2008年杭州京杭运河沟通钱塘江第二通道可行性报告

京杭运河沟通钱塘江第二通道 下沙路大桥工程 预可行性研究报告 1 目 录 1 概 述 . 1 1.1 项目名称 . 错误 !未定义书签。 1.2 建设单位 . 错误 !未定义书签。 1.3 建设单位概况 . 错误 !未定义书签。 1.4 项目背景 . 1 1.5 编制依据和 采用的规范 . 2 2 现状评价及建设必要性分析 . 4 2.1 项目地区的社会经济状况 . 4 2.2 既有下沙路道路现状 . 5 2.3 八堡船闸规划总体方案 . 6 2.4 八堡排涝泵站规划总体方案 . 8 2.5 下沙路大桥建设的必要性 . 8 3 自然条件和地质构造 .11 3.1 地形地貌 .11 3.2 气象 .11 3.3 水文、河流 . 12 3.4 泥沙、风浪 . 14 3.5 地质构造 . 14 3.6 区域地层岩性 . 15 3.7 场地地震效应 . 15 4 技术标准及建设规模 . 16 4.1 技术标准 . 16 4.2 建设规模 . 17 5 工程建设方案 . 18 5.1 工程建设条件 . 18 2 5.2 工程方案 . 19 5.3 管线工程 . 30 5.4 建设用地与拆迁 . 31 6 投资估算及经济评价 . 32 6.1 编制内容 . 32 6.2 编制依据 . 32 6.3 人工、材料、机械费单价 . 32 6.4 其它费用的计算依据及说明 . 33 6.5 投资估算 . 33 6.6 资金筹措 . 36 6.7 经济评价 . 36 7 结论与建议 . 37 7.1 结论 . 37 7.2 问题与建议 . 37 8 附图 . 1 1 概 述 1.1 项目背景 下沙路大桥 位于杭州主城区与下沙副城之间的八堡村与杨公村交界处，桥梁跨越八堡船闸的下游引航道，是 京杭运河二通道的配套子项目 。 京杭运河 是我国 南北交通大动脉 ， 沟通 海河 、 黄河 、 淮河 、 长江 、钱塘江五大水系。 目前通航的 京杭运河浙江段长约 100km，穿越太湖和钱塘江之间的杭嘉湖平原水网地区，连接嘉兴、湖州、杭州三市 ， 通过杭州的三堡船闸与钱塘江沟通。京杭运河 （ 北星桥三堡船闸 段） 为五级 通航 标准，但桥梁通航净高基本上为 4.5m，个别桥梁 的净空仅为 4.2m，因而成了通航瓶颈。 在国家的 内河航运规划 中， 京杭运河 是“十一五 ” 期间重点建设的国家干线航道，浙境段 按 内河三级航道标准 规划 。 为此，依据浙江省交通设计研究院编制的 京杭运河（浙江段）三级航道整治工程 的预可行性研究报告及项目建议书，需要在 余杭与桐 乡交界处往南新辟 “ 京杭运河沟通钱塘江第二通道 ”。该通道 沿杭州与嘉兴边界穿 320 国道、沪杭铁路、沪杭高速公路、杭浦高速公路、杭州绕城公路、德胜路 、下沙路 ，终于八堡进入钱塘江 。 拟建的下沙路大桥需要跨越八堡船闸在钱塘江侧的下游引航道以及船闸西侧规划中的 八堡排涝泵站 。下沙路大桥所在桥位即为目前已建成通车的城市主干道下沙路。 下沙 路是连接余杭组团 主城 下沙副城的快速通道重要组成部分，以通过性交通流为主 ，道路 路基 宽度为 62m，两侧绿带 各 宽 18m。 下沙路大桥的尽早建成，对于促进京杭运河二通道和八堡船闸的建设，有利于缓 解 京杭运河运量的快速增长和 航道通过能力不相适应的矛盾，从根本上 解决京杭运河 在杭州市河段的通航瓶颈 问题 等方面具有重要作用。 为此，于 2008 年 6 月 24 日，我院承接了杭州市港航管理局委托的京杭运河二通道下沙路大桥工程项目建议书和工程可行性研究报告的编制任务。 图 1-1 下沙 路大桥工程地理位置 图 1.2 编制依据 和采用的规范 1) 京杭运河（浙江段）三级航道整治工程 预可行性研究报告 2) 京杭运河（浙江段）三级航道整治工程项目建议书 3) 九堡大桥工程初步设计提供的互通平面布置图 4) 城市道路设计规范（ CJJ 37-90） 5) 城市道路和建筑物无障碍设计规范（ JGJ 50-2001） 6) 道路交通标志和标线（ GB 5768-1999） 7) 城市公共交通站、场、厂设计规范（ CJJ 15-87） 8) 室外排水设计规范（ GB 50014-2006） 9) 城市工程管线综合规划规范（ GB50289-98） 10) 给水排水工程管道结构设计规范（ GB50332-2002） 11) 燃气管道工程设计规范（ GB 50251-94） 12) 城市道路照明设计标准（ CJJ 45-91） 13) 给水排水工程构筑物结构设计规范（ GB50069-2002） 14) 城市桥梁设计准则（ CJJ11-93） 15) 城市桥梁设计荷载标准（ CJJ77-98） 16) 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范（ JTG D62-2004） 17) 公路桥涵地基与基础设计规范（ JTG D63-2007） 18) 公路桥涵设计通用规范（ JTG D60-2004） 19) 公路沥青路面设计规范（ JTG D50-2002） 20) 公路路基设计规范（ JTG D30-2004） 21) 城市容貌标准 (CJ/T 12-1999)。 2 现状评价及 建设必要性 分析 2.1 项目地区的社会经济状况 杭州是 浙江省政治、经济、文化中心，也是全国 15 个副省级城市之一，是长江三角洲重要的中心城市，是距上海最近的省会城市，杭州是国家重点旅游风景区，素有 “ 人间天堂 ” 的美称， “ 东方明珠 ” 西湖就坐落在城西。 “ 三面云山一面城 “ ，湖光山色，美不胜收，是中国十大风景名胜之一。杭州历史悠久，是华夏文明的发祥地之一。从良渚文化起源，杭州文化已有 5000 多年历史，杭州是五代吴越和南宋建都地，由此，杭州成为中国历史文化名城和七大古都之一。杭州 是 长江三角洲南翼的经济重镇，投资环境十分优越。 2006 年杭州国内生产总值达 3441.5 亿元，经济 总量位居全国省会城市 前列 。 拟建的下沙路大桥工程行政属地为下沙新城。在 杭州市新一轮城市总体规划将下沙确定为杭州大都市三大副城之一 ， 位于杭州东部、钱塘江下游，处于杭州湾的南部位置 。 规划到 2020 年，下沙新城的人口规模达到 60 万 70万 ， 是一个能够提供和杭州城市中心区相似品质生活方式的同核城市。 1993 年 4月经国务院批准成立的国家级开发区 杭州经济技术开发区， 目前的 行政管辖面积 104.7 平方公里，辖区人口 30 万。 图 2-1 下沙新城鸟瞰图 近 些 年来， 下沙新城的 工业经济以年均 30%以上的速度增长， 形成了电子信息、生物医药、机械制造、食品饮料四大主导产业。 2006 年，开发区完成工业总产值 1113.4 亿元，外贸出口 71.11 亿美元，综合经济实力位居全国国家级开发区第十二位。到 2006 年底，开发区已吸引 32个国家和地区的 404 家外商投资企业，其中列入全球 500 强的 31家跨国公司投资创办了 50个项目。 下沙新城 拥有省内规模最大的高教园区，占地 10.91 平方公里，现有 14 所大学、 16 万在校大学生，知识精英高度集聚，文化氛围浓郁。 目前的下沙新城 正在加快由“建区”向“造城”、由依江发展向跨江发展的战略转移 ， 深入实 施“工业兴区、科教强区、环境立区”三大战略。制定“主攻江东、决战江北”三年行动计划，加快打造“国际先进制造业基地、新世纪大学科技城、花园式生态型城市副中心”，增加副城的核心竞争力。 2.2 既有 下沙路 道路 现状 下沙路建成 于 2000 年，每天高峰期的流量已趋饱和，由于过往车辆过多，不少路段已出现破损，亟需更换维修。 为改善交通、美化城市、提升城市品位，加快推进开发区的城市化进程 ， 2007 年下沙经济技术开发区的城市建设发展中心对道路进行的重新改造 。改造内容包括道路路面原有混凝土路面进行注浆加固处理、加铺沥青、辅道贯 通、交叉口拓宽渠化、规划道路路口预留、交通标志标线增设及补全、局部景观工程的改造等。此次道路改造将侧石抬高 5cm，绿化带宽度及现状绿化种植物保持不变；部分交叉口进行调整时，移去部分绿化。 图 2-2 既有 下沙路实景图 整治完成后的下沙路主线为双向 6 车道，设计时速 60km/h。道路全宽 98m,路基宽度为 62m。整个现状的道路横断面 布置如下： 10.0m的 中央分隔带 +2 12.0m的机动车道 +2 4.5m 的 机非侧分 隔带 +2 7.5m 的 辅道与 非机动车道 +2 2.0m 的人行道 +2 18.0m 的 绿化带 。机动 车道、非机动车道横坡为 1.5%，人行道为 1%。机动车车道和辅道的路面均采用沥青砼路面，人行道采用水泥预制的透水砖。下沙路与周边的路网连接以平交为主，辅道两侧按一定间距设置有公交车站。道路路基下面埋设有大量的管线，包括 给水管道 、 雨水管道 、 污水管道 、 煤气管道 、电力管道 、 通讯管道 等众多管线。 图 2-3 既有下沙路道路横断面布置图 2.3 八堡 船闸 规划总体方案 （ 1） 设计船型、船闸尺度和船闸线数 按照 京杭运河二通道 八堡船闸建设方案 ，八堡 船闸 采用的 船型 为 机动驳和一列式拖带船队，以 850t、 500t 机动驳 和一拖 4 1000t、一拖 6 500t 船队为主，集装箱运输推荐采用 60TEU 和 27TEU 集装箱船。 船闸尺度 要求 能满足设计船队或多条机动驳一次过闸的要求 ， 船闸闸室的基本尺度为 23 310 4.0m。船闸设计水平年取 20 年 ，根据过闸运量预测，预留二线船闸 。 （ 2）通航 设计水位 根据京杭运河钱塘江沟通工程第二通道三闸合一水利专题研究报告和京杭运河二通道出口水域条件及防洪评价研究报告，船闸上、下游的设计通航水位 （ 1985 国家高程基准，下同） 见表 2-1。 船闸上、下游设计水位表 表 2-1 上 下 游 校核水位 设计通航水位 最大 设计水头 高水位 低水位 高水位 低水位 上游（内河） 3.66 2.40 0.60 7.20 下游（钱塘江） 8.30 1.10 7.80 2.70 （ 3）通航净高 船闸上、下闸首的通航净高标准同航道全线一致， 要求在 最高通航水位以上7.0m。 （ 4） 船闸总体布置 二通道在钱塘江出口位置的选择决定了船闸的基本位置。根据二通道线位论证及杭州市城市总体规划，八堡船闸布置在江干区下沙镇八堡村与头格村的交界处，船闸下闸首离钱塘江大堤约 450m，上游引航道包括过渡段长 700m，船闸范围纵向长度约为 1420m。预留二线船闸布置在一线船闸的 东 侧，轴线与一线船闸的轴线相距 150m，船闸管理区设在 一线 船闸的 东 侧，场地宽 120m。 图 2-3 预留八堡船闸位置现状图 船闸主体平面尺度 ： 闸室平面尺度为 310 23m。上、下闸首平面尺度均为30.2 56m，船闸主体沿航道中心线方向长度为 370.4m。上、下游引航道的平面尺度及布置 ： 上游（内河侧）引航道直线段总长度取 500m，下游（外江侧）引航道直线段总长度取 465m。船闸上、下游引航道的宽度 要求能 满足一侧船舶双列，另一侧 船舶单列等候过闸，上下游引航道底宽取 65m。 因上游引航道与航道底宽不等，需设过渡段，上游引航道过渡段 取 150m。船闸下游引航道出口与钱塘江连通，出口处航道中心线与钱塘江航道中心线交角=97.6356，转弯半径 R=500m，船闸两侧挡水线与钱塘江防洪堤平顺连接。上、下游引航道的平面布置采用“直进曲出”的反对称型过闸方式。 2.4 八堡排涝泵站 规划 总体 方案 八堡排涝泵站 布置在船闸西侧 ， 与一线船闸中心距离为 90m。 规划采用泵站装机台数 4 台，水泵型号为 3800ZXQ50-2.73，叶轮直径 3.8m,设计流量 50m3/s,设计扬程 2.73m，平均扬程 2.63m，最大扬程 4.83m，最小扬程 0.74m。 设计泵站枢纽区室外地坪工程 6.00m，室内地坪工程 6.20m。水泵安装高程-0.25m，进水流道内底高程 -5.5m，出水流道内底高程 -4.25m。上游引河底高程-2.50m，底宽 35m；下游出水渠底高程 -1.10m，底宽 40m。 2.5 下沙路大桥 建设 的 必要性 根据 京杭运河二通道的项目建议书对 京杭运河钱塘江沟通货运量以及通过二通道的货运量进行运输发展预测，京杭运河沟通钱塘江的货运量预测值 2012年为 3860 万吨、 2015 年 4650 万吨、 2020 年为 5650 万吨， 2025年 6260 万吨，其中预测通过二通道的货运量 2012 年为 2360 万吨、 2015 年 3150 万吨， 2020 年4150 万吨， 2025 年 4760 万吨 。而目前的既有京杭大运河 通过杭州市河及三堡船闸 的通行能力仅为 1500 万吨 ，已趋于饱和。 建设京杭运河沟通钱塘江第二通道是实现“节能减排”目标，提升京杭运河运输能力的需要。只有充分利用京杭运河，大力发展内河运输，才能节约土地资源、减少交通污染、降低运输成本，促进经济发展。根据浙江省公路、水路发展规划要求，京杭运河沟通钱 塘江二通道是一项规划建设的重要工程，京杭运河沟通钱塘江二通道工程的建设是关系到提升京杭运河以及浙北航道网运输功能的重要工程。 建设京杭运河沟通钱塘江第二通道是构建“综合运输”体系，发挥长三角航 道网综合效益的需要。京杭运河是长三角地区高等级内河航道网的重要组成部分，是浙江省内河航道规划的“十线”之一，规划等级为三级。京杭运河沟通钱塘江第二通道建成后，与所连接的京杭运河、杭申线、钱塘江共同构筑浙北地区内河高等级骨干航道网，将充分发挥我省内河主干航道网水运的网络效应和综合社会效益，实现港口体系现代化、干线航道高等 级化，内河航道形成“北网南线”的布局规划，达到内河航道成网贯通的目标。 建设京杭运河沟通钱塘江第二通道是建设“生态文明”社会，促进杭州市和浙江省经济社会可持续发展的需要。为了把杭州建设成为拥有蓝天、碧水、风景宜人的国际花园城市，京杭运河与钱塘江第二通道的建设将有利于京杭运河市区段的综合整治与保护开发，是创建“新杭州”的有机组成部分，是运河市区段功能提升与空间重组的纽带，是增强和提升运河的自然生态、历史文化、旅游休闲、商贸居住等功能的需要。运河的综合整治与保护开发不同于一般的河流环境整治，而是保护和强化一个历 史文化遗产。京杭运河市区段在新杭州的城市发展规划中将成为标志性区域。京杭运河与钱塘江第二通道的建设，将使古老的大运河焕发青春，为杭州城市规划发展提供了条件。 建设京杭运河沟通钱塘江第二通道是实施“港航强省”战略，率先实现现代化的需要。水路运输在我省综合运输网中的地位至关重要，充分发挥我省浙北地区内河成网的优势。接轨上海，形成与长三角航道网相配套的浙北高等级骨干航道网络，是实施港航强省的基础。京杭运河是国家最重要的内河航道之一，今后杭州及长三角区域内经济的发展将更迅猛并与交通基础设施密切相关，部分物资需由水运 来完成，有些物资的运输因其地理位置决定了必须直接依托京杭运河。 综上所述，开辟京杭运河与钱塘江沟通的第二个通道，符合我省水运发展规划，是适应社会经济可持续发展的需要，是建设“水运强省”的需要，是提升京杭运河运输功能的需要，是满足城市环境保护的需要。京杭运河与钱塘江沟通的第二个通道是“水运强省”的一项重要基础设施，该通道投入营运后，具有显著的社会和经济效益，对实施腹地可持续发展战略将起到日益重要的作用。 京杭运河二通道八堡船闸引航道横穿既有的下沙路，需开挖下沙路的路基。 鉴于目前的下沙路交通量大，是连接下沙副城 与杭州主城的主要通道之一；同时，八堡船闸的建设将迁移下沙路众多的管线。而八堡船闸和下沙路大桥同步施工，势必增加对周边交通和管线运行的影响。为此，作为 京杭运河二通道配套子项目的 下沙路大桥 工程，在八堡船闸的开工建设前，先行立项开工建设是必要和迫切的。该工程的 及早开工建设 ，对于尽早发挥京杭运河二通道的作用具有全局性的意义。 3 自然条件 和地质构造 3.1 地形地貌 下沙路大桥工程的项目位于钱塘江北岸，所在区域的 地貌单元属第四纪冲海相沉积相带 ， 属钱塘江冲积平原，地势极为平坦。地面自然标高为 5.1 5.9 米。 图 3 1 下沙路南侧的钱塘江实景 3.2 气象 设计流域属亚热带季风气候区，四季分明，雨量充沛。每年春末夏初季节，太平洋副热带高压逐渐加强，与北方冷空气相遇，形成静止锋，锋面在流域上空徘徊，易产生笼罩范围大、历时长、总量大的降水过程，俗称梅汛期。夏秋季节，冷空气衰退，受太平洋副热带高压控制，热带风暴和台风活动频繁，其降雨特性表现为来势猛，历时短，雨强大，俗称台汛期。梅雨和台风雨为本地区大洪水的主要成因。根据闸口站 1946 2000 年降水资料统计，实测最大 1 小时降雨量为90.2mm（ 1984 年 8月 22日），最大一日降雨量为 261.0mm（ 1962 年 9 月 5 日），最大三日降雨量为 337.3mm（ 1962 年 9月 4日 6日），最大七日降雨量为 361.1mm（ 1999 年 8月 18 日 8 月 24 日）。 杭州气象站位于东经 120 10 ,北纬 30 14，杭州凤山门馒头山山顶。据该站气象观测资料统计，多年平均气温 16.2，极端最高气温 39.9，极端最低气温 -9.6，多年平均水汽压 16.6hpa，多年平均相对湿度 79%，多年平均 日照时数 1904h。杭州站各项气象特征值见表 3-1。 杭州站地面气候资料统计成果表 表 3-1 月份 项目 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 全年 平均气温 （） 4.0 5.0 9.3 15.5 20.5 24.2 28.5 28.0 23.3 18.0 12.3 6.3 16.2 极端最高气温（） 23.9 28.3 30.4 33.7 36.5 36.8 39.9 39.0 36.5 35.0 29.7 26.5 39.9 极端最低气温 ( ) -8.6 -9.6 -1.9 0.2 9.0 12.8 17.5 18.8 12.0 2.3 -1.6 -6.6 -9.6 平均水汽压(hpa) 6.2 7.0 9.3 13.9 18.9 24.8 30.2 29.8 23.8 16.5 11.2 7.2 16.6 平均相对湿度 (%) 75 78 79 79 79 82 79 80 83 80 76 74 79 平均蒸发量(mm) 45.7 48.2 76.3 109.5 139.5 141.3 214.3 199.1 121.2 99.0 71.2 53.0 1318.2 平均风速 (m/s) 2.3 2.4 2.5 2.4 2.3 2.2 2.4 2.4 2.3 2.2 2.2 2.2 2.3 最大风速(m/s) 及其风向 年份 13.7 NNW 1968 15.0 NNW 1978 15.0 2G 2N 17.0 NNW 1983 16.7 NNE 1981 13.7 NW 1972 14.0 S 1971 23.0 NNW 1988 13.0 ENE 1989 13.0 2G 6N 14.2 NNW 1968 12.7 NNW 1973 23.0 NNW 1988 3.3 水文 、河流 下沙路大桥需跨越拟建京杭运河二通道的八堡船闸，其上游引航道出口与 钱塘江水系 相通。 钱塘江受径流、潮汐特别是涌潮的作用，水文情况与河势非常复杂、特殊。 目前的京杭 运河水系水流平稳，水位稳定，洪水期水流由杭州市区、余杭镇、闲林镇、獐山镇方向流经塘栖，然后转入嘉兴、湖州或自武林头转入德清雷甸方向，枯水期可获得太湖水调节、补充，水流方向由嘉兴、湖州或德清方向流向杭州，常水位期基本无流速，常水位期约占全年的 2/3。据杭州拱宸桥水位站资料，多年平均水位 1.4m，历史最高水位 3.8m，历史最低水位 0.2m。 钱塘江是浙江省最大的河流，发源于安徽省休宁县境内的怀玉山主峰六股尖，行经新安江 水库，在建德市梅城与支流兰江汇合后，再经富春江水库进入河口区，从镇海外游山南北断面注入东海，全长 668km。钱塘江属山区性河流，桐庐以下的 210km 系感潮河段，杭州闸口以下为强潮河段。 径流 ： 钱塘江径流以芦茨埠站（现为富春江电站）为控制站，多年平均流量 977m3/s，多年平均径流量 308 亿 m3。径流年内分配不均匀。自 1960 年建成新安江水库后，对径流的调节起了很大的作用，削减了洪峰流量，同时增大了枯水流量，使径流年内分配趋于均匀。 潮汐：钱塘江河口潮汐为非正规浅海半日潮，一天内两涨两落，大潮期潮波可 达富春江电站大坝以下。 拟建二通道工程水域潮汐在一个月内有两次大、小潮的变化。潮汐年际变化，除与天文因素有关外，还与径流丰枯引起的钱塘江江道地形、沙坎高程高低和尖山河湾主槽走向有关，变化规律大致为：在枯水年，或连续枯水年，江道淤积严重，尖山河湾主槽弯曲走南，河床及沙坎高程高的情况下，潮汐动力条件减弱，潮差小；反之遇丰水年或连续丰水年，江道冲刷，江道主槽走向趋直则潮汐动力条件加强，潮差亦大。拟建工程上游设有七堡长期水文观测站，可代表该工程河段潮汐特征，利用该站资料统计潮汐特征值见表 3-2。 七堡站潮汐特征 表 3-2 平均高潮位 (m) 4.43 最高潮位 (m) 7.94（ 1997.8.19） 平均低潮位 (m) 3.65 最低潮位 (m) 1.22（ 1955.8.24） 平均潮差 (m) 0.69 最大潮差 (m) 4.28（ 2002.9.8） 平均涨潮历时 (h:min) 1:25 平均落潮历时（ h:min） 11:01 注：高程为 1985 国家高程基准，下同。 潮流：钱塘江潮流为往复流，涨潮流历时短，远小于落潮流历时。梅汛期，若富春江电站下泄流量较大，落潮流速大于涨潮流速。富春江流量大于4500m3/s 时，船舶应尽量避免进出引航道。 涌潮：钱塘江涌潮约在尖山河段高阳山尖山一带形成，上溯过程中逐渐增强，至盐官大缺口一带最大，之后强度逐渐减弱。强潮时，涌潮潮头可上溯到闻家堰以上，全程约 90km。 根据 1987 年、 1990 年和 2000 年同潮观测资料，并考虑涌潮高度与潮差的关 系进行估计，二通道出口附近最大涌潮高度的估计值 为 2.5m。涌潮随后的快水测点流速一般为 6 9m/s，最大达 10m/s，持续时间 15 分钟左右。涌潮压力大小与涌潮高度关系密切，根据河口院 1988 年在钱塘江二桥、海宁旧仓和 1968 年在萧山 新湾等地实测的涌潮压力资料，工程附近涌潮高度 2.5m 时，涌潮压力约为50kpa。 3.4 泥沙、风浪 钱塘江流域来沙较少，建库前闸口多年平均输沙量约 796 万 t，建库后多年平均输沙量约 664.7 万 t。钱塘江河口河床淤积的泥沙主要来自海域，钱塘江河口泥沙粒经极细，级配均匀，属无粘性细粉砂。泥沙起动流速很小，沉速相对较大。工程河段泥沙输移，梅汛期径流大，特别是洪水冲刷江道，落潮含沙量大于涨潮含沙量，将泥沙输向下游至尖山以下水域。大潮期涨潮流又将下游大量泥沙带入本河段及上游，造成河床淤高。本河段泥沙一年中就是这样不 断与下游江道包括口外进行泥沙交换。 钱塘江河口受其东南季风影响，属亚热季风区，风向季节性变化明显。冬季以偏北风为主；夏季盛行东南风；春、秋季为过渡期，风向多变。春夏以 SSW 为主，秋冬以 NNW 为主。工程水域波浪主要是当地风形成的。由于工程水域江面较窄 1.5km，波浪较小，百年一遇平均波高只有 0.36m， 10 年一遇 H4%波高仅 0.51m。 3.5 地质构造 区内主要构造由华夏系、新华夏系及东西向构造体系复合交织在一起，华夏系构造呈 40 60o方向展布，主要断裂有萧山 球川断裂、江山 绍兴断裂；新华夏系构造呈 15 30o 方向展布，主要断裂有丽水 余姚断裂、梅林 镇海断裂；东西向构造有昌化 杭州湾断裂。其中萧山 球川断裂、丽水 余姚断裂、梅林 镇海断裂在晚期有所活动。以江山 绍兴深大断裂为界，分为二个大地构造单元，断裂以东为华夏古陆，断裂以西为扬子准台地。 区内构造以 NE、 NW和 EW 向为主。其中东西向断裂控制了第四系地层的分布。 3.6 区域地层岩性 前第四纪地层 侏罗系上统（ J3）：出露于低山丘陵上，分布于平原区的深部。岩性为紫红、紫褐、灰黄色凝灰岩、流纹岩、凝灰质砂岩、砂砾岩等。 白垩系下统馆头组（ K1g）：区内零星出露，上部以灰绿色泥岩、钙质泥岩、浅紫红色凝灰质岩屑长石细砂岩为主，中下部以灰黄色凝灰质砂砾岩、凝灰岩、凝灰质泥质粉砂岩为主。 白垩系下统朝川组（ K1C）：区内零星出露，上段为灰紫色流纹斑岩、流纹岩；下段为紫红色凝灰质砂砾岩、含凝灰质粉细砂岩及泥质粉砂岩。 第四纪地层 主要为第四系松散沉积层，上部主要为一套海相、冲海相沉积层，为粉土、粉质粘土、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土：下部为一套冲积相沉积层，为粉质粘土、中砂、砾砂、圆砾。 3.7 场地地震效应 根据 国家标准化管理委员 会 于 2008 年 6月 11 日批准实施 的 中国地震动参数区划图（ GB 18306 2001） ，本区属地震基本烈度度区根据中国地震动参数区划图，本场区属地震动峰值加速度 0.05g 分区，地震动反应谱特征周期0.45s。 4 技术标准 及 建设规模 4.1 技术标准 （ 1）道路等级 下沙 路是连接余杭组团 主城 下沙副城的快速通道重要组成部分 ， 以通过性交通流为主 。因此，下沙路大桥工程的道路分类属城市主干道， 道路级别应定位于城市“ 级”标准。 （ 2）道路车道数及设计速度 下沙路大桥 工程 的 车道数为双向 6 车道， 两侧各设置非机动车道和人行道 。由于既有的下沙路 设计时速为 60km/h，为保证道路行车的连续性，本项目采用 设计时速为 60km/h。 （ 3）荷载标准 桥梁设计荷载：城 A级；道路路面结构设计： BZZ-100 型标准车。 （ 4） 桥梁建筑 宽度： 2 20.75m，中间带净宽 9.0m；引道路基宽度 50m 62.0m。 （ 5） 桥梁净空要求 二通道与所连接的京杭运河、杭申线、钱塘江共同构筑浙北地区内河高等级骨干航道网，将充分发挥我省内河主干航道网水运的网络效应和综合社会效益。依据京杭运河二通道项目建议书的方案设计， 八堡船闸按三级航道通航 1000吨级 船舶标准建设。 根据二通道线位 方案 及杭州市城市总体规划，八堡船闸布置在江干区下沙镇八堡村与头格村的交界处，船闸下闸首离钱塘江大堤约 450m。预留二线船闸布置在一线船闸的西侧，轴线与一线船闸的轴线相距 150m，船闸管理区设在船闸的 东侧，场地宽 120m。 下沙路大桥位处八堡船闸的下引航道上，桥下水位与钱塘江相通，故采用钱塘江 设计最高通航水位 7.80m。 综上所述可知，下沙路大桥桥下净空要求满足船闸通航要求，即设计通航最高水位为 7.8m，内河级航道通航标准，净高要求 7.0m；桥墩基础的下部结构不得侵入航道范围。 此外，由于防洪抗灾的需要，桥梁净高要满足钱塘江防洪大堤车辆通行的要求，规划的钱塘江防洪大堤堤顶标高为 9.0m，通道的净高要求 4.5m，桥墩下部结构不得侵入防洪大堤范围。 （ 6）抗震标准 根据 1990 年国家地震局编制的全国地震区划图，本 区域 地震基本烈度为度 ，下沙路大桥按 度 设防 。 4.2 建设规模 本项目起点位于 规划钱塘江九堡大桥引桥东侧 K0+110m 处（桩号 K0+000 点取于下沙路与九堡大桥的交点），平面线位与既有下沙路一致， 终点位于 聚首路K1+550m，路线全长 1440m。 本项目 按城市主干道 标准 设计 ， 桥梁建筑 宽度 220.75m， 引道路基宽度 50 62m， 设计车速 60km/h。 本项目属于 既有下沙路的改建 工程，工程建设的主要内容 包括桥梁工程、引道 工程、 交通工程、照明等 附属工程以及道路红线范围内的景观绿化工程 。管线迁移工程不列入本项目之中。 5 工程建设方案 5.1 工程建设条件 5.1.1 场地现状 场地周边 地势平坦 ，既有下沙路为双向六车道，道路路面平整，使用状况良好 。 道路主车道两侧专设有辅道、非机动车道、人行道，道路外侧设置有绿化带，道路的路基下埋设有各类管线，道路（包括绿化带）全宽 98m。 项 目所在区域属下沙镇的头格村，为城郊结合部，其用地均已纳入规划。除规划预留的各类用地外，民居建筑物众多，当地村民出入路口的流量也较大。作为连接杭州主城与下沙副城的主要通道，下沙路车流量很大，且车行速度较快。 图 5-1 下沙路头格村 平交口 区域的大气环境质量十分良好。空气质量基本达到环境空气质量标准中的二级标准。钱塘江下沙段的水质指标大部分能达到地面水环境质量标准中的 II 类水体标准。 地下水位随区内河道的水位而升降，水位标高为 2.6m，无侵蚀性。钱塘江平均低潮为 2.57m， 平均高潮位 4.12m。 5.1.2 工程地质特征 根据京杭运河二通道的 沿线地质勘察、现场原位测试及室内土工试验等资料并结合对区域资料和前期勘察成果的综合分析， 桥 区勘探孔控制深度范围内地层 共分六大层，六个地质亚层，分别为： 第层：耕填土、第 -1层：粉质粘土、第 -2层：砂质粉土、第 -1 层：淤泥质粘土、第 -2 层：砂质粉土、第 -3 层：砂质粉土夹粉砂、第 -4 层：砂质粉土、第 -1 层：粘土、第 -2 层：粉质粘土、第 -3 层：粘土、第 -4层：粉质粘土、第 -1 层：淤泥质粉质粘土、第 -2 层：淤泥质粘土、第 -2层：粘土。 对 拟建桥区的各层地基土评价 如下： 第层耕填土，结构松散，强度低，不能作为建、构筑物的天然地基基础持力层，第 -1 层粉质粘土、第 -2 层砂质粉土，性质一般，属中等偏高压缩性土，在其分布稳定且具一定厚度的部位可作为荷载较轻的一般建、构筑物天然地基浅基础持力层；第 -1 层淤泥质粘土、第大层土，性质差，属高含水量、高压缩性、低强度土，不能作为建、构筑物的地基基础持力层；第、两大层土（除第 -1 层淤泥质粘土外），属中等压缩性土，性质尚可，在其埋深稳定且具一定厚度的部位可作为具一定荷载建、构筑物 的短桩基础持力层；第 -2层粘土，性质较好，可作为具一定荷载建、构筑物的桩基础持力层。 5.2 工程方案 5.2.1 设计原则 根据既有下沙路的道路总体布局和京杭运河二通道八堡船闸的设计方案，制定下沙路大桥工程的设计原则如下： （ 1）按照既有下沙路确定的道路类别、等级、红线宽度、横断面类型、地面控制标高、地上杆线、地下管线布置等，结合城市已建成区的成功经验进行下沙路大桥工程的综合设计，其各项技术指标应满足国家设计规范的要求，保证交通功能。 （ 2）综合考虑经济效益、社会效益和环境效益。满足道路整体功能要求，合 理运用技术标准，提供优良的设计方案，尽量减少工程量，降低造价和施工难度，提高设计方案的可操作性。设计不仅要满足功能的要求，还要体现合理性和 经济性，既要使近期开发易于启动、便于用地开发建设，又要充分考虑近远期结合，具有一定的前瞻性，使设计能适应发展的需要。 （ 3）设计要充分考虑京杭运河二通道八堡船闸工程的建设，并与船闸西侧的排涝通道设计相结合，贯彻城市设计理念，力求达到与下沙新城的城市风貌融合，体现现代化城市的时代气息。从景观要求出发，下沙路大桥与周围环境、景观相协调，并营造出优美、和谐的空间环境。 （ 4）设 计要充分考虑自然生态环境的保护和利用，在满足敷设各类市政管线的前提下，尽量集约用地，处理好城市绿化、河网、防洪堤与城市景观的融合，形成桥、水、城于一体的景观风貌特色，建成一道城市的亮丽风景线。 （ 5）确保交通安全、注重交通分析与组织，结合内部与外部道路交通的需求，处理好对外交通、过境交通的关系，特别是在项目起点位置与九堡大桥接线工程下沙互通的交通组织和方案设计。建设与管理相结合，通过合理的确定道路及交叉口设计等交通组织方式，保证交通安全、通畅。 5.2.2 总体 方案 构思 既有下沙路改建工程通过京杭运河第二通 道八堡船闸，在满足下沙路机动车、非机动车、行人交通需要的前提下，又 应尽量符合 杭州市的城市总体规划 ，特别是满足下沙新城 的经济发展 、 城镇规划 以及交通出行的需要。 根据工程经验，目前常用的道路过河方式有：桥梁方案和隧道方案。 （ 1）桥梁方案 针对本项目的工程实际状况，采用桥梁结构方案可充分利用现状桥址为平地的有利条件，桥梁可采用满堂支架施工，施工工艺成熟，安全可靠。桥梁的通风性能好，视野开阔，行车舒适性好。在交通组织方面：能较好的实现机动车、非机动车和行人的出行需要，交通组织较为简单。在抗灾能力方面：施工期间可在陆上作业，施工安全性较高；营运期间抗火灾和意外事故的能力也较强。在营运成本和维护方面：桥梁工程易检查维修，维护成本低，营运阶段的通风、排风、照明等费用较隧道低的多。在天气适应性方面：桥梁受雨、雾、风等气象因素影响较为直接。 （ 2）隧道方案 隧道纵断面由船闸的河底标高和排涝泵站的底标高控制，按照城市主干道设计纵断面要求等因素，隧道方案的线路改建范围与桥梁方案基本接近。 采用隧道方案，其通风、采光性能差，需要设置强大的通风、排风设施，且噪音很大。在行车的舒适性方面较差，即使在白天也需采用照明设施。在交通组织方面 ，非机动车道和机动车道的高差不一致，应急能力较差，交通组织受到制约。在施工期间的地下施工，不可预见性因素和不可控制因素较多，工程实施的风险较大。在营运期间的抗火灾和意外事故的能力较差，一旦出现问题，修复难度较大。由于隧道建于较软的地基中，后期的防水和沉陷控制难度较大，日常的维护费用较高，特别在营运期间的通风、排风、照明等费用较桥梁高的多，经济效益较差。 （ 3）拟建项目与九堡大桥下沙互通的衔接 由于本项目西侧 800m 处，规划有钱塘江九堡大桥，其接线工程和既有下沙路交叉处规划设置有下沙互通。根据九堡大桥下沙互通 初步方案设计，下沙路与九堡大桥采用全互通型式，下沙路两侧设置有进出匝道。 根据初步拟定的下沙路通道纵坡设计方案，拟建的下沙路通道接坡需进入下沙路互通范围内。因此，为满足九堡大桥至下沙新城方向的进出交通需要而设置的进出匝道需采取加宽设计，采用桥梁结构较隧道方案易为解决。 鉴于上述的桥梁方案和隧道方案的比较，且桥梁方案较隧道方案较为经济，故本预可报告阶段推荐采用桥梁方案。 5.2.3 路线 平、 横 、纵 断面方案 (1)路线平面方案 本工程为改建项目，京杭运河二通道八堡船闸处的轮船需要通过下沙路，需在目前的路基处挖出 航道。因此，为确保杭州主城与下沙新城的交通通畅，采用下沙路上抬的方案下沙路大桥工程。鉴于此，下沙路大桥工程的平面线性即采用既有下沙路的平面主轴线。既有下沙路采用 60km/h 的计算行车速度，城市主干道，在跨越八堡船闸处设置有 R=2550m 的圆曲线，不需要设置超高 (不设超高 最小半径 R=600m)。 桥梁引道采用与桥梁轴线相同的线形，桥面宽度与路段的道路断面宽度不一致时，在引道范围设置过渡段，路面边缘的斜率采用 1： 15.5 1： 20，过渡段长度为 95m。 折角处用适当的平曲线接顺。 (2)横断面方案 下沙路大桥工 程的桥梁横断面设置确保机动车道与既有下沙路一致，以满足下沙路作为城市主干道机动车安全快速通过的功能需要。对于非机动车道和人行道、侧分带、绿化带等，在满足规范要求的前提下，按照经济适用的原则，予以适当压缩，具体如下： 桥梁横断面设计根据城市桥梁设计准则要求，桥面车道路幅宽度宜与所衔接道路的车道路幅布置得一致，桥上一般 可 不设置绿化带，并且既有下沙路横断面路幅宽度及中央绿化带宽度均较大（道路 规划 总宽度为 98m，中央分隔带绿化带宽度为 10m，外侧绿化带各 18m），故将横向做成两幅的分离式结构，行车道宽度 两端道路 车行道有效宽度 ，为 12m。桥面行车道与引道行车道在线形上保持一致，确保行车顺畅。人行道净宽与原道路保持一致，为 2m。桥梁范围内的非机动车道内不再设置机动车辅道，故在桥梁范围内将原有的非机动车道宽度由 7.5m调整为 4.5m。为了节约投资，根据城市道路设计规范要求，机非分隔带宽度由原道路的 4.5m 调整为 1.5m。桥梁横断面单幅总宽度为 20.75m，左右两桥幅横向净间距 9.0m。 引道的路基横断面与既有下沙路横断面接顺，即 10.0m 的 中央分隔带 +212.0m 的机动车道 +2 4.5m 的 机非侧分 隔带 +2 7.5m 的 辅道与 非机动车道 +22.0m 的 人行道 +2 18.0m 的 绿化带 。 桥梁横断面与路基横断面用 95m 长的过渡段过渡。 (3)路线纵断面方案 本项目的纵断面设计控制因素主要为桥下净空要求与下沙路的机动车和非机动车通行要求。 桥下的净空要求包括一线船闸和预留二线船闸的通航净空要求，即通航设计最高水位 7.80m，通航净高 7.0m。引航道两侧钱塘江防洪大堤的堤上机动车通行要求，规划堤顶标高 9.0m，通行净空 4.5m。 下沙路作为城市的主干道，设置有非机动道。按照城市道路设计规范的5.2.5 条要求，非机动车车行道的 纵坡度宜小于 2.5。大于或等于 2.5时，应有坡长限制（如采用 2.5时，自行车最大坡长要求不超过 300m，三轮车、板车最大坡长要求不超过 150m）。结合本工程的实际情况，桥面与既有下沙路路面高差很大，采用大于或等于 2.5坡时，桥梁纵坡长度要超过 300m。因此， 纵断面在综合 考虑八堡船闸通船要求及非机动车对坡度的要求，采用 2.4%的人字坡。 5.2.4 桥梁总体设计 （ 1）桥梁设计原则 桥梁应按安全、适用、经济、美观的原则总体规划和设计，并综合考虑其他相关 因素 。在 使用上要求 ：结构安全畅通 ；经济合理 要求： 总 造价、材料最少，综合考虑养护 、 维修、施工等；结构构造要求 ： 桥梁结构在制造、运输、安装、使用过程具有足够的刚度、强度、稳定性、耐久性；施工工艺 ： 施工设备条件、安全性、技术可靠；美观 要求： 桥梁美学与周围环境协调，尤其城市桥梁，挺拔、宏伟等，符合建筑原理，注意空间比例、节奏、明暗和稳定感，分清主次，局部服从主体。创造清晰，明朗的建筑形式。建筑美要忠于合理的受力结构，不在结构之外过多增加装饰。 （ 1）桥梁总体方案 下沙路大桥 桥位 的 选择， 考虑了近、远期下沙路的 交通流向和流量的需要，水文、航运、地形、地质等条件，以及对 邻近构筑物和公用设施的影响大小 。 下沙路大桥 设计应符合 杭州 市 城市 规划的要求 ，配合京杭运河沟通钱塘江第二通道工程，确保京杭运河，特别为八堡船闸的 远期发展 留有 余地。 下沙路管线众多，在桥梁设计时与管线相关单位沟通、配合，力争实现最佳 的经济，美观，适用。不得在桥上敷设污水管、煤气管和其它可燃、有毒或腐蚀性的液、气体管，具体的管线设计本工程外有专项设计，故不列入本工程。 桥梁设计应设置照明、交通信号标志、航运信号标志，桥面排水、检修、安全等附属设施。 下沙路大桥是杭州市区与下沙高新科技园的沟通主要干道，车流量大，车辆按照城市 -A级车辆荷载进行设计，同时考虑行人和非机动车流量，设置较小纵坡坡度，限制坡长。当坡长较长（大于 300m）时，纵坡坡度不得大于 2.5%（含 2.5%）。并保证非机动车道的宽度能够满足相应交通量的需求。 下沙路大桥西侧的九堡大桥规划正在进行，与下沙路大桥距离较近，两桥中心距离不到 800m，一方面，限制了下沙路大桥的设计坡长及设计高程，考虑到不影响九堡大桥的设计净空，下沙路大桥的纵坡不宜延伸到九堡大桥范围内。 下沙路大桥桥位所处的下沙路为快速路，设计行车速度为 60km/h；大桥采用百年一遇的洪水频率进行设 计。本桥所处地区地震烈度：度，桥梁按度设防。 下沙路大桥跨越八堡船闸的引航道，一、二线船闸引航道应满足级通航净空通航要求，净高不小于 7m，桥下为引航道出口过渡段，按梯形布置，具体尺寸详见平面布置图。 结合八堡船闸工可研究成果， 堤顶道路应满足 抗洪救灾车辆的通行 净空要求，净高不小于 4.5m，净宽不小于 9m。 根据桥下通航，桥上通视的要求，主桥拟采用预应力混凝土变截面连续箱梁 ，引桥采用现浇连续预应力砼等截面箱梁 。 （ 3）桥梁横断面方案 桥梁横断面 的 桥面车道路幅宽度与所衔接道路的车道路幅布置得一致 ，桥梁横向做成 两幅的分离式结构 。单幅桥梁建筑布置如下： 0.5m 防撞护栏 +12.0m 机动车道 +1.5m 机非侧分 隔带 +4.5m 非机动车道 +2.0m 人行道 +0.25m 人行道护栏20.75m。 左右两幅的桥梁净间距为 9.0m。 桥面横坡与既有下沙路保持一致，为 1.5%。车行道两侧每隔适当长度设泄水 孔（上设帘格）。在跨引航道上的桥跨，泄水管可接在泄水孔下，直接向引航道中排水，但管的下口须伸出梁底。泄水管应用坚固的抗腐蚀性良好的材料制成，其管径宜用 15cm，最小 10cm，紧靠路缘石布设。其他桥跨宜在 孔下设檐沟接至落水管，沿墩（或台） 往下接入区域排水系统。 （ 4）桥梁下部结构方案 根据拟建桥梁区域工程地质特征，主桥、引桥桥墩基础初步拟定采用钻孔灌注桩，桩长根据具体的地质勘查资料通过计算确定。主桥桥墩采用菱形独柱墩，引桥采用立柱式桥墩。 5.2.5 桥型方案设计 在桥型方案设计时，应根据实际情况，进行技术经济比较和使用功能要求比较。选择造价底、材料省，劳动力少，机械化程度高，占用土地面积少，技术比较成熟，施工经验比较丰富的桥型方案。 主桥拟采用 的 预应力混凝土变截面连续箱梁 ， 其构造特点是桥上无过高建筑， 可以较好的 满足道路北侧八堡船闸中控室通 视要求。由于连续箱梁桥具有变形小、结构刚度好，行车平顺舒适、伸缩缝少，养护简单，抗震能力强。而且 50150m 是预应力混凝土变截面连续箱梁比较经济的跨径。边跨与主跨的比例为0.6 0.7 之间，结构受力合理。预应力混凝土变截面连续箱梁结构的设计理论成熟，施工工艺可靠，由于按照京杭运河沟通钱塘江第二通道工程总体规划该桥先于八堡船闸开工建设，无需水上作业，可以采用满堂支架施工方案，从而缩短建设周期，节约工程投资。 引桥拟采用预应力混凝土等截面连续箱梁，该结构构造简单，采用满堂支架施工，施工迅速，模板可以周转使用。 造型美观，结构整体性、耐久性好，对互通区变宽度桥梁适应性强，可以较好的适应九堡大桥工程中下沙互通设置进出匝道的需要。 根据八堡船闸构造及引航道净空要求进行桥跨布置，引航道水域范围内不设 桥墩。堤顶道路两侧；一、二线船闸的引航道两侧均可考虑设置桥墩，两边墩建筑边界离开大堤顶外边线大于 2m。引桥桥墩布置无地理条件限制，考虑经济性、美观性进行布置。根据上述条件，本工程桥梁配跨为 4（ 3 30m） +（ 50m+475m+50m） +4（ 3 30m） ，其中 50m+4 75m+50m 为主桥部分，全桥共 30 跨。桥梁起点桩号 为： K0+271.874,桥梁终点桩号为 K1+396.954，桥梁总长 1125.08m。 由于桥面较宽，主桥、引桥箱梁均采用单箱双室截面。主桥箱梁顶宽 20.75m，底宽 13.25m，顶板悬臂长 3.75m。支点处梁高 4.8m，跨中及边跨端支点处梁高2.3m。引桥箱梁顶宽 20.75m，底宽 13.25m，顶板悬臂长 3.75m，梁高 1.8m。 桥墩基础应按安全、经济、可行的要求进行设计，以保证结构物的安全和正常使用。基础底面的压力小于地基的容许承载力；变形值小于结构物要求的沉降值；基础整体稳定有足够的保证；基础本身 的强度满足要求。 基础方案的确定主要取决于地基土层