臨沂市三河口跨河隧道建設方案與導流截滲措施

王 慧趙桂真 李先亮

臨沂市三河口跨河隧道建設方案與導流截滲措施

王 慧1趙桂真2李先亮2

一、工程概況

1.基本情況

三河口隧道是臨沂市政府為解決城市日益擁堵的交通問題而實施的一項重大民生工程，是連接臨沂中心城區和北城新區的重要通道。隧道起于濱河路涑河橋南側，線路呈東北走向，以隧道方式穿越涑河、 河，向北連接電視塔以東的濱河大道。主線與南側濱河路相交的節點方案采用遠近結合的半互通立交，近期為右進右出兩條匝道與濱河路銜接，并結合涑河橋南側的下穿立交實現多向互通的交通功能。主線與北側濱河大道相交的節點方案采用全互通立交，隧道至濱河大道的左轉采用環形匝道的方式圍繞電視塔設置，直行采用下穿箱涵向北接濱河大道，并利用現狀三和大橋向西接濱河大道。

2.工程設計

根據線路總體和工程建設規模，隧道主體為兩孔（雙向六車道）折板拱式箱型斷面，全寬28m，高9.2m（設風機斷面）；匝道暗埋段隧道全寬10.0m，高8.7m（設風機斷面）。隧道主線全長1920m，雙向6車道布置，計算行車速度為60km/h。其中主線隧道全長1680m，隧道暗埋段長1460m，隧道敞開段長220m。計劃主要工程量：土石方160萬m3、混凝土25萬m3、鋼筋5萬t，預算總投資5.2億元。

河道水位按百年一遇的最高洪水水位考慮；隧道結構設計抗震設防烈度7度；隧道埋深以現狀河床作為穩定河床和河道沖刷線，處于河道沖刷線以下1.0m，并考慮抗浮及沖刷等影響，要求隧道頂部覆土不大干2.5m（河道淤積厚度不得大于1.5m）。為了確保隧道安全，隧道中心線上游250m、下游200m范圍內全河道鋪砌漿砌片石以保護隧道。

3.施工安排

整個工程采用圍堰擋水、放坡明挖法施工，根據工程特點和施工條件，整個工程分三期完成。第一期隧道主體結構施工結束后，進行覆土回填、恢復河道，然后修筑第二期圍堰，進行河水導流及第二期工程施工。位于濱河路和濱河大道下方的隧道，待一期、二期工程覆土回填后，利用臨時道路作為導行路，開挖濱河路進行三期工程施工，待三期工程施工完畢，修復路面，恢復原有道路交通功能。

二、工程水文地質條件

1.地形地貌

三河口隧道穿河而過，隧道在地貌上分別穿越了涑河、 河一級階地、河床和河漫灘，其中河床形態為淺U字型。隧道沿線地形起伏較大：河底標高65.50m，隧道東北部濱河大道（電視發射塔）附近河漫灘地面標高為66.34～69.88m，隧道西南部濱河路附近河漫灘、一級階地地面標高在65.95～69.21m，隧道東北部濱河大道（北）標高為70.78～73.22m，隧道西南部濱河路（南）標高為70.90m左右。隧道沿線的勘探點地面標高為65.50～71.68m。

計劃建設的隧道主線地下及河床段無重要管線通過，但隧道南端出口處環境條件較復雜，施工過程中將涉及舊建筑物拆除及濱河路與濱河大道局部需重新設計與建設等情況。

2.水文條件

三河口隧道位于 河、涑河、沂河三河交匯地帶，河床形態為緩U字型。受下游小埠東橡膠壩蓄水影響，水流較平緩，勘察期間 河水位為65.50m，目前最大水深約0.5～5.80m，平均3.57m。

據調查收集有關資料反映，河水洪水集中在夏季，一般年份洪水流量為4950m3/s。沂河100年一遇最高水位為70.33m，相應洪水流量為14000m3/s。（新中國成立后觀測的沂河流域臨沂站最大洪水流量為15400m3/s）。

三河口隧道工程附近沂河上下游處均建有橡膠壩，分別是：距離擬建隧道1km處沂河上游的桃園橡膠壩，距離隧道5km處沂河下游的小埠東橡膠壩。其中桃園橡膠壩處滿壩蓄水高程69.00m，下游小埠東橡膠壩處滿壩蓄水高程65.50m。

3.氣候條件

魯南地區地處中緯度區，屬溫帶季風區大陸氣候，臨沂城位于南部平原氣候區，主要氣候特點是年氣溫高，熱量資源豐富，雨量充沛，氣候溫潤，夏季炎熱，雨量集中，暴雨多。歷年平均氣溫13.25℃，極端最高氣溫40.0℃，極端最低氣溫-16.5℃；降雨量年變化大，累計年平均降水量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%。年無霜期平均200天，年平均相對濕度69%，年平均蒸發量1767.3mm。

4.地層結構

根據鉆探揭露，場地內上覆地層分布較穩定，表層有填土，主要為第四系河流沖積形成的粘性土層及砂層，厚度一般10.70～18.60m左右；下伏基巖主要為白堊系火山碎屑形成的安山巖，局部為侏羅系礫巖。

三、施工特點與導流截滲措施

1.全封閉圍護施工

本工程所處位置是臨沂主城區三河交匯的核心地帶，是臨沂大水城的核心景區，下游橡膠壩回水在此處形成寬闊水面，極大提升了臨沂生態水城的品位。考慮水景觀效果，要求施工期間河道必須保持一定水位和水面，下游小埠東橡膠壩不能全部放水，只能調蓄，而隧道施工采取的是明挖方案，必須采取區域全封閉圍護排水施工。

2.地導流結合

三河口上游河道匯水面積巨大，非汛期涑河、柳青河來水量相對較小，但 河來水量較大。根據多年水文資料， 河口斷面10~5月份來水量仍達110m3/s，如何控制上游來水，減少施工區擋水圍堰和明渠導流壓力，順利進行排水、清基是最大的問題。因汛期不能施工，要求5月底前（非汛期）必須完成主隧道部分，工期異常緊迫。如何對上游來水進行控制、調度，做好施工導流是確保工程順利進行的關鍵。

為做好涑河、 河、沂河上游來水控制調度，實施了跨河調水方案，即河水經角沂橡膠壩攔蓄，通過引 入涑工程調水至涑河，關閉涑河節制閘，使上游來水及調水經郭莊閘、陷泥河引水閘、青龍河引水閘分別進入南涑河、陷泥河、青龍河（小埠東總干渠），過境羅莊區匯入邳蒼分洪道（武河濕地），實現跨河調水任務，同時對沂河、柳青河等河道做好上游來水調節工作。為此與4縣區及相關部門簽訂了調水責任書，要求縣區成立領導小組，水利部門做好河道水情、雨情反饋，各工程管理單位做好沿途水閘的啟閉管理，做到協調一致，確保施工期三河口隧道工地水情穩定。

本工程經過上游跨河調度，三河口區間下泄水量大大減小。根據核算非汛期水量，采取的導流方案為：利用河道上游圍堰擋水，在主隧道兩端河灘地分別開挖導流明溝解決倒流問題，建設臨時交通橋解決施工交通。

3.水中筑圍堰與帷幕截滲

該隧道施工地段河道平均水深近5m，根據地質勘探資料，河底為深達10m以上的強透水礫石沙層，面對異常緊張的工期，如何迅速完成30萬m3圍堰填筑、2.6km灌漿截滲、150萬m3圍堰排水任務，是實現工期目標的關鍵。

根據地形、地質情況，結合河道水文資料，采取的方案為：在隧道軸線上游200m、下游130m處分別填筑圍堰，形成全封閉圍護，然后進行截滲排水清基。本工程充分利用水面寬闊和當地抽砂船較多的有利條件，在圍堰沿線主河道布置了100余艘抽砂船進行水中抽砂填筑，兩端使用推土機同時進行圍堰修筑，短短15天完成了任務。

圍堰截滲采取了高壓噴射灌漿方案，灌漿頂高程64m，高出河床2.5m，帷幕墻入巖深度0.5m，帷幕總長度3.2萬m。本工程同時安排19臺套高噴灌漿機同時進行灌漿作業，短短20天完成任務，共使用水泥1.5萬t。

四、實施效果分析

本工程為內河地形、地質、水文條件相對復雜情況下修建的跨河隧道，由于受汛期影響，工期異常緊張，根據確定的圍堰擋水、放坡明挖施工方案，采取了綜合調度、跨河調水方案，盡可能減小三河口來水壓力，同時結合灘地導流較好地解決了影響施工的關鍵問題。在圍堰填筑、截滲方面，采取抽砂船水中筑圍堰、高壓噴射灌漿截滲等措施，效率高、進度快、效果好，為確保工期目標打下了堅實基礎

1.山東省臨沂市水利勘測設計院 276000 2.臨沂市濱河景區管委會辦公室 276000）

（專欄編輯：周 權）