安徽长江三角洲地区航道整治工程航道方案探讨

安徽长江三角洲地区航道整治工程航道方案探讨

芜湖运河安徽段是一条连接江苏、浙江和上海的重要运河。它是安徽省航行公路的“两条横杆”，也是长江三角洲地区东航道的主要道路。1芜湖段航道现状及存在问题1.1江江桥两岸河道。在河道的,该段自青弋江入江口至袁泽桥,长4.3km。本段河道呈顺直微弯状,河槽单一(图1),无边滩,河底高程-2.4～-0.3m,河槽底宽20～25m,河槽内无明显深槽和浅滩;两岸边坡采用浆砌块石和混凝土预制块护砌,断面较规则,北岸边坡坡度为1∶2,南岸为1∶3。两岸均筑有钢筋混凝土防洪墙,入江口至弋江桥两岸防洪墙距离约74～80m,弋江桥以上约90～110m。同时,市区段跨河桥梁较多,共有市政公路桥3座、人行桥2座(含1座危桥)、国道公路桥1座和铁路桥1座。1.2跨河桥梁净宽(1)水深不足。根据芜湖水文局对1980～2006年27年资料系列分析计算结果,设计最低通航水位(保证率95%)为1.38m,则芜湖市区段航道水深为3.78～1.68m。文献(2)跨河桥梁净空高度偏低、净宽不足。根据《长江三角洲高等级航道网建设有关技术问题的暂行规定》:在通航净宽范围内通航净高不应小于7m,双向通航孔通航净宽不小于60m。但目前芜湖市区河段上的7座桥梁净空在2.0～5.0m之间,净宽则在20～60m之间,均不能满足Ⅲ级航道的基本要求。(3)航道狭窄。目前,芜湖市区河段航道底宽普遍在20～25m,而根据文献(4)无航标及通信导航设施,不能充分保证航行安全。2主要方案选择芜湖市区航段存在着较多的问题,但其中的难点是航道过于狭窄,如何拓宽航道是该河段航道整治的关键。以下将根据该航段的自身特点提出几种方案,以供实际工程参考。该段4.3km河道较窄,北岸防洪墙后为商埠和20m宽的沿河路,南岸中山桥两侧,为高层住宅小区,小区围墙距防洪墙18～33m。现有河道底高程约-2.4～-0.3m,河底宽20～25m,不满足Ⅲ级航道标准,需要进行拓宽整治。整治大方案考虑两个,一是不退堤方案,二是退堤方案。2.1不取消大坝计划不退堤方案航道断面采用矩形断面,直立式支挡结构。(1)地连墙锚固区施工地连墙+土锚直立式支挡。利用地连墙有挡土、抗渗和承载的优点,加锚索作用于地连墙悬臂段,改变地连墙单纯的悬臂受力状态,控制地连墙的水平位移,实现支挡结构的轻型化。本方案不需要永久征地。所采用地下锚固系尽管不占用地面,但需永久占用较大的地下区域,故锚固区地面的使用将受到一定限制。地连墙施工与锚孔成孔需要一定的施工作业面,施工期间对防洪墙的稳定安全有一定的影响。施工期护壁泥浆对环境将会造成一定的污染。施工技术要求较高,使用期检修与维护难度较大。中、低水位航宽均为60m,较梯形断面航行条件差。(2)加固防洪墙工程地连墙+锚碇板直立式支挡。本方案由钢筋混凝土地连墙、盖梁、锚杆、块石棱体、锚碇板等组成,地连墙后锚碇区施工影响范围约35m。理论可靠,检修维护可行。原地复建防洪墙,不需永久征地。中、低水位期航宽均为60m,较梯形断面通航条件差。锚碇设置需开挖,拆迁、占用一定的现状房屋面积及道路。锚杆离地较近,需限制今后地下设施设置。排水设施离防洪墙较近,不利防渗。施工技术要求较高,使用期检修与维护工作量较大。施工期护壁泥浆对环境会造成一定的污染。2.2挡土墙设计方案北岸为芜湖市主城区,工厂及房屋密集,且入江口处中江塔为省级重点保护文物,航道中心线偏南岸布置,航道中心线距北岸防洪墙54～58m,拆除并退建南岸防洪墙。青弋江穿芜湖主城区段为1级堤防,现状为钢筋混凝土防洪墙结构,根据地形地质条件初拟4种断面型式及堤防结构具体如下:(1)方案一:半直立式驳岸。为满足航道宽度要求,本方案南岸防洪墙后退10～22m。航道横断面型式:航道底宽45m,底标高-1.82～-1.18m,南岸采用半直立式驳岸,上部设8.3m高钢筋混凝土挡土墙,底标高2.0m,顶标高10.3m,标高4.0m以下以1∶3放坡至航道底边线,防洪墙支承在挡土墙顶部;北岸保持现状自然岸坡及其护岸结构。现状防洪墙与中山桥附近新建高层楼房间距为25～30m,拟退防洪墙与高层楼房之间保持不小于15m的距离,施工期基坑采取支护措施以免对地面建筑物造成影响。挡土墙地基为淤泥质粉质粘土,允许承载力100kPa,采用粉喷桩加固地基以达到180kPa承载能力,满足地基承载力要求。边坡及坡脚下软土也采用粉喷桩加固。边坡护砌,通过验算满足1级堤防稳定要求。(2)方案二:直立式驳岸。该方案航道底宽45m,北岸保持原斜坡状,南岸防洪墙平均后退15m建直立式驳岸。挡土墙高12.3m,底宽11.5m,顶部高程10.3m,底面高程-2.0m,底板下设2.0m厚块石基床,地基为淤泥质粉质粘土,采用粉喷桩加固。基坑采取措施进行支护。防洪墙建在墙顶上,边坡护砌,通过验算满足1级堤防稳定要求。(3)方案三:板桩驳岸。本方案南岸防洪墙平均后退15m采用打板桩或地连墙直立式岸壁,退建防洪墙建于墙后,北岸自然岸坡原貌不变。板桩墙挡土高度11.4m,桩长25m左右,厚0.5m,墙前标高6.0m处设60cm×60cm预应力混凝土斜桩撑杆,桩长25m,间距3m,板桩与斜桩在地面以上至标高6.0m连接成整体形成“T”形格板,以增加墙体刚度,墙后回填水泥土。(4)方案四:斜坡式。本方案南岸自航道底边线以1∶3边坡至高岸,6.0m高程处留3m宽平台,防洪墙平均后退45m重建,航道底宽45m,上口宽115m,边坡护砌。通过验算满足1级堤防稳定要求。2.3延米工程造价以上共提出了6种拓宽措施,其中除了有退堤的4种措施以外还有不退堤的2种方案。这些方案的实施并不存在技术上的难点,因此方案的优劣主要表现在工程量及造价上,表1给出了6种方案所需的工程量及其造价。由表1可知,对于不退堤的两个方案其工程项目较多,施工较为复杂,所以每延米工程造价相对较高均超过了20万元。对于退堤的4种方案而言,其虽有一定程度的征地但总工程量相对较小,且施工难度较低,因此造价也相对较低,均不超过15万元。由此可知,退堤方案在施工难度、工程量及造价方面均优于不退堤方案。在退堤的4种方案中,方案一的征地拆迁工作均相对较小,工程量及造价则最低,因此是性价比最优的方案。3安徽省非河道管理状况及航道条件现状图2(1)芜申运河是流向长江三角洲地区的东向水运主通道,其目前航道条件还远远没有达到所规划的Ⅲ级标准,