隨著水利投資的加大,我市對澮河、奎濉河等主要干流河道進行了疏浚,除澇標準為三年一遇,防洪標準達到二十年一遇。在各大溝口興建了大量的防洪涵洞。現(xiàn)就近年來參與設(shè)計和施工的一些涵洞談?wù)勔稽c體會。
一、 結(jié)構(gòu)型式的選擇
干流大堤上的涵洞,其防洪標準與大堤的防洪標準相同。為了不使涵洞成為防洪的薄弱環(huán)節(jié),涵洞結(jié)構(gòu)型式的選擇很重要。
以往的經(jīng)驗教訓(xùn)表明,漿砌塊石涵洞很容易沿洞身形成滲水通道,成為大堤的薄弱環(huán)節(jié);鋼筋砼箱形涵洞受力明確,抵抗變形的能力強,安全儲備高,質(zhì)量易于控制,克服了漿砌塊石涵洞缺點和不足,因此,在設(shè)計中基本上摒棄漿砌塊石涵洞,而用鋼筋砼箱形涵洞。
二、涵洞長度的確定
大堤的斷面一定,涵洞短,本身的工程量小,上、下游翼墻高,工程量大;涵洞長,本身的工程量大,上、下游翼墻高度減小,工程量小。涵洞長短的確定對工程造價影響較大,需要經(jīng)過經(jīng)濟比較確定。一般說來,小斷面涵洞,洞身長度宜取大值,大斷面涵洞,洞身長度宜取小值。
三、閘首的設(shè)計
涵洞的作用是防洪、排澇、蓄水、引水,其中防洪是第一位的。涵洞建在大溝穿堤處,閘首應(yīng)設(shè)在外河側(cè),這樣對防洪有利且胸墻、止水易處理。兩側(cè)均應(yīng)設(shè)檢修門槽,檢修橋
頂高程應(yīng)當高于洪水位,以便檢修。
四、閘門與啟閉機
閘門結(jié)構(gòu)的選型、布置應(yīng)根據(jù)其受力情況、控制運用要求、制作、安裝、維修方便等,結(jié)合閘室結(jié)構(gòu)布置合理選定。涵洞設(shè)計中多采用鋼筋砼平板閘門。閘門止水一般采用雙止水,一側(cè)防止洪水倒灌,另一側(cè)作用為蓄水灌溉。
涵洞閘門啟門力不大,多采用螺桿式啟閉機。
五、門槽深度確定
門槽深度決定了箱型涵洞墩墻的厚度,對建筑物造價影響較大,在可能的情況下應(yīng)盡量減小門槽深度。對于單孔涵洞,可通過加大閘首部位墩墻厚度來解決。對于兩孔及兩孔以上涵洞,中間的墩墻基本只受軸力,其厚度主要受門槽尺寸的影響,我們在設(shè)計中主要采用兩種方法來減小墩墻厚度。
〈一〉閘門處墩墻漸變式
門槽處墩墻按門槽要求確定墩墻厚度,洞身按構(gòu)造要求選定墩墻厚度。門槽處墩墻與洞身墩墻之間做個漸變段連接。該方法節(jié)省投資,但施工麻煩,多孔涵洞比較適用。如我市于莊涵就采用了這種方法設(shè)計,詳見圖一。
〈二〉錯門槽式
將多孔涵洞的門槽前后錯開,中間墩墻只需按單孔門槽深度的構(gòu)造要求確定,從而有效減小了墩墻的厚度。如我市曹塘涵就采用了這種錯門槽的方法設(shè)計,中墩由原來700mm減少至400mm,節(jié)省了投資。詳見圖二。
六、過涵落差選擇
水閘的過閘水位差應(yīng)根據(jù)上游淹沒影響,允許的過閘單寬流量和水閘工程造價等因素綜合比較選定!端l設(shè)計規(guī)范》(SL265-2001)規(guī)定,一般情況下,平原區(qū)涵閘的過閘水位落差可采用0.1~0.3M。在淮北平原地區(qū)河道,通常采用的水位落差為:水閘0.1M,涵洞0.15M。筆者認為穿堤涵洞水位落差應(yīng)取大值。
穿堤涵洞的主要作用是防洪,排澇流量小,控制面積不大。根據(jù)我市的種植結(jié)構(gòu),農(nóng)作物多以旱作物為主,3天降水,1~2天排干,對農(nóng)作物影響不大。我市清水溝涵、界牌涵兩座涵洞設(shè)計落差采用0.15m,這兩個工程預(yù)算投資均為70多萬元,如果設(shè)計落差選用0.3m,則預(yù)算投資大大降低,可相差幾倍。這就意味著,投資一個設(shè)計落差為0.15m的涵洞可以興建幾個設(shè)計落差為0.30m的涵洞。
我市水利投資缺口較大,現(xiàn)面上已挖成大溝四百余條,需做溝口配套涵洞較多。采用大落差設(shè)計,既能滿足排澇要求,又節(jié)省工程投資,減輕群眾負擔(dān),是完全可行的。在總投資一定的情況下,讓一個地方受益,不如讓多個地方同時受益更好。
七、應(yīng)注意的問題
1、前期勘探工作一定要做細,提供資料要準確。如我市某涵洞因為勘探資料不準,基槽出現(xiàn)淤泥,地基處理費就用了近十萬元。
2、規(guī)劃一定要切合實際。我市某涵洞就因規(guī)劃數(shù)據(jù)不準,致使涵洞坐落于溝底。
3、設(shè)計一定要準確,方便施工,小的失誤都有可能造成重大事故或給施工單位帶來很多麻煩。例如,防洪涵洞的胸墻應(yīng)放在上游,我市某涵洞設(shè)計時將胸墻放在下游,結(jié)果造成開啟不靈,橡皮擠壓摩擦受損。
4、施工單位要嚴格把關(guān),堅決杜絕偷工減料現(xiàn)象,F(xiàn)在有些施工單位為了賺錢,不顧工程質(zhì)量,偷工減料,一旦遇到大水,工程將可能出現(xiàn)毀壞、倒塌等嚴重后果。我市1997年汛期,墉橋區(qū)蘆嶺鎮(zhèn)沱河涵洞就因工程質(zhì)量問題而發(fā)生涵洞倒塌、人員死亡的慘劇。
5、加強監(jiān)理與政府監(jiān)督力度。
質(zhì)檢人員是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。從開工到竣工,工地一天都不能離開質(zhì)檢人員的監(jiān)督檢查,否則,施工中存在的問題就會隱瞞,特別是隱蔽工程不作記錄,不進行認真檢查,竣工驗收時也無法知道,將來給該工程帶來的后果就不堪設(shè)想。