本文摘要：在天津西青區我們會看到交叉建筑物，交叉建筑物指的是渠道或溝道互為交叉，谷口、河流、高地時采用的輸水建筑物，下面主要介紹關于天津市西青區交叉建筑物的建筑論文。 摘要：天津市西青區西大洼排水河與豐產河兩條河道承擔著區域排澇及溝通調劑的功能，同時
在天津西青區我們會看到交叉建筑物，交叉建筑物指的是渠道或溝道互為交叉，谷口、河流、高地時采用的輸水建筑物，下面主要介紹關于天津市西青區交叉建筑物的建筑論文。
摘要：天津市西青區西大洼排水河與豐產河兩條河道承擔著區域排澇及溝通調劑的功能，同時豐產河兼有再生水輸送的用途，因此兩河道既需要立交穿越又需要有平交連通。本文介紹了兩河道交叉處的穿越與連通建筑物的設計與布置，可供類似工程借鑒。
關鍵詞：排澇;河道交叉;穿越;連通
1. 工程概況
西大洼排水河與豐產河交匯于天津市西青區。根據《天津市排澇總體規劃》，西大洼小區澇水由西大洼排水河匯集后排除，排入豐產河的澇水有中心城區外環河系統西南部分澇水及西青區西大洼小區部分澇水。另外，根據《天津市“十二五”再生水利用規劃》，豐產河還是再生水輸送的主要河道之一。因此，豐產河具有排澇及輸水的雙重功能。豐產河設計流量為20m3/s，河道上口寬約40m，兩河道交叉處既需要再生水輸送時豐產河獨立流通又需要防汛排澇時互相連通調劑。
兩河道原狀為立交交叉，西大洼排水河通過5孔1.5×1.5m倒虹吸穿越豐產河，過流能力約為14m3/s。該倒虹吸建于上世紀五十年代，年久失修，存在安全隱患，另外隨著西大洼排水河清淤工程完工后西大洼排水河的排瀝規模的加大，清淤后河道交叉處西大洼排水河設計流量約70m3/s，原倒虹吸規模已不能滿足其排瀝要求，形成排水瓶頸。
2. 設計條件概述
西青區地處海河流域下游，地貌屬海積沖積平原類型，區域地勢低洼，地面坡降很小，由西北略向東南傾斜。境內自然河流與人工河道縱橫交織，西大洼排水河與豐產河相交，西大洼排水河流向近南北，豐產河流向近東西，兩條河常年有水，微地貌單元為河床，無灘地，在場地地表局部地段分布有雜填土，地面高程一般為3.50～3.89m，局部起伏較大。區域降水量的年際變化很大，多年平均降水量586.1 mm，降雨主要集中在7月上旬至8月下旬，汛期降水約占全年降水量的75.6 %。
西大洼排水河北起南運河北斜泵站，南至獨流減河寬河泵站，河道全長13.32km。豐產河西起南運河宣家院閘，東至津港運河王蘭莊閘，河道全長19.5km。為了滿足區域排水要求，改善水生態環境，美化區內道路及河道，提高人民群眾的生活質量，2008年和2009年分別對西大洼排水河和豐產河進行了清淤治理，治理后西大洼河道流量為20m3/s～82.20m3/s，豐產河河道流量為20m3/s。
3.建筑物布置方案比選
3.1 比選方案布置
原西大洼排水河通過5孔1.5×1.5m倒虹吸穿越豐產河，過流能力約為14m3/s。河道清淤治理后交叉處西大洼排水河設計流量約70m3/s，原倒虹吸規模已滿足不了汛期的除澇要求，形成排水瓶頸，給防汛排澇帶來很大壓力，且已年久失修，存在安全隱患。為了更好的利用水資源，滿足當地排澇及灌溉需求，對原倒虹進行改造是非常必要的。
豐產河與西大洼排水河交叉處豐產河設計河底高程為-1.25m，西大洼排水河河底高程為-1.85m，排澇水位為2.50m。針對現狀情況及河道排澇與輸水的運用要求，對比分析了三個方案分述如下：
方案一：拆除原西大洼排水河穿越豐產河倒虹吸，恢復西大洼排水河河道。新建豐產河穿越西大洼排水河倒虹吸，緊鄰豐產河倒虹吸出口北側新建西大洼連通閘，溝通豐產河與西大洼排水河。由于兩條河道交叉關系的改變，對河道交叉位置的地形地貌改變較大，為滿足西大洼排水河兩岸當地百姓出行交通的需要，需要在豐產河倒虹吸北側新建交通橋一座。
方案二：對原西大洼排水河穿越豐產河倒虹吸在原址拆除重建，擴大規模以滿足新的排澇需求。倒虹吸西側新建西大洼連通閘，溝通西大洼排水河與豐產河。河道立交關系不變，不影響原交通需要
方案三：拆除原西大洼排水河穿越豐產河倒虹吸，恢復西大洼排水河河道，原立交河道改為平交。為實現排澇與輸水運用要求，在原倒虹吸南北兩側各新建節制閘一座，在原倒虹吸東、西兩側各新建穿堤涵閘一座，通過開關閘門實現河道的單獨輸水與連通排澇。閘上交通橋滿足當地百姓出行需要。
各方案建筑物平面布置示意簡圖見圖1：
3.2方案比選分析
豐產河穿越西大洼排水河倒虹吸設計流量20m3/s，西大洼排水河穿越豐產河倒虹吸設計流量70m3/s。方案三節制閘設計流量70m3/s，穿堤涵閘設計流量20m3/s。按流量估算，方案一豐產河倒虹吸箱涵為3孔2.4×2.4m，方案二西大洼倒虹吸箱涵為5孔3.8×3.8m，連通閘為2孔2.0×2.0m，方案三節制閘為5孔(單孔凈寬4m)，穿堤涵閘箱涵為3孔2.4×2.4m。
根據規劃，豐產河是再生水輸送的主要河道之一，為實現河道功能，方案三的河道平交方案運用較復雜，增加了工程管理維護難度。方案一和方案二相比較，連通閘規模相同，方案二因西大洼排水河的設計流量較大，倒虹吸尺寸規模相對較大，方案一倒虹吸尺寸較小，但需新建交通橋一座。比較分析之下，方案一工程投資略低，且該方案建筑物結合地形布置比較緊湊，可減少開挖回填，節約土地，新建交通橋也可改善原有的交通條件。本著經濟節約、施工易行和方便群眾的要求，推薦建筑物布置采用方案一。
4. 建筑物結構設計
4.1倒虹吸設計
豐產河倒虹吸由進口漸變段、進口閘室段、上游斜管段、河底平管段、下游斜管段、出口閘室段、出口漸變段組成。豐產河為雙向運用，水流方向不定，為方便論述，以由東往西作為豐產河的水流方向。
進口漸變段長15m，底寬8m，底高程-1.25m，采用鋼筋混凝土護底、預制混凝土板護坡，岸坡與上游河道相接采用鋼筋混凝土圓弧翼墻。進口閘室段總長12m，閘室長6.0m，底板頂高程-1.25m，進口設攔污柵，預留檢修門槽一道;閘室后洞身斷面為3孔2.4×2.4m箱涵，進口設胸墻。上游斜管段、河底平管段與下游斜管段均為鋼筋混凝土箱涵結構，尺寸為3孔2.4×2.4m，上游斜管段底板頂高程-1.25～-6.25m，坡比1：4;河底平管段底板頂高程-6.25m;下游斜管段底板頂高程-6.25～-1.25m，坡比1：4。出口閘室段總長12m，閘室長6.0m，北側邊墩與連通閘閘室邊墩緊貼。底板頂高程-1.25m，出口同樣設攔污柵，預留檢修門槽一道。出口漸變段長15m，底高程-1.25m，北側為西大洼連通閘進水池，南側采用鋼筋混凝土護底、預制混凝土板護砌，與下游河道相接采用鋼筋混凝土圓弧翼墻。
4.2連通閘設計
按照西青區的排澇規劃及排水運用情況，豐產河排入西大洼排水河的流量為6 m3/s，因此新建西大洼連通閘設計流量6 m3/s。連通閘上游豐產河排澇水位2.60m，下游西大洼排水河排澇水位2.50m。
西大洼連通閘為穿堤涵閘，采用兩孔2.0×2.0m鋼筋混凝土箱涵結構，進口緊貼豐產河倒虹吸出口閘室，涵閘中心線與豐產河河道中心線平行。西大洼連通閘由進口閘室段、穿堤箱涵段、出口漸變段組成。
進口閘室段總長12.0m，閘室長6.0m，底板頂高程-1.25m，設1.7×2.0m鑄鐵閘門兩扇，閘前設攔污柵。墩頂設排架柱和機架橋，機架橋上設100kN手電兩用啟閉機兩臺。穿堤箱涵段長10.0m，為鋼筋混凝土箱涵結構，洞身尺寸為2孔2.0×2.0m，底板頂高程-1.25m。出口漸變段長9.7m，采用鋼筋混凝土“U”型槽與現狀西大洼排水河堤坡及河底銜接，“U”型槽邊墻頂高程由2.25m漸變到-1.85m，底板頂高程由-1.25m漸變到-1.85m。
5.小結
本文介紹了天津市西青區西大洼排水河與豐產河兩條河道交叉處的立交穿越與平交連通建筑物的工程平面布置方案比選以及結構設計內容。根據規劃，豐產河屬于典型的排澇與輸水雙重功能的河道，與西大洼排水河交叉處既要連通西大洼排水河調劑排除汛期澇水，又要穿越西大洼獨立輸送再生水。交叉建筑物的布置要從長遠角度考慮，實現河道規劃功能目標，并因地制宜，結合地形與各方面需要統籌布置，達到工程布局合理、施工簡便易行、投資經濟節約的目的。
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