查道滿
(安徽省淮河河道管理局 蚌埠 233000)
近年來,隨著安徽省沿淮經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,國家對基礎(chǔ)設(shè)施的投入逐年加大,交通路網(wǎng)日趨完善,跨河橋梁建設(shè)日益增多,僅安徽省淮河干流(不含潁河、渦河等支流)已建和待建跨河橋梁多達20余座,靠近城鎮(zhèn)河段橋梁尤為集中。河道管理范圍內(nèi)日益增多的跨河橋梁對促進交通運輸、社會經(jīng)濟發(fā)展等方面發(fā)揮著重要作用,但同時對河道行洪、堤防安全、河勢穩(wěn)定以及河道管理等產(chǎn)生了一些不利影響。為此,本文簡要分析跨河橋梁對防洪安全的影響,并探討消除其不利影響的措施。
2.1.1 跨河橋梁一般跨越兩岸堤防,在堤防迎、背水側(cè)設(shè)置橋墩,其基礎(chǔ)一般埋置較深,往往穿過透水層,縮短滲徑,加上橋墩基礎(chǔ)灌注樁與承臺施工對堤基土體產(chǎn)生的擾動,容易使土體孔隙貫穿形成接觸滲流,尤其地質(zhì)較差的情況會影響堤基滲透穩(wěn)定。
2.1.2 橋墩布置在堤身設(shè)計斷面內(nèi),破壞了原有堤身結(jié)構(gòu),降低了堤防防洪標準。
2.1.3 在跨堤處橋面設(shè)置的落水孔,雨水集中沖刷造成堤身局部沖刷,損壞堤防。
2.1.4 近堤橋墩基礎(chǔ)開挖施工易造成堤防滑坡失穩(wěn)。
2.1.5 施工期間施工車輛對堤防、防汛路面的破壞也不容忽視。
2.2.1 跨河橋梁施工期間,橋墩圍堰、施工棧橋、棄土棄物、臨時工棚等占用河道過流斷面,進入汛期,其主橋墩圍堰,河道內(nèi)棧橋等難以拆除,對河道泄洪造成較大負面影響。
2.2.2 跨河橋梁建成后,由于橋墩的束窄和阻礙作用,減少了河道的過水斷面,水流過橋墩時需克服橋墩施加的阻力,造成局部能量的損失,從而在橋墩前形成一定水位壅高。筆者收集了一些橋梁的壅水計算成果(見表1),這些跨河橋梁在設(shè)計洪水位時的平均壅水高度達2cm,減少流量占設(shè)計流量平均達6.75%。
2.2.3 影響防汛搶險和河道管理??绾訕蛄号c堤防交叉對堤防日常維護、防汛交通產(chǎn)生不利影響。安徽省對橋梁梁底與堤頂凈空的一般要求是4.5 m,但不得小于2.2m。實際上,有些建設(shè)單位為節(jié)省投資或受前后接線條件限制等往往采用低于凈空4.5 m的要求,早些年份,甚至有的跨河橋梁(如阜周高速跨淮河大橋)橋面與堤頂凈空不到1.5m,一般采用在堤防背水側(cè)修筑防汛便道加以彌補,這樣對堤防正常維護、防汛車輛通行帶來很多不便。此外,有的橋梁在施工期間,還在堤身、護堤地亂搭亂建,嚴重影響堤防管理面貌。
表1 安徽省部分跨河橋梁壅水計算成果表
2.2.4 影響河勢穩(wěn)定??绾訕蛄簶蚨兆杷⑻袅?,影響河流的局部流態(tài),導(dǎo)致局部沖刷,不利于河勢穩(wěn)定(但河勢演變復(fù)雜,受影響的因素較多,橋梁對河勢長期影響目前尚處于定性分析階段)。
2.2.5 影響河道整治規(guī)劃的實施。由于一些河流中長期整治規(guī)劃滯后,跨河橋梁建設(shè)單位在建橋時只是考慮水利近期規(guī)劃因素確定建設(shè)方案,并沒有給今后的河道整治、堤防加固遠期規(guī)劃留有余地,一旦橋梁建成則難以調(diào)整,對今后規(guī)劃的實施造成不利影響。
3.1.1 橋址選擇。橋梁應(yīng)布置在河道順直穩(wěn)定,河岸、河床地質(zhì)條件較好,且河槽能滿足設(shè)計洪水流量的河段;不宜布置在險工險段以及水利工程的管理和保護范圍;不應(yīng)影響水文站點和常設(shè)水文觀測斷面。
3.1.2 橋墩軸線。河流高、中、低水位時的流向往往不一致,橋墩軸線很難與不同水位的流向保持一致,一般要求橋梁(主)橋墩順水流方向軸線與所在河段達設(shè)計洪水位時主流方向一致,以便減少對河道行洪影響。
3.1.3 橋墩布置。在跨河橋梁的審批、審查時,要求盡量加大橋梁跨度,控制河道內(nèi)的橋墩數(shù)量,采用跨度較大的索橋和拱橋等構(gòu)造形式,橋墩采用流線型設(shè)計,承臺布置在河床面以下等,減少占行洪斷面;跨堤處橋墩間距應(yīng)盡量加大,不得在堤身或其迎水坡布置橋墩;確需布置在堤身背水坡的,必須進行堤防加固專題設(shè)計,滿足堤身安全要求。
3.1.4 梁底標高。梁底標高應(yīng)滿足防汛交通、河道通航、堤防維護等要求。跨河梁底高程應(yīng)高于設(shè)計洪水位,并達到該河段通航要求,不得影響防汛船只通行;跨堤橋梁梁底與堤頂凈高應(yīng)滿足4.5m要求,若確實難以做到的,應(yīng)滿足不小于人行通道2.2m的凈空要求,且應(yīng)在堤防背水側(cè)順堤專設(shè)三級公路標準的防汛通道。
3.2.1 堤身加固。若跨河橋梁所在河段堤身斷面達不到該河段遠期規(guī)劃設(shè)計斷面,為減少因大橋建設(shè)對今后堤防加固施工影響,應(yīng)對影響堤段的堤防按規(guī)劃標準斷面先行加高培厚;對于橋墩占用堤身斷面的,應(yīng)按照占多少補多少的原則對占用堤段采取加固處理。
3.2.2 防滲處理。對近堤橋墩,應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況采取一定的工程措施做好基礎(chǔ)防滲處理,一般迎水側(cè)近堤橋墩基礎(chǔ)采用截滲處理,以堵截滲流通道;背水側(cè)近堤橋墩基礎(chǔ)采用導(dǎo)滲處理,將滲水導(dǎo)出,保護基土不隨滲水流失而導(dǎo)致堤基滲流破壞;對所在堤段堤基地質(zhì)較差的,還要進行堤身灌漿處理或在堤防背水側(cè)設(shè)置壓滲平臺。
3.2.3 行洪斷面補償。安徽省淮河干流河道行洪斷面相對較小,大洪水時行洪能力不足也是沿淮行蓄洪區(qū)頻繁運用的主要原因。興建橋梁必須嚴格遵守“占補平衡”原則,即一般要求橋墩占用多少行洪斷面,橋梁建設(shè)單位必須采取切灘不小于橋墩阻水面積的1.2倍的措施進行補償;對于灘地較寬的,一般采用切灘補償;對于灘地較窄,切灘易影響堤防安全,一般采用河道疏浚補償方式。
3.2.4 岸坡防護??绾訕蛄航ㄔO(shè)對所在河段河流流態(tài)、流速產(chǎn)生影響,加大了對堤防岸坡和河岸的局部沖刷,應(yīng)對橋梁影響河段的堤防和河岸采取防護措施。一般采取護坡護至所在河段設(shè)計洪水位以上,護岸結(jié)合切灘補償方案布置,水上護砌接水下拋石固腳。
3.3.1 嚴格控制施工工期。河道內(nèi)的工程(特別是大橋的橋墩)及近堤橋墩應(yīng)盡量在非汛期實施。
3.3.2 加強施工現(xiàn)場管理。河道管理單位要參與橋梁主體工程的施工放線、涉及防洪安全部位施工檢查等工作,發(fā)現(xiàn)違章施工要及時制止;汛前督促施工單位清除河道行洪斷面內(nèi)的施工圍堰、臨時工棚等阻水障礙物,對損壞的堤坡、河岸及其防護工程要及時恢復(fù),并督促實施防洪影響專項工程。
3.3.3 科學制定度汛預(yù)案。汛前,建設(shè)單位應(yīng)制定度汛預(yù)案報當?shù)胤姥粗笓]部門批準,落實防汛責任人;汛期,建設(shè)單位應(yīng)安排專人定期巡堤、巡河,并備足防汛物料,確保度汛安全