张晓冬，陈向军，赵忠卫

（临沂市水利局，山东 临沂 276000）

临沂市三河口隧道，始于滨河路涑河桥南侧，以隧道方式穿越祊河，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采用平交，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。隧道主线全长1.92 km，双向6车道布置，计算行车速度为60 km/h。其中主线隧道全长1 680 m，隧道暗埋段长1 460 m，隧道敞开段长220 m，主线道路部分全长241.169 m。滨河路及滨河大道为现状道路拓宽，拓宽后均为双向6车道布置，其中滨河路拓宽范围全长720 m，滨河大道拓宽范围全长1 520 m，计算行车速度均为40 km/h。

1 水文条件

该隧道位于祊河、涑河、沂河3河交汇地带，河床形态为缓U字型。受下游沂河橡胶坝蓄水影响，水流较平缓，勘察期间祊河水位为65.50 m，目前最大水深约0.5～5.80 m，平均3.57 m。据调查，洪水集中在夏季，一般年份的洪水流量为4 950 m3/s。沂河100年一遇的最高水位为70.33 m，相应洪水流量为14 000 m3/s。

通过调查，三河口隧道工程附近，距离拟建隧道1 km处沂河上游有桃园橡胶坝，距离隧道5 km处沂河下游有小埠东橡胶坝。桃园橡胶坝满坝蓄水高程为69.00 m，小埠东橡胶坝满坝蓄水高程为65.50 m。

据对隧道线路初步勘察时所取的祊河水样品分析，判定河水在Ⅱ类环境条件下对混凝土有结晶类微腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性。

2 施工前调水准备

该工程位于四河交汇处，上游涑河、祊河、柳青河来水较大，为保证工程施工环境，采用引祊入涑工程进行导流。并在两侧岸边分别设置一条导流明渠，北岸导流明渠主要分流祊河和柳青河未截断的水，设计流量为60 m3/s；南岸导流明渠主要分流祊河和涑河未截断的水，设计流量为15 m3/s。此外，把上游有关闸坝腾出库容，以应对上游突发来水。

3 施工期间排水

3.1 围堰隔水

为确保隧道主体结构施工，在祊河上、下游各设一道围堰，其中上游围堰包括祊河河道围堰和涑河河道围堰，平面呈Z字形布置，上游围堰在祊河河段处与隧道结构中心线的距离为200 m，上游围堰在凤凰广场滩头折向南，涑河河道围堰设置在涑河与祊河的交汇口处，上游围堰全长1 153 m；下游围堰呈一字形布置，与隧道结构中心线的距离为150 m，全长1 137 m，下游围堰北端通过南北向的围堰与上游围堰衔接，南侧与WD围堰衔接，形成闭合结构。围堰主要成份为砂土，透水性高，为减小围堰的透水，降低围堰内排水负荷，在围堰迎水面附近增设隔水帷幕，在每一标段的两端设置纵向隔水帷幕，便于基坑分标段施工。

3.2 隔水帷幕

隔水帷幕采用Φ1 000 mm双头高压喷射注浆施工，渗透系数≤10-7cm/s，分两序进行。Ⅰ序孔为旋喷、Ⅱ序孔为摆喷，孔间距为1.4 m，入岩0.5 m，形成一道桩、板连接的连续墙。

1）旋喷施工布孔。在隧道边墙两侧，布设一排旋喷孔与素混凝土板墙相结合形成截渗墙，孔间距为0.8 m，最小搭接长度0.15 m，入岩0.5 m。高喷采用两管法施工。高喷灌浆分两序进行，先施工Ⅰ序孔，后施工Ⅱ序孔。2）主要灌浆参数。采用P32.5#普通硅酸盐水泥，28 d无侧限抗压强度0.8 MPa。钻孔斜度≤0.5；摆喷夹角 30°；气压≥0.7 MPa；水泥浆液的水灰比 1.3∶1；浆液密度 1.39～1.42 g/cm3；浆压≥35 MPa；提升速度8～10 cm/min；Ⅰ序孔完成，做相邻Ⅱ序孔的时间间隔≥24 h。3）隔水帷幕灌浆。帷幕灌浆平台顶宽6.0 m，帷幕灌浆轴线距围堰外肩3.0 m。灌浆顶标高根据施工时的水深，初步确定为64.0 m。高压喷射注浆施工及质量检验应符合规范规定。

3.3 排水施工

在东、西两侧围堰内，沿隧道纵向开挖排水沟，同时在围堰内的河床上开挖4个横向的排水沟，形成排水沟渠网格。设置4个集水坑，通过横向排水沟将水导入集水坑中。伴随抽水及土方开挖深度的逐步推进，集水坑也逐步挖深，最终形成二级排水方式。在西侧围堰的北段（MK0+840）和南段（MK0+550）设置 2 个集水坑，采用二级倒水方式，将水从隧道边排出围堰。

在基坑开挖至结构底后，沿结构边至少8 m以外，纵向开挖8 m×2 m（宽×深）的排水沟，在基坑底部设置 8 m×2 m×10 m（宽×深×长）的集水坑，基坑变宽段（MK0+707～MK0+888）受放坡条件影响，宽度渐变为5 m。排水沟在二级台地上设置4 m×2 m×10 m（宽×深×长）的集水坑。水由水泵从底部集水坑抽至二级台地集水坑，再由二级台地集水坑抽出上游围堰。

根据现场水量大小及水流方向，计划在西岸北侧上下2个集水坑分别设置4台水泵（45 kW，850 m3/h），其中2台抽水，2台备用；南侧上下2个集水坑分别设置2台水泵（45 kW，850 m3/h），根据现场水量确定工作台数。抽水高峰时，水泵排水量可达8.16万m3/d。其他潜水泵、污水泵约10台，根据现场情况随时调配，确保抽水工程顺利进行。

在结构施工前，水位需降至基底以下0.5 m，确保干槽施工，严禁冲刷垫层，将垫层掏空。

3.4 井点降水

1）井点布置。在一标段西侧上游围堰二级边坡的施工便道内侧3.5 m处（距离结构边线25.5 m），布置直径600 mm大口径降水井，降水井纵向间距20 m，深度深入不透水层1 m或结构底板以下5 m，共计45口。根据现场抽水试验情况，如果水量大，则局部可将降水井间距加密。本工程降水施工在土方开挖出工作面后进行，降水至基坑底面以下1.0 m。

2）降水井施工。采用正循环钻机成孔，本工程计划配置3台正循环钻机。降水井直径Φ600 mm，井管采用Φ400 mm无砂混凝土管。根据工况进行试抽试降，进一步优化设计。降水井在土方施工过程中随挖随拆。

3.5 降排水计算

1）排水量计算。综合考虑围堰止水、帷幕泄漏水、河中砂层所含的饱和水、基底岩石裂隙水，计算得砂层厚度为11 m，围堰内面积为675 785 m3，总水量236 526 m3。降水井单井抽水能力采用流量大于20 m3/h的潜水泵，按照24 h/d计算，单口井排水量则为480 m3/d，两侧设计45口降水井，则每天同时抽排水量为27 840 m3。在降水的同时，外侧排水沟和集水井明排还要同时进行，则排水量满足挖土要求。

2）降水井设置。降水井采用直径600 mm的成孔，内放直径400 mm的无砂管，降水井纵向间距20 m，在西侧围堰（上游围堰）布置20口，在东侧围堰（下游围堰）布置25口，共计45口井。在降水井口处把水管引到排水沟内，或者直接排到围堰外侧河中。

每口降水井内都设置潜水泵，在开始时同时降水抽水，在抽水期间，可以采用单井和并联结合形式，在水量大的情况下，同时抽水，在水位降低到一定程度后，再适当减少抽水井的数量。每隔10口井设置一个降水井兼观察井，随时观察水位标高。

3）停止抽水条件。降水工程应连续不间断进行，须持续进行到本工程隧道结构封顶后浇筑混凝土达到一定龄期、肥槽回填完毕，依据监理单位的书面通知终止降水、拆除降水设施并作填土处理。

3.6 隧道内排水

1）隧道内自身产生的诸如渗水、污水采用隧道内接水盒和排水沟引至最低点的泵房，加压后泵送出隧道。2）由道路部分汇集而来的雨水，采用在隧道洞口处设置的多道横截沟和纵沟将水引至专门设置的雨水排水泵房，就近泵送进河道。

4 结语

本工程采用明挖法施工，最大的风险是来自水的威胁，排水、降水又贯穿于整个施工过程。排水体系的正常运行，有效保障工程无水施工和混凝土正常浇筑。多种排水方式的协调运作，对降低施工成本、提高排水效率有重要意义。