巨野縣機場路洙趙新河大橋防洪措施探討

馮海民

(洙趙新河管理處，山東菏澤 274000)

巨野縣機場路洙趙新河大橋防洪措施探討

馮海民

(洙趙新河管理處，山東菏澤 274000)

本文分析了機場路洙趙新河大橋建設對河道防洪的影響，進而提出有針對性的防治措施，從而得出結論，提出合理化建議，同時充分論證了工程建設的可行性。

洙趙新河大橋;防洪影響;防治措施

洙趙新河是魯西南跨菏澤、濟寧兩市的大型行洪排澇河道，全長145.048km，流域面積4206km2。機場路洙趙新河大橋位于巨野縣與濟寧嘉祥交界處、于樓閘下游400m(樁號39+349)處。

1 工程概況

巨野縣機場路洙趙新河大橋為樁基板橋，上部結構采用先張法預應力混凝土空心板，防水混凝土鋪裝。下部結構橋墩采用柱式墩臺、鉆孔灌注樁基礎，橋梁設計汽車荷載等級：公路－I級，其他設計指標如下：

橋梁名稱 所在河道名稱相應河道樁號建設性質(zhì) 橋梁設計洪水標準橋梁孔跨(m)與河道右夾角設計橋長(m)橋面高程(m)梁底高程(m)洙趙新河大橋洙趙新河39+349新建1/100 13×20 70°260 41.084～40.2 39.944～39.06

2 大橋建設對河道防洪的影響

2.1 對規(guī)劃的影響

大橋建設完工后，勢必影響河道整治工程整體規(guī)劃，增加河道治理實施難度，有關部門應根據(jù)洙趙新河治理工程的總體規(guī)劃，對此問題進行充分考慮。

2.2 對行洪安全的影響

洙趙新河大橋共調(diào)14組橋墩，均布置在河道行洪斷面內(nèi)。其中，現(xiàn)狀河道斷面內(nèi)有10組橋墩布置在主槽，在規(guī)劃河道斷面內(nèi)有12組橋墩布置在主槽，橋墩的設置縮小了河道的有效行洪面積，將使河道發(fā)生壅水現(xiàn)象，對河道行洪安全產(chǎn)生一定的不利影響。據(jù)分析計算，當發(fā)生10年一遇設計洪水時，巨野縣機場路洙趙新河大橋橋址處水位壅高為0.032m，壅水長度為106.67m;當發(fā)生50年一遇設計洪水時，橋址處水位壅高為0.091m，壅水長度為303.33m;當發(fā)生100年一遇設計洪水時，橋址處水位壅高為0.114m，壅水長度為380.00m。由于橋梁建設造成壅水影響，將減小河道行洪流量的6.5%～5.23%，河道堤防的堤頂超高相應減少。

2.3 對河勢穩(wěn)定的影響

根據(jù)洙趙新河大橋平面及斷面布置圖，橋梁中心線與橋墩方向夾角為70°，橋墩沿河道水流方向布置。由于橋墩的存在，容易在橋頭形成水袋而產(chǎn)生三角環(huán)流，不僅威脅橋梁安全，而且對河勢會產(chǎn)生一定影響。同時在河道內(nèi)建設橋梁，改變了河道斷面的原狀，使水流的流態(tài)、流勢發(fā)生了變化，破壞了天然河流已形成的動力平衡狀態(tài)，促使橋址處上游區(qū)段內(nèi)發(fā)生泥沙淤積，橋下發(fā)生河道沖刷現(xiàn)象，對河勢穩(wěn)定有一定影響。據(jù)計算，巨野縣機場路洙趙新河大橋橋址處當發(fā)生10年一遇洪水時，橋下河槽部分總沖刷深度為3.241m，河灘總沖刷度為0.429m;當發(fā)生50年一遇洪水時，橋下河槽部分總沖刷深度為3.978m，河灘總沖刷深度為0.662m;當發(fā)生100年一遇洪水時，橋下河槽部分總沖刷深度為4.635m，河灘總沖刷深度為1.975m。由此可見，巨野縣機場路洙趙新河大橋的建設，使橋址處的河道行洪斷面面積減少、流速加大，加重了河道沖刷，對河勢穩(wěn)定造成一定的影響，也對橋梁的自身穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響。橋位上游若泥沙淤積量大，也會改變現(xiàn)有河道結構及河道水流的流勢、流態(tài)，對河道的防洪產(chǎn)生一定的不利影響。

2.4 對堤防及防汛搶險的影響

根據(jù)巨野縣機場路洙趙新河大橋斷面布置分析，橋梁設計長度不能滿足橋址處河段規(guī)劃河堤斷面寬度要求。同時梁底高程為39.94～39.06m，橋面高程為41.08～40.2m，相應的河道斷面50年一遇堤頂高程42.38m。根據(jù)《堤防工程設計規(guī)范》要求，不能滿足堤防交通、防汛搶險、管理維修等方面的要求。

3 防洪對策

為保證河道的行洪安全和公路的運輸安全，跨河橋梁設計時，若有防洪規(guī)劃的應按規(guī)劃斷面進行，沒有規(guī)劃標準但有設計標準的應按設計標準進行;既無規(guī)劃又無設計標準的應按現(xiàn)狀斷面進行橋梁設計。本著上述原則，對巨野縣機場路洙趙新河大橋的工程影響防治措施分析如下：

3.1 對影響防洪安全的處理措施

洙趙新河規(guī)劃為50年一遇防洪，現(xiàn)狀河道為10年一遇防洪。根據(jù)《公路工程水文勘測設計規(guī)范》，洙趙新河大橋設計洪水頻率為100年一遇。

洙趙新河大橋設計長度為260m，與河道形成70°的右夾角，橋梁在河道橫斷面上的投影長度為244.23m，該河段內(nèi)堤腳距265m橋梁未能完全跨越河道行洪斷面。建議橋梁設計部門對橋梁進行增孔加長，以滿足跨越河道堤防設計斷面要求。

根據(jù)《堤防工程設計規(guī)范》規(guī)定，為了堤防的穩(wěn)定和防洪安全運用，并且不影響堤防的加固和擴建，跨堤建筑物、構筑物的支墩應布置在堤身設計斷面之外。為此，橋梁設計部門在增設橋孔時，不應將支墩布置在堤身設計斷面以內(nèi)。當需要布置在堤身背水坡時，必須滿足堤身設計抗滑和滲流穩(wěn)定的要求。

據(jù)分析，洙趙新河大橋梁底高程最高處低于50年一遇洪水位0.44m，最低處低于50年一遇洪水位1.32m;最高處低于100年一遇洪水位1.75m，最低處低于100年一遇洪水位2.63m;不滿足河道規(guī)劃50年一遇，100年一遇防洪標準要求。建議橋梁設計部門增加橋梁高度，按《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTG D60—2004)規(guī)定的非通航河流橋下最小凈空高于設計洪水位0.5m的要求。

3.2 對影響堤防及防汛搶險的處理措施

根據(jù)上述橋梁對堤防的交通及防汛搶險的影響分析，做出處理措施如下：

a.建橋后，河道的整治、維護等將受到局限。因此，在橋梁上部結構安裝以前，需對橋址處河段按防洪規(guī)劃標準治理，包括河槽開挖、加筑堤防等。治理長度為河道上、下游各100m。堤防堤頂應硬化，臨水坡采用漿砌石護坡，并做好與下游堤防的連接處理，同時報請當?shù)厮姓鞴懿块T審查、批準、驗收。

b.河道堤防有防汛搶險任務，當橋下凈空不滿足交通、防汛搶險、管理維修的要求時，可考慮在左右堤防背水坡外側修筑防汛交通道路與洙趙新河大橋兩面?zhèn)鹊谭肋B接，以滿足防汛需要。防汛交通道路設計標準不應低于3級公路標準，與堤防的連接坡度不應大于8%。修建坡道不能削弱堤身設計斷面。

3.3 對影響河勢穩(wěn)定的處理措施

建橋后由于橋梁縮小行洪斷面，致使橋孔上游水流急劇集中流入橋孔，橋下流速梯度增大，河床斷面切應力劇增，容易對邊坡形成明顯的沖刷。另外，由于河槽中橋墩的影響，容易發(fā)生挑流、旋渦等不利河流邊坡穩(wěn)定的水勢，因此，需對橋址處上、下游河段采取河堤護坡、防滲等防護措施。根據(jù)上述情況，需修筑洙趙新河大橋河堤護坡，上游河堤護坡長50m、下游河堤護坡長100m。

為減輕由于建橋后上游水位壅高、水流流勢變化、局部流速加大及挑流對橋梁上、下游兩岸的影響，保證河道的行洪安全和公路的運輸安全，應在橋梁上、下游河堤迎水坡修建漿砌石護坡工程，在左右岸上游各設50m、下游各設100m。護砌高度為堤防迎水坡自堤腳至50年一遇設計洪水位以上0.5m。

3.4 對大橋安全影響的處理措施

洙趙新河按規(guī)劃治理時，需對現(xiàn)狀河道河槽進行開挖，另外由于河床沖刷的影響使部分河灘、河槽底高程降低，橋墩基礎埋深變小，對于橋梁自身穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響。建議洙趙新河大橋設計按規(guī)劃河床高程及計算沖刷成果，對橋墩的埋深做進一步的分析、核算，以保證公路橋的安全、穩(wěn)定。

4 結論與建議

除按上述防治措施施工外，本文提出如下建議：

a.橋梁建設單位對興建橋梁引起的生態(tài)環(huán)境、水土保持、水質(zhì)等問題的影響提出具體防治措施。

b.橋梁建設單位做好防洪預案及防洪應急措施，以防止出現(xiàn)超標準洪水造成損失。

c.全橋施工時應盡量避開汛期，以免影響河道行洪，如遇汛期施工更應注意防洪，確保施工人員及機具安全;橋梁棄渣嚴禁侵占河槽，并將棄渣運至棄渣場或指定地點并整平，以利環(huán)保;基坑開挖回填后應對橋下河床進行疏通，以利行洪;對施工中受到影響的道路、堤岸等工程應予以恢復;橋梁的施工對河道環(huán)境會產(chǎn)生一定的影響，建議從設計到施工要充分注意水環(huán)境保護，完善補充臨建工程施工的水環(huán)境保護措施。

Discussion on Juye County Airport Road Zhuzhao New River Bridge Flood Control Measures

FENG Hai-min
(Zhuzhao New River Management Office，Heze274000，China)

This paper analyzes the influence of Airport Road Zhuzhao New River Bridge construction on river flood control，and then targeted prevention measures are proposed．Therefore，conclusion can be proposed，rationalized proposals can be put forwards，and the feasibility of the project construction can be fully demonstrated at the same time．

Zhuzhao New River Bridge;flood control influence;prevention measures

TV87

B

1005-4774(2013)08-0075-03