铁路改造跨河工程河道保护工程防护工程设计方案

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蓟港铁路扩能改造工程跨越海河

河道防护工程设计报告

工程设计证书等级：甲级

编号：

二OO八年三月

蓟港铁路扩能改造工程跨越海河河道防护工程设计报告

批准：

核定：

审查：

校核：

项目经理：

编制：

1 工程概况

蓟港铁路扩能改造工程——北塘西至东大沽铁路段位于滨海新区，是南疆港区铁路集疏运主要通道，主要为天津港南疆港区、南疆港散货物流中心、临港工业区及沿线企业服务。扩能改造完工后，蓟港铁路将与中国第一煤线——大秦铁路相连，极大地提高大秦铁路至天津港南疆港区的货物运输能力。

根据铁道部第三勘察设计院提供的海河1号特大桥桥址平面图，蓟港铁路扩能改造段沿既有线路在海河二道闸上游约280m处跨越海河至东嘴岛，跨越处海河左堤属津南区东嘴村，右堤属津南区东泥沽村；蓟港铁路扩能改造段穿越东嘴岛后在二道闸公路桥上游约560m 处跨越海河故河道老袁庄段。其中左堤位于东丽区老袁庄，右堤位于津南区东嘴村。本报告为蓟港铁路扩能改造段跨越海河的防护工程设计。

海河干流是南运河、子牙河、大清河、永定河、北运河等五河汇流入海的尾闾河道之一，是一条具有行洪、排涝、美化城市、旅游、航运等综合功能的河道。海河作为天津市城市风景主轴线，起自天津市区子牙河与北运河交汇口，经天津中心市区、东丽区、津南区、塘沽区至海河防潮闸入海，全长73.45km。

2 设计依据

⑴《天津市城市防洪规划》（1992年1月，水利部水规（1993）285号文批复）

⑵《海河流域海河口、永定新河口、独流减河口综合整治规划报

告（报批稿）》（水利部海河水利委员会，2001年1月）

⑶《天津市海河干流治理初步设计报告（报批稿）》（1997年3月，水利部水规计[1997]296号文批复）

⑷《天津市海河综合开发河道清淤工程实施方案》（天津市水利勘测设计院，2003年4月）

⑸《堤防工程设计规范》（GB50286-98）

⑹《堤防工程施工规范》（SL260-98）

⑺铁道部第三勘察设计院提供的海河1号特大桥桥址平面图

⑻有关的法律、法规

3 工程现状及规划

海河干流原设计行洪流量1200m3/s，由于干流不断淤积，加上沿河堤防及控制闸不断下沉，干流行洪能力大为减少。1993年水利部285号文《关于天津城市防洪规划的批复》中确定，“海河干流：考虑河口淤堵、地面沉降和市区道路、桥梁的具体情况，设计泄洪能力由原规划的1200 m3/s减为800 m3/s，海河闸按泄洪1200 m3/s加固”，即海河干流的泄洪流量调整为800 m3/s。

海河干流治理工程等级为二等，天津市区内堤防、护岸工程等级为2级。

海河1号特大桥跨越海河处河段顺直，河道断面变化不大，桥位处跨越海河河面总宽度约230m，两岸均设有防洪堤。其中右岸护砌型式为浆砌石护坡加土坡加防浪墙，墙顶高程 5.5m。左岸护砌型式与右岸护砌型式相同（见图一）；海河1号特大桥跨越海河故河道老

袁庄段处河段弯曲，河道断面变化较大，桥位跨越处河面总宽度约340m，两岸护坡型式为浆砌石护坡加土坡（见图二）。

图一、海河右堤东泥沽段

图二、海河故河道东嘴段右堤

根据《津市海河干流治理初步设计报告》，拟采取以下工程措施：

⑴堤防防护工程

由于海河1号特大桥第1号、第39号、第40号桥墩分别落于现状堤防之上，对原堤坡造成了破坏，原有生态护坡破坏后，降雨会对现有堤坡造成冲刷，形成雨淋沟，造成堤防断面减弱，故考虑堤坡防护。

⑵防汛路切改工程

海河故河道东嘴段右堤原防汛道路坡度较陡，蓟港铁路扩能后需调整路由以保证防汛道路净高满足4 .5m，故需对现状防讯道路路由进行调整（图三）。

图三、海河故河道东嘴段右堤现状防汛道路

4 本工程主要设计内容

结合防洪工程规划，本工程需进行以下几部分工程设计：

⑴按照河道及堤防防洪标准进行河堤加固。

⑵对因桥梁施工影响的防汛路进行路面设计。

5工程设计

5.1工程设计范围的确定

海河左右堤、海河故道老袁庄及东嘴段护砌工程设计范围为桥体垂直投影范围及其上下游各50m，防汛路改线工程范围根据原堤防的平顺衔接长度确定。

5.2堤防断面设计

现状海河左堤迎水侧护坡型式为下部浆砌石、中部平台，上部为1:3草皮植被护坡；右堤迎水侧护岸型式为下部浆砌石护坡，中部植被护坡，上部防浪墙，堤顶高程为5.5m，顶宽7m，迎水侧边坡均为1：2.5；海河故河道老袁庄及东嘴段两岸护岸型式均为浆砌石重力墙式护岸，中部平台，上部1:2.5植被护坡，堤顶高程为5.9m，顶宽8m。

海河1号特大桥第1号、第39号、第40号桥墩分别落于堤防之上，桥墩与堤防交界处均位于海河常水位以上，根据此工程特点，拟两种加固堤防的方案进行选择：

①浆砌石护坡加固：对桥下常水位以上堤防进行浆砌石护砌至堤

顶，边坡坡比位1：2.5。该加固方案安全系数高，且能适应水位的频繁变动，但投资较贵且河道生态性较差。

②预制混凝土框格草皮砖护坡加固：桥下常水位以上堤防采用预制混凝土框格草皮砖进行护砌，边坡坡比位1：2.5，护坡结束后在坡面上植草养护。该加固方案安全系数高，施工方便，工期短，投资较低，且生态作用好，。

对于常水位以上的护坡，方案①与方案②安全系数差别不大，从投资、工期等方面考虑，应选择方案②作为桥下护砌方案。

5.3预制混凝土框格草皮砖护坡设计

⑴海河迎水面护坡

左堤护砌范围：护砌总长度为122m，其中桥体部位为22m，桥体上下游各50m。

右堤护砌范围：护砌总长度为121m，其中桥体部位为21m，桥体上下游各50m。

⑵海河故河道老袁庄及东嘴段迎水面护坡

左堤护砌范围：护砌总长度为128m，其中桥体部位为25m，桥体上游53m，桥体下游50m。

右堤护砌范围：护砌总长度为165m，其中桥体部位为65m，桥体上下游各50m。

预制混凝土框格草皮砖护坡施工时应符合下列要求：

①按设计坡比修坡，整平夯实基底。

②砼预制件在搬运时要轻拿轻放，避免人为破坏；