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摘要：

本文以亳州市建安路渦河隧道為例，闡述了在中小型內(nèi)河航道隧道工程布設(shè)方案過程中隧道“頂部設(shè)置深度”達(dá)到埋深標(biāo)準(zhǔn)的寬度取值需要注意的主要問題。

關(guān)鍵詞：

中小型內(nèi)河航道；隧道工程；布設(shè)方案

從航運的角度出發(fā)，相對橋梁工程，隧道工程整體處于河床以下，其對船舶可通航水域?qū)挾纫约按吧喜拷Y(jié)構(gòu)高度沒有限制，對通航的影響更小。但隧道工程使用年限較長，長達(dá)100年左右，一旦建成運營之后，改造和重建的可能性較小、代價很大。內(nèi)河航道規(guī)劃期限一般僅約20年，如果隧道工程選址和布設(shè)不當(dāng)，將對未來航道的開發(fā)產(chǎn)生長遠(yuǎn)的不利影響。特別是頂部設(shè)置深度預(yù)留不足，將會限制航道升級疏浚，嚴(yán)重制約航運發(fā)展。本文以亳州市建安路隧道工程為例，分析隧道工程穿越中小型內(nèi)河航道時的選址和布設(shè)的注意事項，使工程對通航不利影響較小，同時降低工程投資，以期對類似工程具有一定的借鑒作用。建安路規(guī)劃為亳州市城市主干路，隧道位于譙城區(qū)中部建安路與渦河交匯處，是建安路跨越渦河航道、實現(xiàn)南北貫通的關(guān)鍵節(jié)點，也是老城區(qū)與渦北新城區(qū)連接的重要過河通道。渦河是淮河第二大支流，渦河航道安徽段為《安徽省內(nèi)河航運發(fā)展規(guī)劃》中安徽省五條地區(qū)重要航道之一，規(guī)劃為四級航道。《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》對水下過河建筑物的選址和布設(shè)共三條要求：①穿越航道的水下電纜、管道、涵管和隧道等水下過河建筑物必須布設(shè)在遠(yuǎn)離灘險、港口和錨地的穩(wěn)定河段；②在航道和可能通航的水域內(nèi)布置水下過河建筑物，應(yīng)埋置于河床內(nèi)，其頂部設(shè)置深度，I級~V級航道不應(yīng)小于遠(yuǎn)期規(guī)劃航道底標(biāo)高以下2m，VI級和VII級航道不應(yīng)小于1m；③設(shè)置沉管隧道、尺度較大的管道時，因避免造成不利的河床變化和礙航水流。必要時應(yīng)通過模擬試驗研究，確定改善措施。

一、對《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》要求的第一條符合性分析

《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》要求的第一條主要是選址方面，除了要遠(yuǎn)離港口和錨地之外，還應(yīng)遠(yuǎn)離灘險，并且是穩(wěn)定河段。對于隧道工程來講，工程選址避免選擇沖刷或者崩塌河段是非常必要的，防止隧道直接裸露河床，對船舶航行或者拋錨等行為產(chǎn)生影響。所以，分析渦河河床演變趨勢是較為重要。渦河是淮河第二大支流，貫通豫皖兩省。由于渦河水源短缺，自1959年開始，渦河上游地區(qū)開始發(fā)展引黃灌溉和引黃補源，黃河泥沙隨流而下致使渦河的淤積日趨嚴(yán)重。根據(jù)渦河干流玄武、毫州、蒙城等泥沙監(jiān)測站歷史數(shù)據(jù)分析，在水利部1982年采取治理措施后，年輸沙量明顯減緩，說明上游引黃灌區(qū)的管理已見成效。但渦河歷史上總體是以淤積為主的。根據(jù)工程附近1985年、2002年、2010年渦河航道斷面套匯圖可見，1985~2002年共18年期間，河槽呈現(xiàn)淤積狀態(tài)，但淤積幅度較小，最大淤積約1m，平均淤積約0.8m，期間，河道深槽基本沒有變動。2010年測圖河道大幅下切，是由于2006年渦河治理對河道進(jìn)行了疏浚。所以，渦河歷史上由于上游來沙量較大，淤積嚴(yán)重，工程附近航道斷面套匯圖也顯示河道處于淤積狀態(tài)。即使將來渦河含沙量進(jìn)一步減少，由于渦河沿線建設(shè)大量樞紐，基本渠化，大部分時間上下游樞紐關(guān)閘蓄水，水源流速較小，河道運動不顯著，河床仍將處于微淤或者沖刷平衡的狀態(tài)，河勢穩(wěn)定。另根據(jù)《亳州港總體規(guī)劃》和實地調(diào)研，工程安全距離內(nèi)沒有現(xiàn)狀和規(guī)劃的港口、錨地，而且工程處河床以微淤為主，兩岸堤防穩(wěn)固，滿足《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》的必須布設(shè)在遠(yuǎn)離灘險、港口和錨地的穩(wěn)定河段的要求。

二、對《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》要求的第二條符合性分析

《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》要求的第二條主要是對頂部設(shè)置深度提出要求：I級~V級航道不應(yīng)小于遠(yuǎn)期規(guī)劃航道底標(biāo)高以下2m，VI級和VII級航道不應(yīng)小于1m。核心問題是要求多少寬度河道范圍內(nèi)頂部設(shè)置深度達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。要求范圍越大，考慮隧道縱坡，隧道規(guī)模就越大，造價越高。《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》要求的是在航道和可能通航的水域內(nèi)頂部設(shè)置深度要達(dá)到相關(guān)要求，對于內(nèi)河中小型航道如何執(zhí)行，值得探討。

1．“航道”的寬度

渦河規(guī)劃為IV級航道，設(shè)計航道底寬50m，航道水深3.2m，邊坡1:4。工程地處京九鐵路橋上游0.46km處，京九鐵路橋為雙孔單向通航，因此工程地處雙線航道與單線航道漸變段，考慮到雙線航道設(shè)計底寬為50m，工程處航道底邊線分別為設(shè)計上行航道中心線、下行航道中心線各自向外側(cè)偏移25m。據(jù)此分析，工程處設(shè)計航道底寬62.7m。

2．“可能通航的水域”的寬度

在《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》中，“可能通航的水域”沒有具體說明，只能根據(jù)具體情況來合理確定其范圍。航道底寬62.7m是最低通航水位時航道的最小寬度。隨著水位抬高，船舶的航行范圍會進(jìn)一步擴(kuò)大。理論上講，在最高通航水域時，能滿足代表船型吃水要求且從航路分析來看船舶能達(dá)到的水域都是“可能通航的水域”。工程處河道順直微彎，沒有礙航物。從航路上看，船舶可以到達(dá)最高通航水位時2.5m水深的河道斷面所有水域。經(jīng)計算，最高通航水位時，工程處能達(dá)到2.5m水深河道斷面寬度約180m。河槽寬度約200m，工程上下游渦河河槽寬度在150~180m之間。從通航安全和船舶實際航路來看，船舶實際航行基本在設(shè)計航道底寬及兩側(cè)一定范圍內(nèi)，不會輕易靠近岸邊。所以，“可能通航的水域”寬度應(yīng)小于180m。

3．“頂部設(shè)置深度”達(dá)到相應(yīng)埋深標(biāo)準(zhǔn)的寬度

“航道和可能通航的水域內(nèi)”的寬度即是“頂部設(shè)置深度”達(dá)到相應(yīng)埋深標(biāo)準(zhǔn)的寬度。以上分析可知，該寬度應(yīng)大于62.7m，小于180m，取值越大，工程造價就越高，對通航的影響就越小。兩者之間應(yīng)取得平衡，即在滿足通航的前提下，也應(yīng)充分考慮工程投資的經(jīng)濟(jì)性。《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》沒有對水下過河建筑物“頂部設(shè)置深度”達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的寬度范圍做出明確規(guī)定，但對水上過河建筑物通航凈空尺度進(jìn)行了明確規(guī)定，其中天然和渠化四級航道、三級航道通航凈空寬度分別不應(yīng)小于90m、110m。水上過河建筑物通航凈空尺度的寬度要求基本能滿足船舶正常的航行需求。工程處航道順直，沒有匯流口、彎道及港口等需要加大過河建筑物跨度的因素。借鑒水上過河建筑物的相關(guān)凈空尺度要求，渦河航道規(guī)劃等級為四級，考慮隧道使用年限較長，提高一個規(guī)劃等級考慮，按照三級航道考慮，建議“頂部設(shè)置深度”達(dá)到埋深標(biāo)準(zhǔn)的寬度按照大于110m進(jìn)行控制。考慮工程處渦河兩岸是亳州城區(qū)，堤防穩(wěn)定，河道以微淤為主，且沒有擴(kuò)大行洪斷面的水利相關(guān)規(guī)劃，將來航道變動的可能性極小，“頂部設(shè)置深度”達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的寬度按照不小于110m控制可以滿足未來航道發(fā)展的要求。最終，工程設(shè)計單位按照“頂部設(shè)置深度”達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的寬度136m進(jìn)行了設(shè)計，并順利獲得了相關(guān)航道行政主管部門的批復(fù)。

三、結(jié)語

綜上所述，隧道工程穿越中小型內(nèi)河航道時的選址和布設(shè)主要需要注意以下兩點：第一，采取定性或者定量計算等不同方法科學(xué)確定工程處河床演變趨勢，河道淤積對工程有利，河道沖刷則不利；第二，“頂部設(shè)置深度”達(dá)到埋深標(biāo)準(zhǔn)的寬度取值應(yīng)綜合考慮工程處航道規(guī)劃和“可能通航的水域”的寬度。“可能通航的水域”一般大于航道規(guī)劃寬度。該值的確定應(yīng)綜合考慮最高通航水域時能達(dá)到船舶吃水要求且從航路分析來看船舶能達(dá)到的水域范圍，以及工程處河床沖淤情況、水利規(guī)劃整治斷面等可能改變河道斷面的情況，在此基礎(chǔ)上，參考水上過河建筑物的相關(guān)凈空寬度要求，最終合理確定“頂部設(shè)置深度”達(dá)到埋深標(biāo)準(zhǔn)的寬度值。

作者：張威 陳建軍 單位：安徽省交通勘察設(shè)計院有限公司

參考文獻(xiàn)

[1]羅劍峰，顏峰．通航水道上沉管隧道的通航安全的探討[J]．珠江水運，2015，(22):88-89．

[2]郭代明．淺談內(nèi)河航道維護(hù)與管理[J]．科技咨詢，2013，(13)．

[3]陳向紅，陶連金，劉春曉等．放坡疏浚對海陸交接段隧道穩(wěn)定性的影響研究[J]．隧道建設(shè)，2016，(7)．

[4]蔣太虎，胡東．廣州市生物島—大學(xué)城隧道工程航道環(huán)境影響分析[J]．水運工程，2010，(6):127-131