长倒坡洞室抽排水技术在国际工程中的应用

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，成都，610091)

1 概况

厄瓜多尔索普拉多拉水电站进厂交通洞全长1913.81m，断面为7.1m×6.9m城门洞型，进口底部高程1225.20m，终点底部高程937.30m，高差达287.9m。这么长的倒坡，在国内外洞室开挖施工中是十分罕见的。如何高效、安全地进行长倒坡洞室排水，是影响整个工程关键线路的重要因素之一。

2 施工方案

为保证工程施工进度，首先对整个厂房区域排水系统进行深入研究，包括排水系统设备参数的确定、排水系统的布置、系统施工及设备安装的要求、系统的运行及管理，从基础上进行优化设计。

2.1 主要方法

施工排水布置分施工前期、施工中期和施工后期3个阶段。施工前期根据洞室开挖进度情况，逐步增加水泵；施工中期为进厂交通洞开挖完成后，厂房及廊道开挖支护阶段，采用抽水、加压的方式逐级通过进厂交通洞排水系统排水；施工后期为尾水隧洞衬砌完成后、厂房6#廊道封堵前，厂房设备安装期间，采用自施工作业面抽水至泵站，泵站汇流后从尾水隧洞自流排水的方式，其中进厂交通洞内污水采用自流排水结合水泵抽排方式排至尾水隧洞排水系统；厂房排水永久系统完成后，直接从永久系统排出。

表1 厂房区域泵站布置及配置

2.2 措施

厂房区域施工期间排水主要通过进厂交通洞及尾水隧洞的排水系统排至洞外沉淀池。进厂交通洞长1903.73m，高程范围为937.30m～1125.40m，随洞深降低，坡度较大，平均约为10.51%，主要采用泵站抽排水方式排水至洞外。尾水隧洞总长3502.37m，高程范围为931.91m～924.80m，坡度较缓，可采用自流排水方式排水至洞外。

排水布置及设备配置主要涉及施工中期及施工后期排水：

(1)施工中期排水

进厂交通洞开挖完成后，在1+620m处设置1#泵站，配置10m3沉淀水箱1个，转接泵(15kW)2台，小型潜水泵(5.5kW)1台，开挖小型集水坑1个，作为1+913.81m～1+620.00m段排水设施；在1+350m、1+050m、0+850m处分别设置2#泵站、3#泵站、4#泵站，均与1#泵站配置相同排水设施；在0+550m处设置5#泵站，配置沉淀水箱1个，转接泵(15kW)1台，小型潜水泵(5.5kW)1台，开挖集水坑1个；在0+280m即6#廊道起点处设置6#泵站，配置1台7.5kW水泵作为抽水及转接水泵，并开挖泵站1个；在2#廊道起点处设置7#泵站，配置5.5kW潜水泵1台，作为抽水及转接水泵，并开挖泵站1个；在进厂交通洞终点、3#廊道起点、1#廊道终点、4#廊道起点、6#廊道终点、3#廊道终点处分别设置8#～13#泵站，排水设施均与7#泵站相同。10#泵站和11#泵站处积水均可通过水泵转排至7#泵站；12#泵站处积水可通过水泵转排至6#泵站。

此外，空压机用于冷却的废水就近排入排水系统中。1#空压站位于1#廊道起点处，顺坡排入9#泵站处，再使用水泵抽水；2#空压站位于5#廊道起点处，可将2#空压站内空压机冷却水顺坡排入位于其下游端11#泵站内，再使用水泵抽水。

(2)施工后期排水

在尾水隧洞衬砌完成后、厂房6#廊道封堵前，拆除1#～6#泵站及12#泵站，在6#廊道起点处修建截水沟，将进厂交通洞及厂房内积水全部截引至6#廊道内排水沟，自流至尾水隧洞，经尾水隧洞排水系统排至洞外沉淀池。

3 总结

厄瓜多尔索普拉多拉水电站尾水隧洞已全线贯通，进厂交通洞及厂房区域内积水全部截引至6#廊道内排水沟，自流至尾水隧洞，经尾水隧洞排水系统排至洞外沉淀池。该排水系统的运行完全满足了厂房区域开挖过程中的排水，运行状况良好。

通过本项目的施工研究，并与传统的洞室排水之间进行对比，体现该排水系统在管线布置最合理、设备选用最佳、运行成本低等优势。同时对排水系统不断改进，为后续类似项目的工程施工积累施工经验，提供技术支持。