桥梁堤防平交对防洪影响分析
刘树峰
【摘 要】桥梁与堤防相交主要采用平交与立交两种方式,一般桥梁采用立交非接触方式对堤防防洪的影响较小,而平交方式由于桥梁及引道直接与堤防接触相连,对防洪影响较大。因此,文中以马家店防洪桥工程为例,重点分析了桥梁与堤防平交对河道及桥梁自身行洪安全、堤防稳定、防汛抢险的影响,并提出了相应的防洪影响补救措施。%Bridge and embankment intersection and overpass mainly flat post in two ways ,the general non-contact manner interchange bridge using less impact on flood control dike ,and flat cross the bridge and ap-proach roads because the way connected direct contact with the dikes ,flood control effect than the Great. Therefore,this paper taking horse store flood control bridge projects as an example,focuses on the bridge and the river embankment flat cross,the bridge itself and flood safety,embankment stabilization,the impact of flood control,flood control and the corresponding impact remedies.
【期刊名称】《吉林水利》
【年(卷),期】2015(000)006
【总页数】5页(P16-19,30)
【关键词】桥梁;堤防;平交;防洪影响
【作 者】刘树峰
【作者单位】吉林省水利水电勘测设计研究院,吉林 长春 130021
【正文语种】中 文
【中图分类】TV871
桥梁与堤防平交对防洪影响分析
刘树峰
(吉林省水利水电勘测设计研究院,吉林 长春 130021)
[摘要]桥梁与堤防相交主要采用平交与立交两种方式,一般桥梁采用立交非接触方式对堤防防洪的影响较小,而平交方式由于桥梁及引道直接与堤防接触相连,对防洪影响较大。因此,文中以马家店防洪桥工程为例,重点分析了桥梁与堤防平交对河道及桥梁自身行洪安全、堤防稳定、防汛抢险的影响,并提出了相应的防洪影响补救措施。
[关键词]桥梁;堤防;平交;防洪影响
[中图分类号]TV 871 
[文献标识码]B
[文章编号]1009-2846 (2015) 06-0016-04
[收稿日期]2015-03-11
[作者简介]刘树峰(1976-),男,吉林通化人,高级工程师,本科,现从事水利水电工程设计工作。
桥梁与堤防相交主要采用平交与立交两种方式。大型桥梁与堤防相交处采用立交方式,而中
小型桥梁,由于受投资、道路连通等因素的制约,在设计中往往会考虑平交方式。由于桥梁立交避开了对堤防的直接影响,在桥梁施工过程中及建成运行后,对堤防的影响均较小,其考虑的重点在于桥下净空是否满足车辆通行的要求。而平交方式由于桥梁及引道直接与堤防相连,桥梁设计高程较低,需要考虑桥面荷载对堤防稳定的影响、桥下过水净空对河道行洪的影响,平交段对防汛抢险通道的阻断影响等
                [1-2]。因此,相对桥梁立交,桥梁与堤防平交对防洪的影响分析相对复杂。
           
本文以德惠市马家店防洪桥工程为例,重点分析了马家店防洪桥工程与松花江堤防、马家店围堤平交对两岸堤防稳定、防汛抢险、河道行洪安全及桥梁自身行洪安全的影响。并针对桥梁建设对防洪的不利影响,提出了相应的补救措施。
1 桥梁与堤防相交关系分析
1.1 桥梁工程概述左岸右岸
德惠市岔路口镇马家店防洪桥工程位于德惠市岔路口镇东北4.3km处,在松花江水文站的上游,距水文站约28.0km,距离第二松花江堤防规划断面CS83下游约2.0km。该桥位于松花江主河道左侧的江汊上,大桥左岸与松花江堤防相连,右岸与马家店围堤、马家店进村公路相连,桥梁建成后,将成为连接岔路口镇与马家店村的重要交通通道。
马家店防洪桥工程总长445m,其中左岸引道长度为15m,右岸引道长度为128m,桥梁全长302m。桥跨组成为:27.5+4×30+4×30+27.5m,桥面宽度为9m,按四级道路设计。根据《公路工程技术标准》,马家店防洪桥工程为大型桥梁,设计防洪标准为100年一遇
                [3]。
           
大桥上部构造采用27.5+4×30+4×30+27.5m预应力混凝土简支转连续箱梁,下部结构采用柱式桥台、柱式桥墩,桥墩直径为1.3m,基础采用钻孔灌注桩基础,桩基础直径为1.5m,长度为21.0―28.0m,桥线布置与水流基本垂直。
1.2 堤防规划情况
根据吉林省水利水电勘测设计研究院2014年编制《吉林省松花江干流治理工程可行性研究报告》(经水利部水利水电规划设计总院文件水总规【2014】461号审查通过)。
桥位断面第二松花江堤防设计防洪标准为50年一遇,设计堤顶高程为50年一遇设计洪水位加2.0m堤顶超高,堤顶宽6m,迎水坡、背水坡设计坡比为1:3.0,背水坡采用草皮护坡,迎水坡采用12cm厚模袋混凝土,堤顶采用混凝土路面,设计行车宽度为5m,两侧路肩宽度分别为0.5m,路面结构由面层、基层组成。面层为混凝土面层,厚20cm;基层为碎石,厚15cm。
根据吉林省水利水电勘测设计研究院2010年编制的《吉林省德惠市第二松花江江心岛五大围堤防洪工程可行性研究报告》(经吉林省发展与改革委员会吉发改审批【2010】734号批复),德惠市五大围堤防洪标准为20年一遇洪水,相应流量为5 380m
                3/s。
           
马家店围堤规划堤防长度为8.71km,设计堤顶高程为20年一遇设计洪水位加0.9m超高设计,
现状堤顶高程高于设计堤顶高程按原堤顶高程设计。堤顶宽度为5m,迎水坡、背水坡设计坡比为1:2.5,迎水坡采用12cm模袋混凝土护坡,背水坡采用草皮护坡,堤顶路面按四级道路设计,堤顶采用混凝土路面,路面结构由面层、基层组成。面层为混凝土面层,厚18cm,基层为砂砾石,厚20cm。
1.3 桥梁与堤防平交分析
桥跨断面河道左、右岸修建有堤防,大桥0#桥墩距离左岸现状松花江堤防堤脚约1.78m,堤顶约13.15m;10#桥墩距离右岸现状马家店围堤堤脚2.14m,堤顶约12.15m。
桥梁引道与堤防平交,相交处左岸引道高程为162.12m,左岸松花江堤防现状高程为161.83m,规划堤防高程为161.49m,平交处引道与松花江现状、规划堤防之间高差分别为0.29m、0.63m;相交处右岸引道高程为162.11m,右岸马家店围堤现状高程为160.38m,规划堤防高程为160.38m,平交处引道与松花江现状、规划堤防之间高差均为1.73m。
桥梁左岸梁底最小高程为160.44m,右岸梁底最小高程为160.42m。桥墩与堤防之间的关系如图1、图2所示:
图1 桥梁与左岸松花江堤防相交关系图
图2 桥梁与左岸松花江堤防相交关系图
2 防洪影响分析
2.1 洪水分析计算
(1)模型建立
本次洪水分析采用二维数学模型进行计算,取拟建防洪桥工程上游15.4km至下游6.4km,共21.8km的河段为评价河段。该河段的河道比降约为0.1‰;横向范围以两岸堤防为边界。计算范围内断面地形资料采用2014年桥位断面实测大断面资料及2003年评价河段1:5 000地形图。计算网格为三角形网格,网格最大面积为1 000m
                2。模型计算总网格数为92 595个,计算时间步长为3s,由于桥墩直径较小,因此,在桥梁所在江汊局部对模拟网格进行加密,加密区域网格最大面积为5m