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摘要：为了加快推进苏南运河苏州段三级航道整治工程的实施，统筹兼顾运河整治、文物保护、城市规划、征地拆迁等实际情况，对部分特殊航段航道技术尺度进行专题研究，在满足三级航道通航标准的条件下，采用特殊护岸结构型式，尽可能减小口宽，以减少征地拆迁数量，降低工程实施难度，保护沿线古镇及文物，减少对临河企业的影响，同时也节约建设资金。
关键字：技术尺度；苏南运河；三级航道；整治工程。
Abstract: in order to accelerate the implementation of three channel regulation engineering of South of Jiangsu Suzhou section of the Grand Canal, overall situation, the renovation of the canal cultural relics protection, city planning, land acquisition demolition, the monographic study of some special channel technology scale, to meet the three channel navigation standard conditions, with special revetment structure, as far as possible to reduce the wide mouth, in order to reduce the number of land requisition demolition, and decrease the difficulty of implementing the project, along the ancient town and protection of cultural relics, reduce the impact on the Kanawha enterprises, while also saving construction funds.Keywords: technical scale; South of Jiangsu canal; three channel regulation project中圖分类号： U61 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
0.引言
近年来，随着水路货运量的快速增长、船舶密度的增大和船舶大型化的发展，苏南运河苏州段航道通过能力明显不足，部分航段护岸损毁严重，一些桥梁由于通航净空不足撞损严重，急需实施航道的升级改造。苏南运河苏州段三级航道整治工程于2007年启动先导段施工，于2012年全面开展施工，该项目计划于2014年全面建成。
苏南运河穿越苏州相城区、高新区、金阊区、沧浪区、吴中区、吴江市，运河两岸文物古迹众多，部分区域规划已成型，两岸企业及民房密集，部分航段若按初步设计航道口宽90m方案实施，征地拆迁难度极大，征地拆迁进度严重制约了航道工程的进一步推进。针对此情况，建设单位委托江苏省交通规划设计院股份有限公司对沿线5个特殊航段近20km航道进行了专题方案研究，在满足三级航道通航条件下，尽可能减小口宽，减少征地拆迁数量，以加快推进工程建设，2011年5月12日，江苏省交通运输厅航道局组织召开了专题方案审查会，会议原则同意苏南运河苏州5个航段采用“航宽不小于80m”的方案实施。
1.苏南运河三级航道整治的标准与规模
根据江苏省发改委初步设计批复，苏南运河苏州段全线按三级航道通航标准建设，设计代表船型为1顶+2×1000吨级船队，航道底宽不小于70m，最小水深3.2m，河底高程▽-2.8（85国家高程），最小弯曲半径480m。航道跨河桥梁净空尺度不小于80×7m（净宽×净高），并应一跨过通航水域。
2.苏南运河苏州段沿线古镇、文物、企业情况
（1）望亭镇段：该段长约1.42km，航道顺直，现状口宽60~65m，两岸房屋密集，左岸有华东电网负荷中心、枢纽电站望亭电厂及居民小区，右岸有三元化工有限公司及望亭中心小学等。
（2）浒关镇段：该段长约1.76km，航道顺直，现状口宽约60m，两岸房屋密集，左岸有浒关老街，右岸有上塘南街、镇中心小学及新建居民小区。
（3）寒山寺公园~索山桥段：长约4.2km，局部航道呈S形弯道，现状口宽60~65m，左岸有寒山寺公园、运河公园、苏州市体育中心，右岸有军队电子对抗营基地、高新区管委会、妇女儿童活动中心以及曙光苑居民小区17幢六层及七层楼房。
（4）吴淞江~云龙大桥段：该段长约10.86km，航道线形为4个S形，现状口宽60~70m，左岸为吴江经济开发区运东大道，是沿河企业的唯一或重要通道，右岸有4.88km紧邻227省道、有1.67km古纤道（660年历史的文物古迹）。
（5）八坼镇段：长约1.72km，航道顺直，现状口宽约60~70m，两岸房屋密集，左岸紧邻运河路，有绿世纪米业有限公司、双龙木模厂、顺达储运有限公司等10家企事业单位及部分南浩街居民区；右岸紧邻227省道，有国营吴江饲料厂、冠耀塑胶制品有限公司、八坼汽车站等5家企业。
3.三级航道技术指标研究
3.1 设计船型
根据工程可行性研究、初步设计研究结论，设计船型尺度参照《内河通航标准》、交通部2005年7号公告“关于调整京杭运河船型标准化示范工程标准船型有关政策并公布京杭运河运输船舶标准船型主尺度系列的公告”，技术尺度研究采用的代表船型及船型尺度见下表：
3.2 航道宽度
苏南运河船流密度高，其航行方式必将出现双线加超越的组合方式，故航道宽度采用双线加超越航行进行计算。三线航行采用1顶+2×1000吨级船队的代表船型组合。直线段航道宽度计算公式如下：
B=2BF1+BF2+d1+d2+d3+C
BF—船舶或船队航迹带宽度，BF=BS+Lsinθ（式中：BS—船舶或船队宽度，L—船队长或最大单船长，θ—船舶或船队航行漂角）；
d1+d2+d3+C—各项安全距离之和。
根据《内河通航标准》，船舶或船队漂角取3°，安全距离取船队航迹带宽度的0.5倍、货船航迹带宽度的0.67倍，三线航行的航道宽度计算下表：
交会
通过上表计算，航宽B取80m。
3.3 航道底宽
航道底宽（Bb）根据航道宽度（B）和航道水深（H）及两侧边坡（m）确定。
Bb =B-2m（H-T）
B—航道宽度（双线加超越B=80m）；
H—航道水深，H=3.2m；
T—船舶的设计吃水，1000t船舶T=2.5m；
m—河底两侧设计边坡，m=5~6（根据土质情况确定）；
三线航道底宽Bb=80-2×（5~6）×（3.2-2.5）=73~71m，取Bb=70m。
3.4 航道口宽
航道口宽根据航道底宽、护岸底板顶高程、河底高程、航道边坡率以及最小平台宽度2m进行计算，且航道口宽并不小于航道宽度，详见下表：
3.5 航道断面系数
断面系数n=A/AQ
A—设计最低通航水位时，航道过水横断面面积；
AQ—设计最低通航水位时，船舶中部水下横断面面积。
各航道口宽条件下n均大于6，满足《内河通航标准》要求。
3.6 特殊航段技术指标
根据工程可行性研究、初步设计研究结论，结合以上计算，确定特殊航段底宽为70m，航道底宽80m，口宽不小于80m（具备条件的航段适当加大口宽），设计水深为3.2m，最低通航水位▽0.4，河底高程▽-2.8，据此进行护岸结构设计及施工。
4.特殊航段实施方案
4.1 特殊航段横断面设计
4.1.1 护岸顶高程
根据初步设计研究结论，望虞河~浒光运河护岸顶高程为▽3.1，浒光运河~宝带桥段护岸顶高程为▽2.9，宝带桥~苏申内港线护岸顶高程为▽2.6，苏申内港线~鸭子坝护岸顶高程为▽3.1。
4.1.2 航道水下边坡
航道水下边坡主要根据土质确定，根据工程地质资料，河底为粉质粘土层的水下坡比为1：5，河底为淤泥质粘土层的水下坡比为1：6。即苏州市区段水下坡比为1：5，吴江段水下边坡为1：6。
4.1.3 水下平台高程与宽度
（1）重力式结构：根据航道底宽及水下坡比确定水下边坡1：5及1：6时水下平台高程分别为▽-2.2和▽-2.3，水下平台宽度为2.0m。
（2）特殊结构：特殊结构不设置水下平台。
4.2 特殊航段护岸结构选型
4.2.1 护岸结构选型原则
（1）根据沿线地质、地貌、设计水位对护岸结构型式提出合理的设计方案；
（2）护岸结构选择时应尽量避免对沿线文物及重要建筑物的影响；
（3）护岸结构选择在满足使用要求的前提下，尽量考虑施工工艺成熟的结构型式；
（4）护岸结构选型应能满足水利防洪规划，并与城市道路、生态环境相适应。
4.2.2 护岸结构选型
在充分遵循护岸结构选型原则的基础上，采用重力式结构、钻孔灌注桩排桩结构、预应力钢筋砼板桩结构进行方案比选，綜合考虑环境效益，确定在允许大开挖施工（不增加拆迁）的航段采用砼重力式结构，在大开挖条件受限的航段采用预应力钢筋砼板桩结构。
4.2.3 新建护岸结构形式
（1）重力式结构：吴淞江~云龙大桥段局部航段具备大开挖施工条件，且不增加拆迁，采用重力式二级护岸结构，详见图4-1。
图4-1 重力式护岸结构断面图
（2）预应力钢筋砼板桩结构：对于无法大开挖施工的航段，采用预应力钢筋砼板桩结构，详见图4-2。
图4-2 预应力钢筋砼板桩结构断面图
4.2.4 老护岸加固结构形式
对于现状护岸条件较好的航段，采用板桩对老护岸进行加固。详见图4-3。
图4-3老护岸加固结构断面图
5.社会效益与经济价值分析
5.1 工程费用及征地拆迁费用测算
根据前述实施方案，对特殊航段初步设计90m口宽方案和80m口宽方案工程费用及征地拆迁费用进行测算、比较，拆迁安置补偿标准按苏州市地方标准（苏府〔2010〕85号文）执行。苏州地方标准中，厂房按地区类别划分从1440元~1940元/m2不等，本测算取1700元/m2；住宅按地区类别划分从5320元/m2~9720元/m2不等，本测算取7520元/m2；综合用房根据区域不同、类别不同从5340元/m2~9540元/m2不等，本测算取7440元/m2；商业用房按地区划分从10000元/m2~35000元/m2不等，本测算取15000元/m2。测算结果见下表：
表5-190m口宽方案概算金额（工程费用+征地拆迁费用）
表5-280m口宽方案概算金额（工程费用+征地拆迁费用）
根据以上测算结果，特殊航段采用80m口宽、特殊护岸结构的实施方案共计节约建设费用5.58亿元。
5.2 对历史文物及重要企业的影响
特殊航段采用80m口宽、特殊护岸结构的实施方案，避免了望亭镇区和八坼镇区10余家企业的拆迁；保留了吴江经济开发区企业出行道路，减小了运河整治工程对临河企业生产的影响；减少了浒关镇区、八坼镇区居民房屋的拆迁，有效地保护了古镇历史遗存，同时也改善了古镇的周边环境；避免了市区段寒山寺公园、运河公园、苏州市体育中心、妇女儿童活动中心等公共设施的拆迁，减小了对居民生活的影响。
6. 结论
通过对航道技术尺度、护岸结构的研究，在满足三级航道通航标准的前提下，根据现场实际情况对特殊航段实施方案进行优化，减少了工程用地范围，保护了沿线重要的军事基地、重要宗教场所以及大型公共设施，避免了特殊航段大部分重要企业的拆迁，减小了工程施工对企业生产的影响，加强了对浒关古镇、八坼镇等古镇的保护，减少了古镇的征地拆迁，有利于古镇的周边环境整治及资源综合开发，同时也节约了征地拆迁成本，经济效益显著。
【参考文献】
《内河通航标准》GB 50139—2004，中国计划出版社，2004
关键字：技术尺度；苏南运河；三级航道；整治工程。
Abstract: in order to accelerate the implementation of three channel regulation engineering of South of Jiangsu Suzhou section of the Grand Canal, overall situation, the renovation of the canal cultural relics protection, city planning, land acquisition demolition, the monographic study of some special channel technology scale, to meet the three channel navigation standard conditions, with special revetment structure, as far as possible to reduce the wide mouth, in order to reduce the number of land requisition demolition, and decrease the difficulty of implementing the project, along the ancient town and protection of cultural relics, reduce the impact on the Kanawha enterprises, while also saving construction funds.Keywords: technical scale; South of Jiangsu canal; three channel regulation project中圖分类号： U61 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
0.引言
近年来，随着水路货运量的快速增长、船舶密度的增大和船舶大型化的发展，苏南运河苏州段航道通过能力明显不足，部分航段护岸损毁严重，一些桥梁由于通航净空不足撞损严重，急需实施航道的升级改造。苏南运河苏州段三级航道整治工程于2007年启动先导段施工，于2012年全面开展施工，该项目计划于2014年全面建成。
苏南运河穿越苏州相城区、高新区、金阊区、沧浪区、吴中区、吴江市，运河两岸文物古迹众多，部分区域规划已成型，两岸企业及民房密集，部分航段若按初步设计航道口宽90m方案实施，征地拆迁难度极大，征地拆迁进度严重制约了航道工程的进一步推进。针对此情况，建设单位委托江苏省交通规划设计院股份有限公司对沿线5个特殊航段近20km航道进行了专题方案研究，在满足三级航道通航条件下，尽可能减小口宽，减少征地拆迁数量，以加快推进工程建设，2011年5月12日，江苏省交通运输厅航道局组织召开了专题方案审查会，会议原则同意苏南运河苏州5个航段采用“航宽不小于80m”的方案实施。
1.苏南运河三级航道整治的标准与规模
根据江苏省发改委初步设计批复，苏南运河苏州段全线按三级航道通航标准建设，设计代表船型为1顶+2×1000吨级船队，航道底宽不小于70m，最小水深3.2m，河底高程▽-2.8（85国家高程），最小弯曲半径480m。航道跨河桥梁净空尺度不小于80×7m（净宽×净高），并应一跨过通航水域。
2.苏南运河苏州段沿线古镇、文物、企业情况
（1）望亭镇段：该段长约1.42km，航道顺直，现状口宽60~65m，两岸房屋密集，左岸有华东电网负荷中心、枢纽电站望亭电厂及居民小区，右岸有三元化工有限公司及望亭中心小学等。
（2）浒关镇段：该段长约1.76km，航道顺直，现状口宽约60m，两岸房屋密集，左岸有浒关老街，右岸有上塘南街、镇中心小学及新建居民小区。
（3）寒山寺公园~索山桥段：长约4.2km，局部航道呈S形弯道，现状口宽60~65m，左岸有寒山寺公园、运河公园、苏州市体育中心，右岸有军队电子对抗营基地、高新区管委会、妇女儿童活动中心以及曙光苑居民小区17幢六层及七层楼房。
（4）吴淞江~云龙大桥段：该段长约10.86km，航道线形为4个S形，现状口宽60~70m，左岸为吴江经济开发区运东大道，是沿河企业的唯一或重要通道，右岸有4.88km紧邻227省道、有1.67km古纤道（660年历史的文物古迹）。
（5）八坼镇段：长约1.72km，航道顺直，现状口宽约60~70m，两岸房屋密集，左岸紧邻运河路，有绿世纪米业有限公司、双龙木模厂、顺达储运有限公司等10家企事业单位及部分南浩街居民区；右岸紧邻227省道，有国营吴江饲料厂、冠耀塑胶制品有限公司、八坼汽车站等5家企业。
3.三级航道技术指标研究
3.1 设计船型
根据工程可行性研究、初步设计研究结论，设计船型尺度参照《内河通航标准》、交通部2005年7号公告“关于调整京杭运河船型标准化示范工程标准船型有关政策并公布京杭运河运输船舶标准船型主尺度系列的公告”，技术尺度研究采用的代表船型及船型尺度见下表：
3.2 航道宽度
苏南运河船流密度高，其航行方式必将出现双线加超越的组合方式，故航道宽度采用双线加超越航行进行计算。三线航行采用1顶+2×1000吨级船队的代表船型组合。直线段航道宽度计算公式如下：
B=2BF1+BF2+d1+d2+d3+C
BF—船舶或船队航迹带宽度，BF=BS+Lsinθ（式中：BS—船舶或船队宽度，L—船队长或最大单船长，θ—船舶或船队航行漂角）；
d1+d2+d3+C—各项安全距离之和。
根据《内河通航标准》，船舶或船队漂角取3°，安全距离取船队航迹带宽度的0.5倍、货船航迹带宽度的0.67倍，三线航行的航道宽度计算下表：
交会
通过上表计算，航宽B取80m。
3.3 航道底宽
航道底宽（Bb）根据航道宽度（B）和航道水深（H）及两侧边坡（m）确定。
Bb =B-2m（H-T）
B—航道宽度（双线加超越B=80m）；
H—航道水深，H=3.2m；
T—船舶的设计吃水，1000t船舶T=2.5m；
m—河底两侧设计边坡，m=5~6（根据土质情况确定）；
三线航道底宽Bb=80-2×（5~6）×（3.2-2.5）=73~71m，取Bb=70m。
3.4 航道口宽
航道口宽根据航道底宽、护岸底板顶高程、河底高程、航道边坡率以及最小平台宽度2m进行计算，且航道口宽并不小于航道宽度，详见下表：
3.5 航道断面系数
断面系数n=A/AQ
A—设计最低通航水位时，航道过水横断面面积；
AQ—设计最低通航水位时，船舶中部水下横断面面积。
各航道口宽条件下n均大于6，满足《内河通航标准》要求。
3.6 特殊航段技术指标
根据工程可行性研究、初步设计研究结论，结合以上计算，确定特殊航段底宽为70m，航道底宽80m，口宽不小于80m（具备条件的航段适当加大口宽），设计水深为3.2m，最低通航水位▽0.4，河底高程▽-2.8，据此进行护岸结构设计及施工。
4.特殊航段实施方案
4.1 特殊航段横断面设计
4.1.1 护岸顶高程
根据初步设计研究结论，望虞河~浒光运河护岸顶高程为▽3.1，浒光运河~宝带桥段护岸顶高程为▽2.9，宝带桥~苏申内港线护岸顶高程为▽2.6，苏申内港线~鸭子坝护岸顶高程为▽3.1。
4.1.2 航道水下边坡
航道水下边坡主要根据土质确定，根据工程地质资料，河底为粉质粘土层的水下坡比为1：5，河底为淤泥质粘土层的水下坡比为1：6。即苏州市区段水下坡比为1：5，吴江段水下边坡为1：6。
4.1.3 水下平台高程与宽度
（1）重力式结构：根据航道底宽及水下坡比确定水下边坡1：5及1：6时水下平台高程分别为▽-2.2和▽-2.3，水下平台宽度为2.0m。
（2）特殊结构：特殊结构不设置水下平台。
4.2 特殊航段护岸结构选型
4.2.1 护岸结构选型原则
（1）根据沿线地质、地貌、设计水位对护岸结构型式提出合理的设计方案；
（2）护岸结构选择时应尽量避免对沿线文物及重要建筑物的影响；
（3）护岸结构选择在满足使用要求的前提下，尽量考虑施工工艺成熟的结构型式；
（4）护岸结构选型应能满足水利防洪规划，并与城市道路、生态环境相适应。
4.2.2 护岸结构选型
在充分遵循护岸结构选型原则的基础上，采用重力式结构、钻孔灌注桩排桩结构、预应力钢筋砼板桩结构进行方案比选，綜合考虑环境效益，确定在允许大开挖施工（不增加拆迁）的航段采用砼重力式结构，在大开挖条件受限的航段采用预应力钢筋砼板桩结构。
4.2.3 新建护岸结构形式
（1）重力式结构：吴淞江~云龙大桥段局部航段具备大开挖施工条件，且不增加拆迁，采用重力式二级护岸结构，详见图4-1。
图4-1 重力式护岸结构断面图
（2）预应力钢筋砼板桩结构：对于无法大开挖施工的航段，采用预应力钢筋砼板桩结构，详见图4-2。
图4-2 预应力钢筋砼板桩结构断面图
4.2.4 老护岸加固结构形式
对于现状护岸条件较好的航段，采用板桩对老护岸进行加固。详见图4-3。
图4-3老护岸加固结构断面图
5.社会效益与经济价值分析
5.1 工程费用及征地拆迁费用测算
根据前述实施方案，对特殊航段初步设计90m口宽方案和80m口宽方案工程费用及征地拆迁费用进行测算、比较，拆迁安置补偿标准按苏州市地方标准（苏府〔2010〕85号文）执行。苏州地方标准中，厂房按地区类别划分从1440元~1940元/m2不等，本测算取1700元/m2；住宅按地区类别划分从5320元/m2~9720元/m2不等，本测算取7520元/m2；综合用房根据区域不同、类别不同从5340元/m2~9540元/m2不等，本测算取7440元/m2；商业用房按地区划分从10000元/m2~35000元/m2不等，本测算取15000元/m2。测算结果见下表：
表5-190m口宽方案概算金额（工程费用+征地拆迁费用）
表5-280m口宽方案概算金额（工程费用+征地拆迁费用）
根据以上测算结果，特殊航段采用80m口宽、特殊护岸结构的实施方案共计节约建设费用5.58亿元。
5.2 对历史文物及重要企业的影响
特殊航段采用80m口宽、特殊护岸结构的实施方案，避免了望亭镇区和八坼镇区10余家企业的拆迁；保留了吴江经济开发区企业出行道路，减小了运河整治工程对临河企业生产的影响；减少了浒关镇区、八坼镇区居民房屋的拆迁，有效地保护了古镇历史遗存，同时也改善了古镇的周边环境；避免了市区段寒山寺公园、运河公园、苏州市体育中心、妇女儿童活动中心等公共设施的拆迁，减小了对居民生活的影响。
6. 结论
通过对航道技术尺度、护岸结构的研究，在满足三级航道通航标准的前提下，根据现场实际情况对特殊航段实施方案进行优化，减少了工程用地范围，保护了沿线重要的军事基地、重要宗教场所以及大型公共设施，避免了特殊航段大部分重要企业的拆迁，减小了工程施工对企业生产的影响，加强了对浒关古镇、八坼镇等古镇的保护，减少了古镇的征地拆迁，有利于古镇的周边环境整治及资源综合开发，同时也节约了征地拆迁成本，经济效益显著。
【参考文献】
《内河通航标准》GB 50139—2004，中国计划出版社，2004