过江通道的路线设计

简秦晴 钱震

摘要  随着城市化进程的加速，过江通道的建设条件日益复杂，需要综合考虑周边交通路网、地块开发、地铁建设、河道通航等重要因素。文章以杭州中环过江隧道的路线设计为例，详细介绍了过江通道路线总体设计的方法。通过对桥梁和隧道过江方案的总体布置进行比较研究，得出隧道方式过江为最优方案。随后对隧道两个线形进行综合分析，最终确定了推荐路线。该工程可为类似过江通道的路线设计提供一定的借鉴和参考。

关键词 路线设计；桥隧比选；隧道线位；盾构隧道

中图分类号 U442.5文献标识码 A文章编号 2096-8949（2024）08-0028-03

0 引言

路线设计对路网规划、交通安全、社会环境等具有决定性影响。尤其在过江通道的路线设计中，现状建筑物、地质、水文条件都十分复杂，需结合各项建设条件，在全面了解规范条文的各项基础上，灵活运用各项设计参数[1]，最终通过比选分析，选择最佳路线方案。

1 工程概况

杭州市在综合考虑区域路网、“一主三副六组团”的城市格局后，提出在绕城高速外围利用G104、G320、G329国道形成杭州中环；与“二绕”共同拓展城市空间格局，完善区域路网，促进区域经济发展。该次重点研究杭州中环东北跨越钱塘江段，如图1所示。

2 建设条件

沿线重要建构筑物及文保资料主要有省文保鱼鳞石塘、北岸丁坝、江南大堤、燃气管线、西气东输二线和绍杭成品油管线。

制约建设方案的其他主要因素主要有地形、地质、水文等因素，高压电塔和规划机场等。

3 方案比选

3.1 过江段桥隧比选分析

3.1.1 桥梁方案

（1）建设条件。靖江路过江通道位于江东大桥和钱江隧道之间，河道位于钱塘江几字段内，钱塘江规划通航标准为Ⅲ级航道，通航1 000 t级海轮，通航净空≥24 m，

通航净宽单向≥2×120 m、双向≥220 m，通航净高22.5 m，设计通航水位取20年一遇水位7.64 m。

（2）桥梁方案。我国在修建大桥方面积累了很多技术和经验[2]。杭州市内的钱塘江上，共有十一座大桥，造型各异，既有彭埠大桥、袁浦大桥等梁式桥，也有系杆拱桥（九堡大桥、复兴大桥），以及斜拉桥（西兴大桥、之江大桥）和悬索桥（江东大桥）。

桥址处河道宽度2 600 m，拟建过江通道主桥采用（50+100+300+100+50）m双塔双索面钢箱梁斜拉桥，如图2所示。桥塔采用花瓶形索塔，塔柱采用矩形箱形断面，斜拉索推荐采用高强平行钢丝。

3.1.2 隧道方案

（1）建设条件。拟建过江通道过江段长约2.75 km，隧址距离上游老盐仓弯道仅4 km左右，下游为江道顺直的盐官段，地质条件复杂。

（2）隧道方案，主线平面指标采用设计速度80 km/h的技术标准，全线共设2处圆曲线，满足隧道口内外各3S设计速度行程长度范围内的平面线形一致的要求[3]。

过江段隧道拟采用双管单层盾构隧道，选定断面外径15 m，内径13.7 m，管片厚度0.65 m；相应盾构断面设置的制造工艺成熟，且具有现成的闲置盾构设备可投入该工程使用。

3.1.3 桥梁与隧道方案比选

从技术、运营管理、环境影响等方面进行分析对比，桥隧方案比选情况详见表1。

对于不收费的城市桥梁或者城市隧道不需要进行项目财务性评价[4]。综合通航条件、防洪影响、环境影响以及运营条件等方面因素，以及对国家级文物钱塘江古海塘和世界奇观钱江潮自然景观的保护，推荐采用隧道方案。

3.2 隧道线位方案比选

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点、海宁市中小学研学二期、云龙村安置点、长输管线、高压线、杭浦高速、北岸丁坝、鱼鳞石塘、南岸海塘和长输管线。

（2）纵断面控制因素：

1）隧道最大纵坡。根据《公路工程技术标准》，隧道内最大纵坡应小于3%[5]。

2）杭浦高速公路。项目与杭浦高速公路存在立体交叉关系，若需上跨杭浦需满足净空5.5 m要求[5]；若下穿杭浦高速，需满足覆土要求。

3）钱塘江。设计江中段纵断面以越江线位处河床断面历史最低冲刷下包络线和一百年一遇最低冲刷包络线为设计控制线，并以三百年一遇最低冲刷包络线进行校核。盾构一般段覆土≥1D，进出洞处的覆土厚度宜≥0.5D，钱塘江冲刷深槽段施工期河床覆土≥0.75D，并满足三百年一遇冲刷线抗浮要求。

3.2.2 线位比选

（1）线位介绍：

1）线位一。起点接中环北段，线位采用盾构隧道下穿杭浦高速、钱塘江后，南岸接规划靖江路，如图3所示。预留与杭浦高速设置互通条件。

为了不影响既有高速运营，北岸工作井设置在杭浦高速坡脚北侧约60 m处。

下穿杭浦交叉处路面高程需低于?17.5 m。钱塘江北岸1/300冲刷线绝对标高?18 m，为满足施工期、运营期盾构覆土要求，下穿北岸路面高程需深于?37.5 m。

2）线位二。起点接中环北段，以桥梁形式上跨杭浦高速后，采用圆曲线半径R=1 500 m的盾构隧道下穿钱塘江江堤，受杭浦高速既有高程和钱塘江1/300冲刷深度的影响，尽量拉长钱塘江北岸堤坝与杭浦高速距离，展线至1 800 m，南岸接规划靖江路，如图4所示。

上跨杭浦交叉处设计高程需大于15.6 m。下穿钱塘江北岸冲刷深度较深，绝对标高按?20 m控制，高程需满足?37.5 m条件。

（2）线位比选：

1）预留互通方案合理性分析。中环存在远期新建互通可能性，因此需通过线形、与杭浦高速关系、政策处理、审批难度、工程规模、施工难度等因素对线位进一步比选。

①研究路段杭浦高速现状互通间距为6.4 km，线位一预留的互通更接近胡家兜互通，服务功能较弱，线位二互通间距更为合适。②线位一采用盾构下穿杭浦高速，为了满足隧道洞口与远期互通间距的要求，规模较大，三角地约29.9公顷，如图5所示。线位二为上跨杭浦高速方案，洞口与预留互通间距较长，满足规范要求，三角地约4.1公顷，如图6所示。因此线位二规模小，造价低，土地利用率更大。

2）线位的综合比选。综合比选详见表2，线位二规模、施工难度、后期运营成本相对较小，且有更好的预留互通条件，推荐采用线位二（上跨杭浦高速）。

4 结束语

该文对杭州中环过江隧道路线的设计进行了深入探讨，对各种建设条件进行了全面分析，同时，对桥隧方案和路线走廊进行了综合分析和比选。该工程可为类似过江通道的路线设计提供一定的借鉴和参考。

参考文献

[1]朱东林. 基于公路路线设计关键参数探索[J]. 黑龙江交通科技， 2023（5）： 79-81.

[2]周念先. 桥梁方案比选[M]. 上海：同济大学出版社， 1997.

[3]隧道设计规范 第一册 土建工程： JTG 3370.1—2018[S]. 北京：人民交通出版社， 2018.

[4]刘运哲， 何显慈. 公路运输项目可行性研究[M]. 北京：人民交通出版社， 1998.

[5]公路工程技术标准： JTG B01—2014[S]. 北京：人民交通出版社， 2014.