孔祥鈺
摘 要:在我國社會經(jīng)濟發(fā)展和海上貿(mào)易往來中,航道護岸工程的發(fā)展發(fā)揮著極為重要的推動作用。對于我國各大港口來說,航道是對其進行連接的水上航線。所以,對航道護岸工程設(shè)計方案進行合理設(shè)計是非常重要的。因此,本文以南通市匯呂線護岸工程為例,詳細闡釋了南通市匯呂線護岸工程設(shè)計方案,以期為其他航道護岸工程的設(shè)計起到一定的參考作用。
關(guān)鍵詞:南通市匯呂線 護岸工程 設(shè)計方案
1.工程概況
南通市匯呂線護岸工程共分為2段,均位于啟東市境內(nèi)匯呂線航道上,分別為匯呂線(頭興港河)自來水廠段、匯呂線(迎賓橋-通啟運河段)。
(1)匯呂線航道整治范圍為迎賓橋往南至通啟運河汊河口約2.2km;
(2)匯呂線(頭興港河)自來水廠段的整治范圍從自來水廠段已建護岸往北整治1.11km的航道兩岸護岸。
2.南通市匯呂線護岸工程設(shè)計方案
2.1航道工程總體布置
2.1.2 設(shè)計船型(見表1)
2.1.3 航道平面設(shè)計
2.1.3.1航道定線
匯呂線(頭興港河)自來水廠段:該段航道現(xiàn)狀等級為Ⅵ級,航道順直,口寬約44~48m。設(shè)計航道中心線基本循航道深槽布置,并盡量與橋梁通航孔中心線一致。遇到河汊口,根據(jù)實際情況護岸彎入渠口,在支汊河口處設(shè)R≥5m或10m的圓弧段作為裹頭銜接,新建護岸與航道中心線基本平行,沿原河岸岸線平順布置,維持自然岸線。
匯呂線(迎賓橋~通啟運河段):該段航道現(xiàn)狀等級為Ⅴ級,航道順直,口寬約55~60m。設(shè)計航道中心線基本循航道深槽布置,并盡量與橋梁通航孔中心線一致。遇到河汊口,根據(jù)實際情況護岸彎入渠口,在支汊河口處設(shè)R≥5m或10m的圓弧段作為裹頭銜接,新建護岸與航道中心線基本平行,沿原河岸岸線平順布置,維持自然岸線。
2.1.3.2航道橫斷面設(shè)計
航道水流方向受潮汐影響,由節(jié)制閘控制,水位坡降小,河底不設(shè)置航道縱坡。
該3段航道橫斷面設(shè)計主要根據(jù)V級或Ⅲ航道尺度、航道沿線地形、航道土質(zhì)來決定,設(shè)計航道標(biāo)準(zhǔn)橫斷面采用復(fù)式梯形斷面。
(1)匯呂線(頭興港河)自來水廠段。該段航道標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計按照V級航道尺度進行設(shè)計,考慮現(xiàn)狀航道口寬受兩岸地形限制,航道西岸分布有頭興港西路,東岸設(shè)有農(nóng)村道路,航道設(shè)計水深為2.5m,根據(jù)設(shè)計最低通航水位為▽0.76,確定河底高程▽-1.74,航道底寬為35m。
①護岸頂高程。設(shè)計最高通航水位為1.81,考慮船行波的影響,加超高0.1m~0.5m,結(jié)合該段已建護岸及地面高程,護岸頂高程取▽2.0,再以1:2~1:10邊坡向上接至原地面。
②水下邊坡。航道水下的邊坡主要根據(jù)土質(zhì)穩(wěn)定要求決定。根據(jù)工程土質(zhì)資料,水下開挖邊坡土層為粉質(zhì)粘土層和粉土夾粉質(zhì)粘土,該土層處現(xiàn)狀邊坡約為1:3~1:5,故該段水下開挖邊坡采用1:4,可滿足水下土坡的穩(wěn)定要求。
③水下平臺高程與寬度。護岸前沿水下平臺寬度根據(jù)水下平臺高程和水下開挖邊坡確定,水下平臺寬度取不小于1.5m。
(2)匯呂線(迎賓橋-通啟運河段)。該段航道標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計按照Ⅲ級航道尺度進行設(shè)計,該段現(xiàn)狀航道兩側(cè)為防護林、房屋及少量碼頭區(qū),航道設(shè)計水深為3.2m,根據(jù)設(shè)計最低通航水位為▽0.76,確定河底高程▽-2.44,航道底寬為45m。
①護岸頂高程。設(shè)計最高通航水位為1.81,考慮船行波的影響,加超高0.1m~0.5m,結(jié)合該段已建護岸,護岸頂高程取▽2.0,再以1:2~1:10邊坡向上接至原地面。
②水下邊坡。航道水下的邊坡主要根據(jù)土質(zhì)穩(wěn)定要求決定。根據(jù)工程土質(zhì)資料,水下開挖邊坡土層為粉質(zhì)粘土層和粉土夾粉質(zhì)粘土,該土層處現(xiàn)狀邊坡約為1:3~1:5,該段水下開挖邊坡采用1:5,可滿足水下土坡的穩(wěn)定要求。
③水下平臺高程與寬度。護岸前沿水下平臺寬度根據(jù)水下平臺高程和水下開挖邊坡確定,水下平臺寬度取不小于1.5m。
2.1.3.3護岸布置
根據(jù)航道定線情況,航道擬不進行拓寬,維持自然岸線,航道兩岸修建護岸,新建護岸前沿線距航道中心線根據(jù)各航段的實際情況布置。
在起點處支汊河口設(shè)R≥5m的圓弧段作為裹頭銜接,根據(jù)實際情況護岸彎入渠口,與支汊河的農(nóng)村橋梁橋臺相接,在無橋梁段設(shè)置長為10m的銜接段。
2.2工程結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.2.1 護岸結(jié)構(gòu)選型與護岸結(jié)構(gòu)形式
(1)護岸結(jié)構(gòu)選型。經(jīng)調(diào)查,目前啟東市內(nèi)河航道護岸主要采用的結(jié)構(gòu)型式有:預(yù)制鋼筋砼板樁、預(yù)制插板+預(yù)制方樁、夾石混凝土重力式結(jié)構(gòu)。
通過對這三種形式的優(yōu)缺點進行分析后,本工程中新建護岸擬推薦選用預(yù)制混凝土板樁結(jié)構(gòu)型式。
(2)護岸結(jié)構(gòu)型式。
A1型護岸:采用施打預(yù)制鋼筋砼板樁,▽1.50以上現(xiàn)澆50cm高胸墻至▽2.0,胸墻寬度65cm,板樁護岸樁長為10m,板寬為0.35m。
A2型護岸:采用施打預(yù)制鋼筋砼板樁,▽1.50以上現(xiàn)澆50cm高胸墻至▽2.0,胸墻寬度65cm,板樁護岸樁長為10m,板寬為0.35m,胸墻后方現(xiàn)澆C30鋼筋砼拉梁,拉梁下設(shè)預(yù)制鋼筋砼板樁,樁長為10m,板寬為0.6m,間距為4.5m。
B型護岸:采用C25素混凝土重力式結(jié)構(gòu),底板頂高程▽-0.10,底板厚度40cm,寬度270cm,前段設(shè)置底坎,墻身采用素砼結(jié)構(gòu),壓頂采用C25素砼結(jié)構(gòu),寬50cm,高30cm,頂高程▽2.0。
匯呂線自來水廠段護岸墻后設(shè)有農(nóng)村道路,護岸施工需破壞現(xiàn)有農(nóng)村道路,護岸施工完后需賠建農(nóng)村道路,農(nóng)村道路路基邊應(yīng)距離護岸前邊線約1.5m的距離。
2.2.2護岸結(jié)構(gòu)計算
(1)計算工況。計算工況考慮二種,即持久狀況和短暫狀況。持久狀況采用設(shè)計高水期和設(shè)計低水期;短暫采用采用完建期。在設(shè)計低水位工況時,墻后水位在設(shè)計最低通航水位以上0.5m,在設(shè)計高水位工況時按設(shè)計最高通航水位以上0.1m考慮。
(2)結(jié)構(gòu)計算。①重力式護岸結(jié)構(gòu)計算。第一,護岸自身穩(wěn)定計算。經(jīng)計算,各護岸結(jié)構(gòu)在各工況下抗滑穩(wěn)定性、抗傾覆穩(wěn)定性以及地基承載力均滿足規(guī)范要求。第二,岸坡穩(wěn)定計算。經(jīng)計算,進行相應(yīng)地基處理后,岸坡整體穩(wěn)定均能滿足規(guī)范要求②板樁結(jié)構(gòu)計算。A型預(yù)制混凝土板樁結(jié)構(gòu):根據(jù)《板樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范》,對護岸結(jié)構(gòu)進行了整體穩(wěn)定性計算,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)按三級計算,取0.9,結(jié)構(gòu)系數(shù)取1.25。
參考文獻:
[1]朱志丹.探析生態(tài)河道堤防護岸工程的設(shè)計[J].建材與裝飾,2019(20).
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