河道防洪影響評價(jià)實(shí)例分析

王昊

(深圳市廣匯源環(huán)境水務(wù)有限公司，廣東 深圳 518000)

1 項(xiàng)目概況

此次軌道工程16號線起于大運(yùn)站，與3號線、14號線、中深惠城際線換乘后，從龍崗大道轉(zhuǎn)入愛南路，至愛南路與龍翔大道交叉口設(shè)大運(yùn)北站，出站之后沿黃閣路往北，至黃閣路與如意路交叉口設(shè)龍城西站，至黃閣路與清林路交叉口設(shè)數(shù)碼城站與規(guī)劃10號線東延、21號線換乘。穿河處位置位于南約河中下游段龍崗立交處，與河道交叉角度約45°，位于暗涵下方，現(xiàn)狀暗涵為35.50 m×4.30 m混凝土箱涵。穿河方式則采用區(qū)間隧道采用盾構(gòu)施工下穿南約河，隧道與現(xiàn)狀河道箱涵距離約5.44 m。該軌道工程和河道位置如圖1所示。

圖1 軌道工程和河道位置關(guān)系示意圖

2 方案唯一性分析

以南約河為例，雙龍站-龍南站區(qū)間為V型坡，兩側(cè)縱坡分別為28‰、17‰，調(diào)整下壓空間不大，由于區(qū)間隧道與河道箱涵距離>2.50 m，考慮盾構(gòu)工法的成熟性和可靠性，雙龍站-龍南站區(qū)間仍維持原設(shè)計(jì)高程不變。但為保證河道箱涵的安全，區(qū)間隧道施工過程中將進(jìn)行嚴(yán)密的施工監(jiān)測，利用雙排袖閥管跟蹤注漿，與信息化施工技術(shù)相結(jié)合，準(zhǔn)確掌握施工階段所需要的參數(shù)，測量地面變形曲線，以評估工程是否合乎規(guī)范，并對施工過程進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，使相關(guān)參數(shù)更加準(zhǔn)確、合理。

3 方案安全性分析

3.1 雙龍站-龍南站區(qū)間涉水段防水設(shè)計(jì)

3.1.1 管片混凝土結(jié)構(gòu)自防水

管片自身防水采用高精度、高強(qiáng)度的C50防水混凝土,其抗?jié)B等級≥P10。

3.1.2 管片外防水

①盾構(gòu)管片采用防水鋼筋混凝土，并在管片外采用滲透結(jié)晶型水泥基聚合物防水涂層，當(dāng)位于腐蝕性介質(zhì)中，則另增加高滲透改性環(huán)氧防腐涂層。

②對管片予以抗?jié)B檢測,以0.80 MPa 水壓為標(biāo)準(zhǔn)，需低于此數(shù)值,保持2 h的恒壓時(shí)間，滲透深度不宜超過5 cm。

③若管片混凝土某部位受到侵蝕，則需要在其表面進(jìn)行防腐涂層，避免受到腐蝕且增加使用壽命。

3.1.3 接縫與孔洞防水

在管片接縫的防水措施中，嵌縫、彈性密封墊均能夠進(jìn)行有效的防水，防水效率較高。

①在管片的外側(cè)結(jié)構(gòu)中，其通過橡膠密封墊進(jìn)行包裹，其主要具有兩個(gè)特征，其一，孔位多，其二，富有彈性，具有較佳的防水性能。彈性密封墊應(yīng)與遇水膨脹橡膠相復(fù)合，構(gòu)成有雙重防水功能、耐久性好的防水線。應(yīng)滿足在設(shè)計(jì)水壓和接縫最大張開錯(cuò)位下不滲漏的要求。在0.80 MPa的水壓力下，環(huán)縱縫最大張開2 mm，達(dá)到長期止水功能及其要求。

②在管片的內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)中，其內(nèi)嵌著一定數(shù)量的嵌縫材料，具有氣密性好、耐久性強(qiáng)、收縮性小等特點(diǎn)，不僅能夠進(jìn)行長時(shí)間的防水，且不會因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的變形而降低防水性能，能夠較好地適應(yīng)環(huán)境的變化。在隧道進(jìn)出洞段、變形縫段進(jìn)行全斷面設(shè)置，其余地段只在軌面以上部分設(shè)置。

③在螺栓孔的防水措施中，以橡膠圈為主要的防水材料，其具有遇水膨脹的特點(diǎn)，能夠較好地進(jìn)行防水。另外，通過對橡膠圈進(jìn)行壓密后，能夠進(jìn)一步提高其防水性能。就吊裝孔而言，其防水材料便應(yīng)用橡膠圈，以避免水分的滲透。密封圈應(yīng)具有耐油、耐水、耐老化等性能。在同時(shí)使用注漿孔及吊裝孔的過程中，注漿孔容易出現(xiàn)漏水、滲水等現(xiàn)象，鑒于此，需將30 mm的素混凝土留置于管片外側(cè)，在二次注漿的階段將其破開，以當(dāng)作注漿孔。

河道箱涵自身結(jié)構(gòu)安全等級為二級，最大裂縫按照0.20 mm控制。結(jié)構(gòu)計(jì)算安全可靠滿足規(guī)范要求。

4 軌道工程對河道防洪影響

4.1 流域洪水特性

南約河為龍崗河上游的一級支流，無實(shí)測洪水過程資料，該河流所處的環(huán)境為丘陵地帶，正是由于丘陵連綿的原因，以致坡度較陡，匯流時(shí)間不長，在出現(xiàn)洪水時(shí)，其表現(xiàn)的特征瘦而尖，能夠觀察到暴漲暴落的現(xiàn)象。

4.2 洪水計(jì)算方法

南約河無實(shí)測洪水過程資料，在洪水的設(shè)計(jì)中，按照《廣東省暴雨徑流查算圖表》中的綜合單位線法評估。

4.3 控制斷面的地理參數(shù)

南約河各計(jì)算斷面的集水面積F、流域河長L及流域平均比降J等地理參數(shù)均采用2003年版1∶1 000和1∶10 000電子版地形圖進(jìn)行量算，各控制斷面地理參數(shù)成果見表1。

表1 南約河各計(jì)算斷面地理參數(shù)一覽表

4.4 雨型分區(qū)

南約河流域在《廣東省暴雨徑流查算圖表》所劃區(qū)域的暴雨低區(qū)，分區(qū)采用Ⅳ區(qū)東江中下游設(shè)計(jì)雨型、內(nèi)陸產(chǎn)流參數(shù)，暴雨低區(qū)的at—t—F關(guān)系圖，廣東省綜合單位線滯時(shí)m1～θ關(guān)系圖中的大陸高區(qū)關(guān)系線(即A線)。

由于流域各控制斷面的集雨面積少于500 km2，采取Ⅱ號無因次單位線Ui～Xi。

4.5 設(shè)計(jì)暴雨

4.5.1 設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨

南約河支流的設(shè)計(jì)雨量站為清林徑站，整理并分析各時(shí)段暴雨量，根據(jù)P-Ⅲ頻率曲線分析暴雨量。清林徑站設(shè)計(jì)暴雨參數(shù)統(tǒng)計(jì)成果見表2。

表2 清林徑站設(shè)計(jì)暴雨參數(shù)統(tǒng)計(jì)成果表

4.5.2 設(shè)計(jì)面暴雨

根據(jù)《廣東省暴雨徑流查算圖表使用手冊》中的“點(diǎn)面換算系數(shù)～歷時(shí)～集水面積關(guān)系圖”，進(jìn)行設(shè)計(jì)面暴雨量換算。本流域?qū)儆跂|江中下游分區(qū)，為暴雨低區(qū)地帶，根據(jù)各計(jì)算斷面的控制面積，各斷面不同歷時(shí)的點(diǎn)面折算系數(shù)變化范圍在0.74～1之間。

5 工程防護(hù)措施

雙龍站-龍南站區(qū)間涉水段采用盾構(gòu)法施工，盾構(gòu)施工時(shí)，進(jìn)行嚴(yán)密的施工監(jiān)測，利用雙排袖閥管跟蹤注漿；并保證推進(jìn)速度、出土量、盾構(gòu)正面土壓力的合理性，使得開挖面具備較高的穩(wěn)定性及平衡性；在盾構(gòu)推進(jìn)過程中，應(yīng)保持合理的幅度，避免影響周圍土層，保證土層的豐富性，避免其損失。加大測控頻率，與信息化施工技術(shù)相結(jié)合，準(zhǔn)確掌握施工階段所需要的參數(shù)，測量地面變形曲線，以評估工程是否合乎規(guī)范，并對施工過程進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，使相關(guān)參數(shù)更加準(zhǔn)確、合理；對于上軟下硬地層，車站開挖過程中，宜采集原狀土，進(jìn)行渣土改良試驗(yàn)，確定不同地質(zhì)成分是最優(yōu)的改良配比；另外做好應(yīng)急預(yù)案，以備緊急情況發(fā)生時(shí)及時(shí)采取措施補(bǔ)救。

6 結(jié)論

結(jié)合此次項(xiàng)目實(shí)際情況，未對河道的治導(dǎo)線、岸線規(guī)劃、河道口整治有所影響，因而工程建設(shè)對河道的河勢穩(wěn)定不造成影響。另外，區(qū)間隧道均采用盾構(gòu)下穿河道，區(qū)間隧道位于河道之下，區(qū)間施工期均為地下施工，地面作業(yè)面較小，未對相關(guān)防洪設(shè)施造成影響，運(yùn)行期也未對相關(guān)防洪設(shè)施及沿岸交通造成影響，因此上述區(qū)間的建設(shè)對河道防汛搶險(xiǎn)不造成影響。