隧道污水处理方案范文第1篇

本文针对锦屏二级水电站特长隧洞高污染且严重影响施工人员安全和工程进度等通风难题，运用隧洞通风理论、计算机技术和科学试验等手段与方法，充分结合锦屏工程实际情况和国家相关控制标准，研究出适合锦屏引水隧洞洞群在不同施工阶段(工况)进风通道、工点(工作面、隧洞洞段)、出风通道等通风方案及其参数。进而提出复杂条件下锦屏特长隧洞群施工高强度通风技术，以此确保所有隧洞群通风质量，使得隧洞不会因空气污染致使施工停滞，最终确保整个工程建设顺利完成。

1施工组织调整及通风需求分析

由于引水隧洞群穿越锦屏山主峰山体且沿线隧洞埋深1500～2525m，受高地应力和其他地质因素影响，岩爆日趋频繁且烈度越来越高，已经严重影响所有隧洞掘进施工安全和进度。由此导致了施工进度大幅滞后于原计划的不利局面，必须对施工组织进行调整，并对通风系统进行重新分析和论证。

1.1施工组织变化

依据隧道工程理论［1-2］，结合目前施工现状，采取增加工作面以及提前释放应力等一系列措施可以加快隧洞群掘进的速度。为此对隧洞布置做出了较大调整，调整后隧洞群布置见图1。

1)增设排引1#、2#和3#隧洞首先，掘出排引1#隧洞并利用其作为交通和通风通道，同时也可由此通道作为施工支洞分别向上、下游方向掘进3#和4#引水隧洞，理论上最多可以增加4个工作面。其次，利用排引1#隧洞作为交通和通风通道，从施工排水洞开口与4条引水隧洞45°斜交掘进排引2#隧洞，完成后由排引2#隧洞作为施工支洞分别向上、下游方向掘进1#、2#、3#和4#引水隧洞，理论上最多可以增加8个工作面。最后，利用排引1#隧洞、排引2#隧洞和4#引水隧洞作为交通和通风通道，从4#引水隧洞开口向排水洞方向斜交掘进排引3#隧洞，完成后由排引3#隧洞作为施工支洞掘进施工排水隧洞，理论上最多可以增加2个工作面。

2)增设辅引1#、2#和3#隧洞与掘进排引1#、2#和3#隧洞同样道理，在后期掘进3条辅引隧洞，分别从A辅助洞开口进入，与4条引水隧洞在不同里程位置45°斜交。利用辅引隧洞作为交通通道，理论上可以在不同施工阶段分别增加8个工作面。

由上述调整可知，这些施工组织变化，将使锦屏工程隧洞群数量大大增加，且隧洞群的设计、施工条件以及管理难度发生了极大变化，隧洞平面和空间布置极为复杂。另外，调整后所有以排引1#及排引2#施工支洞开挖出的岩渣均须由4#引水隧洞无轨运出，4#引水洞已经成为了多达4～6个工作面掘进出渣的总交通和运输通道(见图2)。因此，调整后相当长的时间(直到工程竣工)内对4#引水洞本身的支护衬砌等后续施工、洞段路面维护、高强度运输通过能力以及通风系统均有极大影响。一旦处理不当或出现问题则有可能造成所有工作面停工的严重后果，特别是大功率运渣车辆大量尾气排放后，对洞身段通风能力以及隧洞管理带来极大的考验和挑战。

1.2通风系统的新要求

依据实际监测数据可知，调整前通过4#引水洞的车流量约为1500辆/d，其中大功率运输车辆有1200辆。洞内空气污染已经非常严重，洞内工作人员施工效率明显下降，有效工作时间急剧减少。施工组织方案调整后，4#引水洞内的车流量将达4000辆/d，其排放污染物的总功率高达1167kW，总需风量为5403m3/min。4#洞目前的通风水平已经难以满足施工需要，更不用说满足调整施工组织方案后高强度运输大量尾气排放的通风要求。故必须对4#引水隧洞通风系统的方案及其参数重新论证和分析，以确保工程顺利完成任务和施工人员的身体健康。

2通风方案分析

4#引水隧洞洞身段通风中的风量主要来自工作面的返程风，这些风流经过工作面后已较大程度受到污染，随着洞身段长度不断增加，其排出效果将急剧下降。如果按照最新施工组织设计方案，运输车辆排出的大量尾气使得洞内空气受到更加严重的污染，若通风机的风量不足，很可能洞内出现死风。鉴于4#洞内的施工实际与通风需求，解决洞身段空气质量问题主要考虑采用加大通风强度和降尘净化等措施:洞内系统布设风机联动排风，将污浊空气排至东引2#施工支洞;采用喷淋设施形成水幕降低爆破和出渣的粉尘;利用喷雾水车对隧道内个别污染严重地段进行喷雾降尘除烟。其中风机布设最为关键，必须对其排风方式、风量、风压、风阻、排风能力以及设备规格与配置进行重新计算和论证分析。

3通风参数计算

按隧道通风理论与技术［3-6］，结合4#引水洞的钻爆掘进和承担的交通运输实际情况，4#引水洞的通风风量和设备数量必须由工作面生产以及洞身段排污总量两部分决定。4#引水洞一方面需要排出4#引水洞掌子面的污染空气，另一方面需要承担2#排引洞多工作面施工运输的排污，所以洞身段的通风量是掌子面和运输车辆所需通风量总和。

3.1通风量计算

由于洞身来往车辆密度大，车辆最大频率4000辆/d，即2.78辆/min，每辆213.3kW，则运输车辆所需通风量为Q1=2370.2m3/min。考虑4#工作面需风量Q2=3032.8m3/min，故洞身通风量Q=Q1+Q2=5403m3/min。

3.2风压计算

4#隧洞横断面面积AT=137m2，长6000m，水力直径13.2m，洞壁摩阻系数λ=0.088，局部阻力系数ξ=3.6，平均风速V=0.657m/s。计算得出风流的流动阻力为h=9.7Pa

3.3环境条件

由于隧道的地理位置不同，隧道进出口的环境条件存在较大差异，如自然风速、风向、空气温度、高程、大气压等条件会差别较大，从而会导致烟囱效应，故应从隧道的空气阻力中增加或减掉此效应。隧道两端大气压差而引起的阻力PS应由测量值确定，并增加到系统阻力中，由此4#引水洞为反坡隧道独头掘进6000m，高程增加21.36m。h环=215Pa

3.4隧洞中总推力T

T各项阻力损失之和，即h总=h+h环=9.7+215=224.7Pa。考虑到车辆和机械设备的损失需增加局部空气阻力和温度影响，取h总=300Pa，则用于克服隧洞中的空气阻力的总推力为TT=h总AT=300×137=41100N

3.5射流风机推力

射流风机的基本推力等于风机进出口空气动量的变化。风机进口或出口空气动量等于空气质量流量与进口或出口的平均流速之乘积。根据隧道中射流风机的布置原则，通常认为射流风机进口处空气流速为0，故射流风机的理论推力为:Tm=ρQVFVF式中，ρ为空气密度(kg/m3);QVF为风机中空气体积流量(m3/s);VF为风机出口空气平均流速(m/s)。选择SDS-180型75kW/37kW射流风机，QVF为77.6/57.6m3/s，VF为30.3/22.5m/s;排风量65m3/s，开动75kW可满足排风量要求。Tm=ρQVFVF=(1331～2415)N上式仅适用于流速均匀分布的情况。而风机中的流速分布通常差别很大，主要取决于风机的设计，特别是叶轮上的轮毂直径与叶片长度的比、叶片设计基础(自由流动、强制流动或旋涡流)、整流体的效率以及流动障碍物的布置等。因此，射流风机的测试推力仅为理论推力的0.65倍或更低，故Tm取1650N。

3.6隧道中射流风机数量的确定根据隧洞中所需总推力41100N的要求，当所选射流风机单机推力1650N时，所需风机数量为25台。污浊空气通过系统射流风机排出，每240m布置一台。

4通风设备选型及布置

4.1通风设备配置(见表1)

变压器300kVA9台每三台射流风机配备一台低压电缆1504800m配电箱32台洒水车10t1辆用于空气污染严重地段喷淋射流风机SDS-18025台每240m设置一台

4.2通风风机布置

4#引水隧洞的通风主要包括工作面通风和高强度运输尾气污染后洞身段污风排放，其工作面取风与污风排放风路及风机布置分别见图3和图4。

5结论

1)4#引水隧洞通风系统问题非常严重，掌子面和洞身内因高强度无轨运输尾气污染后的污风风量极大，且持续时间非常长(直到工程结束)，如果不采取切实可行的工程措施，将会严重影响施工质量、进度并伤害施工人员身体健康。

隧道污水处理方案范文第2篇

从生态环境保护的角度上讲，修建隧道具有诸多好处，例如不会挤占耕地、林地和牧场，不会明显改变河流的水文状态，不会明显阻断野生动物的迁移通道。然而，在施工过程中产生的固体、水体、气体和噪声污染却不可避免。例如，在终南山隧道出口段，仅东线就需挖出100万立方米左右的土石。它们不能被随意倾倒，否则就会破坏自然景观，阻塞河道，引发山洪。终南山隧道所在地附近有太峪河及石砭峪水库，是周边包括西安市在内社区的水源地。隧道施工过程中，一些油脂、石粉等会漂浮或溶解在地下水中，若不经过处理就会污染水源。气体污染主要来源于众多施工装备如载重汽车、装载车、挖掘机排出的大量废气。值得注意的是，由于隧道内氧气较稀薄，因此车辆的燃料燃烧不充分，增加了有害气体的种类和浓度。噪声污染主要来源于轰隆隆的机械声及爆破声，它们引起的震动会随着岩体传递到地表，可能会引起动物行为异常。针对这些问题，施工方采取了如下措施(以中铁十八局施工段为例)。

一、固体处理。在距离终南山隧道基址几百米远处，建有西康铁路的两条隧道。在中铁十八局负责的施工段，技术人员在铁路隧道内横向打出一系列的通道后，再向两边开挖，最后实现对接。由于隧道所穿过岩层的成分主要为硬度很高的花岗岩和片麻岩，因此可就地取材，用于修建隧道。在洞口附近，建设的粉碎厂一共加工了15万立方米左右的石块。如果这些石料从外购入，每立方米需花费40元，而隧道碎石厂的加工成本仅为28元，因此一下就节约了180万元。若把30万元的运输成本考虑进去，则节约的数额更加可观。对于其他大多数泥石废料，则运输至太峪河河滩，填平了部分凹地。在这块新形成的、面积为80亩左右的平地上，还另覆盖有一层厚约25厘米的黄土，经压实后即有防渗功能。最后，在黄土层上方再覆盖一层厚约50厘米的素土，播撒草种。为保证泥石料能稳定地留存于原地以避免泥石流发生，约3万立方米的石块被从中选出，用于建设防护墙。由于墙根容易被河水冲刷从而导致泥石堆坍塌，因此以2－6立方米的大石块加固，再用混凝土浇筑。为克服墙体的伸缩、沉降以及有利于排水，墙上还设计了一系列的缝和孔。

二、水处理。当初为处理铁路隧道施工过程中产生的污水，隧道外就建有沉淀池，因此可以在公路隧道修建时加以利用。污水首先通过横向通道排至铁路隧道侧沟，接着排入沉淀池；泥沙沉淀后，污水再排入曝气池，污染物通过物理及化学的方法被处理，水质经检测达标后即排入太峪河。

三、气体处理。为降低作业车辆产生的有害气体的浓度，提高燃料的燃烧率是解决问题的关键。在各施工装备的进气孔都安装有增压阀，使得氧气能源源不断地得以补充。燃料燃烧后所产生的废气并不直接排出，而是得经过一个过滤器处理。虽然仅增设过滤器一项就花费了60多万元，但物有所值。检测结果表明，该方法使废气的排放减少了一半，同时其中有害成分的浓度也大大降低。

四、噪声处理。为减弱噪声引起的地面震动，工程技术人员根据隧道里边岩层的地质构造特点，设定了不同的爆破参数，然后选用一种叫做“微差控制爆破”的技术(类似于快速连珠炮)。另一种降低地面震动的方法是尽量选用噪声低的施工装备；考虑到有故障的装备产生的噪声远远高于正常者，因此在施工过程中要对所有装备进行定期的养护。

就这样，一条环保的隧道得以建成。然而故事还未结束，接下来亟待解决的问题是，隧道附属的通风竖井究竟要建多少个，如何建，如何处理由此带来的生态环境问题。为此，本刊记者于2011年10月底实地考察了牛背梁保护区，采访了部分当事人，一座座环保的竖井愈发清晰地浮现在我们眼前。

原本的设计方案认为

在这条长约18千米的隧道上，必须每隔4千米左右建一个竖井，共计4个，其中1个位于保护区核心区，1个位于实验区。后来为慎重起见，核心区中的那一口井被取消了。至于如何建竖井，设计人员之间产生了一些争论。一部分人认为，就生态环境保护而言上讲，从隧道内往地面方向施工比较可取；另一部分人认为，在现有技术和资金条件下，反向施工更具可操作性。最终，持两种观点的人达成共识：采用自上而下的施工方式，将工地占地面积严格控制在10公顷以内，尽量减少噪声污染，生活垃圾全部回收，建设专门的场地用于堆放清理出的土石方，严密监测动植物的变化。

对于实验区中那一口深达661米的竖井而言，需要清理的土石有30万立方米左右。这些土石方被运至保护区旁三四千米以外的山沟中，堆得如同一座山，施工方和保护区管理人员一起在“山”上植树种草。为了评估竖井建设对当地动植物的影响程度，从工程开工前1年开始，保护区开展了一项为时10年的连续监测。结果显示，工程施工期间，植被遭到一定程度的破坏，当地常见的一些动物如斑羚、黄羊和黑熊等都消失了。工程竣工后，本打算在旁边修建值班房，派专人负责维护以及监测污染物排放，后来由于采用了自动控制系统，因此就放弃了原有方案。结果，之前为方便竖井建设和后续监测维护而修筑的道路因为山洪泛滥和缺乏维护而渐渐废弃了，一些植物慢慢地侵占了路面。当然，每个人最关心的问题是隧道内汽车产生的噪声和尾气对保护区带来了什么不良影响。由于竖井底下的三组风机都装有消音设备，所以产生的噪声很小。汽车尾气一直处于自动监测设备的严密监控下，一旦污染浓度超标就启用风机，平时隧道内的气体通过自然风排出。在风机排污的时候，能看到暗色气体冒出竖井。然而从总体上讲，竖井建成后对当地生态环境的影响并不明显。保护区管理局副局长郭军乐说：“目前，竖井周围的植被在慢慢地恢复，动物也渐渐回来了，例如我们的职工在一次巡山途中就发现了黑熊在路边活动。”

隧道污水处理方案范文第3篇

【关键词】长大隧道；反坡排水；新技术；探讨

中图分类号：C35文献标识码： A

一、前言

作为长大隧道设计与建设的一项重要工作，反坡排水的关键作用应该引起有关人员的高度关注。对长大隧道反坡排水的新技术进行研究，能够为长大隧道的设计与建设提供最为有科学合理的技术参考。本文从概述常用反坡排水方法着手本课题的研究。

二、常用反坡排水方法

一般来说，在1km以上的隧道反坡施工中，常用的反坡隧道排水是利用一个或多个水泵串联接力，将掌子面水抽排至洞口经隧道外排水系统排放（如图1所示）。反坡排水采取多级排水，每级排水长度为50m左右，即每50m设置一个集水槽，每个集水槽安装一台污水泵，通过污水泵从第一级集水槽抽排至第二级集水槽，由第二级集水槽抽排至第三级，将水逐级排出至洞外。

图1常用的集水坑法排水图

但是，随着长大隧道开挖施工的不断深入，排水长度逐渐加大，当排水长度超过500m时，形成了多级排水后，通常会因各级因排水设备的排水能力不一致导致排水节拍不一致，经常出现有的集水坑排水不及时，有的集水坑水泵空转的现象，还有因水泵的坏损、水管破裂等原因，也会导致各级排水节拍不一致。因为经常出现排水节拍不一致的现象，致使多级排水排水效率降低，排水不及时，满足不了排水的需要，导致隧道内积水而影响隧道施工效率和施工安全。而且在多级排水过程中，当隧道出水量较大时，水泵因长时间运转损坏的频率相当高。人工消耗方面，每3～4级集水槽，水量大时甚至每两个集水槽就需要派出一名工人进行不间断的排水操作，使得人工消耗也非常大。

三、风压排水技术

尽管常用排水方式应用多年，但其不足已是不争事实，促使长大隧道的排水技术急需解决，长大隧道风压排水技术在多次的改进改良中逐步成熟，这种技术提供一种长大隧道风压排水装置，改变现今反坡排水采取多级排水的作业方式，充分利用隧道施工的可利用资源进行排水。

1.排水装置介绍

风压排水装置如图2所示。

注：图中1为空压机储气罐；2为罐体支架；3为进气管口；4为进水管口；5为排水管口；6为压力表；7为泄压管；8为排污管口。其中各进出水管口上设置闸阀。

2.总体技术方案

长大隧道风压排水装置，主要是利用废弃或闲置的空压机储气罐以及罐体支架，罐体上方设置有高压气进气管口和进水管口；空压机储气罐罐体下方设置有排水管口和排污管口，各管口上设置闸阀。为保证安全，空压机储气罐罐体上连接有压力表，以及泄压管。用水泵将掌子面积水抽进储气罐，抽满后，利用隧道高压风将罐体内的水压出隧道外。

3.风压排水技术

在离隧道掌子面约5～30m处设置一个集水槽，将隧道中的积水，主要是洞内围岩的裂隙水等地下水、施工用水如开挖钻孔使用的冷却水等引排至该集水槽内。用一个小型水泵将水泵送经本装置进水口至罐体中，罐体中水满后，停止进水，关闭进水管口的闸阀，先打开出水口口闸阀后，打开进气阀利用高压风将罐内水冲压排出。高压风来自于隧道外空压机，通过高压风管道引入隧道内，高压风主要供应给掌子面的风枪风镐使用，高压风主要作用是供隧道开挖及支护的设备使用，应用于本使实用新型排水只是利用其中的极少部分，或者为存储于罐体内的气体。由于风压远大于水泵的扬程压力，因此，不需要采用多级排放，单级排水便可以将洞内水一次性排出洞外，且利用高压风冲压能够将罐内水全部排尽，且有较大气流冲刷，能将污水包括水中的杂质全部冲送排走，罐内几乎不存有残留物。

四、反坡排水系统设置

1.水泵选型

斜井排水主要为渗水及施工用水，其水质含有岩石石屑、泥浆及喷浆回弹料等，因此采用污水污物潜水泵。洞内水量从下往上逐级递增，水泵选型时根据每级的排水量确定型号、数量及扬程。同时应考虑富余量。

2.管路

管路的选择与选配的抽水设备配套，管材均采用无缝钢管。5个泵站扬程均高于100米，为了安全起见，管路上均配置止回阀，以防发生水锤现象。

3.泵站设置

根据蓄水量确定水仓的大小。计算时按照排水量最大的泵站15min的排水量确定。泵站两侧均设置拦水坝，将已施工完成段沿斜井纵坡漫流的水截住并引至泵站内。由于泵站深度较深，蓄水后存在较大的安全隐患，因此在泵站四周必须设置钢管护栏，采用Φ48mm钢管，立柱间距为1.5m，高度1.2m，在高度方向设置两层横联，钢管护栏外侧挂设安全防护网，并在泵站上采用型钢及钢板进行覆盖，防止施工人员不慎掉入泵站内。但为了方便泵站清淤，需要在钢管护栏的一侧设置活动门，清淤时开启活动门，清淤完毕后关闭活动门。

4.临时集水井设置

洞内临时集水坑设置在掌子面附近，掌子面的渗水及施工用水等汇集至临时集水坑内，再通过泵站接力排至洞外。临时集水坑的大小根据现场实际的渗水量进行调整。为了安全起见，临时集水坑深度不得超过1.2m，并在集水坑四周设置警示标志。

5.供电

为了确保泵站的正常运行，不因工点问题而中断排水，从洞外引入两条380V的供电系统，一条供电，一条备用。同时在洞外配备一台500KW的发电机，一旦停电，立即将接口引至发电机，启用发电机供电。

6.应急措施

同时，为了保证突发事故大量涌水时的排水，设置了一套应急管路。利用高压风管及高压水管作为应急管路，见图4洞内管线示意图，在每个泵站处的高压风管及水管处开口，设置阀门，一旦急需抽水，立即将阀门打开，与泵站连通进行应急抽排。

五、反坡排水的施工方案

1.顺坡、反坡排水方法

顺坡排水施工段采用在两侧挖排水沟（砂浆抹面）的方式；排水沟断面应当能够同时满足洞内渗漏水、涌水和施工废水的排出需要，并且经常清理。膨胀岩、土质地层、围岩松散地段，铺砌水沟或利用管槽进行排水。

反坡排水施工段采用机械排水的方式，在掌子面设置可移动的潜水泵，在掌子面至洞口间分段设置集水池进行蓄水，同时可用泵站分级接力抽排水来将隧道出水和施工废水抽排至洞外水沟。配备的泵站按排水能力递增，各级排水泵站排水能力都考虑80%储备排水能力，泵站间均布200mm的管路布置。最后经洞外排水沟引入污水处理池，经处理达标后排放。

2.斜井排水

在长隧道、特长隧道工程的建设中，由于多方因素，经常需要增设斜井。可是，从斜井到正洞的施工过程中，交叉段空间结构与施工过程复杂，结构受力转换频繁，围岩应力分布，支护结构变形，隧道施工对围岩的扰动情况等尚不十分清楚，施工方案多以经验设计为主。

隧道内按照适当距离设置多个水仓，分段汇集隧道内的地下水，在水仓处设置水泵，逐级、接力提升至洞外，注入污水沉淀池。斜井反坡排水所需设备众多，大量的设备长时间工作会产生大量的CO、烟尘等空气污染物，为保障设备的正常工作，还需专业维修人员进行定期的检测与维护。

3.隧道通风

从近年来已建成的铁路隧道的通风情况来看，并不是很好。南门口铁路隧道建设应将这一重点重视起来，采取专业的通风方式，搭配专业设备来解决这一问题。

六、结束语

通过对长大隧道反坡排水新技术的相关研究，我们可以发现，在新的时代条件下，研究反坡排水的新技术意义重大。有关人员应该从长大隧道的客观实际出发，充分结合现有反坡排水技术，研究制定最具针对性的反坡排水技术实施方案。

参考文献：

[1] 李维宏.TSP超前预报在新万山寺隧道涌水灾害防治中的应用[J].铁道建筑.2010（02）：88-89.

[2] 宋建平.复杂地质长大隧道快速施工技术研究[J].西南交通大学学报.2013（18）：102-103.

[3] 李升平.反坡排水设计与施工[J].建筑.2011（14）：25-29.

隧道污水处理方案范文第4篇

近年来，国内大中型城市致力于城市道路交通功能的完善。城市道路的建设形成向空间发展、向地下发展的趋势，其中，隧道工程以其独特的优势得到迅速发展。我国已成为世界上隧道最多、发展最快的国家，许多特长、特密集隧道群也应运而生。深圳市东部过境高速公路，以莲塘口岸和爱国立交为起点，终点与深汕、惠盐高速公路相接。该高速公路采用双向六车道设计，全长约31km，是一条以香港为起点、向粤东地区以及华南东部沿海地区发散的重要交通通道。本工程全线设置隧道4座，分别为莲塘隧道、仙湖隧道、林果场隧道和北公坳隧道，设计车速60km／h，为目前国内跨境（即宽度）最大的地下互通隧道，也是目前国内第一座真正意义上的地下互通立交。隧道排水系统是隧道总体设计必不可少的组成部分，其设计是否合理，将对隧道安全及正常运营产生重大影响。笔者以莲塘隧道为例，系统总结了排水设计的方法和特点，并对隧道排水工程设计中几个关键问题进行了探讨，提出相关建议供参考。

2排水系统的组成与特点

莲塘隧道排水系统采用分流制，共分为三个组成部分：雨水系统和废水、清水（即隧道内清污分流）系统，分别通过潜水泵提升经室外压力窨井排出。本文仅对隧道内废水、清水系统进行详述。

2．1废水系统

隧道内废水流量包括：消防水量和冲洗水量。（1）消防水量。莲塘隧道的消防系统包括消火栓系统、固定式水成膜泡沫消火栓系统和手提式灭火器相结合的设计方案，其用水量分别为：消火栓系统一次灭火用水量为20L／s，水成膜泡沫灭火系统为1L／s，一次火灾的总用水量为21L／s。（2）冲洗水量。考虑隧道需要定期清洗，采用的冲洗用水量为2L／（m2•次）。废水系统流量计算取两者中的最大值进行设计，即按消防废水量作为废水系统的设计流量。其排水收集措施采用盖板涵边沟（即采用带泄水孔的盖板沟或缝隙式边沟）和雨水口布置型式。盖板涵排水沟自隧道进口至出口处，沿道路两侧布置，随道路纵向坡度接入道路低点的排水泵站。为了迅速、及时地排除废水，减少废水的径流长度，采取在道路低点增加雨水口数量的做法，设置多箅雨水口。双侧排水沟间的排水通过在道路低点设置的钢筋混凝土管连通，将废水接入排水泵站污水集水池，由泵提升后排入隧道外地面污水管道系统。

2．2清水系统

本工程采用隧道内清污分流制排放。隧道内结构渗漏水量即隧道围岩裂隙水为较为清洁的水，通过沿道路路中下敷设的圆形中心排水沟单独收集处理，在道路低点处引入排水泵房清水集水池，由泵提升后排入隧道外地面雨水管道系统。由于隧道结构渗漏水量与施工工法、地质条件、施工质量等因素息息相关，在具体的工程设计中，由隧道专业提供给给排水专业，且提供的渗漏水量为最高日流量。莲塘隧道结构渗漏水量由隧道专业依据地质详勘提供，最大值为3022m3／d。

3排水系统设计常见问题

3．1横截沟的设置

横截沟作为一种收水设施，可以有效地拦截隧道引路段地表径流的雨水及隧道内道路低点的废水。但目前国内使用的横截沟都有一个通病，即其整体的稳定性不够，路面平整性超标，车辆行驶至横截沟后带来的问题是噪声大、有跳车现象发生，并易造成横截沟边缘的结构层发生裂缝，局部结构破碎，以致影响路面的行车安全。虽然可以在横截沟产品选择、施工工艺等方面改进，但由于车速快、车辆行驶频繁，噪声污染和跳车难以根除，且横截沟一般为通长布置，受横截沟宽度限制，有时需设置多条，在养护检修时影响道路通行范围较广。基于以上问题，并考虑到本项目为高速公路工程，车速快、车流量大、超重货车多以及夜间行车安全等因素，本工程没有采用横截沟形式的收水设施，在设计过程中，与本工程道路及隧道设计团队多次配合，采取了如下技术措施。（1）加大排水边沟断面：隧道洞口外采用矩形排水边沟，其断面为W×H＝60cm×120cm；隧道内采用双侧排水边沟，其断面为W×H＝40cm×50cm。（2）道路低点设置多箅雨水口：其雨水口排水能力按1．5～3．0系数计算。（3）洞口外道路路缘石采用平缘石，以加速道路低点的雨水排放。

3．2排水泵房的位置及数量

隧道排水泵房的设计主要体现在“集”与“排”，就是将无法重力流排出的雨（废）水集中到集水池，通过水泵抽排到隧道外的排水系统，其位置的选择及数量的确定直接关系到排水工程的投资大小和运行成本高低，是排水方案的关键。排水泵房位置与隧道的平、纵断面有关，一般雨水泵房设在隧道的进口及出口处，但也可能仅在隧道的进口或出口设置，具体根据工程的实际情况确定；废水泵站的位置应尽量靠近隧道内道路路面高程的最低点，以减少最低点至泵房集水池管道的水头损失。考虑到泵房设备检修、隧道内照明情况及避免发生车辆追尾的多种因素，建议泵房设置在行车方向的右侧，即慢车道方向，并在泵房门口设置紧急停车带。在隧道排水系统设计中，充分考虑了隧道内道路系统的分布，根据道路设计尽量减少排水泵站的个数，进行合理分区排放。本工程仅考虑在隧道的道路纵坡最低点设置排水泵房，全线共设置4座。每座排水泵房用于排除隧道内两个相邻道路纵坡高点间的消防废水、冲洗废水和结构渗漏水，经泵提升后排入地面市政排水系统。根据现场的实际情况，设计的抽升排放系统由设备间、配电间、污水集水池、清水集水池、出水管廊组成。泵房具体型式见图1、图2。

3．3水泵选型

水泵选型，考虑节能、维护方便及造价合理等因素，设计采用潜水泵，潜水泵具有设备结构简单、技术成熟、运行可靠、维护方便，使用成本较低等优点。根据前述的废水和清水系统的流量计算，污水集水池和清水集水池中分别安装了2台水泵（1用1备）即可满足排水需求。水泵采用就地自动及手动控制、控制中心远程控制方式。考虑到消防时水量大而平时排水量较小，以及结构渗漏水量不确定因素的特点，为满足不同流量的抽升要求，本工程分别采用1台变频泵，此外也保留极端情况下2台水泵同时启动的条件。水泵扬程根据集水池最低水位与隧道外压力窨井处的地面高程之差值，加上管道沿程损失和局部损失之和计算得到。

3．4集水池的容积

本工程隧道内采用清污分流制，故排水泵房集水池共分为两格，分别为污水集水池和清水集水池。由于目前尚无专门的条款指导隧道排水设计，本工程参照现行的《室外排水设计规范》（GB50014－2006，2014年版）5．3．1条规定：“集水池的容积，应根据设计流量、水泵能力和水泵工作情况等因素确定，污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量，如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过6次”和《上海市工程建设规范道路隧道设计规范》（DG／TJ08－2033－2008）11．3．3条规定：“隧道最低点废水泵房集水池应满足水泵的安装、检修、运行要求，其有效容积不应小于设计选用最大1台泵5min的出水量，水泵扬程宜按直接接入市政管网的压力计，确有困难时，可采用逐级提升，接力排出的方式，纳入市政排水管网”，故莲塘隧道最低点排水泵房集水池的有效容积按照不小于最大1台水泵5min的出水量进行设计。由于本工程排水泵房的位置距离地面市政排水系统较远，污水泵和清水泵的压力出水管长度均超过1km，因此需考虑两条压力出水管检修时管内水量的排放问题，两格集水池的总容积均需适当加大，以满足检修时两条出水管内水量的排放容积。目前进行地铁项目设计时，参照《地铁设计规范》（GB50157－2013）14．3．6条规定：其他各类排水泵站（房）的集水池有效容积，不应小于最大1台排水泵15～20min的出水量。综上相关规范和标准，从水泵工作安全性和压力出水管检修因素的考虑，笔者认为集水池的有效容积建议取最大1台水泵15～20min的出水量计算。集水池有效容积可参照式（1）计算。集水池设计见图3．

3．5排放出路

隧道消防废水属于低概率紧急事故排水，仅在火灾发生时由水消防系统作用汇集在隧道内，持续时间不长，考虑隧道的经济性，故不单独建设消防废水泵房。因此消防废水和隧道冲洗废水均排入地面污水管道系统。隧道结构渗漏水一直存在且水质较好，根据监测数据表明，隧道的渗水与天气因素有关，渗漏水量与降雨量呈正比，在降雨量大的时候其渗漏水量也增大。莲塘隧道位于广东深圳，考虑到南方雨季时间长、雨量大的特点，本工程可将清水池收集的水量进行回用，如：补给洞口外的消防水池、绿化、灌溉等，而后溢流至地面雨水管道系统。但结构渗漏水量亦存在许多不确定性因素，可根据工程的实际情况具体确定。

3．6客水的防护

为防止地面雨水流入隧道，莲塘隧道进出洞口内的路面均设置有明显的道路变坡点，即道路“驼峰”设计，并且变坡点的高程高于隧道洞口外道路低点0．6m左右，有效防止了地面雨水流入隧道。

4总结

隧道污水处理方案范文第5篇

关键词：隧道施工；废水；环境影响

随着施工技术发展，铁路、公路为提高技术标准、缩短线路长度，越来越多地采用隧道。目前，我国隧道数量和总长度均居世界前列，隧道工程可以节约用地，减少植被破坏，避免生境切割和景观影响，具有良好的生态环境效益。但隧道工程的施工不可避免的会改变原有的环境状态，特别是西南山区长大隧道洞口一般位于《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类水体附近，水环境较为敏感。隧道施工产生施工废水和涌水会对水环境产生较大影响。本文主要通过分析西南山区长大隧道施工废水大量的监测数据，确定了隧道施工废水环境影响特征，并据此提出处理方案。

一、隧道施工废水来源

当前铁路隧道施工中广泛采用的是与新奥法原理结合的钻爆法施工，该施工工艺包括钻孔、爆破、支护、防水、衬砌等工序。隧道施工废水主要来源于以下几种：1）钻机等机械设备产生的施工废水；2）爆破降尘废水；3）喷射混凝土和注浆产生的废水；

4）隧道穿越断裂破碎带、裂隙发育带等不良地质产生的施工涌水，未衬砌基岩将产生裂隙水等。其中，施工涌水量一般较大，远大于其他施工废水量。施工涌水与施工废水混合在一起，沿隧道两侧排水沟排出隧道。根据大量监测资料，隧道施工期洞口排水量一般为每天几十至几千立方米不等。

二、隧道施工废水水质特征

笔者2007~2009年对某铁路4座隧道施工废水进行了监测，采样点均为隧道洞口排水沟，隧道长度3000~11000米之间。各监测项目及其平均浓度见下表。

监测项目平均浓度值表单位：mg/L

隧道编号

监测次数

废水量

（m3/d）

采样点距施工断面（m）

pH值

化学需氧量

氨氮

石油类

悬浮物

注：表中数据为多次取样分析数据的平均值，采样位置均位于隧道口排水沟。

从上表可知，当采样断面距隧道施工断面较远时，隧道施工废水悬浮物浓度4座隧道中1座不能满足GB8978-1996一级标准、1座不能满足GB8978-1996三级标准，pH值、石油类浓度4座隧道中1座不能满足GB8978-1996一级标准，化学需氧量、氨氮污染物浓度满足GB8978-1996一级标准。可见，隧道施工废水的首要污染因子为悬浮物，次要污染因子为pH值、石油类。

三、施工废水排放量

根据调查，1号隧道断裂破碎带、裂隙发育带极其发育，监测期间涌水量较大；其余隧道工程地质条件较好，监测期间未发生涌水。从表中可知，当隧道地质条件较好，监测期间未发生涌水时，洞口施工废水排放量为17~30m3/d，根据调查这部分施工废水主要来源于钻机等机械设备产生的施工废水、爆破降尘废水、喷射混凝土和注浆产生的废水；当隧道穿越断裂破碎带、裂隙发育带时，将产生大量的涌水，涌水量的大小与地质状况极其密切，这部分涌水将与隧道施工废水混合后一并沿隧道排水沟排出洞口，隧道一施工废水排放量达4000m3/d，根据调查其主要来源于隧道涌水。

四、隧道施工废水污染物来源

（一）悬浮物

隧道施工废水中的悬浮物主要来自打钻施工中产生的岩粉、爆破施工中产生的粉尘、断裂破碎带及裂隙发育带沉积的泥沙[5]。

施工废水排放量与悬浮物浓度关系图

从上图可知，悬浮物浓度随废水排放量增加而增加。出现这种现象的主要原因为：长大隧道施工的中后期，施工断面距隧道洞口较远，若施工废水排放量小，在隧道两侧排水沟内废水流速度低，施工废水可以在排水沟内充分沉淀，到达隧道口排入环境时，其悬浮物含量较低；若施工废水排放量较大，废水流速较大，施工废水不能进行充分沉淀就排入环境，其悬浮物浓度较高；排放量较大的施工废水主要来源于隧道涌水，涌水将断裂破碎带、裂隙发育带内沉淀的悬浮物带出，也增大了废水中悬浮物浓度。

施工废水排放量小的隧道排水口排放状况

施工废水排放量大的隧道排水口排放状况

从上面两张照片可以看出，施工废水排放量较小的隧道排水沟内，沉淀了大量悬浮物，而排放量较大的排水沟水流通畅，无悬浮物沉淀。

（二）pH值

隧道施工废水pH值为7.9~9.4，均呈碱性。施工废水中pH值呈碱性的主要原因为注浆主体材料水解产生的硅酸三钙、硅酸二钙、氢氧化钙等均呈碱性，这些物质溶解在水中造成pH值呈碱性。

（三）石油类

根据现场调查情况及施工工艺分析，隧道施工过程中产生的石油类污染物主要来自施工机械的“跑、冒、滴、漏”，石油类的排放浓度及排放量与施工管理及机械养护水平密切相关。

（四）化学需氧量、氨氮

根据现场调查结合数据分析，隧道施工废水中化学需氧量污染物主要来自施工机械“跑、冒、滴、漏”的石油类及施工人员的排放物；氨氮污染物主要来自隧道施工过程中使用的TNT炸药爆炸后部分氮氧化物进入废水中及施工人员的排放物。

（五）对策

隧道施工废水首要污染因子为悬浮物，次要污染因子为pH值、石油类。对位于敏感水体附近隧道，当需要施工废水进行处理时，要根据隧道施工废水及地质特征，有针对性的提出隧道施工废水处理工艺。

对于悬浮物，在隧道口设置沉沉池，沉设计合理停留时间以保证合理去除率，在悬浮物浓度较高时应投加絮凝剂，沉淀池需定期清洗。对于pH值主要采取中和处理，通过投加酸性物质来达到调节pH值的目的。

废水中石油类污染物与施工中采用的设备种类、设备的维修养护及废漏油收集管理等密切相关。对于石油类治理要从源头抓起，加强施工机械的养护维修及对隧道内废油的收集，在施工中在施工机械下铺设棉纱等吸油材料，用以吸收油污。根据施工废水排放量，在隧道口设置油污处理池，油污处理池内填充秸秆或炉渣用以吸附石油类，并定期清洗、更换。对于个别外环境极其敏感的隧道，必要可采取气浮工艺去除石油类。

对于化学需氧量、氨氮，采取加强施工人员环境管理，减少施工人员排放物进而减少氨氮、化学需氧量的产生量等管理措施。

隧道施工废水水量、水质波动较大，与地质状况、施工单位管理水平及设备维护状况密切相关，建议对于环境敏感地段隧道施工废水加强监测，根据监测结果及时调整废水处理工艺。

五、结论

通过对西南山区4座长大隧道的调查及分析施工废水22次采样水质监测数据，得出以下结论：

1．隧道洞口施工废水排放量一般为17~30m3/d，当穿越不良地质段发生涌水时，废水排放量与地质状况极其密切。

2．隧道施工废水的首要污染因子为悬浮物，次要污染因子为pH值、石油类，化学需氧量、氨氮污染物浓度较低。

3．当隧道洞口附近水环境较敏感时，部分隧道施工废水中的悬浮物、pH值、石油类可能会对水体造成一定影响。

4．施工废水中悬浮物含量废水排放量的增加而增加，这主要由于废水流速增加导致施工废水难以充分沉淀所致。