廣清城軌交通線龍塘動車運用所防洪工程方案探討

盧高敏

(清遠市信源項目管理有限公司,廣東 清遠 511500)

1 工程概況

廣州市至清遠市城際軌道交通線，簡稱廣清城軌，線路正線全長38.36 km，基本沿著廣清高速公路(107國道)，線路速度目標值為200 km/h，正線數目為雙線。全線共設6座車站，新建龍塘動車運用所1座及綜合維修車間1處，廣州市域范圍內設廣州北、石陂、獅嶺3個站，清遠市域范圍內設銀盞、龍塘、清遠3個站。項目總投資145億元，建設總工期 4 a。工程已于2013年開工建設，2016年 正式通車。

廣清城軌龍塘動車運用所選址于清遠市清城區龍塘鎮內，占地面積34.96 hm2。廣清城軌龍塘運用所防洪工程堤防部分加固舊堤4.220 km，新建堤防4.365 km，新建水閘9座。項目建成后旅客從清遠到廣州時間大大減少，并將拉近清遠與珠三角核心區的時空距離，使清遠納入廣州半小時生活圈的范圍內，對清遠的產業結構、人才結構都將帶來有益的影響。

2 防洪設計標準和規模

2.1 防洪標準

安豐圍是廣清城軌龍塘運用所所在地，也是龍塘墟鎮所在地，而且安豐圍已納入清遠城市規劃區，圍內現狀人口2.0萬人，耕地面積為0.07萬hm2，工業產值2.0億元，城軌建成后預計圍內人口增加到3.0萬人。根據國家《防洪標準》(GB 50201—2014)[1]及清遠市政府有關廣清城軌建設的意見，本工程防洪標準采用50年一遇。

大燕河作為北江的分洪道，100年一遇洪峰流量經飛來峽水利樞紐調節后降為50年一遇，即安豐圍大燕河堤的50年一遇防洪標準相當于達到100年一遇，安豐圍銀盞河堤防洪標準仍為50年一遇。

2.2 防洪工程設計規模

根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL 252—2017)[2]、《堤防工程設計規范》(GB 50286—2013)[3]，堤防及主要建筑物級別為2級，次要建筑物等級為3級，臨時建筑物等級為4級。穿堤涵閘作為堤防的主要建筑物，其建筑物級別與堤防相同，為2級。

3 工程方案探討

3.1 工程總體布置

3.1.1 堤線布置原則

根據該防洪工程的實際情況，確定本工程堤線的布置原則如下：(1)堤防盡量按現有岸線走向，力求平順平緩連接，避免折線、急彎和突變，對原河道急彎和突變河段裁彎取直。(2)堤防盡量不占或少占用河灘地或耕地，同時應盡可能避免拆遷房屋。(3)保持原河道中心線基本不做大的變動，維持原河勢，使水流暢順。(4)盡量利用結構完好的舊堤段，以降低工程造價。(5)路堤結合，綠化美化河岸環境。(6)結合河道泄洪寬度要求，防止河道出現瓶頸現象，壅高水位。(7)堤防軸線平面布置結合沿岸的景觀環境，體現人與自然的和諧。

3.1.2 堤線布置

廣清輕軌龍塘運用所防洪工程新建堤防4.365 km，新建堤防起點位于銀盞河G107國道路面加高處，樁號0+000，終點位于大燕河G107國道路面加高處，樁號為4+365； 其中0+000～1+700段堤防沿銀盞河右岸灘地進行修建；1+700～2+400段堤防則對沿銀盞河的清花公路進行加高處理；2+400～4+365段堤防沿大燕河左岸灘地，順河勢修建；新建堤防中0+275～0+450為自然山體，其高程已滿足防洪要求，為完善防洪交通系統，在該山體處新修建堤頂道路。

加固舊堤4.22 km，起點位于大燕河G107國道路面加高處，樁號為4+400，終點位于水湖新堤處，樁號為10+350。加固內容見表1。

表1 加固內容

新建堤防及舊堤改造中，0+000、4+365及4+400需要與G107國道閉合，由于兩處國道高程較低，不滿足堤防堤頂要求，需要對國道進行加高，其中4+400段加高至19.50 m，0+000段加高至22.94 m，加高工程由其他部門組織設計和實施，其工程量及投資不列入本工程。上述的新建堤防、舊堤改造、G107國道加高以及多處自然山丘構成了本工程的防洪體系。

3.1.3 水閘工程

本工程根據圍內排水的要求，將新建水閘9座，除3#水閘屬于交通功能的防洪閘，其余水閘所處位置均為現有排水渠出口，因為水系出口位置的限制，均在原址上進行建設，水閘詳細參數及位置見表2。

表2 水閘位置及參數表

3.2 建筑物型式

3.2.1 排水工程

由于10#水閘所處的區域地勢較低，在內澇水高于12.00 m時可通過芋合沖電排抽排，但低于12.00 m則無法抽排，為解決該區域日常排水，需要建設涵管或排水溝聯通芋合沖電排，其投資成本較大，考慮到未來城市發展，4+125處將填高至12.50 m，因此，本工程將在4+125處設置潛水泵，主要用于半邊月村的日常排水，發生大的內澇時，主要澇水仍通過芋合沖電排站進行抽排，當內澇水位低于12.00 m時，則通過4+125處的潛水泵進行抽排。通過水文計算，該區域日常排水流量為101 m3/h(按圍內50%日均流量)，采用兩臺5.5 kW潛污泵，型號為150WQ140-7-5.5，一用一備。

3.2.2 新建堤防及加固舊堤

防洪堤設計包括安豐圍舊堤加固改造及新建防洪堤，其中，安豐圍原有舊堤建設年代久遠，絕大部分堤段是依靠人力就近取土填筑，填筑質量較差，空隙較多，且未經過設備碾壓，堤身多為自然沉降。堤頂寬度較小，平均寬度約3.0 m，堤坡較陡，內外邊坡坡度約為1∶1，堤頂高程未達50年一遇洪水要求的堤頂高，不能滿足設計標準和規范要求，由于堤身單薄，穩定性較差，堤身、堤基滲漏嚴重，歷史上曾多次發生管涌及漫堤存在較大的安全隱患。擬對此段堤圍按50年一遇洪水標準進行加固。龍塘鎮墟鎮僅靠清花公路路基來抵擋大燕河和銀盞河的洪水，防洪標準很低，無法滿足安豐圍50年一遇防洪要求，擬采取新建堤圍的工程措施使龍塘墟達50年一遇防洪標準，并使安豐圍封閉。新建防洪堤及加固改造舊堤堤型選擇按因地制宜、就地取材的原則，根據堤段所處位置的重要程度、堤址地質條件、筑堤材料、水流、波浪特性、施工條件，結合運行、管理、維修、環保的要求，經過技術經濟比較確定。

本工程堤身結構可以采用均質土堤型式，或者直立防洪擋墻型式，下面對這兩種堤型進行介紹。

(1)均質土堤。該工程防洪堤主要布置在河流河灘地上，從地形圖上可以看到，在銀盞河上游及大燕河段地勢比較開闊，岸坡比較平緩，首選造價相對較低的均質土堤形式，其結構簡單，施工方便，耐久性較好，且岸坡亦比較自然和美觀，體現人與水和諧的中心思想。

防洪堤堤頂結合交通要求，采用堤路結合的形式，堤頂寬度為8 m寬；路面結構采用瀝青混凝土結構，為半柔性結構，以適應新筑土堤的沉降變形；堤頂高程為洪水位+2 m超高，堤頂兩側設漿砌石路緣，路緣頂平堤頂，寬0.40 m。迎水坡坡比1∶2.75，洪水位以下采用生態混凝土護坡，表面覆土綠化；洪水位以上采用植草護坡；迎水坡腳設護腳齒墻，經過計算埋深1.5 m，墻寬0.6 m。背水坡1∶2.5，植草護坡，坡腳亦設齒墻，寬0.4 m，埋深0.6 m，也可根據需要設置排水溝或擋土墻。本均質土堤結構主要用于舊堤加固及0+000～0+900及2+275～4+365段新建堤防。

(2)直立防洪擋墻。該工程新建堤防中0+900～2+275河道較窄，且沿河段有大量工廠及居民建筑，征地拆遷量較大，如仍采用均質土堤斷面，不但其綜合造價更高，且工期無法保證。因此，本工程根據河岸線的實際情況，分2種斷面對0+900～1+700進行興建。直立防洪擋墻堤頂結合交通要求，采用堤路結合的形式，堤頂寬度為6 m寬；路面結構采用瀝青混凝土結構，為半柔性結構，以適應新筑土堤的沉降變形；堤頂高程為洪水位+1.2 m超高，堤頂迎水面根據河底高程的不同，采用半重力式或懸臂式擋墻進行支護，背水側則設置高約1.3 m的重力式擋墻，以減少征地。1+700～2+275直接在公路路面上加高，以滿足防洪要求，加高后路面寬度與原路面相同，堤頂高程為洪水位+1.2 m超高，路面兩側采用重力式擋土墻支護。

3.2.3 水閘建筑物型式

該工程水閘均為穿堤涵閘的型式，穿堤部分采用箱涵或預制涵管，出水防洪閘根據閘室的不同分為3種，其中1#水閘、2#水閘及10#水閘采用平板提升閘的閘門型式，閘室上部設置啟閉室；3#水閘為防洪交通閘，孔口尺寸較大，采用平板閘，啟閉方式為液壓水平推拉，啟閉室位于堤防內側；4#水閘、5#水閘、6#水閘、7#水閘及8#水閘采用拍門的閘門型式，不設啟閉室。

4 結 論

(1)本文闡述了廣清城軌新建龍塘動車運動所防洪工程建設的必要性。

(2)在防洪工程標準和規模的基礎上，對工程總體布置方案與建筑物形式進行初步探討。在詳細設計時，可根據實際狀況做適當調整。

(3)在防洪工程施工期應加強觀測和現場巡視，及時掌握施工階段汛期工程各部位實際情況，發現異常及時應對，避免對人員和設備造成生命財產安全。