嘉陵江航道岸标工程技术研究

王超

摘 要：嘉陵江河口至草街段航道按一类航标配布类别配标，针对嘉陵江航道助航设施效能发挥、通航安全保障为背景展开研究，从嘉陵江航道岸标塔标结构设计、岸标维护道路及设标平台结构设计角度出发，有针对性地探讨嘉陵江岸标工程建设技术，为类似航道岸标工程建设提供借鉴。

关键词：嘉陵江;航道;岸标工程

中图分类号：U612 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）22-0117-03

Research on Coastal Standard Engineering

Technology of Jialing River Channel

WANG Chao

Abstract： The channel of Jialing river estuary to cao-jie section is assigned according to a class of navigation mark， and the study was carried out on the background of the efficiency of navigation AIDS and navigation safety guarantee of jialing river channel. This paper discussed the construction technology of Jianling river shore standard， and provided reference for similar waterway shore standard construction.

Keywords： Jialing River;channel;shore mark project

嘉陵江是长江上游重要的航电梯级渠化河流，是重庆市“一干兩支”高等级航道的重要组成部分。目前，河口至利泽段达到Ⅲ级航道标准，满足1 000t级船舶通航要求。

在嘉陵江航道建设中，航道部门进行了草街至河口段的航标、交通安全标牌、航行水尺、航道维护基地码头及船艇等建设。其中，共配布航标182座，采用了5.5m升降式杆形岸标和10m浮标[1]。由于航标使用年限较长，加之受上游航电枢纽泄洪和三峡库岸变动、库尾泥沙淤积等因素影响，部分岸标已存在不同程度的损坏;同时，由于目前的航道条件较建设时已有一定变化，使得部分航标的助航效能不太理想，如重点标位处的杆形岸标视觉效果不明显等。为满足嘉陵江航运发展需求，进一步增强航标助航效能、保障水上交通安全，对嘉陵江航道岸标工程建设技术开展研究。

1 嘉陵江航道概况及岸标现状

1.1 嘉陵江航道概况

嘉陵江是长江上游左岸的一条主要支流，发源于陕西省凤县东北的秦岭山脉，经阳平关流入四川省，至重庆主城汇入长江，干流全长1 119km，流域面积159 800km2。嘉陵江在黄帽沱进入重庆，渝境内航道里程达172km，为其中下游段，河道蜿蜒曲折，岸线参差不齐。重庆市北碚区有温塘峡谷、观音峡谷河段，谷窄弯曲，两岸谷壁陡立，岸坡多由层里破碎节理发育的石灰岩构成[2]。

嘉陵江干流航道规划有17级梯级，其中重庆境内有草街和利泽2个航电枢纽，草街航电枢纽位于嘉陵江河口以上约69km处。该枢纽于2010年4月建成并开始蓄水，2012年5月完成终期蓄水阶段验收。与此同时，长江三峡实施175m试验性蓄水，作为长江一级支流的嘉陵江下游55km河段也受到了库区回水影响。随着草街下游河段航道整治的陆续开展以及枢纽上游河段的渠化，嘉陵江下段航道条件发生根本性改变，草街库尾航道整治工程实施后，利泽至河口段140km航道将全面达到Ⅲ航道标准。

草街枢纽工程水库具有日、周调节功能。枢纽水库采用分界流量运行方式，水库平、枯期（11月～次年4月）水位在正常蓄水位（203m）和死水位（202m）之间变化，电站进行日、周调节运行，并考虑到草街水电站下游约60km河段没有渠化，草街电站承担航运基流327m3/s（基荷出力6.8万kW）;为控制水库泥沙淤积型态，减少水库淹没损失，汛期（5月～10月），当入库流量小于6 000m3/s时，电站维持正常蓄水位运行;当入库流量大于6 000m3/s、小于15 000m3/s时，水库水位降至排沙运行水位200m运行;当入库流量大于15 000m3/s，电站停机，水库敞泄冲沙[3]。

嘉陵江中下游河段地貌因受地质构造和岩性的制约，多为低山、丘陵，海拔185～1 284.2m，地形走势为东、北、西三面较高，南部较低。河段地貌大致分为平行岭谷和平缓丘陵两大类型：东南边缘之华蓥山区为平等岭谷地形，分布面积359km2，占幅员面积的15.5%;西北部广大地区属川中丘陵盆地，为平缓丘陵地型，分布面积1 997.21km2，占幅员面积的84.5%。

1.2 岸标现状

嘉陵江河口至草街段航道按一类航标配布类别进行配标，其中5.5m升降式杆形岸标19座。杆形岸标作为重点吊向示位标，主要设置于水土至草街间的峡谷河段，即观音峡（嘉陵江航道里程49～56km）和温塘峡（嘉陵江航道里程61～65km）。

上述航标中的岸标建成并运行距今已近10年，部分标体材质已出现老化现象。此外，草街航电枢纽泄洪、三峡库区水位消涨等因素引起的库岸变动、泥沙淤积等现象还造成下游部分岸标出现不同程度的损坏。历年来，嘉陵江汛期经历的高洪水位，部分设置高程稍低的航标更是在洪水中被冲毁流失。同时，受嘉陵江草街下游航道水位变动频繁影响，出于航道维护管理的需要，部分标位采取在岸坡平台、凸嘴或石梁上直接放置标体和标灯的方式设置岸标，即简易的锥形或罐形平台标。由于设标的平台高程较低、标体矮小等因素进一步削弱了其助航效能，在视距不太好的白天难以被船舶快速识别，夜间灯光也容易被周围草木遮挡[4]。

2 嘉陵江航道岸标工程建设设计思路

嘉陵江航道岸标工程建设设计思路需要遵循以下原则：一是充分考虑嘉陵江航道条件和船舶航行特点，科学合理地标示出安全、经济、便于船舶航行的航道;二是在现有航标配布基础上对部分助航效能差、不利于船舶驾引人员观察的岸标进行调整改造，优化为突出醒目、视觉效果好、有较强地形适应能力的岸标形式，改善通航环境;三是兼顾航标维护管理工作需要，尽量减少维护工作量;四是节约建设成本，减少占地补偿费用。

根据嘉陵江河口至草街段岸坡土质情况、水位变幅情况、航道条件情况和上游航电枢纽对航道条件的影响，针对具备设置永久性岸标条件的标位实施杆标或塔标，以提高岸标助航效能;塔标结构形式拟采用10m铝合金塔标，有利于减少土建施工，加快建设进度。对于不具备设置永久性岸标条件的标位，在保留原设标形式的情况下完善设标平台、岸标维护道路，以方便航标维护工作的开展。

2.1 塔标结构设计

设计采用10m组合式铝合金塔标结构形式。铝合金塔标结构自重轻，对地基承载力要求低;采用工厂加工、成品购置和现场组装的方式建设，具有土建施工内容少、安装快捷、建设周期短的特点。该塔标自上而下由顶标及标灯、组合式铝合金塔身和混凝土基座三部分构成。

2.1.1 基座。塔标塔形基座采用C25混凝土浇筑。标准基座的尺寸为直径2.8m的圆台形，地面以上高度1.0m，地面以下埋深根据标位处的地质情况而定，对土质地基埋深应不小于1.5m，且要求持力层地基承载力不小于150kPa，基座下铺设20cm厚碎石垫层。对于岩质地基（较完整的岩石、地基承载力不小于300kPa）要求基座嵌入岩层深度不小于0.5m，并采用砂浆锚杆基础，即在基座范围内的整平岩面上均布12根砂浆锚杆，锚杆钻孔深度不小于1.5m，钻孔直径100mm，预埋锚筋Φ25（Ⅱ级螺纹钢），并采用M30砂浆灌孔。待砂浆锚杆基础达到75%的凝固强度后，再浇筑混凝土基座，砂浆锚杆的锚筋弯锚入基座长度不小于800mm[5]。

为提高塔标外观效果，基座顶面及表面设计采用100mm×100mm外墙砖粘贴。标准基座不分左右岸贴砖颜色全部为白色;为保护航标设施及考虑到安全警示，所有塔标基座的侧面均应用油漆喷涂“航道设施、法律保护、登高危险、严禁攀爬”的警示标语。

2.1.2 塔身。塔标采用10m组合式铝合金塔身，其材质为防锈铝合金（LF21），总高度10m，分别由围栏节、上锥节、中节、门节和下锥节组成，节间通过法兰和不锈钢螺栓连接。上锥节顶部设安装维护平台，平台直径1.8m，中节直径1m，内设不锈钢爬梯。下锥节安装在混凝土基座上，通过预埋在基座内的地脚螺杆连接。塔体外表面根据航标涂色要求分节喷涂黑白（左岸）或红白（右岸）相间的氟碳漆纹路。塔体具体技术规格如下：

型号：LD-1-10;主体直径×高：1 000mm×10.0m;材质：LF21（防锈铝）;筒体壁厚：8mm;法兰厚度：16mm;角撑厚度：10mm;连接螺栓：M16（不锈钢）;基础螺栓：24-M20×870;栏杆形式：圆筒开孔式。

2.1.3 顶标及标灯。岸标类型均为侧面标志，左岸顶标为锥形标体，尺寸为底宽1.2m、高1.2m，标体颜色为白色;右岸顶标为罐形标体，尺寸为底直径0.8m、高1.2m，标体颜色为红色。顶标标体采用不锈钢骨架和条板组合而成，表面粘贴超强级反光膜以增强助航效能。

顶标标体安装在塔顶平台的三角架上，并通过法兰连接。三脚架高1.5m，为铝合金角钢焊制并固定在塔顶平台上。

塔标的航标灯器采用155型太阳能一体化航标灯（电池容量120AH），并将其安装在塔身顶部围栏节的灯板上。灯板由与塔体相同材质的铝合金板制成，并焊制在围栏节的靠航道侧方向。

2.2 维护道路及设标平台结构设计

嘉陵江河口至草街段配布的岸标均位于峡谷河段，山势陡峭、杂草丛生，为方便岸标的设置及日常维护，应建设相应的维护道路。

2.2.1 维护道路布置。岸标维护道路建设分两种类型：塔标的岸标和仍保留平台标的岸标标位。第一类标位在高水位处设置有固定塔形岸标，航标不随水位变化而移设;岸标维护道路从低水位时最近的靠船登陆点沿自然岸坡向岸标标位处布置修建。对于第二类标位，在布置维护道路时除修建低水位到高水位的梯道外，还需要根据常年水位变化和航标移设情况分别修建低、中、高三级设标平台，以满足不同水位期航标设置和维护的需要。

2.2.2 维护道路结构。岸标维护道路采用C25現浇梯道结构形式，宽度1.0m，楼梯踏步根据实际地形调整，宽250～500mm，高100～200mm，表面拉毛防滑。标路地基基本为石质，为保障标路的整体稳定性和防止水毁现象发生，现浇标路内铺设Φ10钢筋网并采用Φ25螺纹钢插筋与岩石锚固连接，插筋纵横向间距1m，同时浇筑梯道前，岩石基面应凿毛或开凿成台阶段。

平台标设标平台与维护道路连接，平台尺寸为2.0m×2.0m，混凝土面层厚度0.3m，同样铺设钢筋网和插筋锚固与岩体上。

3 结论与展望

3.1 结论

嘉陵江河口至草街段航道，通航船舶大型化趋势明显。随着船舶数量和吨位不断增加，对助航设施效能要求越来越高，嘉陵江航道岸标工程技术的研究对航道标准化、规范化建设将起到关键作用。相对于简易的锥形或罐形平台标，塔标具有更好的可视效果，更优良的助航性能。同时，岸标维护道路的规范设计和修建，为工作人员提供安全便捷的维护通道，有效减少了航道维护人员在进行岸标维护时可能产生的风险隐患。

3.2 展望

嘉陵江航道岸标工程技术研究中，缺少对航道及周边生态环境的分析，无法验证该类技术对周边生态环境的影响。因此，在今后研究进程中，应加大岸标工程建设技术生态环境影响研究，以满足绿色生态航道建设要求。

参考文献：

[1]王在高.内河航道和航标管理与维护中存在问题及改进措施[J].河北工程技术高等专科学校学报，2017（2）：43-46.

[2]李琳.论新型内河航标[J].珠江水运，2014（12）：86-87.

[3]魏大全.浅析影响水运工程施工质量的因素[J].科学技术创新，2019（3）：133-134.

[4]朱科.交通部发布《内河航道维护技术规范》[J].珠江水运，1994（11）：33.

[5]殷缶，梅深.《航道整治工程施工规范》2017年施行[J].水道港口，2016（6）：666.