施工图设计说明书.docx

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施工图设计说明书

施工图设计说明

一、工程概况

本项目处位置为南京市江宁区，江宁区作为南京的卫星城，是一个相对独立的新市区，为了促进江宁本身城市空间的拓展，加强东山新城的辐射作用，进一步缩短区内各乡镇之间的时间距离，机组建立自己的区域快速通道、根据江宁区“十二五”规划，正方大道是江宁区连接滨江新城、谷里街道、秣陵街道及淳化街道是的一条重要通道。

本项目为正方大道东延伸线跨秦淮河段，路段全部位于秣陵街道的上秦淮湿地公园内。

秦淮河大桥是正方大道东延工程的重点项目，近期按一级公路标准建设，远期为城市主干道。

位于正方大道跨外秦淮河段，方山以南，秣陵以北，“上秦淮”生态湿地中心，桥位于秦淮河河口宽约150m，现状六级，规划为四级航道，通航净空为55×7m。

河口两岸各有宽约4m的路堤。

二、设计依据

1、江宁交通正方大道东延秦淮河大桥工程设计委托书及设计合同

2、《南京正方大道工程工程可行性分析报告》

3、江苏省水文地质工程地质勘察院2013年3月提供的《秦淮河大桥工程地质勘察报告》

4、南京市江宁区城乡总体规划（2010-2030）

5、南京市江宁区“上秦淮”地区概念性城市设计（2011.09）

6、秦淮河航道通航水位分析报告（报批稿）

7、构建具有人文景观特色的复合型水运干道—关羽秦淮河航道综合利用开发的调查研究

8、桥位处地形、河床断面等实地测量资料

9、东山站水位近五年逐日平均水位数据

10、秦淮河航道船舶调查资料

11、《正方大道东延工程秦淮河大桥初步设计》

三、桥梁设计采用的规范

1、《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）

2、《城市桥梁抗震设计规范》（CJJ166-2011）

3、《公路桥梁设计通用规范》（JTGD60-2004）

4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）

5、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）

6、《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/TD60-01-2004）

7、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

8、《公路桥涵钢结构防腐涂装技术条件》（JT/T722-2008）

9、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）

10、《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）

11、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）

12、其他有关的国家及地方强制性规范和标准。

四、技术标准

1、道路等级：

公路一级

2、通航净空：

规划四级航道，通航净空55×7m;现状六级航道：

净空4.5m

3、设计基准期：

100年

4、设计车速：

80km/h

5、桥面纵坡：

3.5%

6、桥面横坡：

机动车道双向2%，人行道向内1%

7、汽车荷载等级：

公路—

级

8、抗震烈度：

地震基本烈度7度，地震加速度0.1g

9、设计基本风速：

27.1m/s（1/100）

10、设计安全等级：

一级，重要性系数取1.1

11、环境类别：

类

12、高程系统：

吴淞高程。

五、自然地理与场地周边环境

1、地形地貌

拟建场地属秦淮河漫滩地貌。

秦淮河为长江支流，总体呈南北走向，现状水面宽度一般110～130m，两侧河堤均为土质坡体，未采取相应岸坡加固措施，临水岸坡植被稀少，堤顶现为水泥路面，其中左岸堤顶高程约11m，右岸堤顶高程约12m，现状堤岸处于稳定状态；勘察期间右岸河漫滩区域已出露，地表植被茂盛，地势较为平坦，地面高程7～8m，河道中心底标高一般0.47～0.56m，勘察期间测得河水水位6.64～7.08m，呈动态变化状，河谷两侧水深一般0.5～1.0m，河谷中心水深一般6～6.5m，河床横断面详见附件。

秦淮河防洪设计水位为10.60m。

2、气象

南京属北温带区北亚热季风气候区，全年四季分明，春秋季较长，夏季炎热，冬季寒冷，季风现象显著，风雾较多，全年无霜期240～280天。

历年最高气温43℃，最低气温-14℃，年平均气温15.3℃，最冷月（一月）平均气温2.3℃，最热月（七月）平均气温27.9℃，冬季起止时间为十一月下旬至三月下旬共约130天。

多年年平均降雨量为1033mm，年最大降雨量为1825.8mm，年平均降雨日120天，降雨多集中在6～9月。

日最大降雨量大于10mm的天数年平均为29.4天，实测1小时最大降雨量为74mm，24小时最大降雨量为274.2mm，雾障较多，年平均雾日30天左右，年最多雾日68天，年最少雾日12天，就各月而言，冬季（11、12月）雾日最多，7、8月雾日最少，年平均蒸发量为1121mm。

年平均相对湿度为75%。

季风气候显著，春夏季多东、东南风，秋冬季多北东北、东北风，常风向东北风，出现频率为10%。

最大风力9～10级，瞬时最大风速39.9m/s（风力达12级以上），全年5级以上平均风日31天，8级以上平均风日17.7天。

3、水文

秦淮河为长江下游右岸的支流，与长江相连通。

长江南京河段多年平均年迳流量约为8940×108m3，年内水量分配过程，1月份最小（枯），到4月份水量开始增长，4～5月增长率最大，7、8月份出现最大值，然后逐渐减小，10月份以后水量明显减小，至次年1月，水量又出现最枯。

年内水量分配主要集中在汛期，汛期（5～10月）水量约6400×108m3，占全年水量的71%。

年内输沙量分配过程，多年月平均输沙量（率）含沙量等7月份最高，1月份最低，且从4月份开始递增，至7月份达最大值，然后逐月递减。

年内输沙量主要集中在汛期，汛期输沙量占全年输沙量的87.7%。

南京水位的涨落主要决定于长江迳流的变化，也兼受潮汐、下游支流入汇和风力等影响。

南京属感潮河段半日潮型，潮差枯季大，汛期小，随径流的增大而减小。

秦淮河流域源短流急，上中游调蓄能力小，洪水上涨快，洪峰次数多；

流域内有多处水文、雨量站，从设立之日观测至今，有较完善的观测资料。

六、工程地质概况

1、区域地质及区域稳定性

区域工程地质概况

、区域地层概况

场地属下扬子地层区，宁镇～江浦地层小区。

揭露地层为第四系全新统（Q4al）、上更新统（Q3al）、白垩系上统浦口组（K2P）。

、区域地质构造

场地大地构造单元处于扬子准地台下扬子断陷带中的次级构造－宁芜断陷盆地西北缘的江浦坳陷内，区域地质构造复杂，褶皱、断裂发育。

宁芜断陷盆地北西界为龙洞山南缘断裂（F2），北东界为南京～湖熟断裂（F4），南西、南东方向界线位于图幅外，为幕府山～焦山断裂、方山～小丹阳断裂。

江浦坳陷是宁芜断陷盆地内的次级构造，形成晚，经历的构造运动少，断裂不甚发育。

区内断裂以北西向和北东向为主，主要断裂特征及其活动性如下：

滁河断裂（F1）――位于老子山北缘，长约250km，走向北东，倾向北西，具正断层性质，晚更新世以来已基本停止活动。

龙洞山南缘断裂（F2）――位于江浦龙洞山南缘，走向30～35°，倾向南东，倾角60°左右，为正断层，其下盘为震旦系地层，上盘为白垩系地层。

江浦～六合断裂（F3）――展布于六合，经江浦向北西延伸，走向35°，推测走向南东，陡倾角，为正断层，长约90km，第四纪特别是晚更新世以来已基本停止活动。

南京～湖熟断裂（F4）――位于南京市上坊至湖熟一线，向南东延伸经郭庄、天王寺到溧阳一线。

走向310～320°，推测倾向南西，陡倾角，为正断层，总长120余km，中更新世晚期有活动。

综合确定该断裂为第四纪中更新世断裂或前第四纪断裂，晚更新世以来没有发现活动的迹象。

因此这些断裂构造均不会对本工程场地产生直接的影响。

、区域水文地质

工程所在区域气候湿润，雨量充沛，降水时间长，对区域地下水的形成的补给起了重要的作用。

据区域资料以及本次勘察成果，根据含水层的岩性、埋藏条件和地下水赋存条件、水力特征，可分为松散岩类孔隙水和碎屑岩类孔隙水。

松散岩类孔隙水可分为松散岩类孔隙潜水（半承压水）和松散岩类孔隙承压水。

、松散岩类孔隙潜水

第四系松散岩类孔隙潜水主要赋存于秦淮河漫滩区上部地层，含水介质为粘性土、粉砂及粉土，其中粉砂、粉土层渗透性好，含水量较丰富。

水位受季节及气候影响明显，主要接受秦淮河水的侧向补给及大气降水、农田灌溉水的入渗补给，迳流缓慢，以蒸发、侧向迳流和人工开采为主要排泄方式。

、松散岩类孔隙承压水

承压水主要分布于基岩上部含卵砾石中粗砂层，厚度0.9～2.8m。

卵砾石以石英岩为主，次圆状，分选性差，粒径一般1～10cm，少量大于10cm。

该层厚度较薄，渗透性好，富水性好。

、碎屑岩类孔隙—裂隙水

该含水岩组为白垩系裂隙孔隙—裂隙含水岩组。

分布于第四系松散层下面。

含水层的主要岩性为粉砂岩裂隙中，裂隙多呈闭合，泥质、钙质充填胶结，岩性软，塑性强，富水性差。

、区域稳定性分析

、新构造运动

场地侏罗纪与白垩纪期间的燕山运动结束了本区的准地台发展历史，使拟建场地区域内准地台盖层褶皱隆起，形成准地台活化型构造层。

在此期间地质构造变形强烈，以断裂、断块及褶皱作用为主，并伴随岩浆活动，形成了老山隆起及宁芜断陷两个基本构造单元。

经印支、燕山、喜马拉雅多期构造变动，形成了现存的构造格局，其中次级构造江浦坳陷形成于构造期的后期（白垩纪），地壳下降，沉积了巨厚的湖相棕红色及棕褐色的泥岩及泥质砂岩，晚第三纪坳陷内地壳继续下降，在低洼处沉积。

拟建场地位于宁芜火山断陷内，该断陷西北侧以龙洞山南缘断裂和江浦—六合断裂与老山凸起相接，东南以方山—小丹阳断裂与溧水火山断陷为界，东北侧以南京—湖熟断裂与宁镇断凸相邻。

在新构造运动期，近场区内主要表现断块差异升降运动、断裂活动、岩浆活动和地震活动等几种活动形式，第四纪早、中更新世或其末期，区域上以抬升为主，晚更新世及全新世以来，气候转暖，活动强度已逐渐减弱，长江沿岸以下降为主，沉积了较厚的Q3及Q4的松散层。

、地震活动

据不完全统计（删除前、余震，下同），近场区自公元288年以来，共记载到M≥4

级地震39次，其中5～5.9级地震23次；6.0级以上地震3次，最大地震为1831年9月28日安徽凤台东北6

级地震（表2-1）。

另据区域地震台网记录，自1970年以来，工作区共记录到M≥2.0级地震422次，其中3.0～3.9级地震54次；4.0～4.9级地震5次；5.0～5.9级地震3次；6.0级地震1次，即1979年7月9日江苏溧阳6.0级地震。

拟建场地附近历史上记载到2次破坏性地震，即公元499年8月4日南京

级地震和548年10月27日南京

级地震，震中烈度分别为Ⅵ度及Ⅶ度，工作区中强震及远场强震对本工程场地造成的最大影响烈度达Ⅵ度。

因此，近场区地震活动是比较活跃的。

此外，远场区强震对南京亦有相当影响，如：

1668年7月25日郯城级地震，该地震对本场地的影响烈度亦达Ⅵ度。

南京地区为潜在震源区，有发生5～6级地震的构造背景（南京——熟湖断裂），1974年及1979年，溧阳地区发生两次破坏性地震与南京——熟湖断裂有关，同样，该断裂对南京地区已发生的一些有感地震亦有控制作用，在浦口及大厂镇一带，为南京——熟湖断裂与北东向断裂的交会地带，是构造应力积聚区，也是地震的易发区。

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）的地震区、带划分方案，拟建场地位于华北地震区长江中下游——南黄海地震带内。

该地震带是华北地震区的一个中强震活动带。

未来数十年内，该带地震活动仍将保持较高水平，其中南黄海海域地震活动水平将明显高于陆地。

未来百年内该带地震活动水平将略高于以往长期的平均水平。

、区域稳定性分析

拟建场地区域地震活动的空间分布是不均匀的，主要表现为成团成片分布的丛集性特征，并具有较好的重复性。

茅山断裂带及其邻近地区以及扬州等地是本区中强震活动的丛集区。

1970年以来的现代地震则主要集中分布在苏北沿海地区、茅山断裂带的溧阳地区、安徽固镇以及沿长江一带等。

场区周边共划分出23个潜在震源区，其中近场区涉及南京潜在震源区。

对工程场地地震危险性影响较大的潜在震源区依次是：

南京潜在震源区、扬州－镇江潜在震源区、溧阳潜在震源区、常州潜在震源区和嘉山潜在震源区。

在大地构造分区上，工作区主体位于下扬子断块区内，该区地震活动水平相对较高，属中、强震过渡区。

北西、北北东和近东西向三组断裂在第四纪中、晚期以来仍有明显活动，属区内的主要控震、发震断裂构造。

近场区规模较大的主要断裂有6条，分别为施官集断裂（F1）、南京—湖熟断裂（F2）、滁河断裂（F3）、江浦—六合断裂（F4）、幕府山—焦山断裂（F5）、方山—小丹阳断裂（F6）。

研究结果表明，这6条断裂均为第四纪中更新世或中更新世以前有过明显活动的断裂。

迄今为止，尚未发现这些断裂在第四纪晚更新世以来有过明显活动的证据。

综合现阶段探测研究成果，近场区断裂构造均不会对工程场地的稳定性产生直接影响。

其余断裂由于分布在距工程场地更远的周围区域，亦不会对工程场地的稳定性造成直接影响。

拟建场地范围内无活动断裂通过，亦无5级以上破坏性地震发生的记载，本工程场地属地震地质条件相对稳定场地，适宜建设。

2、场区工程地质条件

、岩土体工程地质层的划分和评述

勘察深度范围内，根据《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）,按岩土体成因类型、时代、埋藏分布特征及物理力学性质指标的异同性，把岩土体划分为5个工程地质层，11个亚层，具体分述见表。

地基岩土分层描述一览表

时代

成因

层号

地层

名称

颜色

状态

特征描述

分布

层顶

埋深

（m）

厚度

（m）

层

亚层

最小

～

最大

最小

～

最大

Q4ml

①

①A

淤泥

灰黑

松散

流塑状，含大量有机质及植物碎屑，具臭味，污手。

河床区域

0.40～

1.40

①-1

杂填土

杂色

松散

主要由碎石、碎砖、砼块及黏性土混杂组成，硬质物含量30％～50％，粒径2～7cm不等，物质组成不均匀，密实度不均。

普遍分布

0.50～

2.40

①-2

素植土

灰黄

～

灰色

松散

主要由粘性土组成，夹有少量碎石、碎砖及植物根茎等，物质组成不均匀，密实度不均。

在秦淮河边为大堤填土，欠均质。

普遍分布

0.50～2.40

0.40～

6.40

Q4al2-3

②

②-1

粉质黏土

灰黄

可塑

含铁猛质斑点浸染，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。

局部分布

0.40～2.10

1.40～

4.80

②-2

粉质黏土

黄灰

～

灰色

软塑

局部流塑，饱和，含少量植物碎屑，夹粉土。

无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。

普遍分布

0.40～6.40

1.30～

7.90

②-3

粉砂

夹粉土

灰色

稍～中密

饱和,含少量云母碎屑,局部呈互层状，夹粉质黏土薄层。

普遍分布

2.60～12.10

7.80～

14.20

②-4

粉质黏土夹粉土

灰色

软塑

局部可塑，含植物碎屑及螺贝壳。

无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。

普遍分布

13.50～22.30

4.20～

12.50

Q4al1

-1

粉质黏土

灰绿～灰黄色

可～硬塑

含少量铁质浸染斑块，局部粉质较重。

无摇振反应，稍有光泽，干强度中高，韧性中高。

普遍分布

18.20～27.80

1.10～

6.00

-2

粉土夹粉质黏土

灰黄色

稍密

～

中密

湿～很湿，含铁质浸染斑块，夹薄层粉砂。

摇振反应迅速，干强度低，韧性低。

普遍分布

22.10～32.50

2.10

～

5.10

Q3al

④

含卵砾石中粗砂

浅灰色

中密

中粗砂主要矿物成份为石英、长石等。

卵砾石呈亚圆状～棱角状，粒径0.5～8cm，含量约15～30%，成分以石英质为主。

普遍分布

25.90～34.60

0.80～

2.80

K2P

⑤

⑤-1

强风化粉砂岩

砖红色

密实

取出岩芯呈砂土状,软质岩，泥质结构，遇水易散开，风干易开裂。

闭合裂隙发育。

属极破碎、极软岩，岩体基本质量等级为

级

普遍分布

27.00～35.60

1.30～

3.80

⑤-2

中风化粉砂岩

砖红色

取出岩芯呈柱状、砂质结构，层状构造，少量闭合裂隙,泥砂质胶结，局部含钙质，岩质软，强度低且不均一。

岩芯采取率85～90%。

属极软岩，较完整，岩体基本质量等级为Ⅴ级。

普遍分布，未揭穿

30.20～38.50

20.80～

30.50

3水文地质条件

、地表水

拟建大桥范围内的地表水系为秦淮河水系，与长江相连通，主要接受上游来水补给，向下游排泄，水位受潮汐影响变化明显，勘探期间，2013年3月8日、16日及20日分别测得河水水位为6.83、6.64、7.08m，河底淤泥厚度一般0.4～1.4m。

根据在场地所取秦淮河水样的水质分析结果（表6.4-1），矿化度284mg/l，PH=7.4，侵蚀性CO2为1.5mg/l，水质类型HCO3·Cl－Ca·Mg型。

依据《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）判定，地表水对对砼具微腐蚀，对钢筋砼结构中的钢筋具微腐蚀。

、地下水类型及赋存条件

拟建场地地下水含水岩组主要为第四系松散岩类孔隙水和碎屑岩类孔隙—裂隙水，其中第四系松散孔隙水又可分为潜水含水岩组和承压含水岩组，碎屑岩类孔隙—裂隙水主要为基岩裂隙水。

孔隙潜水主要赋存于秦淮河漫滩区上部

层及

层土体，含水介质为黏性土及粉砂、粉土，其中

-3层渗透性好，含水量丰富。

勘察期间测得潜水初见水位一般6.31～8.52m，稳定水位一般6.61～8.69m，地下水自高处向低处迳流，水位年变幅约1.0m，年最高水位埋深应根据设计秦淮河最高水位确定。

孔隙承压水主要分布于基岩上部

层土体中，属透水层。

主要接受上部孔隙潜水的越流补给与侧向补给。

基岩裂隙水赋存于深部粉砂岩，裂隙不发育，岩性软，富水性较差，总体水量小。

、地下水动态特征和补给、迳流、排泄条件

孔隙潜水水位受季节及气候影响明显，还受到秦淮河水、附近沟渠、塘的水位影响，降雨后水位上升，干旱时水位下降。

年变幅约1.0m，地下水、地表水水力联系密切。

孔隙承压水的动态变化，主要随地表水的起落，水位相应升降，年变幅随距地表水体的距离增大而减小。

同时亦因上覆潜水的越流补给的影响，降雨后水位亦升高。

基岩裂隙水渗透性能差，水位变幅较小。

、地下水、土腐蚀性评价

根据《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011），拟建桥位区位于湿润区，按不利因素考虑，判别场地环境类型属Ⅱ类。

根据区域水文地质环境结合本次室内水质分析资料（详见表6.4-1），按《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）附录K对地下水及土的腐蚀性进行评价，综合判别场地内孔隙潜水对砼具微腐蚀，对钢筋砼结构中的钢筋具微腐蚀；场区地下水水位埋藏较浅，浅部土体易溶盐已基本溶于水中，参照水质分析资料和近邻施工经验，土对砼具微腐蚀，对钢筋砼结构中的钢筋具微腐蚀。

4、岩土层物理力学性质指标

、室内岩土实验指标

土的物理性指标

层号

岩土名称

含水率

重度

孔隙比

液限

塑限

塑性指数

液性指数

w

γ

eO

wL

wP

Ip

IL

%

kN/m3

--　

%

%

--

--

①-2

素填土

26.9

19.2

0.776

38.0

21.1

16.9

0.35

②-1

粉质黏土

28.2

18.7

0.829

36.6

22.5

14.1

0.41

②-2

粉质黏土

35.3

18.0

1.018

37.5

23.6

13.9

0.85

②-3

粉砂夹粉土

27.8

18.6

0.818

32.7

26.8

5.9

0.62

②-4

粉质黏土夹粉土

34.3

17.9

1.006

35.4

22.3

13.1

0.89

③-1

粉质黏土

23.8

19.6

0.696

34.6

20.0

14.6

0.27

③-2

粉土夹粉质黏土

21.3

19.8

0.623

28.1

19.4

8.7

0.22

土的压缩性指标（平均值）

层号

岩土名称

α1-2

ES1-2

MPa-1

MPa

②-1

粉质黏土

0.39

4.80

②-2

粉质黏土

0.58

3.67

②-3

粉砂夹粉土

0.21

9.60

②-4

粉质黏土夹粉土

0.50

4.15

③-1

粉质黏土

0.27

6.31

③-2

粉土夹粉质黏土

0.21

7.97

土的抗剪强度指标

层号

岩土

名称

直接快剪

固结快剪

c

Φ

c

Φ

kPa

度

kPa

度

②-1

粉质黏土

平均值

14

10.4

27

20.0

标准值

20

18.9

②-2

粉质黏土

平均值

13

8.9

16

16.5

标准值

11

14.8

②-3

粉砂夹粉土

平均值

7

25.9

6

28.9

标准值

4.8

23.5

3

25.5

②-4

粉质黏土夹粉土

平均值

13

9.5

12

17.1

标准值

11.2

7.8

11

16.1

③-1

粉质黏土

平均值

34

13.4

标准值

30.1

12.5

③-2

粉土夹粉质黏土

平均值

23

18.8

标准值

17.3

17.2

固结系数分层统计范围值、平均值

层号

土层名称

垂直固结系数Cv

（cm2/s×10-3）

水平固结系数CH

（cm2/s×10-3）

0～50

50～100

100～200

200～400

0～50

50～100

100～200

200～400

②-2

粉质

黏土

范围值

2.86～5.14

2.57～4.58

2.28～4.37

1.89～3.96

3.01～5.43

2.74～5.12

2.53～4.86

2.17～4.41

平均值

3.91

3.58

3.28

2.87

3.97

3.69

3.41

3.01

②-3

粉砂夹粉土

范围值

6.96～8.36

6.56～7.87

6.23～7.48

5.84～7.12

7.63～11.34

7.34～10.85

7.07～10.23

6.58～9.54

平均值

7.51

7.10

6.71

6.36

9.94

9.48

9.03

8.42

岩石抗压试验指

层号

岩土

名称

天然状态

块体密度

天然状态

弹性模量

天然状态单

轴抗压强度

饱和状态单

轴抗压强度

干燥状态单

轴抗压强度

软化

系数

g/㎝3

MPa

MPa

MPa

MPa

⑤-2

中风化

粉砂岩

平均值

2.46

4.11×10-21010-2

1.75

0.81

5.95

0.14

标准值

2.45

3.76×10-2

1.66

0.50

3.90

原位测试指标

标准贯入及重型动力触探试验指标

层号

名称

标准贯入

动力触探

实测值

杆