2008年杭州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、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 概 述1.1 工程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工程。京杭运河是我国南北交通大动脉，沟通 HYPERLINK :/baike.baidu /view/32435.htm t _blank 海河、 HYPERLINK :/baike.baidu /view/4479.htm t _blank 黄河、 HYPERLINK :/baike.baidu /view/8734.htm t _blank 淮河、 HYPERLINK :/baike.baid

2、u /view/4185.htm t _blank 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，但桥梁通航净高根本上为，个别桥梁的净空仅为，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工程建议书，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

3、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局部，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

4、航管理局委托的京杭运河二通道下沙路大桥工程工程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 编制依据和采用的标准?京杭运河浙江段三级航道整治工程预可行性研究报告?京杭运河浙江段三级航道整治工程工程建议书?九堡大桥工程初步设计提供的互通平面布置图?城市道路设计标准?CJJ 37-90?城市道路和建筑物无障碍设计标准?JGJ 50-2001?道路交通标志和标线?GB 5768-1999?城市公共交通站、场、厂设计标准?CJJ 15-87?室外排水设计标准?GB 50014-2006?城市工程管线综合规划标准?GB50289-98?给水排水工程管道结构设计标准?GB5

5、0332-2002?燃气管道工程设计标准?GB 50251-94?城市道路照明设计标准?CJJ 45-91?给水排水工程构筑物结构设计标准?GB50069-2002?城市桥梁设计准那么?CJJ11-93?城市桥梁设计荷载标准?CJJ77-98?公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计标准?JTG D62-2004?公路桥涵地基与根底设计标准?JTG D63-2007?公路桥涵设计通用标准?JTG D60-2004?公路沥青路面设计标准?JTG D50-2002?公路路基设计标准?JTG D30-2004?城市容貌标准?(CJ/T 12-1999)。2 现状评价及建设必要性分析 工程地区的社会经济状

6、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

7、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2021年，下沙新城的人口规模到达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

8、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个工程。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，文化气氛浓郁。目前的下沙新城正在加快由“建区向“造城、由依江开展向跨江开展的战略转移，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、决战江北三年行动方案，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。 既有下沙路道路现状下沙路建成于2000年，每天顶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

9、、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开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、辅道贯穿、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；局部交叉口进行调整时，移去局部绿化。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+212.0m的机动车道+2m的机非侧分隔带+27.5

10、m的辅道与非机动车道+2的人行道+2的绿化带%，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41000t、一拖6500t船队为主，集装箱运输推荐采用60TEU和27TEU集装箱船。

11、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，船闸闸室的根本尺度为233104.0m。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下游钱塘江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。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根本位置。根

12、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31023m。上、下闸首平面尺度均为56m，船闸主体沿航道中心线方向长度为m。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

13、，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，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,设计流量50m3/s,设计扬程m，平均扬程，最大扬程，最小扬程。设计泵站枢纽区室外地坪工程6.00m，室内地坪工程。水泵安装高

14、程，进水流道内底高程，出水流道内底高程-4.25m。上游引河底高程，底宽35m；下游出水渠底高程，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工程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开展预测，京杭运河沟通钱塘江的货运量预测值2021年为3860万吨、2021年4650万吨、2021年为5650万吨，2025年6260万吨，其中预测通过二通道的货运量2021年为2360万吨、2021年3150万吨，2021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

15、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，大力开展内河运输，才能节约土地资源、减少交通污染、降低运输本钱，促进经济开展。根据浙江省公路、水路开展规划要求，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局部，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

16、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，到达内河航道成网贯穿的目标。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开展的需要。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，是创立“新杭州的有机组成局部，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

17、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开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，为杭州城市规划开展提供了条件。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，是实施港航强省的根底。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开展将更迅猛并与交通根底设施密切相关，局部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

18、杭运河与钱塘江沟通的第二个通道，符合我省水运开展规划，是适应社会经济可持续开展的需要，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根底设施，该通道投入营运后，具有显著的社会和经济效益，对实施腹地可持续开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工程的

19、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 地形地貌下沙路大桥工程的工程位于钱塘江北岸，所在区域的地貌单元属第四纪冲海相沉积相带，。图31 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，四季清楚，雨量充分。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

20、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19462000年降水资料统计，实测最大1小时降雨量为1984年8月22日，最大一日降雨量为1962年9月5日，最大三日降雨量为1962年9月4日6日，最大七日降雨量为1999年8月18日8月24日。杭州气象站位于东经12010,北纬3014，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，极端最高气温，极端最低气温，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月份工程一二三四五六七八九十十一十二全年平均气温极端

21、最高气温极端最低气温 ()平均水汽压(hpa)平均相对湿度(%)75787979798279808380767479平均蒸发量(mm)1318.2平均风速(m/s)最大风速(m/s)及其风向年份NNW1968NNW19782G2NNNW1983NNE1981NW1972S1971NNW1988ENE19892G6NNNW1968NNW1973NNW19883.3 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

22、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，常水位期根本无流速，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m，历史最高水位m，历史最低水位m。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集合后，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

23、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、沙坎高程上下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，江道主槽走向趋直那么潮汐动

24、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)最高潮位(m)7.941997.8.19平均低潮位(m)最低潮位(m)1.221955.8.24平均潮差(m)最大潮差(m)4.282002.9.8平均涨潮历时(h:min)1:25平均落潮历时h:min11:01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，假设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，船舶应尽量防止进出引航道。 涌潮：

25、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。涌潮随后的快水测点流速一般为69m/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

26、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.

27、5km，波浪较小，百年一遇平均波高只有，10年一遇H4%波高仅。 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4060o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1530o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。 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

28、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。 场地地震效应根据国家标准化管理委员会于2021年6月11日批准实施的?中国地

29、震动参数区划图?GB 183062001，本区属地震根本烈度度区根据?中国地震动参数区划图?，本场区属地震动峰值加速度s。4 技术标准及建设规模 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局部，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，本工程采用设计时速为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：2m，中间

30、带净宽9.0m；引道路基宽度50m。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?京杭运河二通道工程建议书?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

31、.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m，内河级航道通航标准，净高要求7.0m；桥墩根底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，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，本区域地震根本烈度为度，下沙路大桥按度设防。4.2 建设规模本工程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

32、工程按城市主干道标准设计，桥梁建筑宽度2m，引道路基宽度5062m，设计车速60km/h。本工程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工程之中。5 工程建设方案5.1 工程建设条件 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。工程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

33、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。空气质量根本到达?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局部能到达?地面水环境质量标准?中的II类水体标准。mm，m。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

34、、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、构筑物的天然地基根底持力层，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、构筑物天然地基浅根底持力层；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、构筑物的地基根底持力层；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

35、的部位可作为具一定荷载建、构筑物的短桩根底持力层；第-2层粘土，性质较好，可作为具一定荷载建、构筑物的桩根底持力层。5.2 工程方案5.2.1 设计原那么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那么如下：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标准的要求，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，

36、提高设计方案的可操作性。设计不仅要满足功能的要求，还要表达合理性和经济性，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，使设计能适应开展的需要。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，力求到达与下沙新城的城市风貌融合，表达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

37、道城市的亮丽风景线。5确保交通平安、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，特别是在工程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，通过合理确实定道路及交叉口设计等交通组织方式，保证交通平安、通畅。 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开展、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桥梁方案针对本工程的工程实际状况，采用桥梁结构方案可充分利用现

38、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，平安可靠。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，施工平安性较高；营运期间抗火灾和意外事故的能力也较强。在营运本钱和维护方面：桥梁工程易检查维修，维护本钱低，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根本接近。采用隧道方案，其通

39、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拟建工程与九堡大桥下沙互通的衔接由于本工程西侧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

40、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拟，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工程，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

41、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1：15.51：20，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平安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，在满足标准要求的前提下

42、，按照经济适用的原那么，予以适当压缩，具体如下：桥梁横断面设计根据?城市桥梁设计准那么?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别离式结构，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?城市道路设计标准

43、?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+2m的机非侧分隔带+27.5m的辅道与非机动车道+2的人行道+2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)路线纵断面方案本工程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9.0

44、m，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?城市道路设计标准?的条要求，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桥梁设计原那么桥梁应按平安、适用、经济、美观的原那么总体规划和设计，并综合考虑其他相关因素。在使用上要求：结构平安畅通；经济合理要

45、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、平安性、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

46、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开展留有余地。下沙路管线众多，在桥梁设计时与管线相关单位沟通、配合，力争实现最正确的经济，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、平安等附属设施。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

47、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

48、，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别离式结构。单幅桥梁建筑布置如下：0.5m防撞护栏+12.0m机动车道+m机非侧分隔带+4.5m非机动车道+2.0m人行道m。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。泄水管应用巩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。

49、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、引桥桥墩根底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，进行技术经济比拟和使用功能要求比拟。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，技术比拟成熟，施工经验比拟丰富的桥型方案。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、

50、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拟经济的跨径。边跨与主跨的比例为0.60.7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

51、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4330m+50m+475m+50m+4330m，其中50m+475m+50m为主桥局部，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2

52、0.75m，底宽13.25m，顶板悬臂长3.75m，梁高1.8m。桥墩根底应按平安、经济、可行的要求进行设计，以保证结构物的平安和正常使用。根底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；根底整体稳定有足够的保证；根底本身的强度满足要求。根底方案确实定主要取决于地基土层的工程性质与水文条件、荷载特性、上部构造的结构形式及使用的要求，以及材料的供给和施工技术等因素。力求使用上平安可靠、施工技术上简便可行和经济上合理。桥墩型式设计除必须考虑其功能、经济、施工技术及管理各因素以外，还必须考虑与上部结构及周围环境相协调，特别是在八堡船闸附近，墩比梁更靠近人的视点，墩的外形、体量等都形

53、成了景观要素，是桥梁美学设计的重点。为此，1.4m的方形截面，以便于安放支座，且与引桥直腹板式箱梁相协调，具有较好的视觉效果。根据拟建桥梁区域上述工程地质特征，主桥、引桥桥墩根底均采用钻孔灌注桩。钻孔灌注桩施工方便，钻孔受地质土层变化影响小，施工期间对邻近建筑物无影响，桩基进入地质较好地层深度较深，单桩获取的承载力相对较高，初步拟定桩长为6065m。5.2.6 引道方案设计下沙路大桥工程的引道设计范围为：西段引道：K0+110， m；东段引道：K1+550，m。引道工程横断面设计：道路横断面设计考虑到工程建设的实际情况，充分考虑新建道路与已建道路横断面的衔接，尽量保持一致。道路横断面在满足使用

54、要求的前提下应注重景观设计，提高道路的宜人气氛。此外，道路横断面需协调交通需要、建筑艺术、日照通风、防灾减灾、埋设各种地下管线布设宽度等方面的要求。1路基结构方案设计路基设计原那么：设计遵循现行标准的要求，根据路基的填筑高度，地下水位情况，以及填料性质划分本工程路基的干湿类型，籍此确定路基设计方案和路面结构组合等；路基设计要因地制宜，充分考虑地形、地质、气象和水文等自然条件及周围的社会条件，做到与地形、周围环境相协调，充分考虑不良地质对路基的影响，从而提出合理的路基防护和排水措施；路基要与路面成为一体，且作为路面的根底工程，应严格掌握路基填筑材料的材性，并提出经济合理的填挖方案，确保路基的强度

55、和密实度；路基设计应符合环境保护的要求，防止引发地质灾害，减少对生态环境的影响。路基设计依据：现行的国家或部颁标准，?公路工程技术标准?JTG B01-2003；?公路路基设计标准?JTG D30-2004；?公路排水设计标准?JTJ018-97；沿线路基防护、排水和筑路材料调查报告。桥台桥头路基综合处理：路槽底面土基设计回弹模量值30MPa。为改善桥头跳车现象，对桥台两头填土采用铺设土工网进行加固。土工网沿每层填土的外表铺设，最上层土工网铺设在路基顶面下15cm处，其长度不小于20m，最下层土工网铺设在原地面，其长度不小于30。土工网层距采用40cm，层数视填土高度而定。土工网搭接长度不小于

56、20cm。水泥稳定碎石水泥含量为3.5%。桥头填土采用级配砂砾，实际施工中可通过实验调整,液限28。采用6m搭板。路基填筑材料和压实度表工程分类路面底面以下深度(cm)填料最大粒径(cm)填料最小强 度CBR(%)重型压实 度(%)固体体积 率(%)填方路基上路床0301089685下路床30801059685上路堤801509483下路堤1509381零填及路堑路床08010896852路面结构方案设计路面结构设计依据因地制宜，科学选材，技术可行，造价合理，方便施工，利于养护，使用寿命长的原那么合理确定。路面设计依据：?公路沥青路面设计标准?JTG D50-2006，?公路沥青路面施工技术标

57、准?JTG F40-2004，?公路水泥混凝土路面设计标准?JTGD40-2002；沿线路基土质调查；沿线筑路材料调查。路面设计参数：路面设计采用标准轴载为BZZ-100，设计年限为15年，累计标准当量轴次为500万次/车道，沥青路面设计容许弯沉为0.278mm；路面厚度根据设计弯沉值计算，并验算弯拉应力。本设计采用计算和实践经验相结合的方法设计路面结构。路面结构方案比选论证：根据我省城市道路的建设经验，沥青路面无接缝、平整度好、噪音小、行车舒适、易于养护，适应地基变形能力较好；水泥路面刚度大、初期养护少，但一旦出现损坏，修复周期长、影响通行，并且本省水泥路面施工仅在小型机具施工的阶段，缺少大

58、型机械化施工的经验，尤其无滑模施工实例与运用经验。根据两种路面的特点，因此本工程推荐采用沥青路面。基层结构类型：水泥稳定碎石及二灰碎石石灰粉煤灰稳定碎石均为良好的板体性结构，承载能力强。从技术上分析，两者都具有施工方便、技术成熟、水稳性好等优点。但当地粉煤灰料源缺乏，综合考虑后，推荐采用水泥稳定碎石。路面结构的组合： 机动车道：4cmAC-13C细粒式沥青混凝土+ 8cmAC-25C粗粒式沥青混凝土+ 35cm5水泥稳定碎石+ 30cm宕渣； 非机动车道：3cmAC-13C细粒式沥青混凝土+ 5cmAC-20C中粒式沥青混凝土+ 25cm5水泥稳定碎石+ 30cm宕渣； 人行道：6cm厚条纹石

59、人行道板铺装+ 2cmM10石粉水泥砂浆+ 15cmC20水泥混凝土+ 10cm级配碎石+ 30cm宕渣。(3) 挡土墙工程设计为节约用地，在路基两侧均采用挡墙收缩坡脚，挡土墙形式采用重力式挡土墙，地基承载力要求根据承载力要求根据挡墙高度确定，当挡墙高度H时，地基承载力要求80KPa，当挡墙高度H时，地基承载力要求100KPa，挡土墙基底抗倾覆稳定性系数大于等于1.5，抗滑动稳定系数要求大于等于1.3，基底偏心距小于基底宽度1/6。道路段的路基中央绿化带采用填土方案，高程根本与行车道路面相同，中央分隔带不设置砼防撞护栏，而是采用与既有下沙路中央分隔带相同的路侧石。4路基路面排水设计原那么和设计

60、情况路基路面排水设计原那么：全面规划、合理布局，与当地规划协调一致；重视环境保护，防止水土流失和水源污染。路基路面排水设计情况：本工程按照城市管渠的形式进行排水，即路面水通过路拱横坡将水排入到由雨水井、雨水管组成的排水系统中。沿道路两侧布置雨水管，雨水主管位于非机动车道中心线处，主管内雨水接入当地天然沟渠外排。5.2.7 无障碍设施设计本着以人为本的原那么，表达全社会对残疾人的关爱，城市道路应按照?城市道路和建筑物无障碍设计标准?的要求，设计完备的无障碍设施。本工程在交叉口、人行横道、街坊路口以及被缘石隔断处均设置方便残疾人使用和通行的缘石坡道，并在人行道中设置盲道。5.2.8 照明设计路灯设