隨著我國經濟社會的迅速發展,基礎產業投資不斷加大,城鎮規劃的不斷擴大等,各種跨河、穿河、臨河等涉河橋梁、碼頭、管道、光纜等項目較多。有效保護好河道、堤防安全,保證當地人民群眾生命財產安全,又要滿足當地經濟發展需要,這就要求我們河道管理部門在涉河項目審批時既要滿足河道、堤防安全,又要滿足國民經濟發展需要。
根據《中華人民共和國水法》、《中華人民共和國防洪法》和《中華人民共和國河道管理條例》等有關法律、法規的規定:建設跨河、穿河、臨河的橋梁、管道等工程措施,應當符合防洪標準、岸線規劃、航運要求和其他技術要求,不得危害堤防安全,影響河勢穩定,妨礙行洪通暢;在洪泛區、蓄滯洪區內建設非防洪建設項目,應當就洪水對建設項目可能產生的影響和建設項目對防洪可能產生的影響作出評價,編制洪水影響評價報告,提出防御措施。
現結合實際工作中遇到的涉河項目,對防洪影響處理措施進行探討。
1、處理措施
涉及項目防洪影響的處理措施如下:
\\(1\\)防滲處理措施。根據文,橋梁、渡槽、管道等跨堤建筑物,其支墩不應布置在堤身設計斷面以內,當需要布置在堤防背水坡時,必須滿足堤身設計抗滑和滲流穩定的要求,如不滿足滲流穩定要求時,應采用相應的工程措施,以確保堤防安全。另近堤橋墩基礎施工對堤基產生擾動,可能引起局部滲透變形,對堤防防洪安全不利,故應對位于堤防安全保護范圍內的橋墩基礎作局部防護處理,一般不透水堤基堤防安全保護范圍為堤腳內外各100m,透水堤基堤防安全保護范圍為堤腳內外各200m。
橋墩施工起期間,采用灌注樁施工工藝,破壞了堤防的正常的土壓力平衡,橋墩建成后,由于上部橋梁動荷載通過橋墩對橋墩附近堤身產生擾動作用,形成堤防與樁體的空隙,減少了堤防的滲徑長度,并且易產生類似接觸性沖刷等滲透破壞,從堤防安全防滲穩定安全考慮,需進行堤防滲流穩定計算。
主要防滲措施是堤外鋪蓋、堤后降壓\\(溝\\)井、透水蓋重、垂直鋪塑、錐探灌漿等。
\\(2\\)堤岸防護措施。根據《防洪評價報告》,由于橋墩束水作用,水流受橋墩的阻壅,河道水流流速增加,局部水面比降和流速加大,必將引起河床沖刷;同時在橋墩附近形成復雜的水流結構,導致橋墩周圍出現局部沖刷。由于水流流態的改變,有效過水面積的減少,橋下流速的增大,對岸坡也產生沖刷,高水位時還會波及堤防迎水坡,危及岸坡穩定和堤防安全,因此須對橋軸線上、下游影響范圍內的堤防及河岸進行防護。
主要防護措施是護坡、護岸、水上拋石、水下拋石等。
\\(3\\)行洪斷面補償措施。由于橋墩阻水,減少了河道有效行洪斷面面積,降低了河道行洪能力,形成壅水。根據《防洪評價報告》壅水計算分析,淮河主槽相對兩岸灘地斷面窄深,行洪流量大,水流流速大,計算壅水高度、壅水長度均較大,橋墩阻水明顯,防洪影響不容忽視,必須予以補償。
例如蚌埠市大慶路橋防洪影響工程設計中,根據中水淮河規劃設計研究有限公司2008-12月編制的《蚌埠市大慶路淮河公路大橋防洪評價報告》。
100年1遇洪水時,橋墩占用河道過水斷面4.5%。根據壅水計算結果,100年1遇洪水時,橋梁造成的橋前最大壅水高度為0.01m,壅水曲線全長284m。需進行河道斷面補償,以減小本工程對泄洪的影響。由于《防洪評價報告》中100年1遇水位工況下阻水面積根據可研報告中提出的橋墩位置和橋墩形式計算得來,可研報告中0#~14#墩布置在左堤背水側;15#~36#墩位于河道范圍之內,其中15#~18#墩位于左灘上,19#~20#墩位于主槽,21#~36#墩位于右灘;37#~39#墩布置在右堤背水側。而初步設計中0#~10#墩布置在左堤\\(淮北大堤\\)背水側;11#~32#墩位于河道范圍之內,其中11#~14#墩位于左灘上,14#~18#墩位于主槽,19#~32#墩位于右灘;33#~41#墩布置在右堤背水側。初步設計中的橋墩布置得數量和橋墩形式與《防洪評價報告》中不一致,所以本次設計對橋墩阻水斷面進行重新復核計算。另考慮到人非人非匝道橋墩增加阻水面積54.13m2通過復核計算,100年1遇工況下阻水面積為463.56m2;另考慮到人非人非匝道橋墩增加阻水面積54.13m2,共計增加阻水面積517.69m2。主要措施是切灘處理、河道疏浚處理等。
\\(4\\)堤身加固措施??绾訕蛄旱戎黧w工程設計中,往往存在橋墩、排架等位置占用堤防斷面,對堤防斷面影響較大,嚴重削減了堤防的斷面穩定,存在嚴重堤防安全隱患,同時有的堤防現有狀況不能滿足河道治理規劃目標,在防洪影響處理中必須對不足堤防進行堤身加固處理,以滿足堤防安全。例如阜六鐵路跨潁河特大橋防洪影響處理中,根據沙潁河治理規劃,淮北大堤潁左堤50年1遇規劃堤防斷面為:頂寬8m,迎水側邊坡1∶3,背水側在堤頂以下3m處設2m寬平臺,平臺以上邊坡1∶3,平臺以下邊坡1∶5,堤頂高程為50年1遇設計洪水位加安全超高2m\\(即:33.97m\\);潁河右堤50年1遇規劃堤防斷面為:頂寬6m,迎水側、背水側邊坡均為1∶3,堤頂高程為50年一遇設計洪水位加安全超高1.5m\\(即:33.47m\\)。根據安徽省淮河河道管理局測繪院提供的實測資料,橋址處現狀潁左堤堤頂高程33.36m,潁右堤32.86m,堤防現狀斷面均達不到遠期規劃50年一遇設計洪水設計斷面,為確保橋梁和堤防工程安全,也為減少由于大橋建設對今后堤防加固施工影響,本次洪水影響處理設計結合堤身防護對該段堤防按規劃設計斷面先行進行加高培厚。因兩岸跨堤處大橋的橋墩均靠近背水側,迎水側橋墩與堤腳之間有一定的空間,因此,加固方法采用迎水面加培,加固標準取規劃斷面,加固范圍同堤身防護一致,即橋軸線上游150m至下游150m堤段,為連接平順兩端各設30m長過渡段。
\\(5\\)防汛通道措施。根據文,跨堤建筑物與堤頂之間的凈空高度應滿足堤防交通、防汛搶險、管理維修等方面的要求。對1級重要堤防,橋梁與堤防立交時,橋梁梁底與設計堤頂之間的凈空高度不應小于4.5m。如抬高橋梁造價過高,不能滿足4.5m凈空高度要求,必須就近順堤做防汛公路,防汛公路應高于周圍地面高程,公路與堤防之間不得積水。
對不滿足要求凈空高度4.5m要求,應在堤后背水側修建防汛通道。根據文,上堤坡道最大縱坡不大于8%,與堤防軸線交角不大于30°;上堤坡道不宜切割堤身,路基采用墊方,防止削弱堤防斷面。
一般涉河項目在進行防洪影響處理時,通過以上措施處理后,基本能夠滿足防洪安全需要,但針對各個具體項目應結合工程主體設計和防洪評價報告,根據堤防實際斷面和地址情況采取相應的細化設計,通過不同的施工方法進行處理。
參考文獻:
[1]GB50286-98,堤防工程設計規范[S].
[2]SL171-96,堤防管理設計規范[S].
[3]安徽省淮河水利工程設計院,阜陽至六安鐵路潁河特大橋洪水影響處理工程設計[R].2009.
[4]安徽省淮河水利工程設計院,蚌埠市大慶路淮河公路橋橋洪水影響處理工程設計[R].2009.