府河河道改道方案.docx

[2012年]

编制：李明智
主审：仇小宁
审核：李晓庆
中铁十四局集团有限公司
成绵乐铁路工程指挥部
[2012.1.1]
[府河河道改道方案]

目 录
1 概述 1
1.1项目背景 1
1.2相关法律、法规和规章 2
1.3技术标准及规定 2
2 水文资料 3
1.1府河地形概况 3
1.2水流速粗测 3
3 过水断面设计 7
3.1断面设计及流量方程 7
3.2雍水高度计算 8
4 施工方案 10
附图：
附图一、河道改道平面示意图
附图二、河道改道横断面图
附图三、改后河道横断面详图
1 概述
1.1项目背景
成绵乐铁路客运专线是中西部第一条城际铁路，是带动大西南经济发展的纽带，属灾后重建项目，已获得国家发改委正式批准。根据批复，该铁路将于2012年建成通车。成绵乐城际铁路起于成都新客站，向北经新都、德阳至绵阳，到江油；向南经双流国际机场至眉山、峨眉到乐山。该线路全长323km，为双线客运专线，设计速度为200km/h，项目投资估算额280.5亿元，建设工期为48个月，全线均为新修铁路。
改建铁路成都枢纽成绵乐、成渝、成昆引入成都东客站~成都南站并行段府河大桥为五条铁路共桥。其中五线指：LZDK3+625.75府河成渝左联络线大桥、D2K161+825.95府河成绵乐双线大桥、DHDK5+695.92府河东环线双线大桥。该桥中心里程：D1K161+839.6,桥梁全长190米，上部结构为成绵乐双线、东环线双线、成渝成都南左联络线单线桥。桥梁孔跨为40.7m+64m+40.7m连续梁，主墩位于府河河道中，引桥部分采用32m的简支梁，桥台采用（双线）T形空心桥台，基础采用桩基础（Φ1.0m、Φ1.25m，Φ1.5m钻孔桩）。连续梁采用吊篮悬臂灌注法施工。
成绵乐客运专线按照要求在2012年10月开通，施工工期异常紧张。而府河大桥更是整个工程的关键控制性工程之一，必须在2012年4月30日前完成施工。
府河大桥大体施工顺序为先中间后两边，即优先施工中间跨1#、2#桥台，而后向两边拓展。根据现场水准仪观测，1#承台底处水面以下4.58m，2#承台底处水面以下4.02m，采用抗滑桩配合旋喷桩护壁开挖承台基坑，现浇梁采用满堂支架施工。
1.2相关法律、法规和规章
1、《中华人民共和国水法》；
2、《中华人民共和国河道管理条例》（国务院令第3号）；
3、《四川省河道管理实施办法》（四川省人民政府令第40号）；
4、《水利部、国家计划委员会〈河道管理范围内建设项目管理有关规定〉》（水政［1992］7号）；
5、《水利部关于长江流域河道管理范围内建设项目审查权限的通知》（水管［1995］5号）。
1.3技术标准及规定
1、《堤防工程设计规范》（GB50286-1998）；
2、《水利水电工程水文计算规范》（SL278-2002）；
3、《四川省河道管理范围内建设项目管理暂行办法》；
桩基施工即将完成，河道改造迫在眉睫。结合府河实际地形，仓促编制此河道改道方案，限于编者水平，错误不足之处在所难免，望水务部门提出宝贵意见！
2 水文资料
1.1府河地形概况
府河发源于石堤堰分水枢纽府河闸，其水源来自都江堰干渠柏条河及走马河分支徐堰河。柏条河及徐堰河相汇后流至郫县团结镇石堤村，经石堤堰枢纽分为两支：北支为府河，流入金堂赵镇后汇入沱江；南支为毗河，流入彭山县江口镇注入岷江。
府河干流全长115km。其中：郫县段23km，成都市区段29km，双流县段49km，彭山县段14km。府河河道平均纵坡1.4‰，全流域面积2090km2。我单位承建府河大桥位于成都市区段K0+302处。
府河（K0+302）及两岸施工围堰高程如表一
表一 高程表
1#
2#
3#
4#
水面
河床
480.800
480.800
485.300
488.000
478.234
477.200~477.400
1.2水流速粗测
2011年12月26日采用成都河道管理处提供的方法对府河（K0+302处）水流速度粗测
方法：用皮尺在1#围堰沿水流方向定好两个点，两点间距30m，一人站在上游点沿垂直于水流方向向河中抛掷塑料瓶，在塑料瓶砸在水面的瞬间，下游点的人掐下秒表开始计时，当塑料瓶漂到下游点对应的位置时按下秒表，依次记下每次塑料瓶漂流所用的时间，该实验共两组，上午10:30（水深1.1m）做第一组，下午5:30做第二组（水深0.8m），每组做10次，算出每次实验测得的水流速度和每组的平均速度汇总如表二
当前府河河道（K0+302）及施工围堰平面示意图如图一
当前府河河道（K0+302）及施工围堰横断面示意图如图二
表二 府河（K0+302）水流速观测表（2011.12.26）
组别
次数
时间（s）
速度v（m/s）
平均速度V（m/s）
第一组（上午）
1

1.251
2

3

4

5

6

7

8

9

10

第二组（下午）
1

1.202
2

3

4

5

6

7

8

9

10

图一 府河既有河道（K0+302）平面示意图

图二 府河既有河道（K0+302）横断面示意图

3 过水断面设计
3.1断面设计及流量方程
根据表二观测的数据可得府河（K0+302）处水流速
V=（1.251+1.202）/2=1.227m/s
据成都河道管理处提供资料府河枯水季节最大水流量按Q=50m3/s设计
则设计过水断面A=Q/V=40.7m2
按过水断面面积A=40.7m2结合府河大桥实际地形设计过水断面如图三、改道后河道示意图如图四

图三 府河改道后过水横断面
当水深h≤2m时
A=11×h+1/2×1.5×h×h×2
=1.5h2+11h
当水深h>2m时
A=11×2+1.5×2×2+17×(h－2)+0.5×(h－2) ×(h－2)
=0.5h2+15h－4
即

当水流量Q=20m2时，水深1.27m
当水流量Q=50m2时，水深2.68m
3.2雍水高度计算
当前水流量估算：Q=1.251×26.5=33.15m3
改道后河水深：H0=1.92m
改河道后雍水高度：h=1.92－1.1=0.82m
考虑到施工作业空间需求与河道过水断面需求之间的矛盾，采用卵石与土袋相结合护坡方案，卵石可在河床随地采用，按1:1.5放坡，土袋可在4#桥台附近的原铁路路基处采集粉质粘土，装满2/3封口扎好，用装载机运输至使用地点人工错缝码放整齐。

图四 改道后河道平面示意图

4 施工方案
改河道采用“先开挖后填河道，自下而上开挖，自上而下填筑”的原则。
“先开挖后填河道”即先开挖河道，开挖出的土方暂弃于2#承台左侧，开挖完毕做好卵石护坡后，回填既有河道，同时码放左侧的土袋护坡。
“自下而上开挖”即按自下游至上游的顺序开挖新河道，以确保开挖出的土尽量少的被河水浸湿而影响回填土的密实性能。下游开挖成燕尾形以减少水土流失，上游开挖成喇叭口以减小河水对围堰的冲刷。
“自上而下填河道”即按自上游而下填筑既有河道，先用卵石封住既有河道上游入口以减小水流，然后从上游到下游依次填筑黏土，填筑至水面以上后严格分层碾压，每层虚土20~30cm，以确保后期现浇梁施工时不发生异常沉降。

工程量统计
挖方（m3）
3080
填方（m3）
3895
卵石护坡（m2）
417
土袋护坡（m2/袋）
71/2500

河道改道工艺流程

图五 河道改道示意图