防洪工程论文
防洪堤论文（无删减范文8篇）之第五篇
摘要：结合工程实例, 研究分析了城市道路结合防洪堤工程设计的技术问题。在明确设计原则的基础上, 提出了堤路结合形式、横断面设计、路基设计、交叉建筑物处理、路面及管线布置等关键技术措施, 以供同类工程项目参考与借鉴。
关键词：城市道路,堤路结合,江滨道路
近年来, 随着国家对生态文明建设的日益重视, 并结合城市建设多功能化、高品位化的要求, 城市建设愈发强调滨江环境综合开发, 注重建设形式多样的水岸线, 打造生态休闲、亲水娱乐的城市景观廊带, 提升城市品位。本文以闽侯西环路工程堤路结合设计为例, 研究探讨城市道路与防洪堤结合工程的设计及重点。
1 工程概况
本工程位于闽侯南通镇, 大樟溪与闽江南港汇合口右岸。道路为闽侯县规划“五纵五横”的重要“一纵”, 系结合闽江防洪工程 (南通段) 建设的城市江滨主干路。道路路线长5.28km, 道路红线宽40m, 采用双向六车道, 设计行车速度为50km/h。道路沿防洪堤岸布置, 临江侧为新建南通防洪堤, 防洪堤内侧布置江滨路。
2 水文地质概况
大樟溪发源于德化县境内的戴云山脉东麓, 自西南向东北流。闽侯县南通堤段大樟溪河口, 以大樟溪河口为控制断面, 集雨面积为4843km2, 河长234km, 河道坡降为2.1‰, 百年一遇设计洪水位为15900m3/s。
工程区为冲淤积平原地貌单元, 地层以海陆交互沉积地层为主。拟建道路沿线多为菜地、堤坝、村道及水塘, 总体地势平坦开阔。
3 设计原则
道路与防洪堤为功能不同的结构物, 设计过程中如何使二者有机结合, 笔者认为宜遵循以下原则。
(1) 堤路结合工程设计应满足道路、防洪堤各自的功能要求。对防洪功能而言, 设计成果应满足或提高工程整体防洪能力;对道路而言, 应满足交通功能及对沿线的服务功能。
(2) 道路宜于防洪堤内侧布置。线形上应充分利用防洪堤岸线, 综合道路交通功能、等级选取合适的技术指标布线;道路设计高程应协调防洪堤高程和片区土地规划高程。
(3) 工程设计应因地制宜, 构建生态休闲、亲水平台及滨水绿化通廊, 提升城市景观。
4 工程设计方案
4.1 堤路路线布置
新建防洪堤系对旧有土堤进行加高培厚, 故防洪堤路线主要顺旧土堤走向, 堤线总体流畅, 但于河道内凹处半径较小, 局部不甚规则。
道路路线顺防洪堤走向展线, 基本能满足城市主干道线形要求, 总体与防洪堤衔接良好。本道路设计速度为50km/h, 要求不设超高的圆曲线最小半径为400m。故在防洪堤半径较小处与防洪堤线间形成月牙形区域, 可建设成景观休闲区、亲水区, 布置绿化、停车场等。
4.2 横断面布置
新建防洪堤工程防洪标准提高到100年一遇。堤内道路不受潮水位的直接控制, 只考虑满足规划地坪标高及城市内涝要求。由于防洪堤和片区规划地坪高程差异, 道路和防洪堤的断面结合一般有堤顶路和堤后路两种形式。堤顶路方案即将道路设计标高同防洪堤堤顶高程, 并利用堤顶作为道路的人行道和部分非机动车道;堤后路方案道路设计标高同规划地坪标高, 道路外侧紧贴防洪堤内坡, 利用防洪堤挡御潮水。
堤顶路方案的防洪、交通和景观三种功能融合较为紧密。行车在江滨路上, 视野开阔, 江景一览无遗, 同时有助于堤防的稳定及防渗, 并减少占用土地和拆迁量。其缺点主要是路基填筑工程量较大并且由于道路标高较高, 与堤内规划道路需采用纵坡连接。堤后路方案的优缺点则正好相反。
考虑土地价值、拆迁工程量因素, 经技术经济分析论证, 本工程堤顶路方案总投资较少。同时堤顶路方案景观效果好, 利于构建亲水平台、滨水绿化通廊, 故本工程采用堤顶路方案, 与片区规划道路采用2.0%～2.5%的纵坡连接。其路基横断面构成:3.0m (人行道) +1.5m (绿化带) +2.5m (非机动车道) +0.5m (隔离栏杆) +11.0m (机动车道) +3.0m (中央分隔带) +11.0m (机动车道) +0.5m (隔离栏杆) +2.5m (非机动车道) +1.5m (绿化带) +3.0m (人行道) =40.0m (见图1) 。
由于堤路断面结合设计、后期同步施工, 堤内坡与路基填土相结合, 故堤内坡不需进行防护, 堤内侧排水沟也不进行建设, 边坡防护及排水沟设置统一移至道路内侧进行考虑。内侧的排水沟因跟内侧片区回填关系较大, 若道路实施后片区回填可及时跟进, 可采用临时排水沟;若片区回填需滞后较长时间, 则建议采用永久排水沟。
4.3 路基设计
路基应做好防洪堤、道路路基的衔接设计, 主要体现在堤路断面稳定设计、堤身及路基填筑要求、堤路间路基处理等问题。
堤路横断面结合设计后, 需对堤路整体断面稳定进行复核。本道路工程为城市主干路, 采用城市-A级荷载标准。根据《城市道路路基设计规范》 (CJJ 194—2013) 的规定, 采用固结有效应力法计算时, 稳定安全系数应大于1.2。
防洪堤堤身填土采用黏粒含量为10%～35%、塑性指数为7～20的黏性土, 不能含植物根茎、砖瓦垃圾等杂质, 不能利用淤泥类土、杂填土等填筑, 临水侧护坡底300mm厚范围内黏性土的渗透系数不能大于1.5×10-5cm/s。道路填土材料要求用易压实的黏性或砂性土, 有机质含量不大于10%, 不得采用杂填土、耕植土。道路路堤于防洪堤堤身后方填筑, 进一步降低了工程的渗透系数, 提高了防洪要求。
防洪堤为Ⅰ级堤防, 要求堤身范围内夯填土压实度必须不小于0.95。道路为城市主干路, 要求路床80cm以内路基填土压实度不小于0.95, 80～150cm不小于0.93, 150cm以下压实度不小于0.92。由此见, 路基80cm以上压实度与防洪堤工程要求相同, 80cm以下压实度较防洪堤工程要求低。道路与防洪堤工程后期将同步施工, 为施工方便可以将路基80cm以下压实度适当提高。
由于道路与防洪堤为不同功能的结构物, 路基设计中应特别注意两种结构物之间的路基协同处理设计。以本工程为例, 工程区为冲淤积平原地貌单元, 地层以海陆交互沉积地层为主。路基处理中既有新旧防洪堤间填筑差异, 又有防洪堤与道路路基的填筑差异, 路基的协同处理设计尤为重要。本例中, 根据工程地质资料及软土地基计算分析, 对沿线软土地基分别采用水泥搅拌桩和挤密砂桩进行基础处理。新旧填方交接处布置双向土工格栅, 以减少不均匀沉降。
4.4 交叉建筑物布置
防洪堤工程一般于跨河道处布置有水闸和排涝泵站建筑物。道路工程一般于跨河道处布置桥梁。堤路结合设计, 则可以发挥优势, 对水闸、排涝站、厂房等建筑物的布置结合道路桥梁的布置进行优化。
以本工程为例, 利用道路转弯段与堤线凹处结合形成的月牙区域调整布置排涝泵站厂房等建筑物, 使得工程布置更加紧凑合理, 节约工程用地。跨河桥梁则结合排涝站设计, 2号桥墩布置在进、出水池挡墙处, 桥墩与水工挡墙结合。桥墩的布置既不占用河道, 又美观大方。
4.5 路面及管线布置
道路路面结构常用的有水泥混凝土路面、沥青路面结构。水泥混凝土路面在施工工艺、强度、工程造价等方面要优于沥青路面, 但沥青路面在行车舒适性、景观效果、环保性、对路面变形的适应性等方面均优于水泥路面。堤路结合工程为滨江道路, 具有景观要求高的特点, 同时沥青混凝土具有适应路基变形等特点, 一般采用沥青混凝土路面结构。
市政工程布置一般有给水、雨水、污水、电力、电信、路灯等管位。给水管为压力管, 宜布置在堤身范围外的路基上。雨水管属重力流管, 优先考虑设于非机动车道下, 雨水通过管网收集后就近排放至沿途水系或接入规划路雨水管道, 原则上不设置穿堤管。堤路结合项目位于生活区的外围, 一般推荐污水干管从生活区内侧区域布置, 以节约汇入成本。
结语
城市建设愈发强调滨江环境综合开发, 提升城市景观。道路与防洪堤工程结合设计, 可将堤防、道路、江滨景观等有机结合, 能节约工程用地且满足了城市建设中的防洪、交通、景观等方面的需求, 具有良好的社会、经济、生态效益, 值得推广。
参考文献
[1]赖福梁.堤路结合在泉州金塔防洪堤的应用[J].城市道桥与防洪, 2011 (10) :63-65.
[2]洪宁.城市堤路结合工程关键问题探讨[J].黑龙江科技信息, 2015 (5) :173.