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安徽省淮河干流跨河桥梁防洪影响分析及对策

2011-08-07查道满

治淮 2011年11期
关键词:跨河堤身行洪

查道满

(安徽省淮河河道管理局 蚌埠 233000)

1 引言

近年来,随着安徽省沿淮经济的持续发展,国家对基础设施的投入逐年加大,交通路网日趋完善,跨河桥梁建设日益增多,仅安徽省淮河干流(不含颍河、涡河等支流)已建和待建跨河桥梁多达20余座,靠近城镇河段桥梁尤为集中。河道管理范围内日益增多的跨河桥梁对促进交通运输、社会经济发展等方面发挥着重要作用,但同时对河道行洪、堤防安全、河势稳定以及河道管理等产生了一些不利影响。为此,本文简要分析跨河桥梁对防洪安全的影响,并探讨消除其不利影响的措施。

2 跨河桥梁工程对防洪安全的主要影响

2.1 影响堤防安全

2.1.1 跨河桥梁一般跨越两岸堤防,在堤防迎、背水侧设置桥墩,其基础一般埋置较深,往往穿过透水层,缩短渗径,加上桥墩基础灌注桩与承台施工对堤基土体产生的扰动,容易使土体孔隙贯穿形成接触渗流,尤其地质较差的情况会影响堤基渗透稳定。

2.1.2 桥墩布置在堤身设计断面内,破坏了原有堤身结构,降低了堤防防洪标准。

2.1.3 在跨堤处桥面设置的落水孔,雨水集中冲刷造成堤身局部冲刷,损坏堤防。

2.1.4 近堤桥墩基础开挖施工易造成堤防滑坡失稳。

2.1.5 施工期间施工车辆对堤防、防汛路面的破坏也不容忽视。

2.2 侵占河道的行洪断面

2.2.1 跨河桥梁施工期间,桥墩围堰、施工栈桥、弃土弃物、临时工棚等占用河道过流断面,进入汛期,其主桥墩围堰,河道内栈桥等难以拆除,对河道泄洪造成较大负面影响。

2.2.2 跨河桥梁建成后,由于桥墩的束窄和阻碍作用,减少了河道的过水断面,水流过桥墩时需克服桥墩施加的阻力,造成局部能量的损失,从而在桥墩前形成一定水位壅高。笔者收集了一些桥梁的壅水计算成果(见表1),这些跨河桥梁在设计洪水位时的平均壅水高度达2cm,减少流量占设计流量平均达6.75%。

2.2.3 影响防汛抢险和河道管理。跨河桥梁与堤防交叉对堤防日常维护、防汛交通产生不利影响。安徽省对桥梁梁底与堤顶净空的一般要求是4.5 m,但不得小于2.2m。实际上,有些建设单位为节省投资或受前后接线条件限制等往往采用低于净空4.5 m的要求,早些年份,甚至有的跨河桥梁(如阜周高速跨淮河大桥)桥面与堤顶净空不到1.5m,一般采用在堤防背水侧修筑防汛便道加以弥补,这样对堤防正常维护、防汛车辆通行带来很多不便。此外,有的桥梁在施工期间,还在堤身、护堤地乱搭乱建,严重影响堤防管理面貌。

表1 安徽省部分跨河桥梁壅水计算成果表

2.2.4 影响河势稳定。跨河桥梁桥墩阻水、挑流,影响河流的局部流态,导致局部冲刷,不利于河势稳定(但河势演变复杂,受影响的因素较多,桥梁对河势长期影响目前尚处于定性分析阶段)。

2.2.5 影响河道整治规划的实施。由于一些河流中长期整治规划滞后,跨河桥梁建设单位在建桥时只是考虑水利近期规划因素确定建设方案,并没有给今后的河道整治、堤防加固远期规划留有余地,一旦桥梁建成则难以调整,对今后规划的实施造成不利影响。

3 跨河桥梁防洪影响措施研究

3.1 严格审批,优化桥梁设计方案

3.1.1 桥址选择。桥梁应布置在河道顺直稳定,河岸、河床地质条件较好,且河槽能满足设计洪水流量的河段;不宜布置在险工险段以及水利工程的管理和保护范围;不应影响水文站点和常设水文观测断面。

3.1.2 桥墩轴线。河流高、中、低水位时的流向往往不一致,桥墩轴线很难与不同水位的流向保持一致,一般要求桥梁(主)桥墩顺水流方向轴线与所在河段达设计洪水位时主流方向一致,以便减少对河道行洪影响。

3.1.3 桥墩布置。在跨河桥梁的审批、审查时,要求尽量加大桥梁跨度,控制河道内的桥墩数量,采用跨度较大的索桥和拱桥等构造形式,桥墩采用流线型设计,承台布置在河床面以下等,减少占行洪断面;跨堤处桥墩间距应尽量加大,不得在堤身或其迎水坡布置桥墩;确需布置在堤身背水坡的,必须进行堤防加固专题设计,满足堤身安全要求。

3.1.4 梁底标高。梁底标高应满足防汛交通、河道通航、堤防维护等要求。跨河梁底高程应高于设计洪水位,并达到该河段通航要求,不得影响防汛船只通行;跨堤桥梁梁底与堤顶净高应满足4.5m要求,若确实难以做到的,应满足不小于人行通道2.2m的净空要求,且应在堤防背水侧顺堤专设三级公路标准的防汛通道。

3.2 积极补救,全面实施防洪影响工程

3.2.1 堤身加固。若跨河桥梁所在河段堤身断面达不到该河段远期规划设计断面,为减少因大桥建设对今后堤防加固施工影响,应对影响堤段的堤防按规划标准断面先行加高培厚;对于桥墩占用堤身断面的,应按照占多少补多少的原则对占用堤段采取加固处理。

3.2.2 防渗处理。对近堤桥墩,应根据土质情况采取一定的工程措施做好基础防渗处理,一般迎水侧近堤桥墩基础采用截渗处理,以堵截渗流通道;背水侧近堤桥墩基础采用导渗处理,将渗水导出,保护基土不随渗水流失而导致堤基渗流破坏;对所在堤段堤基地质较差的,还要进行堤身灌浆处理或在堤防背水侧设置压渗平台。

3.2.3 行洪断面补偿。安徽省淮河干流河道行洪断面相对较小,大洪水时行洪能力不足也是沿淮行蓄洪区频繁运用的主要原因。兴建桥梁必须严格遵守“占补平衡”原则,即一般要求桥墩占用多少行洪断面,桥梁建设单位必须采取切滩不小于桥墩阻水面积的1.2倍的措施进行补偿;对于滩地较宽的,一般采用切滩补偿;对于滩地较窄,切滩易影响堤防安全,一般采用河道疏浚补偿方式。

3.2.4 岸坡防护。跨河桥梁建设对所在河段河流流态、流速产生影响,加大了对堤防岸坡和河岸的局部冲刷,应对桥梁影响河段的堤防和河岸采取防护措施。一般采取护坡护至所在河段设计洪水位以上,护岸结合切滩补偿方案布置,水上护砌接水下抛石固脚。

3.3 强化监管,严肃处理违章施工行为

3.3.1 严格控制施工工期。河道内的工程(特别是大桥的桥墩)及近堤桥墩应尽量在非汛期实施。

3.3.2 加强施工现场管理。河道管理单位要参与桥梁主体工程的施工放线、涉及防洪安全部位施工检查等工作,发现违章施工要及时制止;汛前督促施工单位清除河道行洪断面内的施工围堰、临时工棚等阻水障碍物,对损坏的堤坡、河岸及其防护工程要及时恢复,并督促实施防洪影响专项工程。

3.3.3 科学制定度汛预案。汛前,建设单位应制定度汛预案报当地防汛指挥部门批准,落实防汛责任人;汛期,建设单位应安排专人定期巡堤、巡河,并备足防汛物料,确保度汛安全

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