交高速公路西山特长隧道全长13654米,隧道出口S3标段承担左线7142米(ZK7+550-ZK14+692)、右线7030米(ZK7+550-ZK14+580)施工任务。位于太原市西部的吕梁山脉东翼的石千峰山北麓,隧址区含水层较多,含水量极为丰富,岩溶、断层发育,水文地质条件极为复杂。区域岩溶水天然状态下主要以泉水的点形状形式排泄,其次是以潜流形式补给太原盆地第四系松散类孔隙水及人工开采排泄。
ZK8+607-ZK9+190段583米设计正常涌水量为40m3/d,涌水来源为上覆含水岩组垂向渗透,涌水方式为淋水、渗水。
2011年4月开挖后揭示:掌子面里程ZK8+836,涌水段里程ZK8+915-+970,正常涌水量为200m3/d,最大涌水量350 m3/d,从掌子面向后路面积水约300米,平均水深1米。
二、排水方案
西山隧道出口7#工作面坡度为4‰,渗水无法自留排出,为保证正常施工,必须将涌水排至洞外。根据目前施工情况,出口工区与斜井工区尚未贯通,只能将水沿斜井排出洞内。由于斜井坡度较大,与主洞高差近140米,所以需要设置集水坑及泵站采用机械接力式排水,并备用水泵及应急管道以防突水及大量涌水等异常现象的出现。
1、排水设计
在掌子面设置可移动的临时泵站,放置2台高效无堵塞排污泵(功率1.5Kw、流量25m3/h,扬程10m),ZK9+150线路右侧边墙做一集水坑,集水坑尺寸为长15m*宽2.5m*深2m,内置2台离心泵(功率11Kw、流量80 m3/h,扬程60m,一台抽水一台备用),沿斜井右侧边墙每80米开挖集水坑,集水坑尺寸为长3m*宽2m*深2m,每个积水坑放置一台离心泵(功率1.5Kw、流量25m3/h,扬程60m)。掌子面临时泵站与ZK9+150处泵站之间管路连接采用¢60mm软管,ZK9+150处泵站与斜井泵站之间管路连接采用¢200mm钢管, 斜井泵站之间另外增加一条备用管路,采用¢80mm钢管。通过接力排水至洞口河沟,集水坑与排水管定期清淤,保证系统正常运转。
2、西山隧道排水能力分析
西山隧道排水管路排水能力
=80×24=1920m3/d>350 m3/d(日最大涌水量)
3、结论
根据排水能力计算可知,本套排水系统能够满足西山隧道出口7号工作面日常施工需要和最大涌水水时的排水能力。



