張曉冬，陳向軍，趙忠衛(wèi)

（臨沂市水利局，山東 臨沂 276000）

臨沂市三河口隧道，始于濱河路涑河橋南側(cè)，以隧道方式穿越祊河，向北連接電視塔以東的濱河大道。主線(xiàn)與南側(cè)濱河路相交的節(jié)點(diǎn)采用平交，近期為右進(jìn)右出兩條匝道與濱河路銜接，并結(jié)合涑河橋南側(cè)的下穿立交實(shí)現(xiàn)多向互通的交通功能。主線(xiàn)與北側(cè)濱河大道相交的節(jié)點(diǎn)采用全互通立交，隧道至濱河大道的左轉(zhuǎn)采用環(huán)形匝道的方式圍繞電視塔設(shè)置，直行采用下穿箱涵向北接濱河大道，并利用現(xiàn)狀三和大橋向西接濱河大道。隧道主線(xiàn)全長(zhǎng)1.92 km，雙向6車(chē)道布置，計(jì)算行車(chē)速度為60 km/h。其中主線(xiàn)隧道全長(zhǎng)1 680 m，隧道暗埋段長(zhǎng)1 460 m，隧道敞開(kāi)段長(zhǎng)220 m，主線(xiàn)道路部分全長(zhǎng)241.169 m。濱河路及濱河大道為現(xiàn)狀道路拓寬，拓寬后均為雙向6車(chē)道布置，其中濱河路拓寬范圍全長(zhǎng)720 m，濱河大道拓寬范圍全長(zhǎng)1 520 m，計(jì)算行車(chē)速度均為40 km/h。

1 水文條件

該隧道位于祊河、涑河、沂河3河交匯地帶，河床形態(tài)為緩U字型。受下游沂河橡膠壩蓄水影響，水流較平緩，勘察期間祊河水位為65.50 m，目前最大水深約0.5～5.80 m，平均3.57 m。據(jù)調(diào)查，洪水集中在夏季，一般年份的洪水流量為4 950 m3/s。沂河100年一遇的最高水位為70.33 m，相應(yīng)洪水流量為14 000 m3/s。

通過(guò)調(diào)查，三河口隧道工程附近，距離擬建隧道1 km處沂河上游有桃園橡膠壩，距離隧道5 km處沂河下游有小埠東橡膠壩。桃園橡膠壩滿(mǎn)壩蓄水高程為69.00 m，小埠東橡膠壩滿(mǎn)壩蓄水高程為65.50 m。

據(jù)對(duì)隧道線(xiàn)路初步勘察時(shí)所取的祊河水樣品分析，判定河水在Ⅱ類(lèi)環(huán)境條件下對(duì)混凝土有結(jié)晶類(lèi)微腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土中的鋼筋具微腐蝕性。

2 施工前調(diào)水準(zhǔn)備

該工程位于四河交匯處，上游涑河、祊河、柳青河來(lái)水較大，為保證工程施工環(huán)境，采用引祊入涑工程進(jìn)行導(dǎo)流。并在兩側(cè)岸邊分別設(shè)置一條導(dǎo)流明渠，北岸導(dǎo)流明渠主要分流祊河和柳青河未截?cái)嗟乃?，設(shè)計(jì)流量為60 m3/s；南岸導(dǎo)流明渠主要分流祊河和涑河未截?cái)嗟乃?，設(shè)計(jì)流量為15 m3/s。此外，把上游有關(guān)閘壩騰出庫(kù)容，以應(yīng)對(duì)上游突發(fā)來(lái)水。

3 施工期間排水

3.1 圍堰隔水

為確保隧道主體結(jié)構(gòu)施工，在祊河上、下游各設(shè)一道圍堰，其中上游圍堰包括祊河河道圍堰和涑河河道圍堰，平面呈Z字形布置，上游圍堰在祊河河段處與隧道結(jié)構(gòu)中心線(xiàn)的距離為200 m，上游圍堰在鳳凰廣場(chǎng)灘頭折向南，涑河河道圍堰設(shè)置在涑河與祊河的交匯口處，上游圍堰全長(zhǎng)1 153 m；下游圍堰呈一字形布置，與隧道結(jié)構(gòu)中心線(xiàn)的距離為150 m，全長(zhǎng)1 137 m，下游圍堰北端通過(guò)南北向的圍堰與上游圍堰銜接，南側(cè)與WD圍堰銜接，形成閉合結(jié)構(gòu)。圍堰主要成份為砂土，透水性高，為減小圍堰的透水，降低圍堰內(nèi)排水負(fù)荷，在圍堰迎水面附近增設(shè)隔水帷幕，在每一標(biāo)段的兩端設(shè)置縱向隔水帷幕，便于基坑分標(biāo)段施工。

3.2 隔水帷幕

隔水帷幕采用Φ1 000 mm雙頭高壓噴射注漿施工，滲透系數(shù)≤10-7cm/s，分兩序進(jìn)行。Ⅰ序孔為旋噴、Ⅱ序孔為擺噴，孔間距為1.4 m，入巖0.5 m，形成一道樁、板連接的連續(xù)墻。

1）旋噴施工布孔。在隧道邊墻兩側(cè)，布設(shè)一排旋噴孔與素混凝土板墻相結(jié)合形成截滲墻，孔間距為0.8 m，最小搭接長(zhǎng)度0.15 m，入巖0.5 m。高噴采用兩管法施工。高噴灌漿分兩序進(jìn)行，先施工Ⅰ序孔，后施工Ⅱ序孔。2）主要灌漿參數(shù)。采用P32.5#普通硅酸鹽水泥，28 d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度0.8 MPa。鉆孔斜度≤0.5；擺噴夾角 30°；氣壓≥0.7 MPa；水泥漿液的水灰比 1.3∶1；漿液密度 1.39～1.42 g/cm3；漿壓≥35 MPa；提升速度8～10 cm/min；Ⅰ序孔完成，做相鄰Ⅱ序孔的時(shí)間間隔≥24 h。3）隔水帷幕灌漿。帷幕灌漿平臺(tái)頂寬6.0 m，帷幕灌漿軸線(xiàn)距圍堰外肩3.0 m。灌漿頂標(biāo)高根據(jù)施工時(shí)的水深，初步確定為64.0 m。高壓噴射注漿施工及質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。

3.3 排水施工

在東、西兩側(cè)圍堰內(nèi)，沿隧道縱向開(kāi)挖排水溝，同時(shí)在圍堰內(nèi)的河床上開(kāi)挖4個(gè)橫向的排水溝，形成排水溝渠網(wǎng)格。設(shè)置4個(gè)集水坑，通過(guò)橫向排水溝將水導(dǎo)入集水坑中。伴隨抽水及土方開(kāi)挖深度的逐步推進(jìn)，集水坑也逐步挖深，最終形成二級(jí)排水方式。在西側(cè)圍堰的北段（MK0+840）和南段（MK0+550）設(shè)置 2 個(gè)集水坑，采用二級(jí)倒水方式，將水從隧道邊排出圍堰。

在基坑開(kāi)挖至結(jié)構(gòu)底后，沿結(jié)構(gòu)邊至少8 m以外，縱向開(kāi)挖8 m×2 m（寬×深）的排水溝，在基坑底部設(shè)置 8 m×2 m×10 m（寬×深×長(zhǎng)）的集水坑，基坑變寬段（MK0+707～MK0+888）受放坡條件影響，寬度漸變?yōu)? m。排水溝在二級(jí)臺(tái)地上設(shè)置4 m×2 m×10 m（寬×深×長(zhǎng)）的集水坑。水由水泵從底部集水坑抽至二級(jí)臺(tái)地集水坑，再由二級(jí)臺(tái)地集水坑抽出上游圍堰。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水量大小及水流方向，計(jì)劃在西岸北側(cè)上下2個(gè)集水坑分別設(shè)置4臺(tái)水泵（45 kW，850 m3/h），其中2臺(tái)抽水，2臺(tái)備用；南側(cè)上下2個(gè)集水坑分別設(shè)置2臺(tái)水泵（45 kW，850 m3/h），根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水量確定工作臺(tái)數(shù)。抽水高峰時(shí)，水泵排水量可達(dá)8.16萬(wàn)m3/d。其他潛水泵、污水泵約10臺(tái)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況隨時(shí)調(diào)配，確保抽水工程順利進(jìn)行。

在結(jié)構(gòu)施工前，水位需降至基底以下0.5 m，確保干槽施工，嚴(yán)禁沖刷墊層，將墊層掏空。

3.4 井點(diǎn)降水

1）井點(diǎn)布置。在一標(biāo)段西側(cè)上游圍堰二級(jí)邊坡的施工便道內(nèi)側(cè)3.5 m處（距離結(jié)構(gòu)邊線(xiàn)25.5 m），布置直徑600 mm大口徑降水井，降水井縱向間距20 m，深度深入不透水層1 m或結(jié)構(gòu)底板以下5 m，共計(jì)45口。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)情況，如果水量大，則局部可將降水井間距加密。本工程降水施工在土方開(kāi)挖出工作面后進(jìn)行，降水至基坑底面以下1.0 m。

2）降水井施工。采用正循環(huán)鉆機(jī)成孔，本工程計(jì)劃配置3臺(tái)正循環(huán)鉆機(jī)。降水井直徑Φ600 mm，井管采用Φ400 mm無(wú)砂混凝土管。根據(jù)工況進(jìn)行試抽試降，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。降水井在土方施工過(guò)程中隨挖隨拆。

3.5 降排水計(jì)算

1）排水量計(jì)算。綜合考慮圍堰止水、帷幕泄漏水、河中砂層所含的飽和水、基底巖石裂隙水，計(jì)算得砂層厚度為11 m，圍堰內(nèi)面積為675 785 m3，總水量236 526 m3。降水井單井抽水能力采用流量大于20 m3/h的潛水泵，按照24 h/d計(jì)算，單口井排水量則為480 m3/d，兩側(cè)設(shè)計(jì)45口降水井，則每天同時(shí)抽排水量為27 840 m3。在降水的同時(shí)，外側(cè)排水溝和集水井明排還要同時(shí)進(jìn)行，則排水量滿(mǎn)足挖土要求。

2）降水井設(shè)置。降水井采用直徑600 mm的成孔，內(nèi)放直徑400 mm的無(wú)砂管，降水井縱向間距20 m，在西側(cè)圍堰（上游圍堰）布置20口，在東側(cè)圍堰（下游圍堰）布置25口，共計(jì)45口井。在降水井口處把水管引到排水溝內(nèi)，或者直接排到圍堰外側(cè)河中。

每口降水井內(nèi)都設(shè)置潛水泵，在開(kāi)始時(shí)同時(shí)降水抽水，在抽水期間，可以采用單井和并聯(lián)結(jié)合形式，在水量大的情況下，同時(shí)抽水，在水位降低到一定程度后，再適當(dāng)減少抽水井的數(shù)量。每隔10口井設(shè)置一個(gè)降水井兼觀察井，隨時(shí)觀察水位標(biāo)高。

3）停止抽水條件。降水工程應(yīng)連續(xù)不間斷進(jìn)行，須持續(xù)進(jìn)行到本工程隧道結(jié)構(gòu)封頂后澆筑混凝土達(dá)到一定齡期、肥槽回填完畢，依據(jù)監(jiān)理單位的書(shū)面通知終止降水、拆除降水設(shè)施并作填土處理。

3.6 隧道內(nèi)排水

1）隧道內(nèi)自身產(chǎn)生的諸如滲水、污水采用隧道內(nèi)接水盒和排水溝引至最低點(diǎn)的泵房，加壓后泵送出隧道。2）由道路部分匯集而來(lái)的雨水，采用在隧道洞口處設(shè)置的多道橫截溝和縱溝將水引至專(zhuān)門(mén)設(shè)置的雨水排水泵房，就近泵送進(jìn)河道。

4 結(jié)語(yǔ)

本工程采用明挖法施工，最大的風(fēng)險(xiǎn)是來(lái)自水的威脅，排水、降水又貫穿于整個(gè)施工過(guò)程。排水體系的正常運(yùn)行，有效保障工程無(wú)水施工和混凝土正常澆筑。多種排水方式的協(xié)調(diào)運(yùn)作，對(duì)降低施工成本、提高排水效率有重要意義。