某铁路隧道工程施工废水处理对策研究

在深入分析某高原铁路隧道工程隧道施工废水来源、水量、水质特性及周边水环境现状的基础上,明确了该工程水环境保护面临的突出挑战就是,隧道施工废水量大不得不排与隧址区水环境极其敏感限制其外排的矛盾。为此,在同类工程现场调研、广泛文献调研和深入开展现场踏勘的基础上,提出"清污分流、多渠道回用、以混凝+沉淀+过滤"工艺(毗邻Ⅱ类水体时增加吸附深度处理)为核心的末端治理、连续在线监测及加强环境管理等综合性隧道施工废水处理对策,减轻隧道施工废水排放的不良水环境影响,解决该工程隧道施工废水排放受限的难题。     

引汉济渭工程输水隧洞施工废水处理工艺研究

研究目的:本文对秦岭输水隧洞施工废水进行了水质分析,主要污染物的组成内容,对施工废水处理性进行了评价,本工程针对这一问题进行调查研究和方案设计,对引汉济渭工程越岭段隧洞施工过程中所产生的废水进入西安集中饮用水源地而引起的水质污染问题,在对废水水质监测及水量进行科学预测的前提下,采用切实可行的、高效经济的废水处理技术方案及工艺流程,在引汉济渭工程的顺利实施的同时保障西安集中供水水源的水质安全。研究结论:(1)秦岭隧洞施工废水水质属于无机悬浮污染型水质,有机污染浓度较低;(2)6号支洞正常情况下每日平均废水量约为17 867 m3/d,最大水量为35 734 m3/d;7号支洞正常情况下每日平均废水量约为7 826 m3/d,最大水量为15 730 m3/d;(3)针对秦岭隧洞施工废水水质特点,提出以"混凝+沉淀+过滤+吸附"为核心的处理工艺,处理后水质能满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅱ类水体指标;(4)秦岭隧洞施工废水以"混凝+沉淀+过滤+吸附"为核心的处理工艺的研究成果,适应于公路、铁路隧道施工废水综合处理。     

隧道施工废水处理研究

首先介绍了隧道施工废水的来源、水质特点以及国内外隧道施工废水的处理情况,然后对郑万线小三峡隧道施工废水进行了现场试验。结果表明:现有隧道施工废水中污染物以高浓度悬浮物(SS)为主,还含有少量的化学需氧量、氨氮、石油类等;混凝沉淀对SS去除率为86.0%～89.4%,气浮对SS的去除率为7.1%～21.3%,过滤对SS的去除率为52.9%～64.7%。气浮对SS的去除效果不佳。因此当废水中石油类污染物含量很低,满足污水综合排放标准时,建议取消气浮环节。     

戚厂工业废水治理对策

分析了铁路大型工业企业水污染的主要特点，及其处理的对策措施。具体介绍了工厂废水排放面临的形势，及采取的对策。主要介绍了现已投运的南厂污水处理站的水质、水量情况、处理工艺流程、运行中存在的问题及采取的解决措施；北厂污水的水质、水量情况，拟采用的工艺方案及主要构筑物设计参数。     

涡凹气浮联合固定化曝气生物滤池在含油废水中的应用

采用CAF联合BAF工艺处理高浓度炼油生产废水,并利用浮动环流收油器,对预处理废水中的油类污染物进行回收,无需外加压力,处理成本低。经该工艺二级气浮处理后,油类污染物回收率达到97％。工艺调试运行稳定后,对污染物COD、氨氮、硫化物和石油类进行监测。监测结果表明,COD、氨氮、硫化物和石油类污染物的去除率分别为：96．1％、94．3％、77％和96．7％,出水水质满足GB8978--1996《污水综合排放标准》中第二类污染物最高允许排放浓度一级标准要求。     

戴云山隧道涌水量的预测和验证分析

研究目的:戴云山隧道是向莆铁路特长高风险隧道之一,正确预测隧道的涌水量对设计和施工至关重要,本文通过隧道施工期间实测涌水量与勘察期间采用多种方法估算的涌水量进行对比、分析,寻找一种以陡倾角构造裂隙水为主的块状硬质岩体长大深埋隧道的涌水量预测方法。研究结论:(1)戴云山隧道采用的地下水动力学法中的陡倾斜含水层潜水非完整井涌水量公式预测的正常涌水量与施工期间的正常涌水量吻合较好,预测精度为98.6%,洞内各出水点的最大涌水量之和与预测的最大涌水量比值为1.61;(2)实测最大涌水量偏大的原因是初期发生最大涌水时的水源主要来自裂隙、孔隙等的静态水;(3)涌水点的实际分布位置与勘察报告的预测差异较大,今后应重视压扭性断裂附近的次级断层、羽状张性裂隙形成的高压裂隙水;(4)本研究成果可供铁路、公路、水电等行业以陡倾角构造裂隙水为主的块状硬质岩体长大深埋隧道工程勘察借鉴或参考。     

怀化车辆段含油废水处理的工程设计及运行效果

车辆段台车高压冲洗和轮对煮洗产生的含乳化油废水,在怀化车辆段设计时采用重力自流经调节沉淀、两级斜管、焦炭粗粒化分离的废水处理工艺单独处理这一部分废水。只要加强管理,经处理后出水含油量中位数低于10mg/L,从而使该段总排放口达到国家排放标准。     

库区隧道施工废水综合治理技术

随着国内对环境保护工作的日益重视,如何采取措施把施工过程中产生的污染尽可能降到最小,是需要通过规划与治理来解决的。本文以如意隧道1~4#斜井施工废水综合治理为例,详细论述了对废水处理场的规划,废水处理的方式,以及处理后排放的指标,保证了对库区水体环境的零污染。     

铁路高浓度粪便污水处理的工艺设计

以某高铁动车段高浓度粪便污水为设计对象,处理规模为610 m~3/d,进水水质COD为3 300 mg/L,氨氮为1 500 mg/L。采用"厌氧氨氧化-MBR处理"的主体处理工艺,主要包括调节池、IC反应器、高负荷曝气池、一沉池、厌氧氨氧化反应器和MBR反应器等。详细介绍了工艺流程、各单元主要处理构筑物的设计参数及设备配置情况,并给出该工艺的处理效果。此外,对工艺的主要经济指标及技术特点进行了分析。所设计的工艺能较好地处理高COD、高氨氮、低碳氮比的粪便废水,确保出水水质达到《污水综合处理排放标准》(GB8978—1996)的二级标准,为后续铁路行业处理同类的污水处理提供参考。     

铁路洗罐站含油废水处理新工艺探讨

对目前铁路洗罐站含油废水处理的工艺流程、处理效果、节能等方面进行了剖析,提出了过滤、隔油、吸附为一体的新处理工艺,它在处理效果、节能方面先进于现有洗罐站含油废水处理工艺。处理后的废水能达到GB8978—88《污水综合排放标准》(第二类二级标准)。     

某隧道断层区段流固耦合分析及涌水处治措施研究

针对泽雅隧道穿越F10断层破碎带区围岩破碎、涌水量大等问题,为保证隧道的正常施工,确保后期运营安全,采用ABAQUS数值分析软件建立是否考虑流固耦合的模型,分析不同工况下衬砌的力学特性,计算显示渗流的存在导致隧道衬砌最大总应力增加52.15%,衬砌最大弯矩增加75.4%。鉴于涌水对隧道力学特性影响较大,进而结合隧道实际情况进行涌水处治措施比选,选取泄水孔结合径向注浆的处治措施,并运用数值分析手段对注浆圈厚度和注浆材料渗透系数进行优化,计算结果显示注浆层厚度为5~7 m时,注浆材料渗透系数为围岩的30~50倍时施工效果较好。该分析结果有效指导了施工,可为类似工程提供参考。     

隧道衬砌水压力荷载及内力研究

通过轴对称解析计算和有限元数值计算隧道在不同衬砌渗透系数、不同注浆圈厚度、不同衬砌厚度条件下,衬砌背后的水压力、流量及衬砌内力,分析影响水压力的因素和水压力对衬砌内力的影响,轴对称解析计算和有限元数值计算结果显示水压力和流量十分接近。衬砌不透水时,水压力荷载系数不折减;在控制排水的条件下,调整衬砌渗透系数、注浆半径和衬砌厚度可以改变水压力、流量和衬砌内力。设计时正算水荷载,施工时通过监测流量反算水荷载,对水荷载设计进行检验和修正。     

城陵矶穿越长江水下软硬不均地层隧道修建技术

城陵矶穿越长江隧道全长2 756.379 m,根据地层不均匀的地质条件,为节省投资并确保水下施工的安全,在长江南岸以及长江主河道以下地质条件复杂、断层破碎带密集的地段采用盾构法施工,施工长度2 011.379 m;在长江北岸隧道穿越地质条件较好、埋深较大的河床段采用矿山法施工,施工长度745 m;竖井上部软弱地层采用沉井法施工、下部硬岩采用钻爆法施工。盾构法施工中,选择泥水加压复合式盾构机,并选择复合式刀盘。在低水压地段采用泥水平衡模式,在高水压地段采用加气模式掘进,并根据地质条件变化及时调整掘进参数。施工中通过同步注浆、二次注浆及堵水注浆等不同注浆方法充填衬砌背后空隙保证防水效果。矿山法施工中,采用红外探水和超前钻探等方法进行超前地质预报、全断面帷幕注浆及小导管注浆加固围岩、微震动爆破开挖减小对围岩的扰动等防突涌水施工技术。在施工全过程中,运用监测与信息反馈技术进行信息化施工,确保了优质、安全、快速施工。     

岩溶地区某浅埋箱型隧道沉降成因及控制

研究目的:岩溶地区侧方基坑桩基施工及土方开挖过程中,浅埋明挖箱型地铁隧道结构出现突发沉降,尤其是变形缝部位沉降显著,本文通过箱型地铁隧道沿线及变形缝两侧的位移监测数据,分析隧道结构突发沉降产生的原因,并研究了浅层回灌水、深层回灌水和注浆加固等沉降控制措施的效果。研究结论:(1)支护桩施工诱发浅埋箱型隧道最大累计沉降为3. 3 mm,应重视其在岩溶地区的施工影响;(2)嵌岩工程桩施工揭露溶洞,承压岩溶水突涌桩孔,是侧方浅埋箱型地铁隧道结构突发沉降的主要原因;(3)浅层回灌水可短时间内使地层补水,抬升隧道,抑制隧道急剧沉降;长期实施深层回灌、桩基泥浆护壁施工,可维持地下水位,控制侧方隧道沉降,但存在深层回灌水可能通过岩溶裂隙或通道进入溶洞,降低回灌水补充效率的问题;(4)"双排桩+对拉钢绞线+对称开挖"有效控制隧道的最大水平位移为3. 0 mm;(5)箱型地铁隧道周围进行垂直和斜向钻孔注浆可起到加固和止水的效果,考虑到变形缝的敏感性,应实时控制注浆压力;(6)该研究成果可供类似岩溶地区浅埋箱型地铁隧道侧方基坑工程参考。     

对南昆线（西段）隧道衬砌渗漏水整治的思考

本文对新建南昆铁路西段隧道衬砌渗漏水病害整治所采用的主要方法做了简要介绍，包括衬砌背后注浆，衬砌内部注浆，喷抹砂浆防水层，等方法。同时，对其产生的原因进行了分析，并提出了整治的体会，供今后防排水设计和施工参考。     

深埋山岭隧道帷幕注浆段衬砌外水压力研究

通过建立深埋山岭隧道的渗流模型,分析外水压力对支护体系的荷载影响,推导出帷幕注浆段衬砌外水压力的计算公式以及隧道内最大涌水量公式,并就理论公式结合工程实际情况展开探讨。同时,对太行山隧道帷幕注浆段外水压力进行现场测试。测试数据表明,由于监测时间较短、测点选择等原因,虽然帷幕注浆段衬砌外水压力较小,但考虑到后期外水压力的增加,为确保隧道运营期安全,需加强高压富水段外水压力持续监测。     

秦岭隧洞椒溪河段工程地质条件及涌水特征分析

隧洞突涌水是山岭隧洞施工中遇到的主要地质灾害之一。秦岭隧洞下穿椒溪河段,隧洞埋深浅,岩性以大理岩为主,断裂构造发育,形成良好的富水区,隧洞穿越时发生3次大的突涌水现象。施工中先期安排地质超前预报,再实施超前水平钻孔进行验证,并利用超前水平钻孔进行双液浆预注浆。最终采用多种注浆形式对洞内突涌水进行处理,洞外河床修筑挡水围堰及防渗墙有效减少了洞内涌水,确保秦岭隧洞顺利通过椒溪河段落。     

富水粉细砂岩隧道涌水涌砂处理技术研究

第三系富水粉细砂岩层隧道地层含水量高,开挖后稳定性极差,极易发生围岩变形、坍塌、流砂,施工难度大,安全风险高。本文以兰渝铁路马家坡隧道为背景,以隧道涌水涌砂事件为切入点,分析了富水粉细砂岩涌水涌砂原因,提出了"抽排水+注浆加固+六部CRD开挖+加强初支+综合降水"相结合的施工方案,即采用后退式分段注浆加固和六部CRD开挖施工工艺,并通过加强初期支护,轻型井点降水+深井真空降水,有效解决了隧道涌水涌砂问题,保证了施工顺利进展。     

昆仑山隧道渗漏水原因探讨及治理

通过现场连通试验,对青藏线昆仑山隧道渗漏水的水源、流径进行了试验研究。结果证明,造成渗漏水的主要原因是隧道结构周围存在融化圈,解冻后使衬砌外侧积聚承压水,在寒季冻结又产生巨大冻胀力,对隧道混凝土结构及防水板接缝产生破坏,形成出水通道;而且排水系统只能季节性排水。提出二号冲沟采取截、排、降,及延长冲沟地表帷幕注浆的范围,洞内水沟采暖,洞内回填注浆的治理方案。借助地质雷达等手段进行效果检测表明,治理达到了预期效果。     

软弱砂层下的地铁隧道穿越建筑物的加固技术及注浆控制效果分析

地铁隧道在富水软弱砂层下穿越建筑物时,容易引起开挖面涌水突泥、围岩滑塌失稳以及建筑物不均匀沉陷等工程灾害。以青岛地铁枣李区间隧道软弱砂层带下穿建筑物工程为例,提出了全断面超前帷幕注浆、初支背后径向注浆及洞内补偿注浆联合加固技术。通过数值计算考虑注浆膨胀作用,分析了隧道下穿施工过程的地表变形及建筑物稳定性特性。研究表明:隧道在软弱砂层中采用全断面超前帷幕注浆会引起地表隆起现象,双线隧道地表呈现M型隆起变形,后开挖隧道变形值较大;地表建筑物在注浆膨胀作用下表现出正曲率变形,后开挖隧道正上方建筑基础最易发生破坏;穿越富水软弱砂层时不能一味提升注浆压力来提高地层刚度,应与现场监测结合进行施工控制。