洋功能区划制度。海域使用必须符合海洋功能区划。”这就要求各级海洋行政主管部门将渤海跨海通道工程纳入到相应海域的海洋功能区划。

城乡规划是各级政府统筹安排城乡发展建设空间布局,保护生态和自然环境,合理利用自然资源,维护社会公正与公平的重要依据。城乡规划是一项全局性、综合性、战略性的工作,涉及政治、经济、文化和社会生活等各个领域。制定城乡规划要按照现代化建设的总体要求,立足当前,面向未来,统筹兼顾,综合布局。要处理好局部与整体、近期与长远、需要与可能、经济建设与社会发展、城乡建设与环境保护、进行现代化建设与保护历史遗产等一系列关系。渤海跨海通道工程影响巨大,应当列入各级城乡建设规划。同时由于其与土地利用、海域利用、港口建设等都密切相关,所以也应当将渤海跨海通道工程纳入到相关的专项规划中。同时根据《环境影响评价法》和《规划环境影响评价条例》,对相应的规划也应当进行环境影响评价。

3、渤海跨海通道工程环境影响评价的编制单位

渤海跨海通道工程环境影响报告书应当由建设单位委托国家认可的有资质的建设项目环境影响评价技术服务机构编制。由于其影响巨大,应当委托具有甲级资格的环境影响评价单位进行编制。应当以跨海通道工程对渤海海洋环境和海洋资源的影响为重点,依据海洋工程环境影响评价技术标准和其他相关环境保护标准编制。

4、跨区域跨部门合作

由于渤海跨海工程也是一个跨行政区的重大项目,其影响包括渔业、航运、环境、军事等多个方面,所以在审批以前也要征求相关的渔业行政主管部门、海事行政主管部门和军队环境保护主管部门的意见。

二、渤海跨海通道工程的环境影响评价类型和内容

1、环境影响评价类型的确定

预计根据“伏贴式隧道和隧道桥”方案建设的工程主要包括:岸边斜坡引导区段、陆地(岛上)道区段、水下基岩暗挖区段、海底伏贴式隧道、水中隧道桥等多个区段。为保持工程的完整性及对环境的综合评价,不仅要对各个区段的工程进行环境影响评价,而且要在此基础上对整体工程规划进行累积环境影响评价,即通过进行长期、全方位的环境监测,对工程建设前、建设中和运行后可能预见的环境影响进行评价并提出环境措施。

另一方面,渤海跨海通道在建成后,必将带动周围海域的海洋开发利用活动以及通道两岸的陆地开发活动。不能单纯将其作为单项工程建设项目进行环境影响评价,对这些潜在开发活动的累积环境影响进行系统、全面、综合的评价本身就属于战略环境评价的范畴。战略环境评价在本质上是对建设项目的环境影响进行前瞻性预测,通过考虑多个建设项目的累积环境影响和各种影响因素之间的协同效应,将环境、社会和经济作为一个整体进行系统的综合评价,并在高层次决策之前提供广泛的可选方案和环境措施。

但以上两类环境影响评价在我国相关法律法规中均没有规定,可以依据规划和建设项目的环境影响评价的具体内容对其进行评价。

2、环境影响评价内容

综合《防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》和《建设项目环境保护管理条例》,有关海洋工程环境影响报告书的内容包括:(1)工程概况;(2)工程所在海域环境现状和相邻海域开发利用情况;(3)工程对海洋环境和海洋资源可能造成影响的分析、预测和评估;(4)工程对相邻海域功能和其他开发利用活动影响的分析及预测;(5)工程对海洋环境影响的经济损益分析和环境风险分析;(6)拟采取的环境保护措施及其经济、技术论证;(7)工程实施环境监测的建议(8)公众参与情况;(9)环境影响评价结论。海洋工程可能对海岸生态环境产生破坏的,其环境影响报告书中应当增加工程对近岸自然保护区等陆地生态系统影响的分析和评价。

渤海海峡跨海通道的建设和运营首先会对工程用海区所在的庙岛群岛海域、烟台—威海海域和辽东半岛东西部海域产生直接影响,包括加强港口航运能力、调整养殖结构和布局、调整主要功能区格局和加强生态环境保护等。所以就需要在可行性论证阶段,调查监测分析工程选址地及其周围的海洋功能区的自然和经济开况,根据不同海洋功能区的具体情况提出有针对性的环境保护措施,并作为建设项目环境影响报告书中一项重要内容记录在案。

三、建议渤海海峡跨海通道工程建设采取的环境保护措施

环境影响报告书的内容中规定了“拟采取的环境保护措施及其经济、技术论证”。这一规定与“三同时”制度相呼应,都是具有预防性的有力措施。由于渤海跨海通道工程施工的利益重大性和海洋生态系统改变的不可逆性,使得在建设施工之前应提供环境保护措施方案并对方案中渤海海域的生态环境影响和经济社会影响进行详细的论证,编入环境影响报告书中。

1、提供选择方案。目前我国法律法规没有规定建设项目环境影响评价报告要提供备选方案,这就使得审批机关和公众无法就工程的优劣、对环境影响的大小程度、方案的可执行性以及是否存在比拟议工程更好的方案进行比较、选择。但是我国在建设跨海隧道的实践中已经有所应用,如青岛胶州湾海底隧道的隧道线位上就提出了3中选择方案进行了论证并经专家、公众的研究和选择。

2、污染防治措施

(1)统一收集,科学处理,统一排放。“三废”(废水、废气、固体废弃物)的产生和排放是贯穿于跨海通道工程建设、使用的全过程的。对于污染物排放应结合其他海洋环境管理的制度进行综合整治。如重点海域污染物总量控制和排污收费等制度,这些制度在很大程度只是控制污染的排放。另一方面,应通过对各个阶段产生的废物进行统一收集,交由有资质的单位进行统一处理,待水质符合排放标准后通过科学设置的排污口进行统一排放。

(2)严格把控建筑材料符合环境标准。在施工建设前对建筑材料的选用严格按照环境标准。若大量建筑材料(如碎石、砼、粘和土钢筋等材料)的重金属、营养盐等污染物含量超标,应尽量避免长期暴露在海洋腐蚀环境下发生污染物溶出,影响海洋水质。

(3)定期监测工程体的腐蚀、受损、老化情况。由于海洋环境的复杂多变和海水环境物质的复杂性,使得就算出现环境污染情况也不可能在第一时间显现出来。进行定期监测工程体材料的完整度和老化、腐蚀、受损等情况,为进一步采取环境保护措施提供依据,防止突发事故造成的重大危害。

2、生态修复措施

对海洋保护区加强管理。渤海地区现有海洋类型自然保护区24处,分布在渤海海峡附近的有长岛国家自然保护区、庙岛群岛海豹省级自然保护区、烟台沿海防护林省级自然保护区等。对海洋自然保护区实行严格保护和生态涵养相结合的管理政策,一般禁止开展海洋开发活动。对于渤海跨海通道工程的建设应在必要地方设立海洋环境监测站,严格详细监测海域的生态环境情况和自然保护区的状况,适度调整方案,保证海洋保护区的完整性。

3、施工期的管理措施

在施工方案设计论证阶段,就应该将工程施工期的建设和防治环境破坏作为论证的重点。制定具体的工程建设和环境保护的管理细则。如,规划出具体的建筑材料堆放及施工人员生活的区域,并进行严格管理。设计合理的污水排放口,并在不需要时及时进行拆除。严格把控建筑材料的质量问题等。

4、强化环保意识,加强环保宣传

施工过程中应定期或不定期的进行海洋环境监测,对出现的新环境问题及时制定方案进行处理。日常施工中可以采用在驻地和施工现场的显著位置树立各类环保宣传标语、宣传牌、警示牌,形成浓郁的环保氛围。

四、重大修改情况及环境影响后评价

审批单位在跨海通道工程的建设、运行过程中定时进行跟踪检查,若发现不符合经审批的环境影响报告书的情形的,应责成建设单位进行环境影响的后评价。建设单位自己发现的应主动组织环境影响后评价。若在跨海通道工程还未进入建设阶段就发现工程的性质、规模、地点、生产工艺或环境保护措施等发生重点改变,应重新编制环境影响报告书。

海洋工程海洋环境影响后评价制度的目的是通过评价建成后的海洋工程实际产生的环境影响与前期进行的环境影响评价中的预测、评估结果进行对此,以验证进行环境影响评价的合理性;检验建设单位在环境影响报告书中的环境保护措施是否落实到位;为以后新的建设项目提供经验,为进一步加强海洋环境管理提出建议,实现我国海洋经济的可持续发展战略。

五、结语

渤海海峡跨海通道建设是一项高技术、高投入的重大战略性工程,工程建设具有重大的经济、军事和政治意义,但是也必将对环境产生重大影响。环境影响评价制度作为一种行之有效的环境管理制度,对环境保护起了巨大的作用。笔者在详细分析环境影响评价制度的实施程序的基础上,对其进行有针对性的分析,不仅为即将建设的渤海海峡跨海通道工程的前期海洋环境影响评价进行指导和规范,也为工程建成后进一步的海洋开发利用活动提供海洋管理的规范。

参考文献:

[1]王玉梅、李世泰.渤海海峡跨海通道建设环境影响研究.中国人口.资源与环境2007年第17卷第5期。