張聯洲,袁春光,趙啟新
(1.山東省水利科學研究院,山東 濟南 250014;2.臨沭縣水利局,山東 臨沭 276700;3.肥城水利地質基礎公司,山東 肥城 271600)
城鎮堤防道路設計的幾點體會
張聯洲1,袁春光2,趙啟新3
(1.山東省水利科學研究院,山東 濟南 250014;2.臨沭縣水利局,山東 臨沭 276700;3.肥城水利地質基礎公司,山東 肥城 271600)
堤防道路設計過程中,根據不同工程地質條件、堤防防洪要求、施工現場條件等因素,按照統籌城鄉、布局合理、節約土地、功能完善、以大帶小的原則,為滿足交通需求,選擇路線以及相應構筑物形式。本文結合臨沭縣沭河左岸防洪堤防道路設計介紹了幾點體會。
河道治理;堤防道路;堤防設計
隨著城鎮化建設步伐不斷加快,城鎮建設道路質量要求、等級都上升了一定的高度,“走中國特色城鎮化道路,按照統籌城鄉、布局合理、節約土地、功能完善、以大帶小的原則,促進大中小城市道路布局合理、協調發展”。由于洪澇災害給城鎮帶來的危害越來越大,對城鎮防洪堤防建設要求也越來越高。在修建城鎮堤防考慮防洪要求的同時,既要考慮人與自然和諧發展,同時兼顧提升周邊生態環境。
沭河堤防位于臨沭縣沭河左岸,自下游大官莊節制閘至億龍風情園上游青云鎮莒南界,全長32.309 km。通過沭河左岸防洪堤的建設,提高河道行洪能力,形成以沭河為軸線的城市構架,對改善城市交通、開發旅游資源、改善投資環境、促進臨沭縣經濟發展起到了積極的推動作用。本工程主要設計內容包括:加固堤防、局部堤線進行裁彎取直,道路加寬以及涵洞建設等。
1.1 水文氣象
沭河發源于沂水縣沙溝鎮沂山南麓,與沂河流域平行南下,流經沂水、莒縣、莒南、河東、臨沭、東海、郯城、新沂等縣(市、區)。沭河是淮河流域貫穿魯南蘇北的大型山洪河道之一,全長300.0 km,流域面積6 400.0 km2。沭河流域屬溫帶季風氣候區,夏季炎熱多雨,冬季寒冷干燥,春旱夏澇,春末夏初平原多大風,山區多陣雨和冰雹。氣溫年內差別較大,年平均氣溫12~13℃。流域內風向隨季節變化,冬季東北風偏多,夏季則多為東南風,該地區常受臺風影響,多年平均最大風速14 m/s。
1.2 堤線布置
臨沭縣新建防洪堤位于沭河左岸,治理范圍自下游大官莊節制閘至上游青云鎮莒南界,改建及加固防洪堤全長32.309 km。
根據堤防現狀情況,以G327國道與沭河大橋交匯處為界,左岸防洪堤上下游段分別設計。防洪堤上游段治理范圍:自沭河大橋至青云鎮前齊莊村,基本沿現有左岸堤線布置,部分堤段進行裁彎取直,沿線經青云鎮1個鄉鎮,8個村,分別為華山、前葉埠、后葉埠、銀馬莊、沙窩、中朱崔、西朱崔、王樓,設計防洪堤長12.500 km。
防洪堤下游段治理范圍:大官莊節制閘至沭河大橋,左岸路基工程已基本完成,只需修筑路面及附屬工程,該段防洪堤長19.809 km。
1.3 堤頂高程的確定
堤防工程防洪標準為50年一遇,堤防工程級別為2級,堤頂高程按設計洪水位加堤頂超高確定。大官莊~湯河口段堤防按50年一遇設計洪水位加堤頂超高確定,其中:沭河干流大官莊~湯河口段堤頂超高取2.0 m,湯河口~青云鎮前齊莊村堤頂超高取1.5 m。
1.4 堤型設計
考慮到本工程堤路結合,堤型除滿足防洪堤要求外,還需滿足三級公路路基的要求,所以堤型采取梯形斷面。根據臨沭縣城市總體規劃,本次工程大官莊節制閘至G327沭河大橋堤段路堤頂寬11.0 m,G327沭河大橋至億龍風情園堤段路堤頂寬14.0 m,堤防迎水堤坡坡比1∶2.5,堤防背水堤坡坡比1∶2.0,堤坡采用撒草籽植草皮護坡。
1.5 下穿工程及上堤坡道
防洪堤與沂沭鐵路橋交叉口凈高為1.7 m,設計在背水側設置下穿工程,與上下游道路采用相同的路面結構并平順連接;防洪堤與重溝大橋交叉口采用下穿分離式立交方案:利用濱河防洪堤防洪,另建一條大道,從重溝大橋東岸第二孔之間穿過;防洪堤與G327國道交叉口采用下穿分離式立交方案,下穿通道主體結構采用雙孔鋼筋混凝土箱涵,每孔寬度為7.75 m,內部排水采用集水井加抽水泵的方式排水積水。
為便于交通及堤防管理,方便沿河村鎮人民群眾生產生活,在堤防穿越村鎮的堤段和與主要交通道路相交處設置上堤坡道,根據堤防附近村莊及道路規劃情況,需設計上堤坡道70處,路面結構同堤頂路面結構。
1.6 涵洞工程
由于防洪堤擴寬加固,沭河左岸沿線原有排水涵洞基本不能滿足排澇及引水要求,需拆除重建、新建共計7座。為提高安全耐久性,結構型式采用整體性好,抗滲和抗震性能強的鋼筋混凝土涵洞型式。
隨著臨沭縣經濟發展,沭河沿岸已成為臨沭縣重點發展的熱點區域,根據臨沭縣總體規劃,沭馬風景旅游區是一條以沭河古道連接臨沂中心區域至馬陵山景區的綜合性旅游風景帶。為了進一步提高縣域形象,改善生態環境,沿沭河建設防洪堤能滿足重點區域發展的交通需求,又能提升縣域景觀體系,提升帶動休閑空間的人為需求,改善沿線居民出行條件和區域路網結構,建設防洪堤是一項合乎民心、順應民意的惠民工程。
通過沭河左岸防洪堤的建設,可以形成以沭河為軸線的城市構架,對改善城市交通、開發旅游資源、改善投資環境、促進臨沭縣經濟發展起到了積極的推動作用。
通過沂沭縣沭河堤防建設,根據城鎮堤防工程特殊要求,根據河流大小、保護對象的重要性等確定城鎮的防洪標準,防止盲目提高防洪標準,造成資源沒有必要的浪費。
設計中應充分考慮工程建設給城市景觀帶來影響因素,設計除了考慮一般堤防建設的共同點外,還需要注意以下幾個方面的問題:
一是堤防道路工程建設必須考慮地方的自然條件、社會環境、經濟發展等因素。服從流域防洪規劃,堤岸線的布置滿足排洪要求。
二是設計應充分考慮與城市旅游設施建設工程特點,提高堤防工程對城市景觀的提升功能,江、河地帶,往往是旅游風景區,城市居民休閑圣地,觀光者能在此接觸自然、感受江、河、湖岸帶來的美景。同時加強河流兩岸的生態環境和景觀建設,遵循回歸自然的原則,使堤防道路工程成為一道美麗的風景線。
三是工程設計應充分結合原有堤防工程特點,合理確定堤頂高程。堤防的高度取決于洪水位和超高,根據目前情況,波浪爬高和安全超高均采用 《堤防工程設計規范》(GB 50286—2013)有關公式計算。設計中考慮了原有城區堤防的防洪標準,避免盲目提高防洪標準,造成資源浪費。
4)合理選用結構型式,減少拆遷工作量。為了便于村鎮、鎮城連接交通方便,在關鍵地段設置交通管涵、交通橋,同時對原有交通橋進行改造,充分考慮減少臨時、永久占地,減少拆遷工程量。
建設城鎮堤防工程,要考慮城鎮建設的特點。在進行工程布置時,必須服從城鎮總體建設規劃和防洪規劃,全面考慮,統籌安排。充分重視堤防工程對城市景觀的影響,結合工程建設進一步美化環境。設計中進行多方案比較、論證,在保證達到工程建設目的的前提下,盡可能做到經濟合理,節省工程投資。
(責任編輯 趙其芬)
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1009-6159(2017)-10-0033-02
張聯洲(1968—),男,高級工程師