1、隧道工程隧道工程主讲教师：曹志军 第一节 施工辅助作业第二节 隧道施工组织第三节 隧道施工管理 思考题p1、隧道施工辅助作业的概念、内容、作用？p2、隧道施工压缩空气的供应主要考虑哪几方面？考虑思路如何？p3、隧道施工供水考虑哪几方面？p4、施工用电主要考虑哪些问题？其要点是什么？p5、隧道施工通风的目的？标准？方式有哪几种，如何选择？通风机类型及选择？p6、隧道施工防尘有哪些措施？第一节 施工辅助作业修建隧道时为配合开挖、运输、支护及衬砌等基本修建隧道时为配合开挖、运输、支护及衬砌等基本作业而进行的其他作业，称为作业而进行的其他作业，称为辅助作业辅助作业。其其内容内容主要有：压缩空气供应、施
2、工供水、施工供主要有：压缩空气供应、施工供水、施工供电和照明以及施工通风与防尘等。电和照明以及施工通风与防尘等。在隧道施工中，以压缩空气为动力的风动机具已得到广泛在隧道施工中，以压缩空气为动力的风动机具已得到广泛地使用，常用的有凿岩机、装碴机、喷混凝土机、锻钎机、地使用，常用的有凿岩机、装碴机、喷混凝土机、锻钎机、压浆机等。这些风动机具所需的压缩空气由空气压缩机压浆机等。这些风动机具所需的压缩空气由空气压缩机（以下简称空压机）生产，并通过高压风管输送给风动机（以下简称空压机）生产，并通过高压风管输送给风动机具。具。压缩空气的供应主要应考虑供应足够的风量以及必需的压缩空气的供应主要应考虑供应足够
3、的风量以及必需的工作风压，同时还应尽量减少压缩空气在管路输送过程工作风压，同时还应尽量减少压缩空气在管路输送过程中的风量和风压损失，从而达到节约能源、降低消耗的中的风量和风压损失，从而达到节约能源、降低消耗的目的。目的。（一）空压机站的生产能力（二）压风管道的设置（一）空压机站的生产能力压缩空气由空压机生产供应。空压机一般集中安设在洞压缩空气由空压机生产供应。空压机一般集中安设在洞口附近的空压机站内。空压机站的生产能力取决于耗风口附近的空压机站内。空压机站的生产能力取决于耗风量的大小，并考虑一定的备用系数。耗风量应包括隧道量的大小，并考虑一定的备用系数。耗风量应包括隧道内同时工作的各种风动机具
4、的生产耗风量和由储气筒到内同时工作的各种风动机具的生产耗风量和由储气筒到风动机具沿途的损失。风动机具沿途的损失。mkqqKK1(Q）（漏备式中式中 K备备空压机的备用系数，一般采用空压机的备用系数，一般采用75%-90%;q风动机具所需风量风动机具所需风量(m3/min，可查阅风动机具性能表）；，可查阅风动机具性能表）；K同时工作系数，见表同时工作系数，见表10-1-1；q漏漏管路及附件的漏耗损失管路及附件的漏耗损失 l漏ql管路总长（管路总长（km）；）；每千米漏风量，平均为每千米漏风量，平均为1.52.0 m3/min；Km空压机所处海拔高度对空压机生产能力的影响系数，见表空压机所处海拔高
5、度对空压机生产能力的影响系数，见表10-1-2。根据计算确定了空压机站的生产能力后，可选择合适的空根据计算确定了空压机站的生产能力后，可选择合适的空压机和适当容量的贮风筒。当一台空压机的排气量不满足压机和适当容量的贮风筒。当一台空压机的排气量不满足供风需要时，可选择多台空压机组成空压机组。此时，为供风需要时，可选择多台空压机组成空压机组。此时，为便于操作和维修，宜采用同类型的空压机，考虑到在施工便于操作和维修，宜采用同类型的空压机，考虑到在施工风量负荷的不均匀，为避免空压机的回风空转，可选择一风量负荷的不均匀，为避免空压机的回风空转，可选择一台较小排气量（一般为其他空压机容量的一半）的空压机台
6、较小排气量（一般为其他空压机容量的一半）的空压机进行组合。进行组合。空压机一般分为电力和内燃两类。当施工初期电力缺乏时，空压机一般分为电力和内燃两类。当施工初期电力缺乏时，一般采用内燃空压机过渡。一般采用内燃空压机过渡。空压机站应设在空气洁净，通风良好，地基稳固且便于设空压机站应设在空气洁净，通风良好，地基稳固且便于设备搬运之处，并尽量靠近洞口，以缩短管路，减少管道漏备搬运之处，并尽量靠近洞口，以缩短管路，减少管道漏风损耗。当有多个洞口需集中供风时，应选择在适当位置，风损耗。当有多个洞口需集中供风时，应选择在适当位置，使管路损耗尽量减少。使管路损耗尽量减少。（二）压风管道的设置1管径选择管径选
7、择 2管道安装管道安装 1管径选择管径选择 压风管道的选择，应满足工作风压不小于压风管道的选择，应满足工作风压不小于0.5 MPa的要的要求。空压机生产的压缩空气压力一般在求。空压机生产的压缩空气压力一般在0.708MPa左左右，钢管终端的风压不得小于右，钢管终端的风压不得小于06MPa，通过胶皮管输，通过胶皮管输送至风动机具的工作风压不小于送至风动机具的工作风压不小于05MPa。钢管的风压损失钢管的风压损失 6-2102gvdLp以上计算的压力损失值若过大，则需选用较大管径的以上计算的压力损失值若过大，则需选用较大管径的风管，从而减少压力损失值，使钢管末端风压不得小风管，从而减少压力损失值，
8、使钢管末端风压不得小于于0.6MPa。胶皮风管是连接钢管与风动机具的，由于其压力损失较胶皮风管是连接钢管与风动机具的，由于其压力损失较大，一般应尽量缩短其使用的长度，从而保证压缩空气大，一般应尽量缩短其使用的长度，从而保证压缩空气的工作压力不小于的工作压力不小于0.5MPa。6-2102gvdLp式中 摩阻系数，见表10-1-3；L送风管路长度（包括配件当量长度，见表10-1-4)，m；d送风管内径，m;g重力加速度，采用9.81 m/s2；v一一压缩空气在风管中的速度m/s，根据风量和风管面积可得；压缩空气的重力密度。大气压强下，温度为0时，空气重力密度为12.9N/m3，温度为t时，3m/
9、N)t273/(2739.12此时，压力为P 的压缩空气的重力密度 3tm/1N.0/)1.0P(P为空压机生产的压缩空气的压力，由空压机性能可知，单位为MPa。2管道安装管道安装(1)管道敷设要求平顺，接头密封，防止漏风，凡有裂纹、管道敷设要求平顺，接头密封，防止漏风，凡有裂纹、创伤、凹陷等现象的钢管不能使用。创伤、凹陷等现象的钢管不能使用。(2)在洞外段，风管长度超过在洞外段，风管长度超过500 m,温度变化较大时，宜温度变化较大时，宜安装伸缩器；靠近空压机安装伸缩器；靠近空压机150 m以内，风管的法兰盘接以内，风管的法兰盘接头宜用耐热材料制成的垫片，如石棉衬垫等。头宜用耐热材料制成的垫
10、片，如石棉衬垫等。(3)压风管道在主输出管道上，必须安装总闸阀以便控制压风管道在主输出管道上，必须安装总闸阀以便控制和维修管道；主管上每隔和维修管道；主管上每隔300500 m应安装闸阀；按应安装闸阀；按施工要求，在适当地段（一般每隔施工要求，在适当地段（一般每隔60 m）加设一个三通）加设一个三通接头备用；管道前端至开挖面距离宜保持在接头备用；管道前端至开挖面距离宜保持在30 m左右，左右，并用高压软管接分风器；分部开挖法通往各工作面的软并用高压软管接分风器；分部开挖法通往各工作面的软管长度不宜大于管长度不宜大于50 m，与分风器联结的胶皮软管不宜大，与分风器联结的胶皮软管不宜大于于10 m
11、.2管道安装管道安装(4)主管长度大于主管长度大于1 000 m时，应在管道最低处设置油水时，应在管道最低处设置油水分离器，定期放出管中聚积的油水，以保持管内清洁与分离器，定期放出管中聚积的油水，以保持管内清洁与干燥。干燥。(5)管道安装前应进行检查，钢管内不得留有残杂物和其管道安装前应进行检查，钢管内不得留有残杂物和其他脏物；各种闸阀在安装前应拆开清洗，并进行水压强他脏物；各种闸阀在安装前应拆开清洗，并进行水压强度试验，合格者方能使用。度试验，合格者方能使用。(6)管道在洞内应敷设在电缆、电线的另一侧，并与运输管道在洞内应敷设在电缆、电线的另一侧，并与运输轨道有一定距离，管道高度一般不应超过
12、运输轨道的轨轨道有一定距离，管道高度一般不应超过运输轨道的轨面，若管径较大而超过轨面时，应适当增大距离。如与面，若管径较大而超过轨面时，应适当增大距离。如与水沟同侧时不应影响水沟排水。水沟同侧时不应影响水沟排水。(7)管道使用时，应有专人负责检查、养护。管道使用时，应有专人负责检查、养护。由于凿岩、防尘、灌筑衬砌及混凝上养护、洞外空压机冷由于凿岩、防尘、灌筑衬砌及混凝上养护、洞外空压机冷却等工作都需要大量用水，施工人员的生活也需要用水，却等工作都需要大量用水，施工人员的生活也需要用水，因此要设置相应的供水设施。施工供水主要应考虑水质要因此要设置相应的供水设施。施工供水主要应考虑水质要求、水量大
13、小、水压及供水设施等几个方面的问题。求、水量大小、水压及供水设施等几个方面的问题。（一）水质要求（二）用水量估算（四）供水管道布置（三）供水方式及供水设备（五）施工过程的地下水控制（一）水质要求凡无臭味、不含有害矿物质的洁净天然水，都可以作为凡无臭味、不含有害矿物质的洁净天然水，都可以作为施工用水，饮用水的水质则要求更为新鲜清洁，符合国施工用水，饮用水的水质则要求更为新鲜清洁，符合国家饮用水水质标准。无论生活用水还是施工用水，均应家饮用水水质标准。无论生活用水还是施工用水，均应做好水质化验工作。做好水质化验工作。（二）用水量估算1.施工用水施工用水 2生活用水生活用水 生产工人平均（生产工人平
14、均（0.10.15）m3/d；非生产工人平均（非生产工人平均（0.08012 m3/d。3消防用水消防用水 除按消防要求在设计、施工及临时住房布置等方面做好除按消防要求在设计、施工及临时住房布置等方面做好防火工作外，还应按临时建筑房屋每防火工作外，还应按临时建筑房屋每3000m2、消防耗、消防耗水量水量(1520)L/s,灭火时间为灭火时间为0.51.O h计算消防用水计算消防用水贮备量，以防不测。贮备量，以防不测。（三）供水方式及供水设备1、供水方式、供水方式 2、供水设备、供水设备A贮水池贮水池B水泵与泵房水泵与泵房（四）供水管道布置(1)管道敷设要求平顺、短直且弯头少，干路管径尽可能一致
15、，接头严管道敷设要求平顺、短直且弯头少，干路管径尽可能一致，接头严密不漏水。密不漏水。(2)管道沿山顺坡敷设悬空跨距大时，应根据计算来设立支柱承托，支管道沿山顺坡敷设悬空跨距大时，应根据计算来设立支柱承托，支撑点与水管之间加木垫；严寒地区应采用埋置或包扎等防冻措施，以撑点与水管之间加木垫；严寒地区应采用埋置或包扎等防冻措施，以防水管冻裂。防水管冻裂。(3)水池的输出管应设总闸阀，干路管道每隔水池的输出管应设总闸阀，干路管道每隔300500 m应安装闸阀一应安装闸阀一个，以便维修和控制管道。管道闸阀布置还应考虑一旦发生管道故障个，以便维修和控制管道。管道闸阀布置还应考虑一旦发生管道故障（如断管）
16、能够暂时由水池或水泵供水的布置方案。（如断管）能够暂时由水池或水泵供水的布置方案。(4)给水管道应安设在电线路的异侧，不应妨碍运输和行人，并设专人给水管道应安设在电线路的异侧，不应妨碍运输和行人，并设专人负责检查养护（可与压风管道共同组织一个维修、养护工班）。负责检查养护（可与压风管道共同组织一个维修、养护工班）。(5)管道前端至开挖面，一般保持的距离为管道前端至开挖面，一般保持的距离为30 m,用直径用直径50 mm高压软高压软管接分水器，中间预留异径三通，至其他工作面供水使用软管（管接分水器，中间预留异径三通，至其他工作面供水使用软管（13 mm）连接，其长度不宜超过）连接，其长度不宜超过
17、50 m.(6)如利用高山水池，其自然压头超过所需水压时，应进行减压，一般如利用高山水池，其自然压头超过所需水压时，应进行减压，一般是在管路中段设中间水池作过渡站，也可直接利用减压阀来降低管道是在管路中段设中间水池作过渡站，也可直接利用减压阀来降低管道中水流的压力。中水流的压力。（五）施工过程的地下水控制隧道施工防水排水一般情况以排为主，特殊条件下以堵隧道施工防水排水一般情况以排为主，特殊条件下以堵为主，采取截、堵、排相结合的综合措施。为主，采取截、堵、排相结合的综合措施。(1)尽量采取能减少对地下水平衡破坏、对地表水污染、尽量采取能减少对地下水平衡破坏、对地表水污染、对农田山体坡脚毁坏的措施
18、。如将水堵于主体工程以外；对农田山体坡脚毁坏的措施。如将水堵于主体工程以外；施工用水经处理符合要求后排入河道内。施工用水经处理符合要求后排入河道内。(2)采取的措施首先有利于隧道施工顺利开展，并有利于采取的措施首先有利于隧道施工顺利开展，并有利于隧道营运期间的结构稳定和交通安全。如截断水源尽可隧道营运期间的结构稳定和交通安全。如截断水源尽可能减少洞内水量和堵水的困难；给水以出路沿着安排的能减少洞内水量和堵水的困难；给水以出路沿着安排的途径疏干围岩含水、保障不损坏和降低工程质量。途径疏干围岩含水、保障不损坏和降低工程质量。(3)施工安排上尽量利用设计的排水系统，保障施工期间施工安排上尽量利用设计
19、的排水系统，保障施工期间排水畅通。如寒冷及严寒地区施工先安排排水坑道施工，排水畅通。如寒冷及严寒地区施工先安排排水坑道施工，既可探明地质条件、又能排除施工水，且能减少防冻投既可探明地质条件、又能排除施工水，且能减少防冻投入。入。1洞外排水洞外排水 2.洞内排水洞内排水 3人工降低地下水位人工降低地下水位（五）施工过程的地下水控制施工期间的洞外排水，主要是做好洞口的防洪和排水设施，施工期间的洞外排水，主要是做好洞口的防洪和排水设施，防止雨季到来时山洪或地面水倒流入洞。对于斜井、竖井防止雨季到来时山洪或地面水倒流入洞。对于斜井、竖井尤应多加注意。其次是将与地下水有补给关系的洼地、沟尤应多加注意。其
20、次是将与地下水有补给关系的洼地、沟缝用粘土回填密实，并施作截水沟截流导排。缝用粘土回填密实，并施作截水沟截流导排。1洞外排水洞外排水（1）主要内容）主要内容（2）截排水坑道设置要求）截排水坑道设置要求（3）超前钻孔探排水）超前钻孔探排水（1）主要内容）主要内容 1)平整洞顶地表，排除积水。所有坑洼、陷穴、探坑、平整洞顶地表，排除积水。所有坑洼、陷穴、探坑、钻孔等，应用不透水土壤回填夯实；湿陷性陷穴和岩溶孔钻孔等，应用不透水土壤回填夯实；湿陷性陷穴和岩溶孔洞等特殊地质应按设计认真处理。洞等特殊地质应按设计认真处理。2)整理对隧道有危害的流水沟渠，必要时以圬工铺砌，整理对隧道有危害的流水沟渠，必要
21、时以圬工铺砌，防止下渗，并使水流畅通、远离洞口；洞顶设有高压水池防止下渗，并使水流畅通、远离洞口；洞顶设有高压水池时，必须防渗漏、防溢；避免在洞顶安置生活区。时，必须防渗漏、防溢；避免在洞顶安置生活区。3）洞口边、仰坡坡顶外天沟应确保截水引流，路堑纵）洞口边、仰坡坡顶外天沟应确保截水引流，路堑纵坡向隧道内为下坡时应在洞口设置横向盲沟，路基边沟应坡向隧道内为下坡时应在洞口设置横向盲沟，路基边沟应挖成反坡排水。如为临时水沟须用防水砂浆抹面封闭。挖成反坡排水。如为临时水沟须用防水砂浆抹面封闭。4）隧道洞口、辅助坑道口或井口的排水系统必须尽早）隧道洞口、辅助坑道口或井口的排水系统必须尽早完成并应妥善处
22、理出水口，防止冲刷废碴危害农田和水利完成并应妥善处理出水口，防止冲刷废碴危害农田和水利设施。设施。根据地层含水量大小和对隧道的危害程度等确定排水坑道位置，一根据地层含水量大小和对隧道的危害程度等确定排水坑道位置，一般设在最低层或设在对隧道影响最大的含水层中。截排水坑道一般与般设在最低层或设在对隧道影响最大的含水层中。截排水坑道一般与隧道平行或近似平行，并设于地下水流向隧道的一侧，垂直于水流方隧道平行或近似平行，并设于地下水流向隧道的一侧，垂直于水流方向。向。严寒地区隧道的截排水坑道用作为永久泄水洞时，一般可设在隧底严寒地区隧道的截排水坑道用作为永久泄水洞时，一般可设在隧底之下，其埋置深度不得小
23、于地层的最大冻结深度。除必须衬砌外并应之下，其埋置深度不得小于地层的最大冻结深度。除必须衬砌外并应留足泄水孔；隧道衬砌背后的防排水设施应予连通。留足泄水孔；隧道衬砌背后的防排水设施应予连通。1)当隧道设有平行导坑时，可利用平导超前开挖探、截地下水，而当隧道设有平行导坑时，可利用平导超前开挖探、截地下水，而不必专设排水坑道，但应视坑道地质情况，进行必要的衬砌。不必专设排水坑道，但应视坑道地质情况，进行必要的衬砌。2）截排水坑道可在出口接明渠将水排走，或用通道和排水管与隧道）截排水坑道可在出口接明渠将水排走，或用通道和排水管与隧道水沟连通。如只设局部地段的截排水坑道，可将通道与开挖面附近水水沟连通
24、。如只设局部地段的截排水坑道，可将通道与开挖面附近水沟连通。沟连通。3)严寒地区的截排水坑道出口处应保温防寒，防止冰塞和冰锥。一严寒地区的截排水坑道出口处应保温防寒，防止冰塞和冰锥。一般可加大出口段坡度、加厚土层保温；将出口置于沟谷最高结冰面以般可加大出口段坡度、加厚土层保温；将出口置于沟谷最高结冰面以上且不致含泥水流倒灌淤塞，并做保温圆包头式和端墙式。上且不致含泥水流倒灌淤塞，并做保温圆包头式和端墙式。4)截排水坑道的纵向坡度，应不小于截排水坑道的纵向坡度，应不小于3；其断面大小，应在满足施；其断面大小，应在满足施工要求和机具条件下，力求缩小净空，减少工程量。工要求和机具条件下，力求缩小净空
25、，减少工程量。（2）截排水坑道设置要求）截排水坑道设置要求（3）超前钻孔探排水）超前钻孔探排水1)根据水文地质和地质构造情况判定地下水流方向，确定钻根据水文地质和地质构造情况判定地下水流方向，确定钻孔位置、方向、数目和每次钻进深度。孔位置、方向、数目和每次钻进深度。2)加强钻孔附近的坑道支护，清理坑道，准备好排水设施。加强钻孔附近的坑道支护，清理坑道，准备好排水设施。3)根据估计水量、水压，对探水眼孔口进行加固，设套管安根据估计水量、水压，对探水眼孔口进行加固，设套管安装水阀，以控制放水眼流量和预先释放掘进前方的高承压水。装水阀，以控制放水眼流量和预先释放掘进前方的高承压水。根据隧道排水能力，
26、控制放水眼的流量。根据隧道排水能力，控制放水眼的流量。4)为防止高承压水突然涌出，钻孔必须在高压滞水层前，预为防止高承压水突然涌出，钻孔必须在高压滞水层前，预留留15-20m的不透水层作为防护；宜经常保持的不透水层作为防护；宜经常保持15-20m的超前距的超前距离，以保证施工安全。离，以保证施工安全。5)当钻孔时发现岩层变松或粘土量增多，或沿钻杆向外流水当钻孔时发现岩层变松或粘土量增多，或沿钻杆向外流水超过正常凿岩供水量或出现空气变冷、发生雾气、有水声、顶超过正常凿岩供水量或出现空气变冷、发生雾气、有水声、顶板淋水、底板流水加大等其他涌水征兆，应即停钻并不得抽动板淋水、底板流水加大等其他涌水征
27、兆，应即停钻并不得抽动钻杆，一面监视水情，一面撤离人员再行治理。钻杆，一面监视水情，一面撤离人员再行治理。洞内水主要来源于地下水和施工用水。对于有污染性洞内水主要来源于地下水和施工用水。对于有污染性的施工用水，还应按环境保护要求经净化处理后方能的施工用水，还应按环境保护要求经净化处理后方能排入河流。排入河流。（1）顺坡排水）顺坡排水（2）反坡排水）反坡排水 2.洞内排水洞内排水 即进洞上坡，一般只需按路线设计坡度（不小于即进洞上坡，一般只需按路线设计坡度（不小于0.5%），在坑道一侧挖出纵向排水沟。水即可以沿沟），在坑道一侧挖出纵向排水沟。水即可以沿沟顺坡排出洞外。若利用平行导坑排水时，则平导
28、应较顺坡排出洞外。若利用平行导坑排水时，则平导应较正洞低正洞低0.20.6 m，使横通道（联系洞）也有一个顺，使横通道（联系洞）也有一个顺坡利于排水。应当注意的是，一般将施工排水沟挖在坡利于排水。应当注意的是，一般将施工排水沟挖在结构排水沟的位置上。结构排水沟的位置上。（2）反坡排水）反坡排水 即进洞下坡，不能自流排水，如涌水量较大并有长期补即进洞下坡，不能自流排水，如涌水量较大并有长期补给来源时，此时水向工作面汇集，需用抽水机排水。给来源时，此时水向工作面汇集，需用抽水机排水。其一是分段开挖反其一是分段开挖反坡侧沟，在侧沟每坡侧沟，在侧沟每一分段上设一集水一分段上设一集水坑，用抽水机把水坑，
29、用抽水机把水排出洞外。排出洞外。集水坑间距集水坑间距Lk)m)(ii/(hLsxK式中 h水沟最大开挖深度，一般不超过0.7 m;ix线路坡度；is水沟底坡度，不小于0.3%.另外一种是隔较长距离开挖集水坑。另外一种是隔较长距离开挖集水坑。开挖面的积水开挖面的积水用小水泵抽到最近的集水坑内，再用主抽水机将水用小水泵抽到最近的集水坑内，再用主抽水机将水抽出洞外。抽出洞外。（2）反坡排水）反坡排水 机械排水使用的水泵和管路须经计算后选定机械排水使用的水泵和管路须经计算后选定:qmCQ)K1(sin)LL(H211023600QHNQ88.136004Qd025.0dD水泵的排水能力Q(m3h)：水
30、泵的扬程H(m)：水泵的轴功率N(kW)：排水管直径d(m)：吸水管直径D（m)：吸水管最大长度Lz（m)：sin5.0HLs2C涌水不均匀系数，取1.3-1.5；M水泵的时间利用系数，取0.8-0.85;Q涌水量(msh)；L1排水管长度（m)；L2吸水管长度(m)；排水管路的倾角（）；K管路阻力换算扬程系数，见表22-2；水的容重，10 1.1(t/m3）；水泵效率，0.65-0.85；v排水管内平均流速1.5-2.2(m/s)；Hs水泵允许吸上真空高度(m）。3人工降低地下水位人工降低地下水位（1）井点降水的方法）井点降水的方法（2）深井抽水）深井抽水（1）井点降水的方法）井点降水的方法
31、 井点降水适用于渗透系数为井点降水适用于渗透系数为0.1-80m/d的砾砂、粗、中、细砂等地层，的砾砂、粗、中、细砂等地层，但要求事先确知地下水的流动方向和不透水地层的位置、厚度等，以保证正但要求事先确知地下水的流动方向和不透水地层的位置、厚度等，以保证正确布置井点。降水的深度主要受设备限制，一般一层井点系统能降低水位确布置井点。降水的深度主要受设备限制，一般一层井点系统能降低水位3一一6m。井点系统的构成是将一系列井点管埋设于开挖底面以下的地层中，。井点系统的构成是将一系列井点管埋设于开挖底面以下的地层中，并将这些井点都连接到抽水总管，用真空泵和水泵将地下水抽出，以降低地并将这些井点都连接到
32、抽水总管，用真空泵和水泵将地下水抽出，以降低地下水位。井点管由滤管及井管连接组成，其中：滤管为长下水位。井点管由滤管及井管连接组成，其中：滤管为长lm左右、直径左右、直径50mm的无缝钢管，管壁钻有直径的无缝钢管，管壁钻有直径19mm的花孔，管外缠绕间距的花孔，管外缠绕间距2cm铁丝圈，铁丝圈，再包二层金属滤网。管底端做成尖形，封死；井管一般用直径再包二层金属滤网。管底端做成尖形，封死；井管一般用直径25mm无缝钢无缝钢管制做，其长度视施工现场的具体条件确定，导坑内施工受空间限制，可采管制做，其长度视施工现场的具体条件确定，导坑内施工受空间限制，可采用用lm左右短管分节打人接长。左右短管分节打
33、人接长。井点管安装在钻孔内，孔壁与井管之间应及时用粗砂填实，孔口下至少井点管安装在钻孔内，孔壁与井管之间应及时用粗砂填实，孔口下至少0.5m深度内应用粘土填塞严密，防止漏气。井点间距，一般为深度内应用粘土填塞严密，防止漏气。井点间距，一般为0.8-1.6m；钻；钻孔深度，须比滤管底深孔深度，须比滤管底深0.5m左右；滤管顶端应低于底面以下左右；滤管顶端应低于底面以下1.0-12m；每组井点的埋设深度必须保持一致；井点管方向可竖直亦可向前或向两侧倾每组井点的埋设深度必须保持一致；井点管方向可竖直亦可向前或向两侧倾斜斜500-55。如注入管内的水很快下渗，或向井管与孔壁间填砂管内水面上升，则埋如注
34、入管内的水很快下渗，或向井管与孔壁间填砂管内水面上升，则埋管合格。然后装上弯联管并和总管连接；抽水总管与泵的位置安装应尽量降管合格。然后装上弯联管并和总管连接；抽水总管与泵的位置安装应尽量降低且沿抽水水流方向应有低且沿抽水水流方向应有0.25%-0.5的上仰坡度。井管系统各部件均应安的上仰坡度。井管系统各部件均应安装严密，防止漏气；如排水管有倒流水可能时，在排水管与水泵接连处须装装严密，防止漏气；如排水管有倒流水可能时，在排水管与水泵接连处须装逆止阀。气水分离箱与总管连接的管口宜高于抽水泵的叶轮轴线。逆止阀。气水分离箱与总管连接的管口宜高于抽水泵的叶轮轴线。整个井点系统安装完毕，做总管真空试验
35、。将所有的弯联管阀门和整个井点系统安装完毕，做总管真空试验。将所有的弯联管阀门和总管闸阀关闭，从接近泵站一端开始依次打开总管的阀门，读取真空总管闸阀关闭，从接近泵站一端开始依次打开总管的阀门，读取真空度仪表的读数。总管合格之后，开启各井点的阀门，检查其真空度，度仪表的读数。总管合格之后，开启各井点的阀门，检查其真空度，对不合格的应立即加以检修。对不合格的应立即加以检修。真空试验合格后，即可正式运转。先开动真空泵，随即开动抽水泵，真空试验合格后，即可正式运转。先开动真空泵，随即开动抽水泵，抽水管的阀门应根据水流多少确定开启大小，不可始时就将其开大。抽水管的阀门应根据水流多少确定开启大小，不可始时
36、就将其开大。开始抽出的水可能夹带一部分细砂，正常情况下，过一段时间即可消开始抽出的水可能夹带一部分细砂，正常情况下，过一段时间即可消失。但若滤网孔眼过大，砂粒会不断抽出。或者排水管上的阀门开启失。但若滤网孔眼过大，砂粒会不断抽出。或者排水管上的阀门开启过大，泵将系统内的水全部抽完，真空泵又将系统外的水强吸进来，过大，泵将系统内的水全部抽完，真空泵又将系统外的水强吸进来，也将带进部分泥砂。这表示泵的抽水量过大，超过地下水流供应量，也将带进部分泥砂。这表示泵的抽水量过大，超过地下水流供应量，调整的方法是将排水管阀门关小。调整的方法是将排水管阀门关小。若泵站经过数天抽水后，排水管的水仍然满流，则证明
37、泵站的抽水若泵站经过数天抽水后，排水管的水仍然满流，则证明泵站的抽水量太小，可开动备用泵，以使水位迅速降低。井点系统在工作时，真量太小，可开动备用泵，以使水位迅速降低。井点系统在工作时，真空计所指示的真空度应和设计的相符，或比设计的略高，才能达到预空计所指示的真空度应和设计的相符，或比设计的略高，才能达到预计降低水位的目的。当发现真空度不够，抽出水量很少时，可先将泵计降低水位的目的。当发现真空度不够，抽出水量很少时，可先将泵站与总管之间的闸阀关闭，则真空计读数应上升到站与总管之间的闸阀关闭，则真空计读数应上升到600-650mm，如，如仍停留在低读数不动，则可断定真空度不足的原因与泵站有关。泵
38、站仍停留在低读数不动，则可断定真空度不足的原因与泵站有关。泵站检查完毕后，打开闸阀，再检查抽吸系统。抽吸系统漏气部位主要在检查完毕后，打开闸阀，再检查抽吸系统。抽吸系统漏气部位主要在各接头处和滤管处。抽水过程中应经常检查管路有无漏气及各接头处和滤管处。抽水过程中应经常检查管路有无漏气及“死井死井”，如有如有“死井死井”，可用水冲进疏通或重新埋设。，可用水冲进疏通或重新埋设。当浅埋隧道或竖井穿过潜水、承压水层时，在隧道两侧或竖井的四当浅埋隧道或竖井穿过潜水、承压水层时，在隧道两侧或竖井的四周从地表钻凿深井，依靠水泵抽水降低水位。但地下水渗流人井的周从地表钻凿深井，依靠水泵抽水降低水位。但地下水渗
39、流人井的速度有一定限度，要达到预定的降低水位效果需要一定的时间。一速度有一定限度，要达到预定的降低水位效果需要一定的时间。一般使用条件是：含水层厚度小于般使用条件是：含水层厚度小于15m，但其中粘土夹层不超过两层，但其中粘土夹层不超过两层，否则每一层上都会留下未滤干带；岩层渗透系数否则每一层上都会留下未滤干带；岩层渗透系数10-100m/d较为合较为合理；颗粒小于理；颗粒小于0.05mm的含量不得超过的含量不得超过3（按体积计），否则在抽（按体积计），否则在抽水时，可能在井孔附近形成空洞。水时，可能在井孔附近形成空洞。深井钻孔直径宜大于井管直径深井钻孔直径宜大于井管直径5-l0cm，钻孔深度应
40、达到隧底以下，钻孔深度应达到隧底以下5m左右，并应根据抽水期内沉淀物沉积的高度加深；深井向距，一左右，并应根据抽水期内沉淀物沉积的高度加深；深井向距，一般约为般约为25-30m。钻井套管安置可逐节或整根沉放，其安置深度视土。钻井套管安置可逐节或整根沉放，其安置深度视土质而定。井管为穿孔的钢管，孔有网状和缝状两种。网状适用于渗质而定。井管为穿孔的钢管，孔有网状和缝状两种。网状适用于渗透系数较小的岩层，缝状适用于渗透系数较大的岩层。井管滤网位透系数较小的岩层，缝状适用于渗透系数较大的岩层。井管滤网位置应放置在含水层的适当范围内，井管内径一般宜大于水泵外径置应放置在含水层的适当范围内，井管内径一般宜
41、大于水泵外径5cm。井管与孔壁之间填充粒径须大于滤网孔过滤材料。水泵安装。井管与孔壁之间填充粒径须大于滤网孔过滤材料。水泵安装前应清洗滤井，冲除沉碴。使用前检查各管段、轴件的连接必须紧前应清洗滤井，冲除沉碴。使用前检查各管段、轴件的连接必须紧密牢固，不得漏水。对地下水位下降情况和流量应进行观测并做好密牢固，不得漏水。对地下水位下降情况和流量应进行观测并做好记录。记录。（2）深井抽水）深井抽水（一）供电（二）照明（一）供电1、施工总用电量估算、施工总用电量估算2、供电方式、供电方式3、供电线路布置及导线选择、供电线路布置及导线选择1、施工总用电量估算、施工总用电量估算（1）同时考虑施工现场的动力
42、和照明）同时考虑施工现场的动力和照明（2）只考虑动力负荷）只考虑动力负荷 2、供电方式、供电方式供电方式供电方式 自设发电站供电自设发电站供电 地方电网供电地方电网供电 A变压器选择变压器选择 B变压器位置的确定变压器位置的确定 A变压器选择变压器选择 一般根据估算的施工总用电量来选择变压器，其容量应等于或略一般根据估算的施工总用电量来选择变压器，其容量应等于或略大于施工总用电量，且在使用过程中，一般使变压器承受的用电大于施工总用电量，且在使用过程中，一般使变压器承受的用电负荷达到额定容量的负荷达到额定容量的60左右为佳。具体可按下述方法确定：左右为佳。具体可按下述方法确定：(1)配属电动机械
43、的单台最大容量占总用电量的配属电动机械的单台最大容量占总用电量的1/5及以下时，变及以下时，变压器最大容量压器最大容量Se为为11eKcosPS(2)配属电动机械的单台最大容量占总用电量的配属电动机械的单台最大容量占总用电量的1/5以上时，变压器以上时，变压器最大容量最大容量Se为为11eKcosP5S其中其中为配属机械中最大一台的容量与总用量的比值。为配属机械中最大一台的容量与总用量的比值。根据上述计算，从变压器产品目录中选择适当型号的配电变压器即可。根据上述计算，从变压器产品目录中选择适当型号的配电变压器即可。B变压器位置的确定变压器位置的确定(1)变压器应选择在高压进线方便处，且应尽量接
44、近高压线。变压器应选择在高压进线方便处，且应尽量接近高压线。(2)变压器必须安设在其供电范围的负荷中心，使其投人运行时线路变压器必须安设在其供电范围的负荷中心，使其投人运行时线路损耗最小，且能满足电压要求。一般情况下还应安设在大负荷的附损耗最小，且能满足电压要求。一般情况下还应安设在大负荷的附近。当配电电压在近。当配电电压在380 V时，供电半径不应大于时，供电半径不应大于700 m，一般以，一般以500 m为宜。高压变电站之间的距离，一般在为宜。高压变电站之间的距离，一般在1000 m左右。左右。(3)洞内变压器应安设在干燥的避车洞或不用的横通道处，变压器与洞内变压器应安设在干燥的避车洞或不
45、用的横通道处，变压器与周围及上下洞壁的距离不得小于周围及上下洞壁的距离不得小于30cm，同时按规定要求设置安全，同时按规定要求设置安全防护措施。防护措施。3、供电线路布置及导线选择、供电线路布置及导线选择（1）线路电压等级）线路电压等级（2）导线选择）导线选择（3）供电线路布置）供电线路布置（1）线路电压等级）线路电压等级 隧道供电电压，一般是三相四线隧道供电电压，一般是三相四线400/230(V）。长大隧道可用）。长大隧道可用610 kV，动力机械的电压标准是，动力机械的电压标准是380 V;成洞地段照明采用成洞地段照明采用220 V，工作地段照明和手持电动工具按规定选安全电压供电。工作地段
46、照明和手持电动工具按规定选安全电压供电。（2）导线选择）导线选择 当供电线路中有电流时，由于导线具有阻抗，会产生电压降，使线路当供电线路中有电流时，由于导线具有阻抗，会产生电压降，使线路末端电压低于首端电压。线路始末两端电压的差称为线路电压损失，末端电压低于首端电压。线路始末两端电压的差称为线路电压损失，俗称电压降。根据施工规则规定，选用的导线断面应使末端电压降不俗称电压降。根据施工规则规定，选用的导线断面应使末端电压降不超过额定电压的超过额定电压的10%及国家对经济电流密度的规定（见表及国家对经济电流密度的规定（见表10-3-2）。）。（3）供电线路布置）供电线路布置 在成洞地段用在成洞地段
47、用400/230 V供电线路，一般采用塑料绝缘铝芯线或橡皮供电线路，一般采用塑料绝缘铝芯线或橡皮绝缘铝芯线架设；开挖、未衬砌地段以及手提灯应使用铜芯橡皮绝缘电绝缘铝芯线架设；开挖、未衬砌地段以及手提灯应使用铜芯橡皮绝缘电缆。布置线路时应注意以下几点：缆。布置线路时应注意以下几点：1)输电干线或动力、照明线路安装在同一侧时，必须分层架设。其原输电干线或动力、照明线路安装在同一侧时，必须分层架设。其原则是：高压在上，低压在下；干线在上，支线在下；动力线在上，照明则是：高压在上，低压在下；干线在上，支线在下；动力线在上，照明线在下。且应在风、水管路相对的一侧。线在下。且应在风、水管路相对的一侧。2)
48、隧道内配电线路分低压进洞和高压进洞两种。一般隧道在隧道内配电线路分低压进洞和高压进洞两种。一般隧道在1000 m以以下（独头掘进时），采用低压进洞，电压为下（独头掘进时），采用低压进洞，电压为400 V，配电变压器设在洞外；，配电变压器设在洞外；当隧道在当隧道在1000 m以上则采用高压进洞，以保证线路终端电压不致过低。以上则采用高压进洞，以保证线路终端电压不致过低。高压进洞电压一般为高压进洞电压一般为10 kV，配电变压器设在洞内。，配电变压器设在洞内。3)根据隧道作业特点，电线线路架设分两次进行。在进洞初期，先用根据隧道作业特点，电线线路架设分两次进行。在进洞初期，先用橡胶套装设临时电路，
49、随着工作面的推进，在成洞地段用胶皮绝缘线架橡胶套装设临时电路，随着工作面的推进，在成洞地段用胶皮绝缘线架设固定线路，换下电缆供继续前进的工作面使用。设固定线路，换下电缆供继续前进的工作面使用。4)洞内敷设的高压电缆，在洞外与架空高压线连接时，应安装相同电洞内敷设的高压电缆，在洞外与架空高压线连接时，应安装相同电压等级的阀型避雷器一组及开关设备。架设低压线路进洞时，在洞口的压等级的阀型避雷器一组及开关设备。架设低压线路进洞时，在洞口的电杆上，应安装低压阀型避雷器一组。电杆上，应安装低压阀型避雷器一组。5)不允许将通电的多余电缆盘绕堆放，以免引起电缆过热发生燃烧和不允许将通电的多余电缆盘绕堆放，以
50、免引起电缆过热发生燃烧和增加线路电压降。增加线路电压降。6)低压进路导线敷设方式分垂直、水平两种。水平排列占空间较低压进路导线敷设方式分垂直、水平两种。水平排列占空间较大，影响大型施工机械通过，故一般采用垂直排列。垂直排列时，大，影响大型施工机械通过，故一般采用垂直排列。垂直排列时，采用针式绝缘子固定，线间距为采用针式绝缘子固定，线间距为0.2 m，下部导线离地面不小于，下部导线离地面不小于3m，横担间距一般为，横担间距一般为10 m。高压进洞电缆一般采用明敷设。明。高压进洞电缆一般采用明敷设。明敷设是将电缆架设在明处，根据不同地段的具体条件，可分别用敷设是将电缆架设在明处，根据不同地段的具体
