马晓峰

(辽宁省辽阳水文局，辽宁 辽阳 111000)

基于跨河桥梁建设对防洪影响评价研究
——以朝阳市燕阳山南路凌河大桥为例

马晓峰

(辽宁省辽阳水文局，辽宁 辽阳 111000)

为了保障桥梁的建设和工程竣工后的安全运行，对桥梁建设对于河道行洪安全有一个客观的、全面的评价。文章通过对燕阳山南路凌河大桥工程进行了防洪影响进行了综合评价，得出了工程建设对该段河道行洪影响极小的结论，同时提出了该工程建设对河道防洪安全影响提出了相应的建议。通过对该项目建设的防洪影响综合评价旨在为类似工程建设提供参考和借鉴作用。

交通道路；桥梁；大凌河；影响分析；防洪评价

1 基本概况

为了使朝阳更快地朝着跨河而立的现代化特大型城市迈进，朝阳市委、市政府提出建设燕阳山南路凌河大桥工程(燕阳山南路凌河大桥位置详见图1)。目前，燕阳山南路大桥上游已建有3座各具特色横跨大凌河的桥梁，它们分别为珠江大桥，凌凤大桥和麒麟大桥。这3座大桥均位于朝阳市老城区，燕都新城暂时没有跨越大凌河的桥梁。大桥的位置位于朝阳市市区下游燕都新区内第四道橡胶坝下约177m。大桥上游大凌河干流上有阎王鼻子水库、有朝阳水文站、城市防洪工程堤防、四道橡胶坝以及由橡胶坝拦蓄成的四座人工湖。支流十家子河上有3座人工湖及堤防工程。本项目场地位于朝阳市东北部，是连接朝阳市燕都新区大凌河两岸的主要通道之一，主要跨越大凌河，与东岸东环城路、西岸坝上路平交，地面高程为154.88-158.76m。属第四纪冲击河床及漫滩地貌单元[1]。本场地在大地构造上位于横亘山华北地台北部，属华北台地的一部分。以北票-承德深断裂为界，北为内蒙地轴南缘部分，南为燕辽台陷带(辽西古中坳陷)。

图1 燕阳山南路凌河大桥位置图

2 跨河桥梁的建设方案与规模

燕阳山南路凌河大桥北接燕都新区的滨河西路，南接凤凰大街(朝阳外环)，大体呈北南走向[2]，本项目桥及引线全长520m，其中主桥结构形式为五跨变截面预应力混凝土连续梁桥，跨径布置为40m+3×65m+40m=275m；两侧引桥桥长及跨径布置相同，均为五等跨预应力混凝土连续梁桥，两侧引桥桥长均为122.5m，跨径布置为5×24.5=122.5m。所有基础均采用钻孔灌注桩。新建道路规模如下：

2.1 技术标准

1)道路等级：一级公路(参照城市主干道标准)。

2)设计速度：50km/h。

3)行车道数：双向四车道。

4)桥面宽度：2.5m(人行道及栏杆)+3.0m(非机动车道)+7(机动车道)+0.5m(分隔带)+7(机动车道)+3.0m(非机动车道)+2.5m(人行道及栏杆)=25.5m。

5)桥梁纵坡：2.2%。

6)桥梁横坡：车行道1.5%，人行道1%。

7)桥涵设计荷载：城市A级。

8)设计洪水频率：100a一遇。

9)桥梁结构设计使用年限：100a。

10)结构设计安全等级：一级。

11)结构环境类别：I类。

12)抗震设防标准：按《公路桥梁抗震细则》B类桥梁设计。根据GB18306-2001《中国地震动参数区划图》，桥位区地震基本烈度为VII度(抗震构造设施按VIII度设防)，设计地震加速度值为0.10g。

2.2 结构设计要点

1)主桥主梁采用单箱五室变截面连续箱梁，桥面横坡为双向1.5%，由箱梁顶面的坡度形成，梁底水平。跨中中心线处梁高1.8m，主墩墩顶中心线处梁高4.2m，箱梁高度在距离主墩中心线1.5-32.5m范围内按二次抛物线变化，抛物线方程H=1.8+X2/400.4。

2)主梁顶板宽度为25.5m，顶板厚度为25cm，等高段底板厚为25cm，变高段底板厚度由25cm变化到50cm，厚度变化按二次抛物线变化。外侧腹板为斜腹板，厚度为0.55m，内侧腹板均为直腹板，厚度为0.48m，主梁悬臂板长2.75m，端部高0.2m，根部高度为0.6m。

3)主桥主梁中横梁厚度为3m，端横梁厚度为1.8m。

4)引桥主梁采用单箱五室截面连续箱梁，中心线处梁高为1.8m，顶板宽25.5m，设1.5%双向横坡，底板水平。标准段顶板厚度为25cm，底板厚为23cm。

5)引桥主梁中横梁厚度为2m，端横梁厚度为1.7m。

6)主桥主墩(6#墩-9#墩)为独柱异形墩，横向布置2个。墩身截面为矩形截面，墩底尺寸为2.2m×4.9m，6#墩和9#墩桥墩高度为8.22m，7#墩和8#墩高度为8.92m，桥墩采用C40混凝土。桥墩下为承台和桩基础。承台尺寸为5.4m×4.2m×2.5m。承台下设1根钻孔灌注桩，桩径2.8m，桩长14m。

可以预测，以不同结构的MoS2纳米微球为原料，可开发出耐磨自润滑性能优异的自润滑涂层，使得MoS2纳米微球的使用范围得到更大程度的推广。

7)引桥主墩(1#墩-4#墩、11#墩-14#墩)均为独柱异形墩，横向布置2个。墩身截面为矩形截面，墩底尺寸为1.5m×2.7m，墩高为7.68-9.3m，桥墩采用C40混凝土。桥墩下为承台和桩基础。承台尺寸为3.2m×3.2m×2m。承台下设1根钻孔灌注桩，桩径2m，桩长14.5m。

8)主桥和引桥的过渡墩(5#墩、10#墩)均为独柱异形墩，横向布置2个。墩身截面为矩形截面，墩底尺寸为1.8m×2.7m，墩高为9.84m，桥墩采用C40混凝土。桥墩下为承台和桩基础。承台尺寸为3.2m×3.2m×2m。承台下设1根钻孔灌注桩，桩径2m，桩长14.5m。

9)桥台为一字式桥台，下设承台和桩基础，承台尺寸为26.5m×4.1m×2.5m，承台下设3根钻孔灌注桩，桩径2m，桩长18m。

10)人行道宽度2.5m(含栏杆)，高于车行道40cm，由内墙、外墙和人行道板组成。人行道下部为管廊，供电力和通讯管线使用。人行道栏杆采用钢结构。

11)混凝土桥面用改性沥青铺装，厚度为10cm，分两层施工，底层铺装采用6cmAC-16改性沥青混凝土，顶层铺装采用4cmSMA-13改性沥青混凝土，铺设时应在桥面板上先涂刷防水黏结层。

3 防洪评价

本工程的防洪影响评价，主要依据该项目建议书提出的工程布置、工程规模、防洪标准，通过对河段地形、地貌、河床基岩组成等河道地形资料的分析、预测河道河势变化趋势，评价其对上下游地区的防洪安全带来的影响等[3]。主要研究内容及分析方法如下：

1)通过对大桥所在位置河段历史资料分析，评价河段的发展趋势。

2)通过洪水计算，评价设计洪水依据。

3)大桥所在位置河段的河道冲刷计算分析。

4)工程建设后对河道河势的影响等[4]。

4 防洪综合评价

4.1 评价结论

依据建设项目防洪评价报告书编制的要求，通过调研和收集工程有关河道、堤防、水利设施、地质、水文、测绘等资料，编制完成了本工程的河道管理范围内建设项目的防洪评价报告，本报告研究成果可为有关部门评估咨询提供科学依据[5]。并对朝阳市燕阳山南路凌河大桥建设工程跨河的计算分析后得出：

4.1.1 水文分析成果

燕阳山南路凌河大桥跨越大凌河处100a一遇洪峰流量为9898m3/s，相应的洪水位为161.73m。

4.1.2 项目建设对行洪的影响

在100a一遇设计洪峰流量下，项目建设后大桥的阻水面积为206m2，占河道过水面积的6.8%。桥前壅水高度为0.30m，其影响最远达1400m。综合分析本项目建设在一定范围内会影响河道的水位变化，对河道行洪有一定影响[6]。

4.1.3 项目建设对河势的影响

大桥在相应设计100a一遇洪峰水位下，由于桥建成束窄了行洪断面，加大了桥下游的洪水流速，桥断面的流速增大了0.2m/s，增大幅度为6%。流速的增大增加了水流的紊动程度，特别是加大了桥墩附近及下游河岸冲刷。大桥走向与大凌河水流方向正交不会改变水流方向，对河流不会有影响。由于桥梁的建成加大了下游的流速，使桥梁跨越大凌河段一般冲刷深最深可达2.15m，洪水过后可使河床局部下切，对河势有一定影响[7]。

4.1.4 项目建设对防汛抢险、其它水利工程的影响

燕阳山南路凌河大桥横跨大凌河，建成后接通左岸防汛抢险路与右岸环城路，使大凌河朝阳城区段两岸的交通更加方便，有利于防汛抢险的交通。不会对防汛抢险产生不利影响。本工程施工过程中，会破坏桥址附近河道两岸堤防、岸坡和相关配套设施，并减小河槽的行洪断面，对泄洪产生影响。同时根据前面水面线计算分析可知上游第四道橡胶坝泄洪时水位会最高壅高0.23m，因此会对上游的第四道橡胶坝址位置的泄洪产生影响[8]。

4.1.5 项目建设对水利规划的影响

朝阳市燕阳山南路凌河大桥建设工程符合朝阳市城市整体规划原则；大桥竣工后，可连接大凌河两岸，对大凌河流域河道生态治理、环境保护、交通要求等方面都起到积极的促进作用，对规划的实施均无影响。施工期会破坏岸坡绿化带，还会有永久占用绿化带的桥墩及引桥，但是占用面积较小，对河道生态治理规划影响也比较小。大桥位于采砂规划中所划定的禁采区，因此对采砂规划没有影响[9]。

4.2 建议

1)桥梁工程应在非汛期施工，以免修筑围堰影响防洪安全及施工安全。

2)桥梁跨越大凌河与堤防有交叉，若施工需要改变现状，应由大桥建设单位与堤防管理单位进行沟通。

3)在工程施工结束后，应对河道、堤防、绿化带以及防汛路进行及时恢复，并及时运走施工垃圾，以免影响河道行洪。

5 结 语

城市的迅猛发展离不开交通的保障，但是道路修建涉及到跨河桥梁建设势必会对河道行洪有一定的影响，如果桥梁建设对河道泄洪和河势的改变以及对现有水利工程和水利规划的影响在允许范围内，那么道路桥梁建设将会对推动经济快速发展起到不可替代的作用。通过本次防洪影响综合评价，为该项目建设前期规划论证提供了详实数据和理论支撑，也为朝阳市新城区建设奠定了坚实基础保障。

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1007-7596(2017)06-0044-03

2017-05-19

马晓峰(1981-)，男，辽宁辽阳人，助理工程师，研究方向为水文水资源、水利工程及水利信息化等。

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