河道防洪影响评价实例分析

王昊

(深圳市广汇源环境水务有限公司，广东 深圳 518000)

1 项目概况

此次轨道工程16号线起于大运站，与3号线、14号线、中深惠城际线换乘后，从龙岗大道转入爱南路，至爱南路与龙翔大道交叉口设大运北站，出站之后沿黄阁路往北，至黄阁路与如意路交叉口设龙城西站，至黄阁路与清林路交叉口设数码城站与规划10号线东延、21号线换乘。穿河处位置位于南约河中下游段龙岗立交处，与河道交叉角度约45°，位于暗涵下方，现状暗涵为35.50 m×4.30 m混凝土箱涵。穿河方式则采用区间隧道采用盾构施工下穿南约河，隧道与现状河道箱涵距离约5.44 m。该轨道工程和河道位置如图1所示。

图1 轨道工程和河道位置关系示意图

2 方案唯一性分析

以南约河为例，双龙站-龙南站区间为V型坡，两侧纵坡分别为28‰、17‰，调整下压空间不大，由于区间隧道与河道箱涵距离>2.50 m，考虑盾构工法的成熟性和可靠性，双龙站-龙南站区间仍维持原设计高程不变。但为保证河道箱涵的安全，区间隧道施工过程中将进行严密的施工监测，利用双排袖阀管跟踪注浆，与信息化施工技术相结合，准确掌握施工阶段所需要的参数，测量地面变形曲线，以评估工程是否合乎规范，并对施工过程进行相应的优化，使相关参数更加准确、合理。

3 方案安全性分析

3.1 双龙站-龙南站区间涉水段防水设计

3.1.1 管片混凝土结构自防水

管片自身防水采用高精度、高强度的C50防水混凝土,其抗渗等级≥P10。

3.1.2 管片外防水

①盾构管片采用防水钢筋混凝土，并在管片外采用渗透结晶型水泥基聚合物防水涂层，当位于腐蚀性介质中，则另增加高渗透改性环氧防腐涂层。

②对管片予以抗渗检测,以0.80 MPa 水压为标准，需低于此数值,保持2 h的恒压时间，渗透深度不宜超过5 cm。

③若管片混凝土某部位受到侵蚀，则需要在其表面进行防腐涂层，避免受到腐蚀且增加使用寿命。

3.1.3 接缝与孔洞防水

在管片接缝的防水措施中，嵌缝、弹性密封垫均能够进行有效的防水，防水效率较高。

①在管片的外侧结构中，其通过橡胶密封垫进行包裹，其主要具有两个特征，其一，孔位多，其二，富有弹性，具有较佳的防水性能。弹性密封垫应与遇水膨胀橡胶相复合，构成有双重防水功能、耐久性好的防水线。应满足在设计水压和接缝最大张开错位下不渗漏的要求。在0.80 MPa的水压力下，环纵缝最大张开2 mm，达到长期止水功能及其要求。

②在管片的内侧结构中，其内嵌着一定数量的嵌缝材料，具有气密性好、耐久性强、收缩性小等特点，不仅能够进行长时间的防水，且不会因为结构的变形而降低防水性能，能够较好地适应环境的变化。在隧道进出洞段、变形缝段进行全断面设置，其余地段只在轨面以上部分设置。

③在螺栓孔的防水措施中，以橡胶圈为主要的防水材料，其具有遇水膨胀的特点，能够较好地进行防水。另外，通过对橡胶圈进行压密后，能够进一步提高其防水性能。就吊装孔而言，其防水材料便应用橡胶圈，以避免水分的渗透。密封圈应具有耐油、耐水、耐老化等性能。在同时使用注浆孔及吊装孔的过程中，注浆孔容易出现漏水、渗水等现象，鉴于此，需将30 mm的素混凝土留置于管片外侧，在二次注浆的阶段将其破开，以当作注浆孔。

河道箱涵自身结构安全等级为二级，最大裂缝按照0.20 mm控制。结构计算安全可靠满足规范要求。

4 轨道工程对河道防洪影响

4.1 流域洪水特性

南约河为龙岗河上游的一级支流，无实测洪水过程资料，该河流所处的环境为丘陵地带，正是由于丘陵连绵的原因，以致坡度较陡，汇流时间不长，在出现洪水时，其表现的特征瘦而尖，能够观察到暴涨暴落的现象。

4.2 洪水计算方法

南约河无实测洪水过程资料，在洪水的设计中，按照《广东省暴雨径流查算图表》中的综合单位线法评估。

4.3 控制断面的地理参数

南约河各计算断面的集水面积F、流域河长L及流域平均比降J等地理参数均采用2003年版1∶1 000和1∶10 000电子版地形图进行量算，各控制断面地理参数成果见表1。

表1 南约河各计算断面地理参数一览表

4.4 雨型分区

南约河流域在《广东省暴雨径流查算图表》所划区域的暴雨低区，分区采用Ⅳ区东江中下游设计雨型、内陆产流参数，暴雨低区的at—t—F关系图，广东省综合单位线滞时m1～θ关系图中的大陆高区关系线(即A线)。

由于流域各控制断面的集雨面积少于500 km2，采取Ⅱ号无因次单位线Ui～Xi。

4.5 设计暴雨

4.5.1 设计点暴雨

南约河支流的设计雨量站为清林径站，整理并分析各时段暴雨量，根据P-Ⅲ频率曲线分析暴雨量。清林径站设计暴雨参数统计成果见表2。

表2 清林径站设计暴雨参数统计成果表

4.5.2 设计面暴雨

根据《广东省暴雨径流查算图表使用手册》中的“点面换算系数～历时～集水面积关系图”，进行设计面暴雨量换算。本流域属于东江中下游分区，为暴雨低区地带，根据各计算断面的控制面积，各断面不同历时的点面折算系数变化范围在0.74～1之间。

5 工程防护措施

双龙站-龙南站区间涉水段采用盾构法施工，盾构施工时，进行严密的施工监测，利用双排袖阀管跟踪注浆；并保证推进速度、出土量、盾构正面土压力的合理性，使得开挖面具备较高的稳定性及平衡性；在盾构推进过程中，应保持合理的幅度，避免影响周围土层，保证土层的丰富性，避免其损失。加大测控频率，与信息化施工技术相结合，准确掌握施工阶段所需要的参数，测量地面变形曲线，以评估工程是否合乎规范，并对施工过程进行相应的优化，使相关参数更加准确、合理；对于上软下硬地层，车站开挖过程中，宜采集原状土，进行渣土改良试验，确定不同地质成分是最优的改良配比；另外做好应急预案，以备紧急情况发生时及时采取措施补救。

6 结论

结合此次项目实际情况，未对河道的治导线、岸线规划、河道口整治有所影响，因而工程建设对河道的河势稳定不造成影响。另外，区间隧道均采用盾构下穿河道，区间隧道位于河道之下，区间施工期均为地下施工，地面作业面较小，未对相关防洪设施造成影响，运行期也未对相关防洪设施及沿岸交通造成影响，因此上述区间的建设对河道防汛抢险不造成影响。