臺兒莊復(fù)線船閘測量報告

臺兒莊復(fù)線船閘測量報告

一、概述

臺兒莊復(fù)線船閘位于京杭運河韓莊運河段下游、山東省棗莊市臺兒莊區(qū)南部，上游距萬年閘樞紐16.7km，下游距江蘇省皂河船閘71.5km，為京杭運河長江以北的第九個、山東省境內(nèi)的第一個通航梯級。復(fù)線船閘建在已建二線船閘南側(cè)，兩閘軸線相距100m。臺兒莊復(fù)線船閘建設(shè)等級為II級，船閘有效尺度為230×23×5m（長×寬×檻上水深）。水工建筑物分級標(biāo)準(zhǔn)為：上、下閘首、閘室為2級，上、下游導(dǎo)航、靠船建筑物為3級，臨時建筑物為4級。為了完成整個工程施工測量任務(wù)，施工進(jìn)場開始，我部根據(jù)工程施工進(jìn)展需要陸續(xù)調(diào)配了具有相應(yīng)素質(zhì)的測量技術(shù)人員、測量工和相應(yīng)等級的測量儀器設(shè)備，為整個工程施工測量任務(wù)的圓滿完成奠定了堅實的基礎(chǔ)。

二、施工控制網(wǎng)的建立

施工測量的主要目的是把在設(shè)計圖紙、文件上的建筑物的位置、形狀、大小、高程以足夠的精度在實地上標(biāo)定出來；用以指導(dǎo)施工，并檢測建筑物的竣工形狀；而無論是標(biāo)定建筑物的位置，還是檢測其竣工形狀均是以施工控制網(wǎng)為基準(zhǔn)的；因此在施工放樣前都需要建立與工程主體建筑物相應(yīng)等級的施工控制網(wǎng)。

1、測量技術(shù)依據(jù)

1.《工程測量規(guī)范》GB50026-932.《水運工程測量規(guī)范》JTJ203-201*3.《建筑變形測量規(guī)程》JGJ/T8-97

4.設(shè)計施工圖紙及相關(guān)技術(shù)文件對測量的特殊性要求。2、施工測量步驟

進(jìn)場后首先對業(yè)主所提供的平面及高程控制點進(jìn)行復(fù)測校核，然后結(jié)合工程施工現(xiàn)場的實際情況，以及本工程的特點，編制相應(yīng)的施工測量放線方案，加設(shè)工程測量控制網(wǎng)，測設(shè)平面及高程控制點，測量方案須在報經(jīng)監(jiān)理工程師審核批準(zhǔn)后實施。所引測的現(xiàn)場控制點經(jīng)復(fù)核無誤后提交監(jiān)理工程師復(fù)測，滿足規(guī)范精度要求后進(jìn)行定點加固保護，以作為建筑物施工的控制依據(jù)。所有放樣工作嚴(yán)格按照水運工程測量規(guī)范的要求執(zhí)行。

1、平面控制

根據(jù)接引的控制網(wǎng)坐標(biāo)，建立施工現(xiàn)場的三角網(wǎng)，并繪制放樣圖，將建筑物位置標(biāo)注在平面坐標(biāo)圖中，然后在施工現(xiàn)場放樣定位，復(fù)測無誤后對定位樁進(jìn)行澆筑混凝土加固保護。

本工程的平面控制點布設(shè)如下：沿閘室順?biāo)�流方向在基坑外布設(shè)一組縱軸線控制點，在上下閘首兩側(cè)各布置一組閘首橫軸線控制點。布設(shè)現(xiàn)場控制網(wǎng)點選埋于通視良好、有利方便測量、地質(zhì)堅硬且能較長時期保存的地方。平面控制網(wǎng)建立后，定期進(jìn)行復(fù)測。

2、高程控制

高程控制網(wǎng)與平面控制網(wǎng)同步布設(shè)。為了便于保護，施工水準(zhǔn)點盡量與平面控制點一致。本工程在閘主體兩側(cè)及上、下游等位置建立工地高程控制點，并從提供的水準(zhǔn)點上引測高程，高程點控制設(shè)在不受施工開挖、填筑、堆料影響的范圍外，且選埋于通視良好，地質(zhì)堅硬，便于長期保存，方便使用的地方，高程點采用不銹鋼制成。高程控制點建立后，定期進(jìn)行復(fù)測、校驗。

3、施工放樣

基坑開挖前放開挖邊線，并在四周設(shè)控制樁，以便下步工作復(fù)核之用。建筑物基礎(chǔ)現(xiàn)澆混凝土工程立模時放結(jié)構(gòu)物外形線及縱橫向控制軸線，以確保立模、綁扎鋼筋位置的準(zhǔn)確性。在閘首及閘室底板澆筑完成后將軸線控制點移至其表面，并定期進(jìn)行復(fù)核。施工期間測放人員與有關(guān)施工作業(yè)隊的技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交底。

安裝工程開工前，在建筑物上定出安裝控制線和安裝軸線、高程控制點。安裝過程中及時檢查調(diào)整，確保安裝精度滿足設(shè)計要求。

4、施工監(jiān)測

工程開工前，根據(jù)工程需要編制詳細(xì)的沉降位移觀測計劃。沉降位移觀測計劃中包括觀測點位布置、點位埋設(shè)、觀測周期、記錄格式、以及數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容。設(shè)計對沉降、位移觀測有要求時，點位設(shè)置、觀測周期嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行。

沉降、位移觀測點的埋設(shè)：設(shè)計有要求時，沉降、位移觀測點的埋設(shè)按設(shè)計要求進(jìn)行埋設(shè)；當(dāng)設(shè)計沒有要求時，在施工過程中，根據(jù)實際施工進(jìn)度情況，選擇便于觀測、便于點位保護的位置，及時埋設(shè)沉降、位移觀測點。

從建筑物底板開始建立縱橫向軸線、高程觀測點，各觀測點除定期觀測外，在荷載發(fā)生變化時及時進(jìn)行觀測，必要情況下，進(jìn)行加密觀測。

沉降、位移觀測記錄填寫清晰、整潔，每次觀測均有記錄，并繪制相應(yīng)圖表，及時進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以指導(dǎo)后期施工。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時，及時向業(yè)主、監(jiān)理工程師匯報。

3、主要測量人員及設(shè)備

人員：項目部測量技術(shù)員四人；主要設(shè)備：

儀器類型全站儀水準(zhǔn)儀儀器名稱拓普康GTS722拓普康A(chǔ)T-G2制造廠家日本日本購置日期201*年201*年使用狀況良好良好三、實體測量檢測

在船閘主體及上下游引航道完成后，對結(jié)構(gòu)物的尺寸、底板高程、頂面高程及平面位置等進(jìn)行了實際測量，均符合設(shè)計要求；依據(jù)變形測量數(shù)據(jù)得知，實體基本穩(wěn)定；引航道高程經(jīng)實測符合設(shè)計要求。

山東省筑港總公司

臺兒莊復(fù)線船閘工程A標(biāo)段項目經(jīng)理部

201*年07月26日

擴展閱讀：臺兒莊大橋洪評報告(修訂201*7)

棗徐線臺兒莊大橋工程跨韓莊運河防洪評價報告（報批稿）

設(shè)計證章：水利行業(yè)甲級證章號：110006-sj中水淮河規(guī)劃設(shè)計研究有限公司（中水淮河工程有限責(zé)任公司）二○○八年七月前言

棗莊市臺兒莊區(qū)位于山東省的最南部，地處蘇魯交界地區(qū)。棗徐線（S244）葉莊至蘇魯省界公路是連接蘇魯兩省的主要道路，現(xiàn)狀為二級公路。近年來，隨著區(qū)域經(jīng)濟社會快速發(fā)展，公路運輸飛速發(fā)展，現(xiàn)有二級公路已經(jīng)不能滿足需求。根據(jù)山東省公路局指導(dǎo)意見，山東省擬將該路段拓寬改造為一級公路。棗徐線（S244）于臺兒莊南通過臺兒莊大橋跨越韓莊運河，現(xiàn)狀臺兒莊大橋不滿足一級公路要求，棗徐線拓寬改造工程中，擬對該橋進(jìn)行擴建。根據(jù)國家的有關(guān)法規(guī)，受棗徐線葉莊至江蘇界改建工程建設(shè)辦公室委托，中水淮河規(guī)劃設(shè)計研究有限公司（中水淮河工程有限責(zé)任公司）承擔(dān)了棗徐線臺兒莊大橋工程跨韓莊運河的防洪評價工作，并于201*年6月編制完成了《棗徐線臺兒莊大橋工程跨韓莊運河防洪評價報告》。

201*年6月，水利部淮河水利委員會在蚌埠主持召開了《棗徐線臺兒莊大橋工程跨韓莊運河防洪評價報告》專家評審會，提出了《棗徐線臺兒莊大橋工程跨韓莊運河防洪評價報告》專家評審意見（附后）。根據(jù)審查意見，中水淮河規(guī)劃設(shè)計研究有限公司對洪評報告進(jìn)行了修改完善，編制完成了《棗徐線臺兒莊大橋工程跨韓莊運河防洪評價報告》（報批稿）。報告主要在以下幾處進(jìn)行了修改完善：

1、補充河道擴挖對橋梁的安全影響分析；2、完善施工方案及評價；3、復(fù)核壅水計算及分析；

4、補充臺兒莊大橋工程位置圖及堤防斷面補償示意圖。本報告高程采用1985國家高程基準(zhǔn)。

高程換算關(guān)系：1985國家高程基準(zhǔn)－廢黃河高程＝-0.20m。批準(zhǔn)：章敏審定：張少華審核：曾桂菊校核：周立霞項目負(fù)責(zé)人：殷衛(wèi)國

報告編寫：殷衛(wèi)國周立霞

主要參加人員：周立霞殷衛(wèi)國曾桂菊周廣盈劉輝

目錄

1概述11.1項目背景11.2評價依據(jù)2

1.3技術(shù)路線及工作內(nèi)容42基本情況52.1建設(shè)項目概況52.2流域概況122.3河道基本情況13

2.4現(xiàn)有水利工程及其它設(shè)施情況142.5水利規(guī)劃及實施安排163河道演變19

3.1河道歷史演變概況193.2河道近期演變分析203.3河道演變趨勢分析214防洪評價計算224.1水文分析計算224.2壅水分析計算254.3沖刷分析計算265防洪綜合評價29

5.1與有關(guān)規(guī)劃的關(guān)系及影響分析29

5.2與現(xiàn)有防洪標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)技術(shù)和管理要求的適應(yīng)性分析5.3對行洪安全的影響分析305.4對河勢穩(wěn)定的影響分析315.5對現(xiàn)有防洪工程的影響分析315.6對防洪搶險的影響分析32

5.7對第三人合法水事權(quán)益的影響分析325.8洪水對工程的影響分析326防治與補救措施346.1平交道口的設(shè)計346.2堤防斷面補償工程346.3護坡工程357結(jié)論與建議367.1結(jié)論36

7.2建議36

附件：

《棗徐線臺兒莊大橋工程跨韓莊運河防洪評價報告》專家評審意見棗莊市航運管理局《關(guān)于棗徐線臺兒莊大橋擴建工程建設(shè)的復(fù)函》附圖：

附圖一：臺兒莊大橋工程位置圖附圖二：臺兒莊大橋平面布置圖

附圖三：臺兒莊大橋橋型布置及橋墩一般構(gòu)造圖附圖四：臺兒莊大橋地質(zhì)剖面圖附圖五：平交道口設(shè)計圖

1概述1.1項目背景

棗莊市臺兒莊區(qū)位于山東省的最南部，地處蘇魯交界地區(qū)。棗徐線（S244）葉莊至蘇魯省界公路是連接蘇魯兩省的主要道路，是棗莊市紅色旅游重要通道，現(xiàn)狀為二級公路。近年來，隨著區(qū)域經(jīng)濟社會快速發(fā)展，公路運輸飛速發(fā)展，現(xiàn)有二級公路已經(jīng)不能滿足需求。根據(jù)山東省公路局指導(dǎo)意見，山東省擬將該路段拓寬改造為一級公路。棗徐線臺兒莊路段在省界北跨韓莊段京杭運河（以下稱韓莊運河），老臺兒莊大橋位于該線路上。老橋于1989年開工建設(shè)，1992年建成通車，設(shè)計荷載為汽-20、掛-100，通航等級為Ⅱ級，橋梁全長758m，橋面寬14.5m。棗徐線路段拓寬改造工程中，擬將本橋加寬。如果按照一級公路標(biāo)準(zhǔn)寬度（24.5m）直接加寬，橋梁接縫不在路中心；不同荷載標(biāo)準(zhǔn)的老橋與新橋位于同一行車道上，在車輛沖擊荷載的作用下，不同剛度的新、老橋變形不一致，易引起橋面系損壞、行車顛簸；低標(biāo)準(zhǔn)的老橋懸臂端在重車之下極易疲勞破壞，引發(fā)安全事故。技術(shù)上，新、老橋不宜直接拼接，因此設(shè)計采用分離式加寬方案。

為順利完成棗徐線拓寬改造工程，受棗徐線葉莊至江蘇界改建工程建設(shè)辦公室的委托，山東省交通規(guī)劃設(shè)計院承擔(dān)了該橋的施工圖設(shè)計工作，于201*年10月編制完成了《棗徐線～江蘇省界路面加寬工程一階段施工圖設(shè)計》。

根據(jù)《中華人民共和國防洪法》的要求，建設(shè)跨河、穿河、穿堤、臨河的橋梁、碼頭、道路、渡口、管道、纜線、取水、排水等工程設(shè)施，應(yīng)當(dāng)符合防洪標(biāo)準(zhǔn)、岸線規(guī)劃、航運要求和其他技術(shù)要求，不得危害堤防安全，影響河勢穩(wěn)定、妨礙行洪暢通；在洪泛區(qū)、蓄滯洪區(qū)內(nèi)建設(shè)非防洪建設(shè)項目，應(yīng)當(dāng)就洪水對建設(shè)項目可能產(chǎn)生的影響和建設(shè)項目對防洪可能產(chǎn)生的影響作出評價，編制洪水影響評價報告，提出防御措施。建設(shè)項目可行性研究報告按照國家規(guī)定的基本建設(shè)程序報請批準(zhǔn)時，應(yīng)當(dāng)附有關(guān)水行政主管部門審查批準(zhǔn)的防洪評價報告。201*年4月，受棗徐線葉莊至江蘇界改建工程建設(shè)辦公室委托，中水淮河規(guī)劃設(shè)計研究有限公司（中水淮河工程有限責(zé)任公司）承擔(dān)了棗徐線臺兒莊大橋工程跨韓莊運河的防洪評價工作。

201*年6月，水利部淮河水利委員會在蚌埠主持召開了《棗徐線臺兒莊大橋工程跨韓莊運河防洪評價報告》專家評審會，會后根據(jù)審查意見（附后）進(jìn)行了修改，形成本報告。1.2評價依據(jù)1.2.1法律法規(guī)1、《中華人民共和國水法》（201*年8月29日第九屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第29次會議通過）；2、《中華人民共和國防洪法》（1997年8月29日第八屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第二十七次會議通過）；3、《中華人民共和國河道管理條例》（1988年6月10日國務(wù)院令發(fā)布）。1.2.2規(guī)范規(guī)程1、《公路橋位勘測設(shè)計規(guī)范》（JTJ062-91）；2、《堤防工程設(shè)計規(guī)范》（GB50286-98）；3、《堤防工程管理設(shè)計規(guī)范》（SL171-96）；4、《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTJB01-201*）；5、《河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目防洪評價報告編制導(dǎo)則》（試行）（水利部辦公廳文件辦建管［201*］109號）；6、《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》（GB50139-201*）；7、水利部、國家計委關(guān)于頒發(fā)《河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目管理的有關(guān)規(guī)定》的通知（1992年4月3日水利部、國家計委水政［1992］7號）；

8、水利部關(guān)于進(jìn)一步加強和規(guī)范河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目審批管理的通知（201*年12月25日水利部水建管［201*］618號）；

9、水利部關(guān)于進(jìn)一步加強河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目管理的通知（201*年1月6日水利部辦建管［201*］2號）；

10、水利部淮委關(guān)于實施河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目審查的通知（1993年4月24日淮委水政資［1993］06號）。

1.2.3有關(guān)規(guī)劃、設(shè)計報告及參考資料

1、淮委規(guī)劃設(shè)計研究院201*年9月編制的《沂沭泗河洪水東調(diào)南下續(xù)建工程實施規(guī)劃（修訂）》；

2、水利部淮河水利委員會等單位201*年12月編制的《南水北調(diào)東線工程規(guī)劃》；3、水利部淮河水利委員會規(guī)劃設(shè)計院1996年1月編制的沂沭泗河洪水東調(diào)南下近期工程總體設(shè)計《南下工程總體設(shè)計報告》；

4、中水淮河工程有限責(zé)任公司等單位201*年4月編制的《沂沭泗河洪水東調(diào)南下續(xù)建工程韓莊運河、中運河及駱馬湖堤防工程可行性研究報告》；

5、中水淮河工程有限責(zé)任公司等單位201*年4月編制的《沂沭泗河洪水東調(diào)南下續(xù)建工程韓莊運河、中運河及駱馬湖堤防工程總體初步設(shè)計報告》；6、中水淮河工程有限責(zé)任公司201*年10月編制的《京杭運河臺兒莊復(fù)線船閘工程防洪大堤專項工程初步設(shè)計報告（修訂）》；

7、中水淮河工程有限責(zé)任公司201*年3月編制的《南水北調(diào)東線第一期工程臺兒莊泵站工程初步設(shè)計報告》；

8、國家防汛抗旱總指揮部印發(fā)的國汛［201*］年8號《沂沭泗河洪水調(diào)度方案》；9、水利部淮河水利委員會沂沭泗水利管理局201*年9月編寫的《沂沭泗防汛手冊》；10、水利部淮河水利委員會沂沭泗水利管理局1996年11月編寫的《沂沭泗河道志》。1.2.4合同及委托方提供的資料1、棗徐線葉莊至江蘇界改建工程建設(shè)辦公室（委托方）和中水淮河工程有限責(zé)任公司（承接方）簽定的技術(shù)咨詢合同；

2、委托方提供的有關(guān)橋梁設(shè)計圖和地質(zhì)資料等。1.3技術(shù)路線及工作內(nèi)容1.3.1技術(shù)路線

1、資料收集與查勘

中水淮河工程有限責(zé)任公司簽定合同后，立即成立項目組，根據(jù)防洪評價要求，于201*年4月22日至23日進(jìn)行實地查勘，了解建設(shè)項目總體布局以及項目區(qū)基本情況；收集橋梁所在河道有關(guān)水文、河道歷史、現(xiàn)狀、規(guī)劃治理等方面資料，請委托方提供工程設(shè)計相關(guān)圖紙、地質(zhì)勘探資料等。2、計算方法

根據(jù)《沂沭泗河洪水東調(diào)南下工程實施規(guī)劃（修訂）》（以下簡稱“實施規(guī)劃”）對橋址處行洪流量、水位分析計算，依據(jù)《公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范》進(jìn)行沖刷、壅水分析計算。3、防洪評價

根據(jù)《河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目防洪評價報告編制導(dǎo)則（試行）》、《堤防工程設(shè)計規(guī)范》、《堤防工程管理設(shè)計規(guī)范》以及其它有關(guān)河道、堤防管理規(guī)范對擬建橋梁進(jìn)行防洪影響評價。1.3.2工作內(nèi)容

根據(jù)棗徐線葉莊至江蘇界改建工程建設(shè)辦公室（委托方）與中水淮河工程有限責(zé)任公司（承接方）簽定的技術(shù)咨詢合同書的要求，本項目主要工作內(nèi)容如下：1、該段河流的概況、形態(tài)及堤防等工程簡介。2、1/20、1/50頻率洪水流量、洪水位。3、建橋后的壅水分析。

4、橋址處在設(shè)計洪水時最大沖刷深度的計算。5、評價工程對河道防洪及水利工程管理的影響。6、評價河道行洪對工程的影響。2

基本情況

2.1建設(shè)項目概況

本節(jié)所述工程設(shè)計、施工方案、工程地質(zhì)等內(nèi)容，依據(jù)山東省交通規(guī)劃設(shè)計院編制的《棗徐線葉莊～江蘇省界路面加寬工程一階段施工圖設(shè)計》、《棗徐線葉莊～江蘇省界路面加寬工程臺兒莊大橋工程地質(zhì)勘查報告》以及棗徐線葉莊至江蘇界改建工程建設(shè)辦公室提供的《臺兒莊大橋施工組織設(shè)計報告》編寫。2.1.1工程概況

擬建臺兒莊大橋在棗莊市臺兒莊區(qū)境內(nèi)省道棗徐線（S244）上，于臺兒莊南跨越京杭大運河韓莊段（稱為韓莊運河），跨越處河道樁號為35+193（起始點為韓莊節(jié)制閘），位于臺兒莊閘上游0.909km處，距蘇魯省界7.995km（蘇魯省界樁號為43+188），建設(shè)范圍為運河南北堤之間。老橋于1992年建成通車，橋梁全長758m，橋面寬14.5m。擬建橋梁位于老橋下游3m，單向雙車道，橋孔布置與老橋一一對應(yīng)。工程總投資為3400萬元。

臺兒莊大橋工程位置圖見附圖一。2.1.2橋梁工程概況2.1.2.1設(shè)計指標(biāo)1、建設(shè)規(guī)模

（1）設(shè)計荷載：公路－Ⅰ級，人群荷載：3.3kN/m；（2）偶然荷載：橋墩受船舶撞擊力，按內(nèi)河航道要求驗算，順橋向900kN，橫橋向1100kN；（3）橋梁寬度：14.0m（0.5m防撞護欄+4.0m非機動車道（含新澤西護欄）+0.75m路緣帶+2×3.75m機動車道+0.75m路緣帶+0.5m防撞護欄）；（4）計算行車速度：80km/h；（5）最大縱坡：≯3.0％；（6）橋面橫坡：1.5％；（7）通航凈空（同老橋）：京杭大運河標(biāo)準(zhǔn)：凈高7m，頂寬50m，側(cè)高5m，凈寬70m（二級航道）；（8）設(shè)計洪水頻率：100年一遇；（9）地震動峰值加速度：0.10g。2、防洪標(biāo)準(zhǔn)

結(jié)合道路功能、等級和橋梁的重要性等因素，本橋設(shè)計洪水頻率采用100年一遇，洪峰流量為8500m3/s，相應(yīng)設(shè)計洪水位為30.933m。梁底最小控制高程為36.74m。2.1.2.2橋位方案

擬建橋梁工程路線全長758m，范圍為K5+653.433～K6+412.12m（公路里程樁號），其中主線橋長172m，設(shè)南北引橋，兩側(cè)引橋與堤防采用錐坡防護接石砌護堤方式。綜合考慮橋梁過水及行洪要求等因素，該橋墩臺軸線布置同水流方向一致，夾角為00。臺兒莊大橋平面布置見附圖二。

2.1.2.3橋梁設(shè)計方案

擬建臺兒莊大橋位于老橋下游3m，兩側(cè)橋頭與改建道路順接。老橋于1992年竣工，跨徑組合為（10×20）m+（46+80＋46）m+（8×20+2×20.26+5×20+20.127+2×30）m，橋面凈寬13m，總寬14.5m。老橋主橋為80m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu)，引橋上部為鋼筋砼箱梁、T梁，下部為圓柱式墩、樁基礎(chǔ)，橋臺為埋置臺。老橋引橋20m跨徑的有26孔，新橋引橋設(shè)計時，曾分析比較了30m跨徑和40m跨徑兩種方案。但由于新、老兩橋間距較近，考慮新、老橋整體協(xié)調(diào)，新橋橋孔與老橋孔徑對應(yīng)布置。1、總體布置

擬建橋梁主橋采用（46+80+46）m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu)，引橋為20m的預(yù)應(yīng)力砼空心板（橋面連續(xù)）、30m的簡支轉(zhuǎn)連續(xù)預(yù)應(yīng)力砼小箱梁，跨徑組合為（10×20）m+（8×20+2×20.26+5×20+20.127+2×30）m。橋面寬14m，機動車道和非機動車道共11.5m，兩側(cè)各設(shè)置0.5m防撞護欄和0.75m路緣帶，全橋長758m。2、結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）上部結(jié)構(gòu)

本工程主橋為（46+80+46）m的預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)鋼構(gòu)橋，其中19＃、20＃墩采用墩梁固結(jié)，18＃、21＃墩頂設(shè)置盆式橡膠活動支座，采用懸臂澆注的施工方法。主箱梁采用單箱單室,豎直腹板斷面,箱頂面寬為14.0m，底面寬7.4m，翼緣板懸臂長度3.3m，翼緣板端部厚22cm，根部厚55cm，箱梁頂面向外側(cè)斜1.5%的單向橫坡，是由內(nèi)、外腹板高差形成，箱梁底板橫向保持水平，縱坡通過梁底預(yù)埋鋼板形成。

墩頂0號梁段長10m,兩個“T構(gòu)”的懸臂分為9對梁段，梁段長度從根部至跨中各為：4×3.5m、5×4.0m，累計懸臂總長34m，懸臂澆筑梁段最大控制重量約為1230kN，合攏段長度為2.0m（中跨）、1.0m（邊跨），邊跨現(xiàn)澆梁段各長6.0m。箱梁高1.8～4.5m,按2次拋物線變化；箱梁頂板厚25cm；箱梁底板根部厚跨中為30cm，懸臂根部為70cm，箱梁底板也按2次拋物線變化；腹板厚度：0#梁段及1～6號梁段為70cm，7號梁段由70cm線性變化為50cm，8～10號梁段及邊跨現(xiàn)澆段為50cm。

主橋箱梁采用三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)�？v向預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)置了頂板懸澆束、腹板束、邊跨底板連續(xù)束、中跨底板連續(xù)束、邊跨頂板連續(xù)束等多種型式；橫向預(yù)應(yīng)力鋼束采用BW15-3邊錨體系，一端張拉，沿橋縱向按50cm間距布置，預(yù)應(yīng)力張拉端與錨固端交錯布置；豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用JL32精軋螺紋鋼筋，采用梁頂一端張拉方式。

引橋上部采用預(yù)應(yīng)力砼簡支空心板和簡支轉(zhuǎn)連續(xù)預(yù)應(yīng)力砼小箱梁，北引橋跨徑組合為（8×20+2×20.26+5×20+20.127+2×30）m，南引橋跨徑組合為10×20m。

預(yù)應(yīng)力砼簡支空心板采用橋面連續(xù)。橫向設(shè)置13塊板，中板寬1.0m，邊板寬1.5m，預(yù)制板高0.85m。橋面橫坡為1.5%，縱橫坡通過梁底預(yù)埋鋼板或梁底砼鍥形端塊形成。

簡支轉(zhuǎn)連續(xù)預(yù)應(yīng)力砼小箱梁橫向設(shè)置5片梁，預(yù)制梁高1.6m，梁長29.78m，橋面縱橫坡通過梁底預(yù)埋鋼板形成，為增加橫向整體性，在各箱梁之間設(shè)橫向濕接縫。（2）下部結(jié)構(gòu)

主橋橋墩采用薄壁空心墩，橫向墩寬和箱梁一致，為7.4m，19＃、20＃墩與主梁固結(jié)，順橋向φ2.0m；18＃、21＃共用墩頂設(shè)置盆式橡膠活動支座，順橋向為φ1.8m。主橋的4個墩采用群樁基礎(chǔ)，φ1.2m的鉆孔灌注樁按嵌巖樁設(shè)計。

引橋下部結(jié)構(gòu)采用樁柱式墩臺，橋墩采用雙柱式，橋臺采用三柱式，空心板橋墩墩徑φ1.3m、樁徑φ1.5m，空心板與小箱梁之間共用墩及小箱梁橋墩墩徑φ1.5m、樁徑φ1.8m，橋臺樁徑采用φ1.2m。樁基有摩擦樁和嵌巖樁兩種。臺兒莊大橋橋型布置及橋墩一般構(gòu)造見附圖三。2.1.2.4橋梁施工方案1、施工總平面布置（1）駐地布置

①項目經(jīng)理部設(shè)置在大橋北岸的閆淺村村委會三樓。

②在大橋北大堤橋東灘地一個廢棄的舊碼頭卸貨場設(shè)置預(yù)制場及料場，鋼筋、模板加工場，同時設(shè)砼拌和站。

③橋梁施工一處、橋梁施工二處及路面施工處駐地同拌和站一起設(shè)置，布置在灘地上。（2）生產(chǎn)及生活用水：施工及生活用水采用地下水，自行打井解決。

（3）生產(chǎn)、辦公及生活用房：由于工期較短，工地擬采用較經(jīng)濟的活動板房作為生產(chǎn)、辦公及生活用房的主要形式。

（4）工地通訊：項目經(jīng)理部設(shè)程控電話及移動電話，各施工隊配備移動電話及對講機，以加強通訊聯(lián)絡(luò)，協(xié)調(diào)各方關(guān)系。

（5）施工便道：施工期間老橋照常通行，因此，利用老橋作為施工便道，以保證河道左、右岸施工的銜接。橋下東側(cè)設(shè)置施工便道，與堤防相接，水上租用小船，保證運輸人員的暢通。

（6）棄土區(qū)：鉆孔灌注樁產(chǎn)生的棄土培護在堤防外側(cè)或遠(yuǎn)運至引道工程棄土場。2、施工準(zhǔn)備

本工程15＃、16＃、17＃、18＃、19＃、20＃樁基、承臺均在水中。15＃采用單排木樁圍堰，搭設(shè)平臺施工作業(yè)；20＃采用雙排木樁圍堰施工作業(yè)；18＃、19＃采用鋼管樁施工平臺，鋼套箱圍堰方式；16＃、17＃采用鋼管樁施工平臺。3、主要施工方法

鉆孔灌注樁施工采用沖擊鉆和201*型以上回旋鉆機；主橋連續(xù)鋼構(gòu)箱梁施工采用掛籃法，引橋采用預(yù)制安裝法。2.1.2.5施工進(jìn)度安排

本工程計劃于201*年8月開工，201*年10月建成，總工期15個月。施工進(jìn)度見表2.1。表2.1臺兒莊大橋施工進(jìn)度表階段內(nèi)容日期工期一

施工準(zhǔn)備

8月15日~9月30日45天二主橋灌注樁施工10月1日~12月9日70天三

主橋墩身施工

12月10日~1月31日50天四

主橋連續(xù)剛梁施工8月5日~11月10日25天五

引橋樁基與墩臺施工10月1日～4月30日7個月六

梁板安裝

5月1日～8月31日3個月七

橋面系鋪裝與護欄9月1日~10月31日1個月

2.1.3工程地質(zhì)

2.1.3.1勘察工作概述

本次勘察共完成地質(zhì)鉆孔7個，鉆探總進(jìn)尺293.30m；采取土樣60件，試驗土樣60件；采取巖樣42組；作巖石抗壓試驗12組；做標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗46次；作水質(zhì)分析試驗2組。結(jié)合老臺兒莊大橋勘察鉆孔10個，進(jìn)尺292.3m。2.1.3.2地形地貌

橋梁橋位區(qū)地形屬魯中南低山丘陵南部地區(qū)，為黃泛區(qū)，屬于黃淮沖積平原的一部分，海拔24～31m左右，地面起伏平緩。2.1.3.3水文地質(zhì)條件

本區(qū)地下水類型為松散巖類孔隙潛水和孔隙承壓水及基巖裂隙水。潛水含水層主要為第四系全新統(tǒng)輕粉質(zhì)壤土、砂壤土、粉細(xì)砂和出露地表的上更新統(tǒng)含砂礓粘性土，局部地帶因含水層中含軟粘土夾層，局部有上層滯水；孔隙承壓水主要賦存于上更新統(tǒng)砂性土與砂層；基巖裂隙水主要賦存于奧陶系石灰?guī)r裂隙、巖溶中。

地下水主要補給來源為大氣降水，地下水位季節(jié)性變化較大，多數(shù)以補給河水為主要排泄方式。一般非汛期兩岸地下水補給河水；汛期河水補給地下水。據(jù)水質(zhì)分析，場區(qū)地下水化學(xué)類型主要為HCO3-?SO42-Ca2+?Na+型，HCO3-Na+?Ca2+型，HCO3-?Cl-Ca2+型，呈弱堿性，為硬～微硬淡水，對砼無腐蝕性。2.1.3.4工程地質(zhì)

根據(jù)山東省交通規(guī)劃設(shè)計院201*年7月編制的地質(zhì)勘察報告，臺兒莊大橋場區(qū)地層至上而下分為22層，地質(zhì)狀況如下：

①層亞粘土：棕色，軟塑，切面較光滑，粘性稍差，見鐵錳質(zhì)浸染，含姜石，局部富集。①-1層填土：棕黃色，棕色，松散，以亞粘土為主，含姜石，見小碎石。厚度：0.50～1.80m，平均0.93m；層底標(biāo)高：25.10～31.40m，平均27.09m；層底埋深：0.50～1.80m，平均0.93m。分布于1、2、3、4、4A、5、6號孔。

①-2層碎石層：青灰色，碎石大小不一，含粘土。厚度：0.80～0.80m，平均0.80m；層底標(biāo)高：25.90～26.00m，平均25.93m；層底埋深：1.60～1.80m，平均1.73m。只分布于4、4A和5號孔。

①-3層淤泥質(zhì)亞砂土：棕黑色，棕黃色，松散，粉砂質(zhì)重，局部含粘土。厚度：4.40m；層底標(biāo)高：19.30m；層底埋深：7.60m。只分布于3號孔。

①-4層淤泥質(zhì)粘土：淺灰黑色，軟塑，切面光滑，粘性強，韌性強，局部含粉砂質(zhì)。厚度：1.40m；層底標(biāo)高：21.90m；層底埋深：5.00m。只分布于3號孔。

①-5層粉細(xì)砂：棕黃色，松散，顆粒均勻，級配差，成分以石英長石為主，局部夾亞粘土薄層。厚度：2.30m；層底標(biāo)高：19.90m；層底埋深：6.80m。只分布于3號孔。

②層亞粘土：棕黃色，棕褐色，軟～硬塑，切面光滑，粘性較強，含姜石，局部富集。場區(qū)普遍分布，厚度：2.10～9.40m，平均5.40m；層底標(biāo)高：11.00～16.50m，平均13.39m；層底埋深：11.00～19.60m，平均14.32m。

②-1層細(xì)砂，粉細(xì)砂：黃色，棕黃色，顆粒均勻，級配差，以長石，石英為主。厚度：1.00～2.70m，平均1.85m；層底標(biāo)高：14.80～16.00m，平均15.40m；層底埋深：12.70～16.00m，平均14.35m。只分布于1、2號孔。②-2層亞粘土混姜石：棕色，棕灰色，硬塑，切面光滑，見鐵錳質(zhì)浸染，含姜石，約30％，大小不一，大個粒徑約3cm。厚度：1.10～11.20m，平均3.89m；層底標(biāo)高：7.00～18.70m，平均14.39m；層底埋深：6.00～16.60m，平均11.62m。分布于2、3、4、4A、5、6、L4、L5、L6、L7、L8號孔。

②-3層亞砂土：棕黃色，軟～硬塑，粉砂質(zhì)，振動淅水，局部含粘土質(zhì)。厚度：2.70～2.70m，平均2.70m；層底標(biāo)高：9.70～9.70m，平均9.70m；層底埋深：22.30～22.30m，平均22.30m。只分布于1號孔。

③層全風(fēng)化頁巖：淺灰綠色，灰黃色，風(fēng)化強烈，呈粘土狀，原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造破壞。厚度：0.70～5070m，平均2.98m；層底標(biāo)高：8.00～14.00m，平均10.36m；層底埋深10.00～23.50m，平均16.64。只分布于1、2、3、4、5、L1、L2、L3、L4、L7、L8、L9、L10號孔。

③-1層全～強風(fēng)化頁巖：青灰綠色，棕灰色，巖芯破碎，呈碎塊狀，取芯率低，錘擊不易碎。厚度2.70m；層底標(biāo)高：7.60m；層底埋深：20.00m。只分布于5號孔。

④層強～弱風(fēng)化頁巖夾灰?guī)r：棕灰色，灰綠色，巖芯多破碎，呈碎塊狀，少數(shù)呈短柱狀，錘擊較易碎，少數(shù)長柱狀。厚度：10.00m；層底標(biāo)高：0.90m；層底埋深：26.00m。只分布于3、L4號孔。

④-1層強～弱風(fēng)化頁巖：灰綠色，巖芯多破碎，呈碎塊狀，少數(shù)呈短柱狀，錘擊較易碎，少數(shù)長柱狀。厚度：4.50～5.50m，平均5.00m；層底標(biāo)高：2.50～4.00m，平均3.25m；層底埋深：25.00～28.00m，平均26.50m。只分布于1、2號孔。

○5層弱風(fēng)化頁巖夾灰?guī)r：淺灰綠色，巖芯多呈短柱狀，約5～10cm，個別達(dá)20～30cm，少數(shù)呈碎塊狀，錘擊易碎，層理發(fā)育，膠結(jié)較弱，節(jié)理裂隙發(fā)育。厚度：8.80～10.30m，平均9.55m；層底標(biāo)高：-9.40～-7.00m，平均-8.20m；層底埋深：28.00～36.30m，平均32.15m。只分布于3、L4號孔。

○6層弱風(fēng)化灰?guī)r夾頁巖：棕灰色，青灰色，青灰黑色，巖芯多破碎，取芯率低，多呈碎塊狀，少數(shù)短柱狀，錘擊不易碎，節(jié)理裂隙發(fā)育。厚度：8.80～10.30m，平均9.55m；層底標(biāo)高：-9.40～-7.00m，平均-8.20m；層底埋深：28.00～36.30m，平均32.15m。只分布于3、L4號孔�！�6-1層弱風(fēng)化灰?guī)r：青灰色，淺灰綠色，巖芯多破碎，多呈碎塊狀，少數(shù)短柱狀，錘擊不易碎，節(jié)理裂隙發(fā)育。厚度：6.10～7.80m，平均6.95m；層底標(biāo)高：-15.50～-14.80m，平均-15.15m；層底埋深：35.80～42.40m，平均39.10m。只分布于3、L4號孔。

○6-2層強～弱風(fēng)化灰?guī)r夾頁巖：青灰綠色，棕灰色，巖芯破碎，多呈碎塊狀，短柱狀，小于5cm，節(jié)理裂隙發(fā)育，取芯率低，錘擊不易碎。厚度：3.20～8.70m，平均6.08m；層底標(biāo)高：-0.90～10.70m，平均5.83m；層底埋深：16.00～28.50m，平均21.39m。只分布于4、4A、5、6、L6、L7、L8、L9號孔。

○6-3層弱風(fēng)化灰?guī)r、強～弱風(fēng)化灰?guī)r：青灰綠色，灰褐色，紅褐色，巖芯破碎，呈碎塊狀，短柱狀，3～5cm，取芯率低，錘擊較易碎。厚度：8.60～14.70m，平均12.50m；層底標(biāo)高：-7.50～-1.60m，平均-4.37m；層底埋深：21.60～35.20m，平均29.17m。只分布于4、4A、5、6、L5、L6、L7、L8、L9號孔。

○7層弱風(fēng)化灰?guī)r、泥灰?guī)r：棕褐色，淺灰褐色，青灰色，巖芯多破碎，取芯率低，呈碎塊狀，多呈小短柱狀，2～6cm，個別長柱狀，約10cm，錘擊易碎，局部夾頁巖薄層。厚度：7.20～10.40m，平均8.97m；層底標(biāo)高-17.90～-8.80m，平均-13.33m；層底埋深：28.80～45.60m，平均38.13m。只分布于4A、6、L5號孔。

○8層弱風(fēng)化灰?guī)r：淺灰褐色，褐紅色，巖芯較破碎，取芯率低，多呈碎塊狀，少數(shù)短柱狀，約3～6cm，個別達(dá)10cm，錘擊難碎。厚度：6.00～8.40m，平均7.20m；層底標(biāo)高：-26.30～-19.30m，平均-22.80m；層底埋深：46.00～54.00m，平均50.00m。只分布于4A、6、L5號孔。

○9層弱風(fēng)化灰?guī)r：褐紅色，青灰色，巖芯較完整，多呈長柱狀，約10～20cm，個別達(dá)25cm，短柱狀，約3～5cm，錘擊不易碎，RQD約40～45％。該層未穿透。只分布于4A、6號孔。

2.1.3.5地震動參數(shù)

根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-201*），項目區(qū)地震動峰值加速度值為0.10g，相應(yīng)地震基本裂度為Ⅶ度。2.2流域概況

沂沭泗河流域東臨黃海，西北與黃河接壤，北至沂蒙分水嶺及大汶河流域，南以廢黃河為界，流域面積78900km2，山區(qū)占31％，平原占67％，湖泊占2％。流域內(nèi)有耕地5756萬畝，人口5035萬人，其中城鎮(zhèn)人口840萬人。行政區(qū)劃包括山東省菏澤、濟寧、棗莊、臨沂、日照及江蘇省徐州、淮安、宿遷、連云港等市和河南、安徽兩省的部分地區(qū)。

沂沭泗河流域大致可分為四片：一為沂沭河片，臨沂和大官莊以上面積14500km2，大部分為山丘區(qū)；二為南四湖片，面積31400km2，湖東為山丘區(qū)，湖西為平原區(qū)，洪水經(jīng)南四湖調(diào)蓄后下泄；三為邳蒼片，面積10000km2，是沂、沭、泗各河的洪水走廊，大部分洪水經(jīng)駱馬湖調(diào)蓄后經(jīng)新沂河下泄；四為沂沭河下游片，面積23000km2，大部分為平原區(qū)，由于新沂河、新沭河洪水位高，兩岸低洼，洪澇水大都直接排泄入海。

沂沭泗河水系發(fā)源于沂蒙山區(qū)，由沂河、沭河和泗河組成。沂、沭河自沂蒙山區(qū)平行南下，沂河流經(jīng)山東臨沂至江蘇新沂入駱馬湖。沂河在劉家道口辟有分沂入沭水道，在江風(fēng)口辟有邳蒼分洪道，分別分沂河洪水入沭河和中運河。沭河流至山東大官莊分為新、老沭河，老沭河南流至江蘇沭陽入新沂河，新沭河?xùn)|流經(jīng)石梁河水庫至臨洪口入海，新沭河區(qū)間流域面積2850km2。泗河流入南四湖，匯集沂蒙山西部及湖西平原各支流后，經(jīng)韓莊運河、中運河、駱馬湖、新沂河入海。2.3河道基本情況2.3.1河道概況

韓莊運河是南四湖的主要泄洪通道，是京杭大運河的一段，也是南水北調(diào)東線工程輸水干線之一。韓莊運河上起微山湖出口的韓莊節(jié)制閘，流經(jīng)濟寧市微山縣韓莊鎮(zhèn)、棗莊市嶧城區(qū)和臺兒莊區(qū)，于蘇魯交界處陶溝河口接中運河，全長42.5km，區(qū)間流域面積1828km2。兩岸堤防總長82.5km，其中左堤42.9km，右堤39.6km。沿河處于南北山丘之間，地勢低洼，地面高程從韓莊至省界由36.8m降至24.8m，東西坡降為1/1000～1/5000。

韓莊運河是新中國成立后，利用運河一段增挖和擴挖而成，進(jìn)口建有韓莊節(jié)制閘，下段建有臺兒莊節(jié)制閘和船閘。沂沭泗河洪水東調(diào)南下一期工程中，韓莊運河按20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了治理。

韓莊運河現(xiàn)狀為Ⅲ級航道，1995年京杭運河續(xù)建工程建設(shè)了臺兒莊、萬年閘、老運河3座船閘（Ⅱ級船閘）和萬年節(jié)制閘，目前正在建設(shè)臺兒莊復(fù)線船閘。

韓莊運河是南水北調(diào)東線工程由駱馬湖向下級湖北調(diào)送水的干線之一，南水北調(diào)東線第一期工程輸水規(guī)模125m3/s，設(shè)臺兒莊、萬年閘、韓莊三級泵站。2.3.2水文、氣象特征

工程區(qū)域?qū)倥瘻貛О霛駶櫦撅L(fēng)氣候區(qū)，具有南北過渡性氣候特點，四季分明。夏季受亞熱帶季風(fēng)的影響。據(jù)區(qū)域內(nèi)1951年～201*年降水資料統(tǒng)計，宿遷小王莊，8月12日最大日雨量374.6mm，本區(qū)域多年平均降雨量自北向南為820～920mm，降水主要發(fā)生在6～9月份，多年平均6～9月份降水量占年降水量的70%左右，冬季降雨量僅占年降水量的10%左右。實測資料中最大年降水量為1254.4mm，發(fā)生在1963年；最小年降水量為475mm，發(fā)生在1988年。年降水量的變化幅度較大，豐枯比達(dá)2.64。根據(jù)宿遷閘資料統(tǒng)計分析，多年平均水面蒸發(fā)量為946.3mm。

工程區(qū)域多年平均氣溫為14℃，月平均最高氣溫在7月為28～31.2℃，月平均最低氣溫在1月，為3.5～6.8℃，極端最高氣溫39.8-40.3℃。極端最低氣溫-19.2～-23℃。年平均地溫為16.9℃。

多年平均無霜期200天左右。結(jié)冰一般出現(xiàn)在十一月至次年三月，最大凍土深度為26～28cm，最大岸冰厚度為20cm，積雪厚度為15cm左右。多年平均相對濕度為60%～75%，最大相對濕度在7～8月。

因受季風(fēng)影響，春季多東南風(fēng)，夏季多南風(fēng)，秋季多西風(fēng)，冬季多東北風(fēng)，風(fēng)力最大八級，最大風(fēng)速14.9～24m/s，多年平均風(fēng)速3.1m/s。2.4現(xiàn)有水利工程及其它設(shè)施情況

擬建橋梁地處蘇魯省界地區(qū)，位于省界以上7.995km山東一側(cè)的韓莊運河干河上，橋址附近現(xiàn)有水利工程主要有：1、韓莊運河河道

韓莊運河是南四湖的泄洪通道，是京杭大運河的一段，同時也是南水北調(diào)東線工程主要輸水河道之一，具有防洪、排澇、調(diào)水、航運等綜合利用功能。韓莊運河34+992～36+102段：主河槽北側(cè)是已廢棄的老船閘航道，現(xiàn)為臺兒莊泵站出水渠（在建），北堤與臺兒莊城區(qū)相鄰；主河槽南側(cè)為臺兒莊船閘引航道，航道與主河槽之間的距離在20m～100m左右，并且在臺兒莊大橋下游并入主河槽。東調(diào)南下續(xù)建工程規(guī)劃臺兒莊節(jié)制閘上游河道沿左側(cè)開挖主河槽。

現(xiàn)狀橋址處韓莊運河堤距約755m；河槽（含航道）寬約260m，河底高程約20.8m；兩側(cè)灘地寬約495m，灘面高程約27.08m。目前韓莊運河的防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，橋址附近相應(yīng)設(shè)計行洪流量4400m3/s。2、韓莊運河堤防

韓莊運河堤防為2級堤防，是東調(diào)南下一期工程，在原有堤防基礎(chǔ)上加高培厚而成的，堤頂高程為韓莊運河設(shè)計洪水位加2.0～3.0m超高，堤頂寬8m，邊坡1：3。

擬建橋址處現(xiàn)狀堤防堤頂高程左堤為33.50m，右堤為33.38m，堤頂寬8m，邊坡1：3。3、穿堤建筑物工程

自60年代起，隨著韓莊運河的治理，堤防沿線先后興建了穿堤涵洞42座，其中距離橋址較近的涵洞有閆淺站排澇涵洞（左岸，樁號33+490）、月河西灌溉涵洞（左岸，樁號35+470）、陳莊灌溉涵洞（右岸，樁號34+338）。4、攔河建筑物

韓莊運河干河攔河建筑物有萬年節(jié)制閘、臺兒莊節(jié)制閘兩座。

萬年閘建于1995年，位于韓莊運河中泓樁號19+616處，位于擬建臺兒莊大橋上游15.577km處，結(jié)構(gòu)型式為開敞式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，平板鋼閘門，共10孔，每孔凈寬10m，凈寬共100m，閘底板高程為24.30m。設(shè)計流量（微山湖水位33.3m時泄流流量）1700m3/s，設(shè)計行洪條件下閘址處全斷面行洪流量3600m3/s。

臺兒莊閘建于1972年，位于韓莊運河中泓樁號36+102處，位于擬建臺兒莊大橋下游0.909km處，結(jié)構(gòu)型式為開敞式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，共10孔，每孔凈寬7m，凈寬共70m，閘總長83.14m，閘底板高程20.20m。設(shè)計流量（微山湖水位33.3m時泄流流量）201*m3/s，設(shè)計行洪條件下閘址處全斷面行洪流量4300m3/s。上游正常通航水位25.3m，下游正常通航水位20.3m。

現(xiàn)狀上述兩攔河閘已滿足20年一遇防洪要求。5、臺兒莊二線船閘

臺兒莊二線船閘位于臺兒莊閘南側(cè)300m，建成于1995年，樁號為36+593，位于擬建橋梁下游1.4km處。該船閘為Ⅱ級，建設(shè)規(guī)模為230m×23m×5m（船閘有效長度×寬度×檻上水深），設(shè)計年通過能力為2100萬t。6、臺兒莊復(fù)線船閘

臺兒莊復(fù)線船閘位于二線船閘南側(cè)100m，樁號為36+593，位于擬建橋梁下游1.4km處。該船閘為Ⅱ級，建設(shè)規(guī)模為230m×23m×5m（船閘有效長度×閘室凈寬×檻上水深），設(shè)計年通過能力為2200萬t。目前該船閘正在建設(shè)中。7、臺兒莊泵站

臺兒莊泵站位于臺兒莊閘北側(cè)350m，樁號為36+102，位于擬建橋梁下游0.909km處，是南水北調(diào)東線工程的組成部分。泵站一期工程設(shè)計規(guī)模125m3/s，調(diào)水設(shè)計水位站上25.09m，站下20.56m；最低水位站上24.8m，站下19.5m；最高水位站上25.5m，站下22.5m（泵站水位均為進(jìn)、出水池水位）。目前該泵站正在建設(shè)中。2.5水利規(guī)劃及實施安排

擬建橋梁位于韓莊運河干河上，與該防洪評價相關(guān)的水利規(guī)劃主要是“實施規(guī)劃”和《南水北調(diào)東線工程規(guī)劃》（201*年修訂），相關(guān)聯(lián)的水利工程建設(shè)項目是沂沭泗河洪水東調(diào)南下續(xù)建工程韓莊運河、中運河及駱馬湖堤防工程（簡稱“韓中駱”工程），南水北調(diào)東線第一期工程臺兒莊泵站工程。2.5.1韓中駱工程

韓中駱工程主要是擴挖韓莊運河、中運河干河，加固干河和支流回水段堤防，新建、加固和改建穿堤建筑物，擴建干河攔河建筑物，建設(shè)必要的管護設(shè)施，使防洪保護區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)由現(xiàn)狀的20年一遇提高到50年一遇。

韓中駱工程于201*年9月編制完成了可研報告，201*年國家發(fā)改委以發(fā)改農(nóng)經(jīng)［201*］922號文對該報告進(jìn)行了批復(fù)。

韓中駱工程的總體初步設(shè)計報告于201*年11月編制完成，201*年10月，國家發(fā)改委以發(fā)投資［201*］2875號文對韓中駱工程初步設(shè)計概算進(jìn)行核定，201*年12月，水利部以水總［201*］519號文批復(fù)了韓中駱工程總體初設(shè)報告。

韓中駱工程中，與擬建臺兒莊大橋直接相關(guān)的是韓莊運河（湖口～臺兒莊）段工程。根據(jù)《韓莊運河、中運河及駱馬湖堤防工程可研報告（修訂）》（以下簡稱“韓中駱可研報告”），韓莊運河（湖口～臺兒莊）段續(xù)建規(guī)劃建設(shè)內(nèi)容為：韓莊閘上喇叭口擴挖、干流河道擴挖、萬年節(jié)制閘擴建、臺兒莊節(jié)制閘擴建、新建曹莊公路橋、新建防汛交通橋、新建張莊涵洞、拆除重建越河?xùn)|涵洞和運北7條支流復(fù)堤及其影響處理。（1）韓莊閘上喇叭口擴挖

韓莊閘上喇叭口工程設(shè)計范圍為湖口至韓莊閘閘前鋪蓋，長796.0m。東調(diào)南下一期工程中喇叭口已完成了閘中心線北岸擴挖工程，續(xù)建工程完成南岸開挖。為防止水流對河岸的沖刷，對喇叭口南岸及裹頭進(jìn)行漿砌石護坡。（2）干流河道擴挖

干河韓莊閘下至9km開挖2+630～3+150及4+325～4+750兩段尾工，并與上下游平順連接；9km～36+102（臺兒莊節(jié)制閘上）按設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)拓寬河槽（原河底高程不變），9km～19+616（萬年閘）段河槽擴寬至200m，19+616～36+102段河槽擴寬至130m；加高培厚局部干流堤段。橋址處堤防已滿足50年一遇防洪要求，河道沿北側(cè)主河槽擴挖至130m寬，邊坡1：3，底高程20.80m，擴挖河道范圍在14�！�19＃橋墩之間。

經(jīng)國家批復(fù)，韓中駱工程已于201*年11月開工建設(shè)，根據(jù)已經(jīng)批復(fù)的韓中駱工程施工進(jìn)度安排，橋址處河道工程安排在第二年11月至第三年5月施工。（3）萬年節(jié)制閘擴建

萬年節(jié)制閘在現(xiàn)狀萬年節(jié)制閘右岸擴建4孔，每孔凈寬10m，總擴孔凈寬40m。擴建后，萬年節(jié)制閘處全斷面滿足泄洪4600m3/s要求。（4）臺兒莊節(jié)制閘擴建

臺兒莊節(jié)制閘在現(xiàn)狀臺兒莊節(jié)制閘左岸擴建3孔，每孔凈寬10m，總擴孔凈寬30m。擴建后，臺兒莊節(jié)制閘處全斷面滿足泄洪5400m3/s要求。（5）新建曹莊公路橋

為方便當(dāng)?shù)厝罕娚�產(chǎn)生活，改善韓莊運河兩岸交通條件，在韓莊運河（樁號9+188）處新建曹莊公路橋，設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)為公路-Ⅱ級。（6）防汛交通橋

為滿足南閘村群眾撤退需要，在伊家河入韓莊運河處新建南閘村防汛交通橋。為滿足防汛搶險要求，方便群眾生產(chǎn)、生活，在韓莊運河北岸一支溝、二支溝和陰平沙河的入運河口處，新建跨支流防汛交通橋3座。

防汛交通橋設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)為公路-Ⅱ級車道荷載效應(yīng)的0.8倍。（7）新建張莊涵洞

為解決韓莊運河以南，小新河以北的三角區(qū)域（面積3.7km2）的澇水出路，規(guī)劃在韓莊運河右堤（樁號37+850）新建張莊涵洞，設(shè)計流量5.8m3/s。（8）拆除重建越河?xùn)|涵洞

位于韓莊運河左堤（樁號37+170）上的越河?xùn)|涵洞損毀嚴(yán)重，安全檢測認(rèn)為該涵洞已不能安全運行。規(guī)劃按原標(biāo)準(zhǔn)、原規(guī)模和原功能拆除重建。（9）運北7條支流復(fù)堤及其影響處理

韓莊運河北岸共有8條支流，分別是一支溝、二支溝、陰平沙河、魏家溝、三支溝、四支溝、大沙河分洪道、大沙河，除大沙河分洪道外，其余支溝采取支流復(fù)堤的方法封閉。維修加固26座支流復(fù)堤范圍內(nèi)的穿堤涵洞。擴建一支溝、陰平沙河和四支溝3座溝口跌水。2.5.2臺兒莊泵站工程

臺兒莊泵站工程是南水北調(diào)東線第一期工程的第7級泵站，位于駱馬湖～南四湖區(qū)間，是山東省韓莊運河段工程的組成部分，主要任務(wù)是從駱馬湖或中運河抽水通過韓莊運河向北輸送，以滿足南水北調(diào)東線工程向北調(diào)水的任務(wù)，實現(xiàn)梯級調(diào)水目標(biāo)。臺兒莊泵站工程于201*年10月編制完成了可研報告，201*年12月可研報告通過了中咨公司的評估。201*年6月，國家發(fā)改委以《國家發(fā)展改革委〈關(guān)于南水北調(diào)東線韓莊運河工程可行性研究報告〉的批復(fù)》（發(fā)改農(nóng)經(jīng)［201*］1107號）批復(fù)了臺兒莊泵站可行性研究報告。

臺兒莊泵站工程于201*年3月編制完成了初設(shè)報告，201*年4月經(jīng)水規(guī)總院審查，于201*年6月完成了初設(shè)報告補充材料。201*年10月，國家發(fā)改委以《國家發(fā)展改革委關(guān)于核定南水北調(diào)東線一期工程韓莊運河段臺兒莊泵站工程、水資源控制工程初步設(shè)計概算的通知》（發(fā)改投資［201*］2291號）核定了臺兒莊泵站工程投資。201*年11月，水利部以《關(guān)于南水北調(diào)東線第一期工程臺兒莊泵站工程初步設(shè)計、韓莊運河段水資源控制工程初步設(shè)計的批復(fù)》（水總［201*］522號）文批復(fù)了臺兒莊泵站工程設(shè)計。南水北調(diào)一期臺兒莊泵站工程于201*年10月開工建設(shè)，計劃總工期30個月。根據(jù)《南水北調(diào)東線工程規(guī)劃》（201*年修訂），第三期工程規(guī)劃擴大韓莊運河輸水能力，增建臺兒莊二站（75m3/s）。3

河道演變

3.1河道歷史演變概況

韓莊運河的前身是河的一段。河始挖于1593年（明萬歷二十一年），“求通泄之途于微山湖東”。但當(dāng)時所挖河槽淺窄，不能通航。

1599年至1601年（明萬歷二十七年至二十九年），為實現(xiàn)“開河通漕舟”，“于微山湖開支河通西柳莊，下接韓莊四十五里，并循韓莊故道鑿良城、候遷及挑萬莊、下合河、沂河至董家口入黃河”，又“建巨梁橋石閘，德勝、萬年、萬家莊各草閘”。但河槽淺，“江浙、湖廣糧船重大，難以通航”。

1604年至1605年（明萬歷三十二年至三十三年），在已挖河河槽的基礎(chǔ)上加寬浚深，上起夏鎮(zhèn)李家港，經(jīng)韓莊至口，匯河、河、沂河諸水，于直河口入黃河，全長130km。并有德勝、六里、張莊、萬年、丁廟、頓莊、候遷、臺莊8閘節(jié)制水流，以利通航。

清代為保漕運，對韓莊段河進(jìn)行過多次疏浚治理。1855年（清咸豐五年）黃河北徙奪大清河后，山東運河則以黃河為界分為南、北運河，從此，航運日趨衰落，至1900年（清光緒二十六年）漕運廢止。此后，運河失修，韓莊段河嚴(yán)重淤塞，排洪能力下降，兩岸屢遭洪澇災(zāi)害。

1947年3月～1948年1月，徐州南運河復(fù)堤工程處對韓莊至臺兒莊河段進(jìn)行復(fù)堤，標(biāo)準(zhǔn)低。

中華人民共和國成立后，對韓莊運河干流進(jìn)行5次治理。

第一次，1957～1962年，由濟寧專區(qū)韓莊運河治理工程指揮部，按韓莊出口（包括韓莊閘、老運河閘和伊家河閘，下同）最大泄量800m3/s組織施工。1957年3～6月完成下游土城至黃林莊3.5km河段挖河筑堤。當(dāng)年冬季又完成老運河堵壩，然后干流全線施工：湖口至八里溝在老運河南開挖新河；八里溝至巨梁橋段沿老河兩岸擴挖；巨梁橋至頓莊閘段沿老河南岸開挖河槽；福興莊以下2km裁彎取直；臺兒莊鎮(zhèn)段取直另開新河。12月底冬季工程結(jié)束，1959年5月底前又修筑中段24km堤防。1960年開挖韓莊閘上下游河道。1962年3月～4月底，開挖韓莊閘下至老運河入口段。這一次工程完工后，韓莊出口的泄洪能力，當(dāng)微山湖水位33.30m時，達(dá)到800m3/s。共完成土石方1250.8萬m3。第二次，1963～1966年，按微山湖水位33.30m時，韓莊出口下泄1000m3/s的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，擴大治理。共完成土石方1740.8萬m3。

第三次，1972～1977年，按微山湖水位33.30m時，韓莊出口下泄2500m3/s的標(biāo)準(zhǔn)再次進(jìn)行擴大治理。后因國民經(jīng)濟調(diào)整，工程停緩建，僅完成了韓莊閘下至9k段河道開挖，實際泄流能力，微山湖水位33.30m時，韓莊出口下泄1300m3/s。第四次，1991年江淮大水后，根據(jù)國務(wù)院治淮會議精神，按沂沭泗河洪水東調(diào)南下20年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)，即微山湖水位33.30m時，韓莊出口下泄1900m3/s，排洪4000m3/s的標(biāo)準(zhǔn)再次進(jìn)行擴大治理，工程于20世紀(jì)90年代全部建成。本次治理中，韓莊閘～9k段設(shè)計河底寬200m，除樁號2+630～3+150及4+325～4+750兩河段尚存土埂外，基本滿足續(xù)建規(guī)劃要求；9k～萬年閘節(jié)制閘段河底高程24.30m，底寬120m；萬年節(jié)制閘～臺兒莊節(jié)制閘段，河底高程20.80m，底寬104m。

第五次，201*年9月，中水淮河工程有限責(zé)任公司編制了“實施規(guī)劃”，提出續(xù)建工程按50年一遇標(biāo)準(zhǔn)擴大南下通道，根據(jù)南四湖洪水調(diào)算要求，按微山湖水位33.30m韓莊出口下泄2300m3/s，行洪5000～5400m3/s擴大韓莊運河，目前該項工程正在實施。本期工程切除韓莊閘下～9+000段的2段土埂，土埂分別位于左側(cè)設(shè)計樁號2+630～3+150和4+325～4+750處，河道底寬按上下游河道底寬平順連接；9+000～18+000段道開挖底寬至200m，邊坡1：2；18+000～21+500段河道開挖底寬萬年閘以上為200m，萬年閘以下為130m，邊坡1：2；21+500～33+000段河道開挖底寬130m，邊坡22+500～27+000段1：2，27+000～33+000段1：3；33+000～34+992段河道開挖底寬130m，邊坡1：3；34+992～36+102段河道開挖底寬至130m，邊坡1：3。3.2河道近期演變分析

韓莊運河是新中國成立后在韓莊至蘇、魯邊界，利用運河一段增挖和擴挖而成，是一條人工河道，經(jīng)過多次大規(guī)模治理，拓寬了河槽，對彎曲河道進(jìn)行裁彎取直。通過東調(diào)南下一期工程的治理，基本理順了河線，河道流勢趨于穩(wěn)定，東調(diào)南下一期工程實施以來的實際情況表明，橋位處河線順直，河床基本沒有橫向擺動，主河槽沖淤相對平衡。3.3河道演變趨勢分析

擬建臺兒莊大橋位于韓莊運河（湖口～臺兒莊）段河道，樁號為35+193，橋址上下游河面開闊，河線順直，流勢穩(wěn)定。

根據(jù)橋梁設(shè)計單位提交的地質(zhì)資料，橋址處表層土主要為亞粘土，見鐵錳質(zhì)浸染，含姜石，局部富集，平均厚度為5.68m。橋址段地質(zhì)條件較好，沖淤相對平衡。4

防洪評價計算4.1水文分析計算

水文分析計算內(nèi)容包括橋址斷面處韓莊運河防洪標(biāo)準(zhǔn)下的洪水位和流量。主要依據(jù)流域防洪規(guī)劃、相關(guān)水文水位站長系列水文資料等進(jìn)行推算，并參照“韓中駱可研報告”的水位、流量成果，加以合理性分析后確定。4.1.1設(shè)計洪水

1980年淮委會同蘇、魯兩省對沂沭泗流域設(shè)計洪水進(jìn)行了全面系統(tǒng)地分析、計算，提出了《沂沭泗流域駱馬湖以上設(shè)計洪水報告》。其成果通過了水利部審查，并應(yīng)用于沂沭泗流域規(guī)劃。

南四湖地區(qū)1953年后才有較完整的水文資料，1951、1952年僅個別測站有斷續(xù)的水位記載及少量流量、雨量觀測資料，調(diào)查的歷史洪水有1703、1730、1921、1926、1931、1937年（其中1703、1730年僅能做定性分析）。4.1.1.1洪量計算

洪量計算采用水量平衡和流量合成兩種方法計算，通過綜合分析確定。（1）水量平衡法

采用公式Ｑ理想＝Ｑ出流＋∑Ｗ蓄／△ｔ－∑Ｑ外計算。其中：Ｑ理想：進(jìn)湖理想流量；Ｑ出流：實測出湖流量；∑Ｗ蓄：包括南四湖內(nèi)、水庫、濱湖、洼地等蓄量變量之和；∑Ｑ外：包括引黃灌溉退水、大汶河來水。

南四湖湖內(nèi)蓄水1965年以前分為南陽、獨昭、微山三個湖區(qū)計算，1966年以后分為上級湖和下級湖計算，并考慮湖區(qū)容積曲線的變更。（2）流量合成法

將南四湖地區(qū)分成湖西、湖東、湖面三片分別計算入湖洪水過程，三者之和即為南四湖地區(qū)天然洪水過程。湖西分為梁濟運河、洙趙新河、萬福河、東魚河、復(fù)興河和豐沛地區(qū)等六片計算，采用雨量資料，通過降雨徑流關(guān)系推求洪量。湖東各河由測站理想流量過程，經(jīng)面積、雨量比修正計算各河的入湖水量。湖面采用降雨減蒸發(fā)乘湖面面積推求洪量，當(dāng)出現(xiàn)負(fù)值時，按零值處理。

兩種方法由于受邊界條件影響，均有一定誤差，通過對兩方法計算成果的綜合分析，參照歷年洪澇情況及不同洪量間的協(xié)調(diào)，合理選用。4.1.1.2洪量系列的選定及頻率計算

主要依據(jù)1951年以來七天、十五天、三十天的洪量系列。據(jù)分析，1730年為1703年以來最大洪水，洪水重現(xiàn)期定為272年一遇（1703～1974年），1703、1957年洪水的重現(xiàn)期為136年及91年一遇。

南四湖地區(qū)設(shè)計洪量成果見表4.1。

表4.1南四湖設(shè)計洪量成果表重現(xiàn)期（年）七天洪量(億m3)十五天洪量(億m3)三十天洪量(億m3)2044.27180.65056.690.610310066.1105.9120.5201*5.5121.213850088.1141.2161100097.156.417810000128.7206.7235

1957年實測66.8106.3114均值1727.331CV0.80.80.8CS/CV2.52.52.5

4.1.1.3韓莊運河行洪流量、水位

根據(jù)沂沭泗河洪水東調(diào)南下近期工程總體設(shè)計《南下工程總體設(shè)計報告》，韓莊運河20年一遇設(shè)計流量為：韓莊閘下～伊家河口為4000m3/s，伊家河口～省界為4400m3/s；臺兒莊閘上洪水位為30.05m。

根據(jù)“實施規(guī)劃”和《韓莊運河、中運河及駱馬湖堤防工程總體初步設(shè)計報告》，韓莊運河50年一遇設(shè)計行洪規(guī)模：韓莊閘～老運河口為4100m3/s，老運河口～嶧城大沙河口為4600m3/s，嶧城大沙河口～伊家河口為5000m3/s，伊家河口～省界為5400m3/s。韓莊運河50年一遇設(shè)計行洪流量及水位見表4.2。

表4.2韓莊運河（50年一遇）設(shè)計行洪流量、水位表樁號位置

行洪流量（m3/s）行洪水位（m）0+852

韓莊節(jié)制閘下410035.893+760老運河口35.4600

19+616萬年閘

32.92/32.87

30+173嶧城大沙河

31.445000

34+790伊家河入口30.45400

35+176

老臺兒莊大橋

30.30/30.2536+102

臺兒莊節(jié)制閘

30.04/29.924.1.2水利計算

4.1.2.1河道邊界條件

20年一遇洪水采用現(xiàn)狀河道斷面，50年一遇及100年一遇洪水采用韓中駱工程規(guī)劃河道斷面進(jìn)行分析計算。

4.1.2.2橋址處行洪流量、水位

擬建臺兒莊大橋位于韓莊運河（湖口～臺兒莊）段河道，樁號為35+193，故采用韓莊運河河道設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)作為橋址處流量、水位的計算基礎(chǔ)。

根據(jù)沂沭泗河洪水東調(diào)南下近期工程總體設(shè)計《南下工程總體設(shè)計報告》，橋址處20年一遇設(shè)計流量為4400m3/s；根據(jù)“實施規(guī)劃”的成果，橋址處50年一遇行洪流量為5400m3/s；根據(jù)調(diào)洪演算，韓莊運河100年一遇行洪流量為6000m3/s。

擬建橋梁位于距老臺兒莊大橋下游3m處，根據(jù)“實施規(guī)劃”及“韓中駱可研報告”中成果，老橋橋址處現(xiàn)狀河道斷面20年一遇洪水位為30.25m，規(guī)劃河道斷面50年一遇和100年一遇洪水位分別為30.25m、30.85m。

橋梁跨越處中運河主槽糙率0.025、灘地糙率0.04。橋址處行洪流量、水位見表4.3。

表4.3橋址斷面處相關(guān)水文計算成果表橋名樁號

洪水標(biāo)準(zhǔn)（年）

最大行洪流量（m3/s）橋址水位（m）備注

臺兒莊大橋35+19320年一遇440030.25現(xiàn)狀斷面

50年一遇540030.25規(guī)劃斷面

100年一遇600030.85規(guī)劃斷面

4.2壅水分析計算

由于建橋后橋墩減少了河道過水面積，引起阻水，橋墩擋水時水流受到壓縮，水流的能量損失，從而使得橋前水位升高而引起壅水。根據(jù)《公路橋位勘測設(shè)計規(guī)范》（JTJ062-91），橋前最大壅水高度采用下式計算：

式中：△Z橋前最大壅水高度（m）；

η系數(shù)，由《公路橋位勘測設(shè)計規(guī)范》表8.4.1-2，取0.05；斷面平均流速，m/s；橋下平均流速，m/s。壅水影響長度采用下式計算：

式中：L壅水曲線長度，m；I水面比降。擬建橋梁最大壅水高度及壅水曲線長度計算成果見表4.6。

表4.4η值表灘地流量與設(shè)計流量的比值（％）50η0.050.070.10.15

表4.5設(shè)計洪水

河灘流量（m3/s）主槽流量（m3/s）比值(%)η

20年一遇267717235.70.05

50年一遇310922915.50.05

100年一遇369123095.60.05

表4.6序號項目單位規(guī)劃斷面現(xiàn)狀斷面

100年一遇

壅水計算部分參數(shù)橋梁壅水計算成果表50年一遇20年一遇1

設(shè)計流量Qpm3/s6000540044002

設(shè)計水位m30.8530.2530.253

水流與橋墩夾角α°9090904

橋下原斷面面積m23612319330895

阻水面積m21981731736

建橋后斷面面積ωjm23414302029167

減少面積占總面積比%5.55.45.8

斷面平均流速m/s1.661.691.429

壅水系數(shù)η0.050.050.0510

水面比降I0

0.000270.000330.0002411

橋前最大壅水高度m0.020.020.01212

總壅水曲線長度m148121100

4.3沖刷分析計算

4.3.1沖刷計算公式及取值

建橋后，由于橋墩阻水，改變了水流流態(tài)，減少了有效過水面積，致使橋下流速增大，水流挾沙能力增強，橋梁周圍的水流在河床面附近形成淘刷旋渦，引起河床的一般沖刷和和局部沖刷。

一般沖刷是指河流上修建橋梁，橋墩及橋臺等結(jié)構(gòu)物侵占過流斷面，壓縮過流寬度，引起橋下斷面水流的單寬流量增大，水流挾沙能力增大，引起橋址斷面附近河床垂向沖刷。局部沖刷是指橋墩周圍渦旋流產(chǎn)生的沖刷。水流受到橋墩的阻擋，水面向上彎曲，一定水深以下水流傾斜向下，在床面處形成橫軸環(huán)狀渦旋帶，繞墩水流在橋墩兩側(cè)形成立軸渦旋。墩周泥沙被渦旋流卷起，由墩側(cè)水流挾帶至下游落淤，墩周形成局部沖刷坑。

根據(jù)《公路橋位勘測設(shè)計規(guī)范》推薦的計算公式，對橋址處現(xiàn)狀河道20年一遇、規(guī)劃河道50年一遇及100年一遇洪水情況下引起的沖刷做了分析計算。根據(jù)地質(zhì)資料，①層亞粘土：棕色，軟塑，切面較光滑，粘性稍差，見鐵錳質(zhì)浸染，含姜石，局部富集。場區(qū)普遍分布，厚度：1.80～10.90m，平均5.68m；層底標(biāo)高：18.20～25.00m，平均20.51m；層底埋深：1.80～11.50m，平均6.13m。因而，一般沖刷與局部沖刷都采用粘性土公式進(jìn)行計算。計算時對灘地和河槽分別分析計算。

一般沖刷和和局部沖刷的沖刷深度與過流條件、河道斷面、河床土壤特性等因素有關(guān)。1、粘性土河床沖刷a、河槽部分

式中hp橋下一般沖刷后的最大水深，m；A單寬流量集中系數(shù)；

Qc河槽部分通過的設(shè)計流量，m3/s；IL液限指數(shù)；

Bc橋下河槽部分橋孔過水凈寬，m；hmc河槽最大水深，m；hc河槽平均水深，m；b、河灘部分

c、對于粘性土的橋下局部沖刷，按以下公式計算：

當(dāng)hp/B1≥2.5hb=0.83×Kζ×B10.6×IL1.25×v

當(dāng)hp/B1＜2.5hb=0.55×Kζ×B10.6×hp0.1×IL1.0×v式中Kζ墩型系數(shù)

B1橋墩計算寬度，m

v一般沖刷后墩前行近流速，m/s4.3.2河道沖刷計算結(jié)果

經(jīng)計算，其結(jié)果見表4.7。

表4.7橋址斷面沖刷計算成果表洪水頻率現(xiàn)狀河道規(guī)劃河道

20年一遇50年一遇100年一遇

行洪流量（m3/s）440054006000

水位（m）30.2530.2530.85河底高程(m)主槽20.8020.8020.灘地26.0826.0826.08一般沖刷沖刷線高程（m）主槽20.8020.8020.80灘地26.0826.0826.08

沖刷深度（m）主槽不沖刷不沖刷不沖刷灘地不沖刷不沖刷不沖刷局部沖刷沖刷線高程（m）主槽20.4120.4020.41灘地25.8825.6825.沖刷深度（m）主槽0.390.400.39灘地0.200.400.21

計算成果顯示，在遭遇20年一遇、50年一遇和100年一遇洪水時，河槽和灘地均不發(fā)生沖刷，僅橋墩局部有沖刷現(xiàn)象，最大局部沖刷深度為0.40m。5

防洪綜合評價

5.1與有關(guān)規(guī)劃的關(guān)系及影響分析

擬建臺兒莊大橋位于韓莊運河35+193處，橋址處河道兩岸堤距寬約755m，涉及的水利規(guī)劃為“實施規(guī)劃”和《南水北調(diào)東線工程規(guī)劃》。

擬建橋梁位于南水北調(diào)東線工程規(guī)劃的臺兒莊泵站上游0.909km，橋梁工程的實施基本不影響南水北調(diào)東線工程的實施，同時，由于南水北調(diào)東線一期工程利用橋址段主河槽輸水，橋梁建設(shè)不影響南水北調(diào)東線一期工程的調(diào)度運用。

擬建臺兒莊大橋工程采用與堤防平交的方式跨越韓莊運河，對水利規(guī)劃的影響主要有兩方面。一方面，根據(jù)“實施規(guī)劃”，橋址處韓莊運河防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，河道不滿足規(guī)劃要求，需按防洪要求擴挖，橋址處河道主槽將擴挖至130m寬，河底高程20.80m，橋梁14＃～19＃橋墩在河道擴挖范圍之內(nèi)。經(jīng)國家批復(fù)，韓中駱工程已于201*年11月開工建設(shè)，根據(jù)已經(jīng)批復(fù)的韓中駱工程施工進(jìn)度安排，橋址處河道工程安排在第二年11月至第三年5月施工，橋梁施工影響到韓中駱工程的實施，同時河道擴挖對橋梁的安全也有影響。因此，建議橋址處河道擴挖由橋梁建設(shè)單位嚴(yán)格按韓中駱工程總體初設(shè)報告確定的標(biāo)準(zhǔn)組織實施，實施范圍為新橋下游50m至老橋上游50m。另一方面，擬建橋梁兩側(cè)橋臺與現(xiàn)狀堤防采用錐坡防護接石砌護堤方式，橋梁工程的實施侵占了堤防斷面，對堤防有影響，需要采取補救措施。5.2與現(xiàn)有防洪標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)技術(shù)和管理要求的適應(yīng)性分析

本次評價的臺兒莊大橋按100年一遇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，而韓莊運河現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，目前東調(diào)南下工程正按50年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)實施。故橋梁設(shè)計的防洪標(biāo)準(zhǔn)高于現(xiàn)有及規(guī)劃河道防洪標(biāo)準(zhǔn)，符合防洪要求。

根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：橋梁、渡槽、管道等跨堤建筑物、構(gòu)筑物，其支墩不應(yīng)布置在堤身設(shè)計斷面以內(nèi)。當(dāng)需要布置在堤身背水坡時，必須滿足堤身設(shè)計抗滑和滲流穩(wěn)定的要求。橋梁設(shè)計方案中兩側(cè)橋臺布置在堤防迎水坡，對堤防的安全有影響，不符合規(guī)范要求。

擬建橋梁兩側(cè)橋臺與韓莊運河堤頂防汛道路平交，汛期對防汛有一定影響。防汛時本工程與抗洪搶險行車通道有一定的干擾，可以通過采用臨時交通管制等措施來完成抗洪搶險的需要。

根據(jù)《中華人民共和國河道管理條例》，在堤防和護堤地，禁止建房、放牧、開渠、打井、挖窖、葬墳、曬糧、存放物料、開采地下資源、進(jìn)行考古發(fā)掘以及開展集市貿(mào)易活動。橋臺工程的設(shè)計和施工要嚴(yán)格按照《堤防工程設(shè)計規(guī)范》、《堤防工程施工規(guī)范》的要求進(jìn)行設(shè)計、施工，護坡寬度和型式滿足現(xiàn)有防洪標(biāo)準(zhǔn)的要求。根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》（GB50139201*）第5.2.1條，水上過河建筑物軸線的法線方向與水流方向的夾角不宜大于50，擬建橋梁軸線的法線方向與水流方向一致，夾角為00，因此符合要求。

5.3對行洪安全的影響分析

臺兒莊大橋的建設(shè)對河道行洪安全的影響分為施工期和運行期影響。5.3.1施工期

根據(jù)橋梁設(shè)計報告，本工程建設(shè)周期為15個月（201*年8月開工，201*年10月建成）。根據(jù)施工流程，對河道行洪不利的環(huán)節(jié)主要有灌注樁和橋墩施工、搭設(shè)施工平臺、設(shè)置圍堰、錐坡施工等。以上環(huán)節(jié)都在河道或灘地上進(jìn)行，施工過程中的土石方、施工機械都將占用河道或灘地，因此，從河道行洪安全和工程建設(shè)本身安全考慮，以上施工環(huán)節(jié)應(yīng)安排在非汛期進(jìn)行。根據(jù)施工進(jìn)度，橋梁主橋下部結(jié)構(gòu)及引橋樁基墩臺施工安排在非汛期進(jìn)行，因此，對行洪沒有影響。

橋梁施工中會產(chǎn)生一些棄土，施工單位應(yīng)及時將棄土運至河道主管部門指定地點，禁止堆放在灘地或河道內(nèi)。

橋梁施工及生活用水需要打井，井布置灘地上，為保證堤防安全，井點位置距大堤堤腳距離不得小于20m。

施工完成后，應(yīng)對棄土棄渣完全清除，并恢復(fù)河道原貌，這樣基本不會對行洪造成影響。5.3.2運行期

擬建臺兒莊大橋的橋墩軸線與水流方向一致。從壅水高度分析，韓莊運河50年一遇和100年一遇行洪時擬建橋梁最大壅水高度均為0.02m，壅水曲線長度分別為121m、148m，橋梁阻水不很明顯。根據(jù)“實施規(guī)劃”，在橋址處規(guī)劃預(yù)留了0.05m橋梁壅高，擬建橋梁對河道的行洪能力影響有限。5.4對河勢穩(wěn)定的影響分析

在河道上修建橋梁后，橋下水流受橋墩的阻壅作用，河道中單寬流量增加，局部水面比降和流速增大，導(dǎo)致河床產(chǎn)生一般沖刷；同時由于橋墩阻水，水流結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，水流受阻后部分動能轉(zhuǎn)化為位能，墩前兩側(cè)發(fā)生水流集中現(xiàn)象，引起動能增加，導(dǎo)致橋墩周圍出現(xiàn)局部沖刷。

根據(jù)橋梁沖刷計算分析，在規(guī)劃河道斷面下，遇50年一遇及100年一遇洪水時，河道主槽和灘地一般沖刷深度均為0m，最大局部沖刷深度為0.40m。沖刷深度不大，對河勢穩(wěn)定影響較小。

5.5對現(xiàn)有防洪工程的影響分析

韓莊運河現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，目前東調(diào)南下工程正按50年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)實施。擬建橋址處堤防已滿足50年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)，河道需擴挖。橋梁設(shè)計方案中兩側(cè)橋臺從堤防迎水側(cè)堤身向背水側(cè)布置，橋梁建成通車產(chǎn)生的震動對現(xiàn)狀堤防的穩(wěn)定將產(chǎn)生一定的影響。建議設(shè)計單位根據(jù)車流量和最大車載進(jìn)行堤防的抗滑穩(wěn)定性計算，并提出補救加固措施。擬建橋梁上游15.577km處為萬年節(jié)制閘，下游0.909km處為臺兒莊節(jié)制閘，距離橋址較遠(yuǎn)，影響較小。

5.6對防洪搶險的影響分析

東調(diào)南下續(xù)建工程“實施規(guī)劃”中，韓莊運河堤頂防汛道路全線貫通，是防汛搶險和工程管理的重要通道。擬建臺兒莊大橋與防汛道路平交，對防汛搶險和日常工程管理有一定的影響。5.7對第三人合法水事權(quán)益的影響分析

擬建橋梁所在韓莊運河河段內(nèi)共有42座穿堤涵洞，其中40座為排澇涵洞，2座為灌溉涵洞。距離橋址2.0km以內(nèi)的排澇涵洞為閆淺站涵洞（左岸，樁號33+490），位于擬建橋梁上游1.703km處，在壅水影響范圍之外，因此沒有影響。

正在建設(shè)的臺兒莊復(fù)線船閘及臺兒莊泵站分別位于擬建橋梁下游1.4km和0.909km處，橋梁的建設(shè)對上述工程沒有影響。5.8洪水對工程的影響分析5.8.1橋梁的洪水標(biāo)準(zhǔn)是否適當(dāng)

擬建臺兒莊大橋的洪水防御標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，韓莊運河堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，滿足設(shè)計規(guī)范要求。

由于韓莊運河現(xiàn)狀為Ⅲ級航道，最高通航水位為20年一遇洪水位。擬建臺兒莊大橋按最高通航水位加7.0m凈空高度確定橋梁梁底高程，按照《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》（GB50139－201*）規(guī)定，Ⅲ級航道凈高不應(yīng)小于10.0m，因此擬建橋梁通航凈高不符合《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》的要求，且橋梁設(shè)計采用的最高通航水位為30.14m，低于橋址處20年一遇設(shè)計洪水位。

根據(jù)專家評審意見，橋梁業(yè)主應(yīng)就橋梁梁底高程、最高通航水位等問題取得航運主管部門的認(rèn)可，據(jù)此，棗莊市航運管理局在《關(guān)于棗徐線臺兒莊大橋擴建工程建設(shè)的復(fù)函》（附后）中對此進(jìn)行了確認(rèn)：“臺兒莊大橋在京杭運河棗莊段臺兒莊船閘上游跨越航道，凈高應(yīng)在最高通航水位以上并不小于7.0米，其通航孔凈寬不小于70米，此處的最高通航水位為29.94米（廢黃河高程系）”。5.8.2沖刷對橋梁的影響

根據(jù)沖刷分析計算，在規(guī)劃河道斷面下，遇50年一遇及100年一遇洪水時，河道主槽和灘地一般不沖刷，最大局部沖刷深度為0.40m。橋梁建成后，由于水流的一般沖刷及橋墩阻水引起的局部沖刷，對墩臺基礎(chǔ)有一定的影響，建議橋梁設(shè)計單位根據(jù)沖刷深度，進(jìn)一步復(fù)核墩臺基礎(chǔ)安全埋深，確保橋梁安全。6

防治與補救措施6.1平交道口的設(shè)計

橋梁與防汛通道平交，均設(shè)置了平交道口，左岸平交道路寬7.0m，右岸平交道路寬6.5m，采用瀝青砼路面，瀝青砼厚4cm，下層為17cm厚的水穩(wěn)碎石墊層。堤防內(nèi)側(cè)采用漿砌片石錐坡防護，外側(cè)填土夯實，滿足工程管理及堤頂交通要求。平交道口設(shè)計見附圖五。6.2堤防斷面補償工程

橋梁兩側(cè)橋臺布置在堤身斷面以內(nèi)，占用堤防有效斷面，對堤防防滲抗滑穩(wěn)定有影響，需進(jìn)行斷面加寬補償。迎水坡堤腳距離橋臺約9.0m，因此，在堤防背水坡一側(cè)將堤防按9.0m加寬補償。堤防斷面補償示意圖見圖6.1。補償措施為在堤防背水坡一側(cè)回填土壓實，加大堤防斷面，加寬堤防與現(xiàn)狀堤防堤頂高程相同，范圍為新橋下游及老橋上游左右岸各50m，橋梁與堤防搭接處加寬9.0m，新橋下游及老橋上游50m處維持原堤防寬度，50m以內(nèi)直線連接，新老橋之間堤防也需按9.0m加寬。根據(jù)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》，堤防回填土壓實度不小于0.92。堤防加寬壓實土方量約4600m3，右堤斷面補償工程布置示意圖見圖6.2。圖6.1堤防斷面補償示意圖

圖6.2右堤斷面補償工程平面布置示意圖（左堤與右堤相同）6.3護坡工程

考慮對河勢穩(wěn)定及對堤防穩(wěn)定的影響，需對堤防迎水坡進(jìn)行護砌，橋址附近岸坡護砌需滿足相關(guān)規(guī)范的要求。因老橋上游50m范圍已經(jīng)護坡，本次對橋址左右岸下游50m范圍及新老橋之間連接段進(jìn)行護坡，堤防坡度為1：3。護坡設(shè)計為10cm砂石墊層，30cm漿砌石，護坡頂高程為31.25m。護坡上部為壓頂，尺寸50cm×40cm；下部設(shè)鎮(zhèn)腳，尺寸為100cm×50cm。臺兒莊大橋護坡工程量見表6.1，設(shè)計斷面示意圖見圖6.3。表6.1護坡工程量估算表漿砌石工程量（m3）701

砂石墊層工程量（m3）121

圖6.3護坡設(shè)計斷面示意圖7

結(jié)論與建議7.1結(jié)論

綜上所述，臺兒莊大橋建成后，橋梁墩臺減少有效過水面積，使橋前水位壅高，有一定的阻水作用，對河道的整體行洪有不利影響；受橋墩的阻壅作用，河道水流流速加大，加重了對河床的沖刷，對河道行洪、岸坡穩(wěn)定會造成一定的影響；橋臺施工及橋梁運行對堤防的穩(wěn)定也有一定的影響。綜合評價如下：

（1）擬建臺兒莊大橋工程建設(shè)符合有關(guān)水利規(guī)劃的總體要求和整治目標(biāo)，但該工程對東調(diào)南下續(xù)建工程規(guī)劃的實施會增加一定難度；

（2）擬建橋址處干河行洪主槽將擴挖至130m寬，河底高程20.80m，橋梁14�！�19＃橋墩在河道擴挖范圍之內(nèi)，對河道工程的實施有影響；

（3）橋梁兩側(cè)橋臺布置在堤身，施工期及運行期對堤防穩(wěn)定都有不利影響，不符合《堤防工程設(shè)計規(guī)范》要求；

（4）橋梁墩臺布置在河道過水?dāng)嗝鎯?nèi)，造成阻水，使橋前水位壅高，且有一定的回水長度，對河道局部水流產(chǎn)生一定的影響，對河道的整體行洪會帶來影響，但影響不大。根據(jù)沖刷分析計算，主槽一般不沖刷，墩臺局部沖刷較小，與現(xiàn)狀相比基本沒有變化；

（5）橋梁建成后，由于車載量加大，對堤防及現(xiàn)有堤頂防汛道路有一定的影響；（6）橋梁通航凈高、最高通航水位滿足航運規(guī)劃要求。7.2建議

（1）建議橋梁設(shè)計部門按本報告提供的流量、水位成果，復(fù)核橋梁樁基承載力和橋梁墩臺基底的安全埋深；

（2）橋梁的建設(shè)對干河河道擴挖施工有影響，建議新橋下游50m至老橋上游50m范圍內(nèi)河道擴挖由橋梁建設(shè)部門實施，擴挖河道產(chǎn)生的棄土堆放在堤防背水側(cè)。橋梁14�！�19＃橋墩在河道擴挖范圍內(nèi)，建議橋梁設(shè)計部門復(fù)核橋墩安全埋深；

（3）擬建橋梁兩側(cè)橋臺布置在堤防迎水坡，對堤防穩(wěn)定有影響，不符合相關(guān)規(guī)范要求，建議設(shè)計單位根據(jù)道路的最大車載進(jìn)行堤防的抗滑穩(wěn)定性計算，必須采取補救措施。

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