临沂市三河口跨河隧道建设方案与导流截渗措施

王 慧赵桂真 李先亮

临沂市三河口跨河隧道建设方案与导流截渗措施

王 慧1赵桂真2李先亮2

一、工程概况

1.基本情况

三河口隧道是临沂市政府为解决城市日益拥堵的交通问题而实施的一项重大民生工程，是连接临沂中心城区和北城新区的重要通道。隧道起于滨河路涑河桥南侧，线路呈东北走向，以隧道方式穿越涑河、 河，向北连接电视塔以东的滨河大道。主线与南侧滨河路相交的节点方案采用远近结合的半互通立交，近期为右进右出两条匝道与滨河路衔接，并结合涑河桥南侧的下穿立交实现多向互通的交通功能。主线与北侧滨河大道相交的节点方案采用全互通立交，隧道至滨河大道的左转采用环形匝道的方式围绕电视塔设置，直行采用下穿箱涵向北接滨河大道，并利用现状三和大桥向西接滨河大道。

2.工程设计

根据线路总体和工程建设规模，隧道主体为两孔（双向六车道）折板拱式箱型断面，全宽28m，高9.2m（设风机断面）；匝道暗埋段隧道全宽10.0m，高8.7m（设风机断面）。隧道主线全长1920m，双向6车道布置，计算行车速度为60km/h。其中主线隧道全长1680m，隧道暗埋段长1460m，隧道敞开段长220m。计划主要工程量：土石方160万m3、混凝土25万m3、钢筋5万t，预算总投资5.2亿元。

河道水位按百年一遇的最高洪水水位考虑；隧道结构设计抗震设防烈度7度；隧道埋深以现状河床作为稳定河床和河道冲刷线，处于河道冲刷线以下1.0m，并考虑抗浮及冲刷等影响，要求隧道顶部覆土不大干2.5m（河道淤积厚度不得大于1.5m）。为了确保隧道安全，隧道中心线上游250m、下游200m范围内全河道铺砌浆砌片石以保护隧道。

3.施工安排

整个工程采用围堰挡水、放坡明挖法施工，根据工程特点和施工条件，整个工程分三期完成。第一期隧道主体结构施工结束后，进行覆土回填、恢复河道，然后修筑第二期围堰，进行河水导流及第二期工程施工。位于滨河路和滨河大道下方的隧道，待一期、二期工程覆土回填后，利用临时道路作为导行路，开挖滨河路进行三期工程施工，待三期工程施工完毕，修复路面，恢复原有道路交通功能。

二、工程水文地质条件

1.地形地貌

三河口隧道穿河而过，隧道在地貌上分别穿越了涑河、 河一级阶地、河床和河漫滩，其中河床形态为浅U字型。隧道沿线地形起伏较大：河底标高65.50m，隧道东北部滨河大道（电视发射塔）附近河漫滩地面标高为66.34～69.88m，隧道西南部滨河路附近河漫滩、一级阶地地面标高在65.95～69.21m，隧道东北部滨河大道（北）标高为70.78～73.22m，隧道西南部滨河路（南）标高为70.90m左右。隧道沿线的勘探点地面标高为65.50～71.68m。

计划建设的隧道主线地下及河床段无重要管线通过，但隧道南端出口处环境条件较复杂，施工过程中将涉及旧建筑物拆除及滨河路与滨河大道局部需重新设计与建设等情况。

2.水文条件

三河口隧道位于 河、涑河、沂河三河交汇地带，河床形态为缓U字型。受下游小埠东橡胶坝蓄水影响，水流较平缓，勘察期间 河水位为65.50m，目前最大水深约0.5～5.80m，平均3.57m。

据调查收集有关资料反映，河水洪水集中在夏季，一般年份洪水流量为4950m3/s。沂河100年一遇最高水位为70.33m，相应洪水流量为14000m3/s。（新中国成立后观测的沂河流域临沂站最大洪水流量为15400m3/s）。

三河口隧道工程附近沂河上下游处均建有橡胶坝，分别是：距离拟建隧道1km处沂河上游的桃园橡胶坝，距离隧道5km处沂河下游的小埠东橡胶坝。其中桃园橡胶坝处满坝蓄水高程69.00m，下游小埠东橡胶坝处满坝蓄水高程65.50m。

3.气候条件

鲁南地区地处中纬度区，属温带季风区大陆气候，临沂城位于南部平原气候区，主要气候特点是年气温高，热量资源丰富，雨量充沛，气候温润，夏季炎热，雨量集中，暴雨多。历年平均气温13.25℃，极端最高气温40.0℃，极端最低气温-16.5℃；降雨量年变化大，累计年平均降水量864.50mm，最大 1417.3mm、最小529.5mm，降水多集中在夏季，占全年降水量的63.9%。年无霜期平均200天，年平均相对湿度69%，年平均蒸发量1767.3mm。

4.地层结构

根据钻探揭露，场地内上覆地层分布较稳定，表层有填土，主要为第四系河流冲积形成的粘性土层及砂层，厚度一般10.70～18.60m左右；下伏基岩主要为白垩系火山碎屑形成的安山岩，局部为侏罗系砾岩。

三、施工特点与导流截渗措施

1.全封闭围护施工

本工程所处位置是临沂主城区三河交汇的核心地带，是临沂大水城的核心景区，下游橡胶坝回水在此处形成宽阔水面，极大提升了临沂生态水城的品位。考虑水景观效果，要求施工期间河道必须保持一定水位和水面，下游小埠东橡胶坝不能全部放水，只能调蓄，而隧道施工采取的是明挖方案，必须采取区域全封闭围护排水施工。

2.地导流结合

三河口上游河道汇水面积巨大，非汛期涑河、柳青河来水量相对较小，但 河来水量较大。根据多年水文资料， 河口断面10~5月份来水量仍达110m3/s，如何控制上游来水，减少施工区挡水围堰和明渠导流压力，顺利进行排水、清基是最大的问题。因汛期不能施工，要求5月底前（非汛期）必须完成主隧道部分，工期异常紧迫。如何对上游来水进行控制、调度，做好施工导流是确保工程顺利进行的关键。

为做好涑河、 河、沂河上游来水控制调度，实施了跨河调水方案，即河水经角沂橡胶坝拦蓄，通过引 入涑工程调水至涑河，关闭涑河节制闸，使上游来水及调水经郭庄闸、陷泥河引水闸、青龙河引水闸分别进入南涑河、陷泥河、青龙河（小埠东总干渠），过境罗庄区汇入邳苍分洪道（武河湿地），实现跨河调水任务，同时对沂河、柳青河等河道做好上游来水调节工作。为此与4县区及相关部门签订了调水责任书，要求县区成立领导小组，水利部门做好河道水情、雨情反馈，各工程管理单位做好沿途水闸的启闭管理，做到协调一致，确保施工期三河口隧道工地水情稳定。

本工程经过上游跨河调度，三河口区间下泄水量大大减小。根据核算非汛期水量，采取的导流方案为：利用河道上游围堰挡水，在主隧道两端河滩地分别开挖导流明沟解决倒流问题，建设临时交通桥解决施工交通。

3.水中筑围堰与帷幕截渗

该隧道施工地段河道平均水深近5m，根据地质勘探资料，河底为深达10m以上的强透水砾石沙层，面对异常紧张的工期，如何迅速完成30万m3围堰填筑、2.6km灌浆截渗、150万m3围堰排水任务，是实现工期目标的关键。

根据地形、地质情况，结合河道水文资料，采取的方案为：在隧道轴线上游200m、下游130m处分别填筑围堰，形成全封闭围护，然后进行截渗排水清基。本工程充分利用水面宽阔和当地抽砂船较多的有利条件，在围堰沿线主河道布置了100余艘抽砂船进行水中抽砂填筑，两端使用推土机同时进行围堰修筑，短短15天完成了任务。

围堰截渗采取了高压喷射灌浆方案，灌浆顶高程64m，高出河床2.5m，帷幕墙入岩深度0.5m，帷幕总长度3.2万m。本工程同时安排19台套高喷灌浆机同时进行灌浆作业，短短20天完成任务，共使用水泥1.5万t。

四、实施效果分析

本工程为内河地形、地质、水文条件相对复杂情况下修建的跨河隧道，由于受汛期影响，工期异常紧张，根据确定的围堰挡水、放坡明挖施工方案，采取了综合调度、跨河调水方案，尽可能减小三河口来水压力，同时结合滩地导流较好地解决了影响施工的关键问题。在围堰填筑、截渗方面，采取抽砂船水中筑围堰、高压喷射灌浆截渗等措施，效率高、进度快、效果好，为确保工期目标打下了坚实基础

1.山东省临沂市水利勘测设计院 276000 2.临沂市滨河景区管委会办公室 276000）

（专栏编辑：周 权）