地下厂房施工排水系统及技术

洪屏抽水蓄能电站工程地下洞室多，工程地质条件复杂，地下水较丰富，安全问题突出。施工期间认真做好施工期安全监测、施工排水、围岩渗漏水量监测等工作是安全施工的重点。

6.2.3.1　地下渗水情况

岩性为含砾中粗砂岩(Z1 d1-1)，岩性本身致密坚硬，含水性、透水性均差，岩体以微透水性为主，其中微透水性占69%，弱透水性占31%。但由于断层、节理发育(PDX4 探洞深约1120m以外尤其发育)，断层、节理相互切割沟通，形成网络，往往是地下水富水带和通道，与地表水沟通并接受补给，以小股渗流、滴水等形式出露。因此，渗透性和水文地质条件主要受断层、节理的发育程度和性质控制，断层、节理的发育地段岩体的渗透性较强。

地下厂房区地下水的补给来源有三方面:一是直接大气降雨补给;二是NNE、NNW 向断层的侧向径流补给;三是上库和下库渗漏补给。由跟踪试验结果反映:在上水库主坝和副坝之间存在向平洞PDX4 及其支洞渗漏的贯通性断裂或断裂网络，因此存在上水库向地下厂房渗漏的可能，断裂或断裂网络渗透性都较大，渗透系数数量级在10-3m/s～10-4 m/s，这对地下厂房的防排水设施提出了较高的要求。下水库的正常蓄水位高于地下厂房底板高程，且尾水隧洞段处于水文地质Ⅰ区，岩体的透水性相对较强，虽存在着下水库向地下厂房区渗漏的可能，但下水库至地下厂房距离大于1000m，渗径长，下水库正常蓄水位高程181m，相对地下厂房而言，其水头不高，为此水力坡降小，预测其渗漏量小。

综上所述，地下厂房区在施工期和运行期将会产生较大涌水，因此对地下厂房涌水预测非常重要。

洞室开挖前，根据地质资料预测的地下厂房开挖期间的涌水量(208.3m3/h～291.70m3/h)设置各部位抽排水设施。

地下厂房系统实际施工过程中，由于洞室地质条件较差，围岩风化，节理裂隙发育，洞内产生大量涌水的状况，经与参建各方共同对不同时段洞室地下水量进行流量测定后汇总计算，地下厂房系统因涌水造成的抽排量达到768.678m3/h(此为平均抽排量、最大流量1187.315m3/h)。各渗水量较大的部位如图6-20～图6-23所示。

图6-20　尾闸运输洞因涌水造成积水照片

图6-21　主副厂房边墙大量渗水照片

图6-22　500kV出线洞下平洞大量渗水照片

图6-23　主变排风洞大量渗水照片

6.2.3.2　洞室排水的总体思路

在施工总体程序安排上，尽快进行排水廊道、排水孔的施工，使工程施工至该层排水廊道下部洞室群前，其上部的排水系统已经形成;其次，根据各施工支洞布置的特点，配备足够的排水设备以确保工作面不积水，掌子面施工废水和渗水通过污水泵或潜水泵抽至移动水箱，移动式水箱设离心泵排至各支洞主排水泵站，采用自流排水或泵站抽排水的方式排至洞外污水处理站。主排水泵站设置集水井对施工废水进行初步沉淀。洞室群各排水廊道位置如图6-24所示。

(1)围岩渗水涌水的处理与预防措施。

尽快进行排水廊道施工，以降低地下水位，减小下部施工洞室的水量和水压，提高围岩的自稳能力。加强渗水量测和控制，完善洞室排水设施，利用超前探孔、掌子面爆破孔、超前支护孔等探测掌子面前方的地下水状况，发现渗水异常，立即采取“堵、排、引”相结合的综合处理方式控制渗水。(www.xing528.com)

(2)隧洞开挖遇断层等破碎地带处理措施。

尾水隧洞断层发育，地下水丰富，在施工时做好排水措施，对较宽漏水断层出露段采取超前支护及预注浆措施后进行开挖，及时作槽挖回填混凝土和加强固结灌浆的等处理措施。

图6-24　地下厂房洞室群排水廊道布置图

6.2.3.3　排水系统的布设

根据地质资料可知，本工程地下水较丰富，各施工掌子面设集水坑，集水坑内设潜水泵，及时将施工用水及渗流来水排入掌子面附近集水箱。集水箱内的水经排水管排入通风兼安全洞或进厂交通洞口的污水处理池，经处理达标后排放。潜水泵的排水能力要根据各个工作面的实际来水情况确定，确保工作面无积水。

由于施工期主副厂房、尾水隧洞、通风兼安全洞等洞室出现大量涌水，对施工造成严重干扰，唯有调整抽排水规划系统，增加抽排水设备及抽排力度，以保证工程的顺利展开，地下厂房及尾水系统施工高峰期抽排水系统及设备配置如图6-25所示，各主要部位抽排水设施系统设施布置情况见表6-11、表6-12。

厂房洞挖完成以后，将通风兼安全洞的泵站拆除移入厂房集水井内，与进厂安全洞泵站连成一体。

图6-25　施工高峰期抽排水设施布置图

表6-11　主要地下洞室施工排水系统布置特性表

厂房洞挖完成以后，将通风兼安全洞的泵站拆除移入厂房集水井内，与进厂安全洞泵站连成一体。

表6-12　排水系统设施配置表

续表

注:表中排水泵站的设备配置按50%备用考虑，未标明的管路根据现场施工情况采用DN75 或DN50 排水软管，长度按现场情况布置;如果在开挖过程中穿越断层遇大量涌水出现，应停止施工，撤离施工人员及设备，加大抽排设备，按开工前制订的预案实施抢险。