(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210688152.X (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 四川省交通勘察设计 研究院有限公 司 地址 610000 四川省成 都市青羊区太 升北 路35号 (72)发明人 张生　刘明刚　廖沛源　吴建军　 蒲俊霏　周科　黎良仆　冉弥　 周威锦　 (74)专利代理 机构 成都行之智 信知识产权代理 有限公司 5125 6 专利代理师 宋辉 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 50/08(2012.01)G06Q 50/26(2012.01) G06F 119/06(2020.01) (54)发明名称 一种隧道钻爆法施工 污水排量计算方法 (57)摘要 本发明提供一种隧道钻爆法施工污水排量 计算方法， 首先计算全隧道正 常涌水量Q ’， 其次， 根据围岩级别、 施工季节、 施工步距计算受污染 需抽排的地下水涌水量Q1以及隧道施工过程中 由施工工艺引起的排污量Q2， 最终得出单个掌子 面施工污水排量Q。 本发明在确保在施工之前进 行相关人力、 物力的准备， 避免施工过程中出现 过大偏差， 造成资源浪费。 该方法填补了规范的 空缺， 改变了一贯的隧道施工过程中不断更换水 泵、 水管、 污 水处理设施的问题， 使得在 施工组织 计划时就能准确的选择合适的施工机械及配套、 材料和人力。 本发明充分考虑了隧道施工的季 节、 施工机械配套、 施工步距、 围岩等多方面的因 素， 这对降低施工能耗有重要的作用， 避免了资 源的浪费。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 114912298 A 2022.08.16 CN 114912298 A 1.一种隧道钻爆法施工污水排量计算方法， 其特征在于， 获取隧道施工现场的围岩级 别、 施工季节、 施工步距， 根据所述围岩级别、 施工季节、 施工步距计算受污染需抽排的地下 水涌水量Q 1以及隧道施工过程中由施工工艺引起的排污量Q2， 最 终得出单个掌子面施工污 水排量Q， 单个掌子面施工 污水排量Q的计算公式如下： Q＝K(Q1+Q2) 其中K为安全修正系数。 2.根据权利要求1所述的一种隧道钻爆法施工污水排量计算方法， 其特征在于， 首先确 定全隧道 正常涌水量Q ’， 其次结合所述围岩级别、 施工季节、 施工步距计算受污染需抽排的 地下水涌水量 Q1， Q1的计算公式如下： 其中： Q1为受污染需抽排的地下 水正常涌水量,m3/h； K1为季节修 正系数， 雨季 取1.5～2， 其余季节取1； L1为洞口至二衬台车的距离， m； L2为洞口至掌子面的距离， m； q1为每米的涌水量， m3/h； l为隧道长度的变量， m； Q'为全隧道的正常涌水量， m3/h； L为全隧长度， m； 当上坡施工时， ΔL 为掌子面距离二衬台车的距离； 当下坡施工时， ΔL 为掌子面距离洞口 的距离m。 3.根据权利要求1所述的一种隧道钻爆法施工污水排量计算方法， 其特征在于， 隧道施 工过程中由施工工艺引起的排污量Q2由三个施工工序排污构成， 一是凿岩机械排污， 二是 除尘机械排污， 三是清洗或者湿润工作面 排污， 施工 工艺引起的排污量 Q2的计算公式如下： Q2＝Q21+Q22+Q23 Q21＝α1N21q21＝α1N21G21(1‑β ) Q22＝α2N22q22＝G22(1‑β ) Q23＝Aq23(1‑β ) 其中： Q2为施工工艺排污量， m3/h； Q21为凿岩机 械排污量， m3/h； Q22为除尘机 械排污量， m3/h； Q23为清洗或者湿润工作面 排污量， m3/h； α1为全部凿岩机械同时工作满负荷比率： 当开挖断面< 50㎡时， α1＝1， 当50㎡≤开挖断面≤10 0㎡时， α1＝0.8， 当开挖断面>10 0㎡时, α1＝0.7； N21为凿岩机 械台数； q21为每台凿岩机 械排污量， m3/h；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114912298 A 2G21为每台凿岩机 械用水量， m3/h； β 为围岩渗透率； α2为全部除尘机 械同时工作满负荷比率， 取0.75； N22为除尘机 械台数； q22为每台除尘机 械排污量， m3/h； G22为每台除尘机 械用水量， m3/h； A为需清洗或者湿润面积， ㎡； q23为每平方每小时清洗或者湿润工作面 排污量， m3/(㎡×h)。 4.根据权利要求1所述的一种隧道钻爆法施工污水排量计算方法， 其特征在于， K为安 全修正系数， 在隧道地下水发育的情况下， K取1.2～1.5； 在隧道地下水不发育的情况下， K 取1.05～1.1。 5.根据权利要求2所述的一种隧道钻爆法施工污水排量计算方法， 其特征在于， 所述全 隧道正常涌 水量Q’采用降水入渗法与地下径流模数法计算， 从降水入渗法、 地下径流模数 法计算结果中选取较大值， 再乘以安全系数 得出拟建隧道全隧道正常涌水量 Q’。 6.根据权利要求5所述的一种隧道钻爆法施工污水排量计算方法， 其特征在于， 全隧道 正常涌水量 Q’采用降水入渗法计算， 降水入渗法计算公式如下： Qs＝2.74α WA 式中： Qs为隧道日正常涌水量(m3/d)； 2.74为换算系数； α 为降雨入 渗系数； W为年平均降 水量(mm)， A为隧道通过含水体地段的集水面积(km2)。 7.根据权利要求5所述的一种隧道钻爆法施工污水排量计算方法， 其特征在于， 全隧道 正常涌水量 Q’采用地下径流模数法计算， 地下径流模数法计算公式如下： Qs＝86.4MA 式中： Qs为隧道日正常涌水量(m3/d)； 86.4为单位换算系数； M为地下水径流模数(L/s · km2)， A为隧道通过含水体地段的集水面积(km2)。 8.根据权利要求6或7所述的一种隧道钻爆法施工污水排量计算方法， 其特征在于， 依 据单个掌子面施工 污水排量Q计算抽水 管径d， 其计算公式如下： d—抽水管的直径(m)， Q—施工污水排量(L/s)， v—管网中水流速度(m/s)， 临时用水 取1.5m/s。 9.根据权利要求8所述的一种隧道钻爆法施工污水排量计算方法， 其特征在于， 水泵扬 程的计算公式如下： H＝Hi+h+V2/2g H—一水泵总扬程， Hi—水泵净扬程， h—管路损失扬程， V2/2g—泵出 水口处的动能损失水头，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114912298 A 3