都江堰市金马河大桥建设项目可行性研究报告文档格式.docx
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左岸桥头规划广场连接旧城区康复路与鲤鱼沱大桥,广场由桥头牌坊、人行梯道、平台以及广场下方地下停车场组成。
左岸外江路与鲤鱼沱大桥轴线平面正交,故通过下穿方式从广场下方通过,即形成桥面层、广场层、外江路下穿层(含地下停车场)的三层立体交通体系。
右岸广场连接新城区外河街与鲤鱼沱大桥,广场由桥头牌坊、人行梯道、平台、电梯等组成。
2现状、发展及建设的必要性
交通现状与规划
岷江流至都江堰市,经著名的都江堰水利工程分流为内外二江穿越都江堰市区,外江金马河呈北南走向,地势北高南低,河床宽阔,为行洪主通道,河道自然坡降5‰左右。
都江堰市城区金马河鲤鱼沱至青城大桥段,金马河两岸沿江设有防洪大堤,G213国道利用青城大桥跨金马河通过。
根据都江堰市城市总体规划,都江堰金马河鲤鱼沱至青城大桥段道路规划为:
金马河左岸为沿江外江路,外江路通过复兴街、康复路、观江街、青城路与中心城区连接;
在康复路与外江路交叉口修建跨金马河鲤鱼沱大桥连接右岸外河街,形成都江堰金马河鲤鱼沱至青城大桥段交通网络,规划鲤鱼沱大桥位于都江堰市城区G213国道青城大桥上游约1200m位置。
2.2建设的必要性
目前,金马河青城大桥至离堆公园约2km河段无跨河桥连接两岸,金马河鲤鱼沱至青城大桥段两岸交通基础设施落后,已制约到都江堰市的城市发展,为此需尽快启动都江堰市城市总体规划的金马河鲤鱼沱至青城大桥段两岸交通基础设施项目建设,以解决城市交通瓶颈,适应城市发展要求。
鲤鱼沱大桥为改善金马河鲤鱼沱至青城大桥段交通的关键性基础工程,且相对独立,宜优先启动,以促进和带动金马河鲤鱼沱至青城大桥段两岸交通基础设施建设和金马河鲤鱼沱至青城大桥段综合整治。
根据都江堰市城市总体规划,结合老城区的功能完善、外江西侧新城区的开发,鲤鱼沱大桥不仅是连接外江两岸老城区、新城区的交通枢纽,同时廊桥建筑的商业功能、景观功能可补充完善该区域功能配置,有效提升城市品质,更可把将廊桥打造成为都江堰的新名片。
3工程规模及标准
3.1设计标准
鲤鱼沱大桥是促进都江堰市金马河鲤鱼沱至青城大桥段城市开发、改善区域交通的关键性基础工程。
需执行都江堰市城市总体规划道路标准,满足都江堰市城市防洪要求,符合都江堰市城市总体规划和建设中国一流风景旅游度假胜地、国家级历史文化名城、风景旅游城市的发展目标和景观打造要求。
根据鲤鱼沱大桥交通功能要求和城市景观打造要求,大桥规划布置由下层交通桥和上层廊桥(仿古景观建筑和露台)以及两岸桥头市政、建筑相关配套工程组成。
紫坪铺水利枢纽工程建成投入运行后,通过紫坪铺水利枢纽工程的防洪调度,都江堰市区金马河防洪标准提高到P=1%洪水(洪峰流量3748m3/s);
鲤鱼沱大桥设计洪水采用紫坪铺水利枢纽工程防洪调度后都江堰市区金马河P=1%洪水(洪峰流量3748m3/s)。
3.1.1交通桥设计标准
根据都江堰市城市总体规划鲤鱼沱大桥所属道路标准、《城市桥梁设计准则》(CJJ11-93)、《城市道路设计规范》(CJJ37-90)、《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98)、《建筑结构荷载标准》(GB50009-2001),结合鲤鱼沱大桥功能要求,鲤鱼沱大桥设计标准为:
道路设计等级:
城市主干路—Ⅲ级
设计行车速度:
30km/h
汽车荷载:
公路-Ⅰ级
交通桥面人群荷载:
3.5kN/m2
设计安全等级:
一级
交通桥面宽度:
(全宽)=(栏杆)+2.85m(人行道)+m(非机动车道)+7.0m(机动车道)+1.5m(中央分隔带)+7.0m(机动车道)+m(非机动车道)+2.85m(人行道)+(栏杆)
设计洪水:
P=1.0%(洪水流量3748m3/s)
1/100设计洪水位:
地震动峰值加速度:
0.20g
3.1.2廊桥建筑设计标准
廊桥位于鲤鱼沱大桥交通桥面层以上,为多层仿古建筑,功能初拟定为商铺、餐饮等商业用途,后期可视业主要求进行调整。
建筑一层位于桥梁通车层上部,分为三个相对独立的建筑物,依靠景观平(露)台相互联系。
根据都江堰市城市总体规划及对廊桥要求、《民用建筑设计通则》(JGJ37-2005)、《建筑设计防火规范》(GB50016—2006)、《商店建筑设计规范》(JGJ48-88)、《饮食建筑设计规范》(JGJ64-89)、《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)、《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)、《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)、《建筑结构荷载规范(2006年版)》(GB5009-2001)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《建筑抗震设计规范(2008年版)》(GB50011-2001)、《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)、《自动喷水灭火系统设计规范》(GB+50084—2001(2005年版))、《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)、《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)、《建筑物防雷设计规范(2000年版)》(GB50057-94)、《供配电系统设计规范》(GB50052-2009)、《综合布线系统工程设计规范》(GB/T50311-2007)、《安全防范工程技术规范》(GB50348-2004),《城市绿化和园林绿地用植物材料木本苗》(CJ/T34-91)、《风景园林图例图示标准》(CJJ/T82-99),结合鲤鱼沱大桥及廊桥功能要求,鲤鱼沱廊桥设计标准为:
1、廊桥为商业用仿古建筑物,设计使用年限为50年;
建筑耐火等级为二级;
屋面工程防水等级为二级;
按照夏热冬冷公共建筑要求作节能设计。
2、廊桥建筑结构的安全等级为二级;
基本抗震设防烈度为8度(加速度),设计地震分组为第二组;
抗震设防类别为标准设防类(丙类);
廊桥建筑结构主体均采用框架结构。
3、廊桥生活用水接市政管网;
消火栓采用临时高压消防给水系统;
自动喷水灭火系统按中危险Ⅰ级设置。
采用雨、污分流的排水系统,对雨、污水分别有组织排放,污水接入市政管网系统;
消防系统水源采用消防水池提供。
暖通冷热源采用变频多联机空调系统。
4、廊桥采用两路380/220V电源供电,配备柴油机应急发电;
设置火灾自动报警系统、火灾应急广播;
主要通道及重要区域进行摄像监控;
廊桥外立面采用景观灯光照明。
5、廊桥、仿古建筑宽度:
露(平)台:
27.3m(全宽)=0.3m(栏杆)+26.7m(露台)+0.3m(栏杆)
仿古建筑:
27.3m(全宽)=0.3m(栏杆)+3.05m(走廊)+20.6m(建筑进深)+3.05m(走廊)+0.3m(栏杆)
工程规模
鲤鱼沱大桥桥位依据都江堰市城市总体规划确定,鲤鱼沱大桥左岸接康复路和外江路交叉口,横跨金马河连接右岸外河街。
为不影响现有河道行洪,桥梁设计高程由桥梁主梁梁底设计高程控制,主梁底设计高程为m,略高于金马河右岸防洪大堤顶高程72m。
综合考虑鲤鱼沱大桥标准、功能、景观打造要求,鲤鱼沱大桥规划布置为下层交通桥和上层仿古景观建筑组成,桥梁全长585m,桥梁下部结构为摩擦桩、圆柱式排架墩、圆端形排架墩、重力式U型桥台,桥梁上部结构为引桥5×
30m预应力砼框架刚构桥,桥梁第一层为交通桥面,上层布置廊桥建筑(两层框架结构仿古景观建筑,局部三层)、景观露(平)台。
鲤鱼沱大桥主要技术指标如表3-1。
鲤鱼沱大桥主要技术指标表
表3-1
序号
项目
单位
数量
备注
1
1/100设计洪水位
m
72
P=1.0%洪水流量3748m3/s
2
交通桥面汽车荷载
3
交通桥面人群荷载
kN/m2
4
古建筑恒荷载+活荷载
5
桥梁全长
585
6
桥梁跨度
跨×
19×
30
引桥5x30+主桥14x30
7
公路桥桥面宽度
0.35+2.85++7.0+1.5
+7.0++2.8
栏杆+人行道+非机动车道+机动车道+分隔带+机动车道+非机动车道+人行道+栏杆
8
廊桥仿古建筑宽度
栏杆+露天休闲平台+栏杆
栏杆+走廊+建筑楼面+走廊+栏杆
9
交通桥面设计高程
726.55
主桥桥面
10
桥梁上部结构形式
预应力砼连续梁+
预应力砼刚构
引桥:
C50砼、梁高
主桥:
11
廊桥仿古建筑结构形式
现浇砼框架结构
12
廊桥仿古建筑建筑面积
m2
m2
单体一、二、三总计数量
13
廊桥露(平)台面积
5942m2
14
桥墩形式
圆形排架墩
圆端形排架墩
C30Φ
C50Φ
15
基础形式
摩擦桩基础
C30水下砼Φ
C40水下砼Φ、Φ
16
桥台形式
重力式U型桥台
C25砼
17
桥头广场
9600
18
桥头配套建筑(地下停车场等)
4450
4备选方案
4.1建设条件
水文
4.1.1.1水文气象条件
岷江发源于四川与甘肃接壤的岷山南麓,自北向南流经茂县、汶川至都江堰市,经著名的都江堰水利工程分流为内外二江穿越都江堰市区和成都平原,在彭山汇合后,南流至乐山汇集大渡河,转向东南,在宜宾注入长江。
外江金马河呈北南走向,地势北高南低,河床宽阔,为排洪主通道,河道自然坡降5‰左右;
内江经都江堰宝瓶口后分为扬柳河、蒲阳河、柏条河、走马河、江安河通过都江堰市区和成都平原核心区,提供工业、农业及生活用水,使成都平原旱涝保收,成就了“天府之国”的美誉。
鲤鱼沱大桥所处的都江堰市属中亚热带湿润气候区,四季分明,夏无酷暑,冬无严寒,雨量充沛,空气清新,气候宜人,气温年差小,据气象资料统计,多年平均降雨量为mm,历年最大降雨量1820.7mm(1937年),最大24小时降雨量为mm(1981年7月13日),年降雨量主要集中在6~9月,约占年总降雨量的70%。
金马河都江堰市区段年平均气温为℃,极端最高气温为℃,极端最低气温为℃,年平均相对湿度82%,主导风向为NNE,平均风速m/s,最大风速m/s。
4.1.1.2洪水
岷江干流全长711km,流域面积135881km2。
岷江源头至都江堰市流经的高原和高山峡谷区段为岷江上游,河长341km,流域面积23037km2。
金马河洪水由暴雨形成,汛期为5~10月,枯水期为11月至次年4月,年最大流量多出现在6~9月,洪水过程及特征与洪水发生季节和地区密切相关。
6月、9月洪水,一般是岷江上游汶川以上来水为主,都江堰市区上游9km紫坪铺水文站洪水过程多为矮胖的单峰或峰距较大的复峰,涨落平缓,历时较长,紫坪铺水文站洪水一般不大;
7、8月洪水,一般是汶川以下区间来水为主,紫坪铺水文站洪水过程历时短,涨落迅速,多呈尖瘦的双峰或多峰型,常形成紫坪铺水文站大洪水,1964、1966、1887、1890年特大历史洪水均属这种类型。
紫坪铺水利枢纽工程依据都江堰市区上游9km紫坪铺水文站1937~1997年实测洪峰流量资料,加入历史洪水组成不连续系列进行的频率分析计算结果,紫坪铺P=0.1%洪水流量7900m3/s、P=0.2%洪水流量7250m3/s、P=0.5%洪水流量6390m3/s、P=1%洪水流量5740m3/s、P=2%洪水流量5090m3/s、P=5%洪水流量4230m3/s、P=10%洪水流量3570m3/s。
紫坪铺水利枢纽作为防洪调度、水利灌溉、发电的综合性水利枢纽工程,汛期受防洪调度控制,其余时段为水利灌溉、发电任务调度运行。
汛期通过紫坪铺水利枢纽工程洪水调度,提高下游穿越都江堰市区的外江金马河防洪标准;
水利灌溉调度主要为春季,流量较小;
发电任务调度运行则受电网调度要求控制,紫坪铺水利枢纽工程发电运行下泄流量100~856m3/s。
根据紫坪铺水利枢纽工程防洪调度任务,岷江发生可能最大洪水(洪峰流量12700m3/s)时紫坪铺水利枢纽最大下泄流量4858m3/s;
紫坪铺水利枢纽P=0.1%洪水(洪峰流量7900m3/s)设计洪水位时最大下泄流量3110m3/s;
并可在确保紫坪铺水利枢纽工程大坝安全的前提下,将下游穿越都江堰市区的外江金马河防洪标准由现状的P=10%洪水(洪峰流量3748m3/s)提高到P=1%洪水,即白沙河遭遇P=1%洪水洪水时紫坪铺水利枢纽工程下泄控制流量为2393m3/s(基本对应岷江P=1%洪水洪峰流量5740m3/s)。
依据现有资料初步分析计算,紫坪铺水利枢纽工程的建成投入运行后,鲤鱼沱大桥所处的都江堰市区金马河段P=1%洪水洪峰流量3748m3/s,相应鲤鱼沱大桥桥位洪水位72m。
4.1.1.3泥沙
金马河泥沙主要来源于上游岷江流域暴雨造成的坡面侵蚀、滑坡崩塌和泥石流,岷江上游汶川以上为低侵蚀区、汶川以下为中高侵蚀区。
根据都江堰市区上游9km紫坪铺水文站1937~1997年实测泥沙资料统计分析,多年平均推移质沙量为70万t,多年平均悬移质沙量为792万t,多年平均含沙量为/m3,5~10月汛期沙量778.9万t,占年沙量的98.3%,流量大于1100m3/s所带沙量占年沙量的65%,悬移质泥沙颗粒最大,中值粒径。
金马河年平均900万t推移质、悬移质泥沙量多来自于岷江干流洪水,紫坪铺水利枢纽工程的建成投入运行,通过紫坪铺水库拦截推移质泥沙、沉淀悬移质泥沙,通过金马河的河水含沙量将显著降低,在发生大洪水情况下可能加剧金马河河床冲刷。
4.1.2地质
4.1.2.1区域地质
鲤鱼沱大桥工程建筑场地为金马河河床及两岸阶地、堤坝,地形略有起伏,地貌上属岷江水系Ⅰ级阶地。
,右岸河堤顶高程约,防洪大堤顶高程约724.08m;
左岸河堤顶高程约,防洪大堤顶高程约723.90m。
桥位处金马河两岸场地开阔。
鲤鱼沱大桥所在的都江堰市区在大地构造上处于杨子准台地和松潘—甘孜地槽之间的构造过渡带,在区域地质构造位置上地处成都坳陷盆地内,西距北东走向的龙门山褶皱带约60多km,成都坳陷呈北东35度方向展布,受喜山期运动的内力地质作用,龙门山和龙泉山构造带相对上升,而坳陷盆地相对下降,在岷江水系长期的搬运和沉积作用下,在坳陷盆地内堆积了厚度不等的第四系冲洪积地层,不整合于白垩系地层之上,形成了当代景观的冲积平原。
从区域构造背景和“地震”近期活动分析,场地近期为活跃的地块,区内断裂构造和地震活动频繁,按照震后最新的《建筑抗震设计规范》和都江堰市建设局发布的《关于我市新建工程抗震设防有关问题的通知》中指出的,都江堰交通枢纽等人员密集的公共服务设施抗震设防烈度为Ⅷ度,设计地震分组为第二组,设计基本地震加速度为0.20g。
4.1.2.2水文地质
(1)地表水
鲤鱼沱大桥位于都江堰市区金马河。
金马河上起都江堰,下至新津红岩子,全长km,流经都江堰、温江、崇州、双流、新津5区(市)县,是岷江进入成都平原的主要排洪河道。
河床宽窄不均,最宽处1010m,一般为300~600m;
河床甚浅,横剖面呈“U”‰;
洪枯流量变幅大,最大洪峰流量6600m3/s,最枯流量5m3/s。
金马河的地势开阔平坦,河水携带固体物质的能力较低,致使年均约900万t的推移质和悬移质沿河淤积,河床逐年抬高,河洲遍布,岔濠众多,滩沱相间,河道弯曲,河床左右摆动不定。
金马河是一条宽、浅、散、弯的典型平原游荡性河流。
紫坪铺水利枢纽工程建成投入运行,通过紫坪铺水库防洪调度、拦截推移质泥沙、沉淀悬移质泥沙,较大提高了金马河防洪标准,河水含沙量将显著降低,减少了河床淤积,受上游紫坪铺水利枢纽工程不定期放水影响,金马河水流量变化较大。
(2)场地地下水埋藏条件
场地地下水赋存于巨粒土层中,为孔隙潜水,鲤鱼沱大桥勘察期间测得静止水位标高为71~717.00m,受金马河河水补给,静止水位随河水水位变化而变化,巨粒土层水层透水性、富水性好。
(3)第四系全新统冲洪、积层透水性特征
根据鲤鱼沱大桥钻孔ZK1、ZK2、ZK3的巨粒土层抽水试验成果表明,卵石土渗透系数K=(2.5~4.0)×
10-2cm/s,属强透水层,土层主要以密实为主,局部为稍密,含一定中砂,在地下水渗透压力作用下可能以管涌形式产生渗透变形和不均匀沉陷变形。
桥梁基础开挖后,必然存在着基坑涌水及边坡稳定问题,应采取抽排水和护坡处理措施
(4)场地水质分析
根据鲤鱼沱大桥钻孔ZK1、ZK2、ZK3及河水取水样3件进行的水质简分析表明,场地环境水对混凝土无结晶类腐蚀性;
对混凝土无一般酸型腐蚀性;
对混凝土无碳酸型腐蚀性;
对混凝土无溶出型腐蚀性;
对混凝土无硫酸镁型腐蚀性。
4.1.2.3工程地质
鲤鱼沱大桥工程勘察揭露的地层由第四系全新统人工填土层(Q4ml)、第四系全新统冲、洪积层(Q4al+pl)组成。
场地各地层的分布及特征由上至下描述如下:
(1)第四系全新统人工填土层(Q4ml)
①素填土(Q4ml):
黄褐~灰褐色,稍密,稍湿~饱和;
以卵石、漂石土为主,填充物为粉土、砾石,含少量植物根茎。
素填土①,土质不均,稍密,为人工填筑欠固结土,力学性质较差,不宜作为桥闸的基础持力层。
(2)第四系全新统冲洪、积巨粒土层(Q4al+pl)
第四系全新统冲洪、积巨粒土层(Q4al+pl),灰白~灰色,稍湿~饱和。
卵石成分以岩浆岩和沉积岩,亚圆形~圆形,强风化~未风化,一般粒径2~40cm,最大粒径60cm,充填约40%~20%中砂和砾,全场地分布。
根据钻孔取样现场鉴别和室内试验,将其划分为4个亚层:
②-1卵石混合土:
卵石粒径6~15cm,部分大于20cm,巨粒组(6cm;
②-2混合土卵石:
卵石粒径6~20cm,部分大于20cm,巨粒组(6cm以上)含量50%~75%,漂石(大于20cm;
②-3混合土漂石:
卵石粒径6~40cm,巨粒组(6cm以上)含量50%~75%,漂石(大于20cm;
②-4漂石:
卵石粒径6~40cm,部分达到60cm,巨粒组(6cm以上)含量大于75%,漂石(大于20cm。
巨粒土②载力较大,变形模量也较高,是良好的地基基础持力层,但抗冲刷能力低,闸下游应采取抗冲刷处理措施。
护坦和海漫地基承载力要求较低,清除上部松散表层即可。
土层的主要工程特性指标初步建议值
表4-1
地层
编号
土层
名称
重度
γ
(kN/m3)
压缩
模量
Es
(MPa)
变形
Eo
粘聚力
C
(kPa)
内摩
擦角
φ
(°
)
容许
承载力
δ0
基底摩
擦系数
②-1
卵石混合土
21.0
24.0
20.0
35
②-2
混合土卵石
29..0
40
②-3
混合土漂石
45.0
45
②-4
漂石
50
各土层的允许水力坡降及稳定坡比初步建议值
表4-2
允许水力坡降
临时边坡比
~
0.10~
0~1:
0~0.20
1:
0.35~1:
0.50
0.10~0.20
4.1.3建筑材料及运输条件
鲤鱼沱大桥桥位所在金马河段河床均为密实的混合土卵(漂)石河床,区域存在众多砂石加工厂,鲤鱼沱大桥建设所需砂石料可在附近购买符合要求的砂石成品料,也可利用鲤鱼沱大桥施工开挖和河床清理整治混合土卵(漂)石加工;
施工用水采用城区自来水,也可泵提金马河无污染河水;
工程用水泥购买周边符合要求、质量稳定的大厂水泥。
鲤鱼沱大桥所处金马河鲤鱼沱至青城大桥段沿两岸河堤均有道路连接下游约1.2km的G213
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