過江通道的路線設計

簡秦晴 錢震

摘要 ?隨著城市化進程的加速，過江通道的建設條件日益復雜，需要綜合考慮周邊交通路網、地塊開發(fā)、地鐵建設、河道通航等重要因素。文章以杭州中環(huán)過江隧道的路線設計為例，詳細介紹了過江通道路線總體設計的方法。通過對橋梁和隧道過江方案的總體布置進行比較研究，得出隧道方式過江為最優(yōu)方案。隨后對隧道兩個線形進行綜合分析，最終確定了推薦路線。該工程可為類似過江通道的路線設計提供一定的借鑒和參考。

關鍵詞 路線設計；橋隧比選；隧道線位；盾構隧道

中圖分類號 U442.5文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2024）08-0028-03

0 引言

路線設計對路網規(guī)劃、交通安全、社會環(huán)境等具有決定性影響。尤其在過江通道的路線設計中，現狀建筑物、地質、水文條件都十分復雜，需結合各項建設條件，在全面了解規(guī)范條文的各項基礎上，靈活運用各項設計參數[1]，最終通過比選分析，選擇最佳路線方案。

1 工程概況

杭州市在綜合考慮區(qū)域路網、“一主三副六組團”的城市格局后，提出在繞城高速外圍利用G104、G320、G329國道形成杭州中環(huán)；與“二繞”共同拓展城市空間格局，完善區(qū)域路網，促進區(qū)域經濟發(fā)展。該次重點研究杭州中環(huán)東北跨越錢塘江段，如圖1所示。

2 建設條件

沿線重要建構筑物及文保資料主要有省文保魚鱗石塘、北岸丁壩、江南大堤、燃氣管線、西氣東輸二線和紹杭成品油管線。

制約建設方案的其他主要因素主要有地形、地質、水文等因素，高壓電塔和規(guī)劃機場等。

3 方案比選

3.1 過江段橋隧比選分析

3.1.1 橋梁方案

（1）建設條件。靖江路過江通道位于江東大橋和錢江隧道之間，河道位于錢塘江幾字段內，錢塘江規(guī)劃通航標準為Ⅲ級航道，通航1 000 t級海輪，通航凈空≥24 m，

通航凈寬單向≥2×120 m、雙向≥220 m，通航凈高22.5 m，設計通航水位取20年一遇水位7.64 m。

（2）橋梁方案。我國在修建大橋方面積累了很多技術和經驗[2]。杭州市內的錢塘江上，共有十一座大橋，造型各異，既有彭埠大橋、袁浦大橋等梁式橋，也有系桿拱橋（九堡大橋、復興大橋），以及斜拉橋（西興大橋、之江大橋）和懸索橋（江東大橋）。

橋址處河道寬度2 600 m，擬建過江通道主橋采用（50+100+300+100+50）m雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，如圖2所示。橋塔采用花瓶形索塔，塔柱采用矩形箱形斷面，斜拉索推薦采用高強平行鋼絲。

3.1.2 隧道方案

（1）建設條件。擬建過江通道過江段長約2.75 km，隧址距離上游老鹽倉彎道僅4 km左右，下游為江道順直的鹽官段，地質條件復雜。

（2）隧道方案，主線平面指標采用設計速度80 km/h的技術標準，全線共設2處圓曲線，滿足隧道口內外各3S設計速度行程長度范圍內的平面線形一致的要求[3]。

過江段隧道擬采用雙管單層盾構隧道，選定斷面外徑15 m，內徑13.7 m，管片厚度0.65 m；相應盾構斷面設置的制造工藝成熟，且具有現成的閑置盾構設備可投入該工程使用。

3.1.3 橋梁與隧道方案比選

從技術、運營管理、環(huán)境影響等方面進行分析對比，橋隧方案比選情況詳見表1。

對于不收費的城市橋梁或者城市隧道不需要進行項目財務性評價[4]。綜合通航條件、防洪影響、環(huán)境影響以及運營條件等方面因素，以及對國家級文物錢塘江古海塘和世界奇觀錢江潮自然景觀的保護，推薦采用隧道方案。

3.2 隧道線位方案比選

3.2.1 主要控制因素

（1）平面控制因素。平面控制因素主要有之江村安置點、海寧市中小學研學二期、云龍村安置點、長輸管線、高壓線、杭浦高速、北岸丁壩、魚鱗石塘、南岸海塘和長輸管線。

（2）縱斷面控制因素：

1）隧道最大縱坡。根據《公路工程技術標準》，隧道內最大縱坡應小于3%[5]。

2）杭浦高速公路。項目與杭浦高速公路存在立體交叉關系，若需上跨杭浦需滿足凈空5.5 m要求[5]；若下穿杭浦高速，需滿足覆土要求。

3）錢塘江。設計江中段縱斷面以越江線位處河床斷面歷史最低沖刷下包絡線和一百年一遇最低沖刷包絡線為設計控制線，并以三百年一遇最低沖刷包絡線進行校核。盾構一般段覆土≥1D，進出洞處的覆土厚度宜≥0.5D，錢塘江沖刷深槽段施工期河床覆土≥0.75D，并滿足三百年一遇沖刷線抗浮要求。

3.2.2 線位比選

（1）線位介紹：

1）線位一。起點接中環(huán)北段，線位采用盾構隧道下穿杭浦高速、錢塘江后，南岸接規(guī)劃靖江路，如圖3所示。預留與杭浦高速設置互通條件。

為了不影響既有高速運營，北岸工作井設置在杭浦高速坡腳北側約60 m處。

下穿杭浦交叉處路面高程需低于?17.5 m。錢塘江北岸1/300沖刷線絕對標高?18 m，為滿足施工期、運營期盾構覆土要求，下穿北岸路面高程需深于?37.5 m。

2）線位二。起點接中環(huán)北段，以橋梁形式上跨杭浦高速后，采用圓曲線半徑R=1 500 m的盾構隧道下穿錢塘江江堤，受杭浦高速既有高程和錢塘江1/300沖刷深度的影響，盡量拉長錢塘江北岸堤壩與杭浦高速距離，展線至1 800 m，南岸接規(guī)劃靖江路，如圖4所示。

上跨杭浦交叉處設計高程需大于15.6 m。下穿錢塘江北岸沖刷深度較深，絕對標高按?20 m控制，高程需滿足?37.5 m條件。

（2）線位比選：

1）預留互通方案合理性分析。中環(huán)存在遠期新建互通可能性，因此需通過線形、與杭浦高速關系、政策處理、審批難度、工程規(guī)模、施工難度等因素對線位進一步比選。

①研究路段杭浦高速現狀互通間距為6.4 km，線位一預留的互通更接近胡家兜互通，服務功能較弱，線位二互通間距更為合適。②線位一采用盾構下穿杭浦高速，為了滿足隧道洞口與遠期互通間距的要求，規(guī)模較大，三角地約29.9公頃，如圖5所示。線位二為上跨杭浦高速方案，洞口與預留互通間距較長，滿足規(guī)范要求，三角地約4.1公頃，如圖6所示。因此線位二規(guī)模小，造價低，土地利用率更大。

2）線位的綜合比選。綜合比選詳見表2，線位二規(guī)模、施工難度、后期運營成本相對較小，且有更好的預留互通條件，推薦采用線位二（上跨杭浦高速）。

4 結束語

該文對杭州中環(huán)過江隧道路線的設計進行了深入探討，對各種建設條件進行了全面分析，同時，對橋隧方案和路線走廊進行了綜合分析和比選。該工程可為類似過江通道的路線設計提供一定的借鑒和參考。

參考文獻

[1]朱東林. 基于公路路線設計關鍵參數探索[J]. 黑龍江交通科技， 2023（5）： 79-81.

[2]周念先. 橋梁方案比選[M]. 上海：同濟大學出版社， 1997.

[3]隧道設計規(guī)范 第一冊 土建工程： JTG 3370.1—2018[S]. 北京：人民交通出版社， 2018.

[4]劉運哲， 何顯慈. 公路運輸項目可行性研究[M]. 北京：人民交通出版社， 1998.

[5]公路工程技術標準： JTG B01—2014[S]. 北京：人民交通出版社， 2014.