鐵路橋跨堤防防洪影響補(bǔ)償設(shè)計(jì)方案

陳武龍，高琛

(1.江西省鷹潭市余江區(qū)水利局，江西 鷹潭 335000；2.中鐵水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，江西 南昌 330029)

0 引言

堤防是非常重要的防洪工程措施，堤防工程的安全性會(huì)隨著建設(shè)后時(shí)間的延續(xù)不斷惡化，對(duì)堤防持續(xù)的進(jìn)行安全檢查和除險(xiǎn)加固是十分必要的。賈敬立等提出在已有的水泥土攪拌樁中心處垂直鉆孔并加設(shè)高壓旋噴注漿方案，并成功運(yùn)用到黃河下游防洪工程(河南段)堤防工程。孫超君等在分淮入沂堤防加固工程中，探討總結(jié)了垂直鋪膜防滲處理技術(shù)的具體施工工藝。閆彭彭研究了預(yù)制波浪樁在堤防加固工程中的應(yīng)用。

綜上所述，相關(guān)人員對(duì)堤防加固措施的研究已比較成熟，但很少有人對(duì)鐵路橋跨堤防防洪影響補(bǔ)償設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究。鐵路橋跨堤防占用堤防堤身，影響了堤防的穩(wěn)定，破壞了堤防防滲系統(tǒng)。文章為保證堤防穩(wěn)定，確保防洪安全，消除對(duì)堤防的防洪安全影響，以昌景黃鐵路橫崗特大橋跨紅旗聯(lián)圩、棠墅港左堤防洪影響補(bǔ)償設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究，以期為類似工程提供參考。

1 工程概況

新建鐵路南昌經(jīng)景德鎮(zhèn)至黃山鐵路(簡(jiǎn)稱“昌景黃鐵路”)位于贛東北和皖南地區(qū)，西起江西省南昌市，途經(jīng)江西省上饒市、景德鎮(zhèn)市，東至安徽省黃山市。

橫崗特大橋(含昌景黃鐵路橫崗左線特大橋、昌景黃鐵路橫崗右線特大橋、京九鐵路橫崗特大橋)中的50#～54#承臺(tái)(跨紅旗聯(lián)圩)、60#～67#承臺(tái)基礎(chǔ)(跨棠墅港左堤)部分緊鄰南昌縣紅旗聯(lián)圩、棠墅港左堤堤腳，個(gè)別承臺(tái)基礎(chǔ)(如52#、53#、61#～66#)已占用堤防堤身，如圖1所示，橫崗特大橋52#橋墩坐落于紅旗聯(lián)圩81+450 m附近，61#～66#橋墩坐落于棠墅港左堤樁號(hào)42+590～42+860 m。因上述橋墩已破壞圩堤堤身，且部分橋墩影響堤防堤頂防汛通道交通，為確保堤防防洪安全，保證防汛通道暢通，急需對(duì)上述受昌景黃鐵路橫崗特大橋建設(shè)影響的堤防進(jìn)行恢復(fù)。

圖1 橫崗特大橋跨越紅旗聯(lián)圩、棠墅港左堤所在位置示意圖

2 加固原則

結(jié)合現(xiàn)狀堤坡，堤身恢復(fù)設(shè)計(jì)坡比為1∶3，堤頂寬度為8 m，堤頂設(shè)置混凝土防汛路面，路面寬6 m；考慮到橋墩已對(duì)堤防堤身造成破壞，為形成防洪封閉，需在受破壞段堤身內(nèi)側(cè)或外側(cè)新建土堤。現(xiàn)狀圩堤堤身兩側(cè)邊坡均為草皮護(hù)坡，新建土堤邊坡若不采取適當(dāng)護(hù)坡措施，易發(fā)生雨淋溝及水土流失，為避免水土流失，新建堤防邊坡采用草皮護(hù)坡。由于橋位段岸坡較緩且穩(wěn)定，且建橋?qū)拥浪髁魉儆绊戄^小，堤岸基本不存在沖刷問題，故本階段不進(jìn)行護(hù)岸工程設(shè)計(jì)。根據(jù)地形地質(zhì)條件，工程區(qū)范圍內(nèi)紅旗聯(lián)圩、棠墅港左堤堤基上部為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層，下部為細(xì)砂層，細(xì)砂層下部為粉質(zhì)粘土層，根據(jù)料場(chǎng)調(diào)查資料，因附近缺乏粘土料，需外購(gòu)進(jìn)場(chǎng)，外購(gòu)運(yùn)距約45 km。

3 補(bǔ)償方案

3.1 補(bǔ)償方案比選

橫崗特大橋61#～65#橋墩已占用棠墅港左堤42+660～42+870 m段堤身，該范圍段土堤外側(cè)為民房，內(nèi)側(cè)為磚廠及荒地。結(jié)合橋墩布置，棠墅港左堤段適合建堤頂交通道路為68#～70#橋孔之間，其余橋孔之間間距較小，不適合建堤頂?shù)缆?。?8#～70#橋孔之間為預(yù)留規(guī)劃的天祥大道延長(zhǎng)線用地，因此本次棠墅港左堤63#～68#橋墩之間的堤防恢復(fù)只能從現(xiàn)有堤防外側(cè)(河道側(cè))進(jìn)行恢復(fù)。61#～63#橋墩之間的堤頂?shù)缆?，從現(xiàn)場(chǎng)地形看，只適合布置于堤內(nèi)。因此，此次主要是對(duì)紅旗聯(lián)圩受影響段的堤防恢復(fù)布置方案進(jìn)行比選。

方案一：結(jié)合現(xiàn)狀地形，以受影響處52#橋墩位置為中間點(diǎn)，將紅旗聯(lián)圩恢復(fù)段堤線部分布置于堤內(nèi)側(cè)，部分布置于堤外側(cè)?，F(xiàn)有堤內(nèi)側(cè)為一廠房，占地面積為350 m2，現(xiàn)狀堤防外側(cè)為一口魚塘。征用堤內(nèi)廠房及堤外魚塘，用于新建堤防，設(shè)計(jì)堤線從52#～53#橋墩之間穿過，新建堤線布置于紅旗聯(lián)圩81+382～81+541 m，結(jié)合現(xiàn)狀堤頂高程，恢復(fù)段堤防設(shè)計(jì)堤頂高程為外河二十年一遇設(shè)計(jì)洪水位(21.24 m，P=5%)+堤頂超高(取2 m)=23.24 m，堤頂寬8 m，設(shè)計(jì)堤坡坡比參照現(xiàn)有堤坡坡比，采用1∶3。因恢復(fù)段堤身填土?xí)?duì)鐵路橋橋墩形成側(cè)向壓力，為減少堤身填土對(duì)橋墩的影響，擬在52#、53#橋墩附近段堤腳新建C15素混凝土擋墻，靠近52#橋墩處擋墻墻頂高程為22.11 m，墻身高4.47 m，靠近53#橋墩擋墻墻頂高程為21.44 m，墻身高4.14 m?；謴?fù)段堤身填筑土料采用外購(gòu)粘土料進(jìn)行填筑。

方案二：將紅旗聯(lián)圩受影響段新建堤線布置于現(xiàn)有堤防外側(cè)，現(xiàn)狀堤防外側(cè)為兩口魚塘，征用堤外魚塘，清淤后，用于新建堤防?？紤]堤頂交通需要，新建堤線布置于樁號(hào)81+340～81+628 m，堤頂高程、堤頂寬和設(shè)計(jì)堤坡坡比均和方案一樣。因恢復(fù)段堤身填土?xí)?duì)鐵路橋橋墩形成側(cè)向壓力，為減少堤身填土對(duì)橋墩的影響，擬在53#、54#橋墩附近段堤腳新建C15素混凝土擋墻，靠近53#橋墩處擋墻墻頂高程為20.80 m，墻身高4.07 m，靠近54#橋墩擋墻墻頂高程為21.89 m，墻身高5.65 m?；謴?fù)段堤身填筑土料采用外購(gòu)粘土料進(jìn)行填筑。

兩方案建筑工程及征地移民投資對(duì)比詳見表1。

表1 方案投資對(duì)比表

根據(jù)計(jì)算，方案一建筑工程投資為470.06萬元，工程占地移民投資為413.52萬元，工程總投資為883.58萬元；方案二建筑工程投資為731.91萬元，工程占地移民投資為665.79萬元，工程總投資為1 397.70萬元；推薦采用方案一進(jìn)行紅旗聯(lián)圩段堤身恢復(fù)。

3.2 補(bǔ)償方案設(shè)計(jì)

采用方案一對(duì)堤身恢復(fù)后，為防止填土對(duì)鐵路橋墩形成側(cè)壓不利影響，在52#、53#橋墩附近段堤腳新建C15素混凝土擋墻，靠近52#橋墩處擋墻墻頂高程為22.11 m，墻身高4.47 m，靠近53#橋墩擋墻墻頂高程為21.44 m，墻身高4.14 m，擋土側(cè)邊坡坡比為1∶0.50，臨空面邊坡坡比為1∶0.20，擋墻外側(cè)墻趾與鐵路橋墩承臺(tái)之間間距為0.50 m。

未來，當(dāng)土堤恢復(fù)完成后，將現(xiàn)有土堤拆除填至新建土堤迎水側(cè)，形成二坡臺(tái)，避免新老堤之間形成凹地積水，防止車輛沿原有老堤行駛撞擊橋墩。

昌景黃鐵路橫崗特大橋部分橋墩處于撫河故道河道內(nèi)一側(cè)，但對(duì)撫河故道水流流態(tài)基本不造成明顯影響，大橋橋墩對(duì)撫河故道不會(huì)造成阻水，不存在壅水現(xiàn)象；不會(huì)造成相關(guān)河段的流速、流態(tài)的改變，河段水流與現(xiàn)狀維持不變，不存在因項(xiàng)目建設(shè)而造成新的沖淤變化；工程建設(shè)不會(huì)對(duì)該河段的河道穩(wěn)定、行洪安全產(chǎn)生明顯的不利影響。

維持現(xiàn)狀堤坡護(hù)坡型式，考慮到堤防堤身恢復(fù)，需新建土堤，為減少新建堤身水土流失，減少堤坡雨淋溝，對(duì)新建堤身堤坡采用草皮進(jìn)行護(hù)坡，考慮料場(chǎng)土料為粘土料，為滿足草皮生長(zhǎng)需要，在堤坡面層鋪設(shè)一層0.25 m厚的耕植土后再鋪設(shè)草皮。

4 結(jié)論

以昌景黃鐵路橫崗特大橋跨紅旗聯(lián)圩、棠墅港左堤防洪影響補(bǔ)償設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究，從工程投資方面進(jìn)行了對(duì)比分析，最后推薦將恢復(fù)段堤線部分布置于堤內(nèi)側(cè)，部分布置于堤外側(cè)的方案。文章分析結(jié)果能為類似工程方案的選用提供參考。