路線起點樁號設定為K20+520,位于武陟縣小巖村與圪垱店鄉(xiāng)馮村之間,與S86(焦新高速)的交叉處S86樁號為NK23+319.890,設置樞紐互通式立交1處,實現(xiàn)本項目與S86的交通轉(zhuǎn)換。路線向南,經(jīng)秦伊村西側跨越縣道X023,繼續(xù)前行至K24+037.739處與省道S104交叉,設雙喇叭互通立交1處;路線經(jīng)范莊西側,到達御壩東側跨越黃河北大堤,設黃河特大橋跨越黃河天塹,路線于桃花峪沖溝處進入邙山嶺,穿邙山嶺后于K40+600附近進入平原區(qū);路線繼續(xù)南行,于K44+501.485處與省道S314相交,設雙喇叭互通式立交1處;路線于K47+397.357處與國道主干線G30(連霍高速)相交,到達本項目的終點。終點處改造現(xiàn)有樞紐型互通立交,實現(xiàn)G30及G3001(鄭州繞城高速)與本項目交通的轉(zhuǎn)換。路線設計全長為28.128km。
1.2 沿線地形、地貌
項目沿線地勢分為兩個典型的地貌單元,以黃河為界,黃河南岸為黃河三級階地地形起伏不平,溝壑縱橫;北岸為廣闊坦蕩的黃河河漫灘及黃河沖積平原,地形平坦。黃河在本區(qū)為地上懸河,水位高出北大堤外地面約3~5m左右,從邙山腳下至北岸大堤之間的河漫灘寬約6公里。
1.3 工程地質(zhì)
大橋北部揭露地層主要為第四紀沉積的砂層,埋深20米~30米為稍密~中密的粉細砂,工程性質(zhì)稍差,之下為密實狀的細中砂和硬塑~堅硬粘性土,工程性質(zhì)良好。南部揭露地層主要為上更新統(tǒng)黃土狀亞粘土和中更新統(tǒng)硬塑~堅硬狀粘土、亞粘土,工程性質(zhì)良好。
線路沿線特殊性巖土主要為濕陷性黃土和軟塑土。濕陷性黃土分布于南橋頭附近及南接線(黃土臺塬區(qū)地質(zhì)單元),濕陷類型為非自重濕陷性黃土,濕陷等級為Ⅰ級(輕微);軟塑土在北接線及大橋區(qū)表層,為第四紀全新世新近沉積的亞粘土(低液限粘土)、亞砂土(低液限粉土),呈軟塑狀,中等壓縮性。
1.4 水文地質(zhì)
黃河以北灘地地下水類型為孔隙型潛水,埋深約2~4米;黃河南岸未發(fā)現(xiàn)地下水。地下水類型為孔隙型潛水,屬中性水;黃河河水屬弱堿性水。兩者對混凝土均無腐蝕性。
1.5 橋梁水文
1.5.1 河道基本情況
大橋處在黃河中游和下游的結合部,即桃花峪附近,稍偏向中游一側。該河段河道平均比降為2.030/000左右,因堤距較寬,水面遼闊,河槽寬淺,水流分散,串溝眾多,形成亂流,主流擺動劇烈。河槽不穩(wěn)定,屬于游蕩型河道。
本河段河床沖淤變形規(guī)律復雜,因而主河槽寬度需要按照試驗中測出的1500米考慮。
1.5.2 河道沖淤
河道沖淤的一般規(guī)律是大水沖,小水淤,總的趨勢是淤積升高。經(jīng)計算,橋位處的2050年設防水位較2000年設計洪水位將抬升3.0米,推算至設計水平年2059年則抬升3.9米。
1.5.3 河道沖刷
根據(jù)模型試驗的結果,主河槽內(nèi)橋墩處最大沖刷水深為21.20米,灘地內(nèi)橋墩處最大沖刷水深為7.95米。