安徽長江三角洲地區(qū)航道整治工程航道方案探討

蕪湖運河安徽段是一條連接江蘇、浙江和上海的重要運河。它是安徽省航行公路的“兩條橫桿”，也是長江三角洲地區(qū)東航道的主要道路。1蕪湖段航道現(xiàn)狀及存在問題1.1江江橋兩岸河道。在河道的,該段自青弋江入江口至袁澤橋,長4.3km。本段河道呈順直微彎狀,河槽單一(圖1),無邊灘,河底高程-2.4～-0.3m,河槽底寬20～25m,河槽內(nèi)無明顯深槽和淺灘;兩岸邊坡采用漿砌塊石和混凝土預制塊護砌,斷面較規(guī)則,北岸邊坡坡度為1∶2,南岸為1∶3。兩岸均筑有鋼筋混凝土防洪墻,入江口至弋江橋兩岸防洪墻距離約74～80m,弋江橋以上約90～110m。同時,市區(qū)段跨河橋梁較多,共有市政公路橋3座、人行橋2座(含1座危橋)、國道公路橋1座和鐵路橋1座。1.2跨河橋梁凈寬(1)水深不足。根據(jù)蕪湖水文局對1980～2006年27年資料系列分析計算結(jié)果,設計最低通航水位(保證率95%)為1.38m,則蕪湖市區(qū)段航道水深為3.78～1.68m。文獻(2)跨河橋梁凈空高度偏低、凈寬不足。根據(jù)《長江三角洲高等級航道網(wǎng)建設有關技術問題的暫行規(guī)定》:在通航凈寬范圍內(nèi)通航凈高不應小于7m,雙向通航孔通航凈寬不小于60m。但目前蕪湖市區(qū)河段上的7座橋梁凈空在2.0～5.0m之間,凈寬則在20～60m之間,均不能滿足Ⅲ級航道的基本要求。(3)航道狹窄。目前,蕪湖市區(qū)河段航道底寬普遍在20～25m,而根據(jù)文獻(4)無航標及通信導航設施,不能充分保證航行安全。2主要方案選擇蕪湖市區(qū)航段存在著較多的問題,但其中的難點是航道過于狹窄,如何拓寬航道是該河段航道整治的關鍵。以下將根據(jù)該航段的自身特點提出幾種方案,以供實際工程參考。該段4.3km河道較窄,北岸防洪墻后為商埠和20m寬的沿河路,南岸中山橋兩側(cè),為高層住宅小區(qū),小區(qū)圍墻距防洪墻18～33m?，F(xiàn)有河道底高程約-2.4～-0.3m,河底寬20～25m,不滿足Ⅲ級航道標準,需要進行拓寬整治。整治大方案考慮兩個,一是不退堤方案,二是退堤方案。2.1不取消大壩計劃不退堤方案航道斷面采用矩形斷面,直立式支擋結(jié)構(gòu)。(1)地連墻錨固區(qū)施工地連墻+土錨直立式支擋。利用地連墻有擋土、抗?jié)B和承載的優(yōu)點,加錨索作用于地連墻懸臂段,改變地連墻單純的懸臂受力狀態(tài),控制地連墻的水平位移,實現(xiàn)支擋結(jié)構(gòu)的輕型化。本方案不需要永久征地。所采用地下錨固系盡管不占用地面,但需永久占用較大的地下區(qū)域,故錨固區(qū)地面的使用將受到一定限制。地連墻施工與錨孔成孔需要一定的施工作業(yè)面,施工期間對防洪墻的穩(wěn)定安全有一定的影響。施工期護壁泥漿對環(huán)境將會造成一定的污染。施工技術要求較高,使用期檢修與維護難度較大。中、低水位航寬均為60m,較梯形斷面航行條件差。(2)加固防洪墻工程地連墻+錨碇板直立式支擋。本方案由鋼筋混凝土地連墻、蓋梁、錨桿、塊石棱體、錨碇板等組成,地連墻后錨碇區(qū)施工影響范圍約35m。理論可靠,檢修維護可行。原地復建防洪墻,不需永久征地。中、低水位期航寬均為60m,較梯形斷面通航條件差。錨碇設置需開挖,拆遷、占用一定的現(xiàn)狀房屋面積及道路。錨桿離地較近,需限制今后地下設施設置。排水設施離防洪墻較近,不利防滲。施工技術要求較高,使用期檢修與維護工作量較大。施工期護壁泥漿對環(huán)境會造成一定的污染。2.2擋土墻設計方案北岸為蕪湖市主城區(qū),工廠及房屋密集,且入江口處中江塔為省級重點保護文物,航道中心線偏南岸布置,航道中心線距北岸防洪墻54～58m,拆除并退建南岸防洪墻。青弋江穿蕪湖主城區(qū)段為1級堤防,現(xiàn)狀為鋼筋混凝土防洪墻結(jié)構(gòu),根據(jù)地形地質(zhì)條件初擬4種斷面型式及堤防結(jié)構(gòu)具體如下:(1)方案一:半直立式駁岸。為滿足航道寬度要求,本方案南岸防洪墻后退10～22m。航道橫斷面型式:航道底寬45m,底標高-1.82～-1.18m,南岸采用半直立式駁岸,上部設8.3m高鋼筋混凝土擋土墻,底標高2.0m,頂標高10.3m,標高4.0m以下以1∶3放坡至航道底邊線,防洪墻支承在擋土墻頂部;北岸保持現(xiàn)狀自然岸坡及其護岸結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)狀防洪墻與中山橋附近新建高層樓房間距為25～30m,擬退防洪墻與高層樓房之間保持不小于15m的距離,施工期基坑采取支護措施以免對地面建筑物造成影響。擋土墻地基為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,允許承載力100kPa,采用粉噴樁加固地基以達到180kPa承載能力,滿足地基承載力要求。邊坡及坡腳下軟土也采用粉噴樁加固。邊坡護砌,通過驗算滿足1級堤防穩(wěn)定要求。(2)方案二:直立式駁岸。該方案航道底寬45m,北岸保持原斜坡狀,南岸防洪墻平均后退15m建直立式駁岸。擋土墻高12.3m,底寬11.5m,頂部高程10.3m,底面高程-2.0m,底板下設2.0m厚塊石基床,地基為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,采用粉噴樁加固?；硬扇〈胧┻M行支護。防洪墻建在墻頂上,邊坡護砌,通過驗算滿足1級堤防穩(wěn)定要求。(3)方案三:板樁駁岸。本方案南岸防洪墻平均后退15m采用打板樁或地連墻直立式岸壁,退建防洪墻建于墻后,北岸自然岸坡原貌不變。板樁墻擋土高度11.4m,樁長25m左右,厚0.5m,墻前標高6.0m處設60cm×60cm預應力混凝土斜樁撐桿,樁長25m,間距3m,板樁與斜樁在地面以上至標高6.0m連接成整體形成“T”形格板,以增加墻體剛度,墻后回填水泥土。(4)方案四:斜坡式。本方案南岸自航道底邊線以1∶3邊坡至高岸,6.0m高程處留3m寬平臺,防洪墻平均后退45m重建,航道底寬45m,上口寬115m,邊坡護砌。通過驗算滿足1級堤防穩(wěn)定要求。2.3延米工程造價以上共提出了6種拓寬措施,其中除了有退堤的4種措施以外還有不退堤的2種方案。這些方案的實施并不存在技術上的難點,因此方案的優(yōu)劣主要表現(xiàn)在工程量及造價上,表1給出了6種方案所需的工程量及其造價。由表1可知,對于不退堤的兩個方案其工程項目較多,施工較為復雜,所以每延米工程造價相對較高均超過了20萬元。對于退堤的4種方案而言,其雖有一定程度的征地但總工程量相對較小,且施工難度較低,因此造價也相對較低,均不超過15萬元。由此可知,退堤方案在施工難度、工程量及造價方面均優(yōu)于不退堤方案。在退堤的4種方案中,方案一的征地拆遷工作均相對較小,工程量及造價則最低,因此是性價比最優(yōu)的方案。3安徽省非河道管理狀況及航道條件現(xiàn)狀圖2(1)蕪申運河是流向長江三角洲地區(qū)的東向水運主通道,其目前航道條件還遠遠沒有達到所規(guī)劃的Ⅲ級標準,