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文檔簡介

工學道路勘測設計第1頁/共158頁選線是在道路規(guī)劃起點與終點之間選定一條技術上可行,經濟上合理,又能滿足使用要求的道路中心線。選線工作面對的是一個十分復雜的自然環(huán)境和社會經濟條件,需要考慮多方面的因素。為達到此目的,選線必須由粗到細、由輪廓到具體、逐步深入、分階段分步驟地進行,并進行多方案的比較,只有這樣才能選定一條理想的路線來。

第2頁/共158頁一、道路選線的一般原則

Thegeneralprincipleoftheroadlineselection第3頁/共158頁

1.多方案選擇:2.工程造價與營運、管理、養(yǎng)護費用綜合考慮:3.處理好選線與農業(yè)的關系:4.路線與周圍環(huán)境、景觀(名勝古跡)相協(xié)調:5.工程地質和水文地質的影響:6.選線應重視環(huán)境保護:7.對于高速路和一級路,因地制宜,靈活、合理的利用上下行車道分離的形式設線。第4頁/共158頁二、選線的步驟和方法

Thestepandmethodoftherouteselection

第5頁/共158頁1.路線總體布局和路線帶選擇

(Thechoosingoftherouteproject)

(1)總體布局首先在小比例尺(1:2.5~1:10萬)地形圖上在較大面積范圍內宏觀找出各種可能的方案,進行初步評選,確定數條有進一步比較價值的方案。然后進行現場勘察,通過多方案的比選得出一個最佳方案來。

當沒有地形圖時,可采用調查或踏勘方法現場收集資料,進行方案比選。當地形復雜或選線涉及范圍很大時,可以采用航空勘察,采用遙感與航攝資料進行選線。第6頁/共158頁(2)路線帶選擇在路線基本方向選定的基礎上,按地形、地質、水文等自然條件等對不同的區(qū)段選定出一些局部區(qū)域路線控制點,連接這些控制點,構成一條路線走廊,即構成路線帶。第7頁/共158頁2.選線

(Routeselection)(1)紙上選線

(2)實地選線(3)自動化選線

第8頁/共158頁三、影響路線方案選擇的主要因素

Mainfactorofinfluencingrouteprojectselection第9頁/共158頁1、路線在政治、經濟、國防上的意義,國家或地方政府對路線使用任務、性質的具體要求。2、路線在鐵路、公路、水運、空運等交通運輸網中的作用,與沿線工礦、城鎮(zhèn)等的關系,以及與沿線農田水利等建設的配合關系和用地情況。3、沿線地形、地貌、水文、地質、氣候、地震等自然條件;要求路線達到的技術等級和技術標準;路線長度、筑路材料來源、工程量、三材(鋼筋、水泥、木材)的用量、工程造價、施工工期等情況及其對運營、施工、養(yǎng)護等方面的影響。4、沿線的旅游景點、歷史文物、風景名勝等。第10頁/共158頁四、路線方案比選的方法與步驟

Themethodandstepofrouteprojectselection第11頁/共158頁1、搜集與路線方案有關的規(guī)劃、計劃、統(tǒng)計資料及各種比例尺的地形圖、航測圖、水文、地質、氣象等資料。

2、根據確定了的路線總方向和公路等級,先在小比例尺(1:50000或1:100000)的地形圖上,結合搜集的資料,初步研究各種可能的路線走向。研究重點應放在地形、地質、地物復雜、外界干擾多、牽涉面大的段落。比如可能沿哪些溪溝,越哪些埡口,路線經城鎮(zhèn)或工礦區(qū)時,是穿過、靠近、還是避開而以支線連接等,要進行多種方案的比選,提出哪些區(qū)段應進行實地踏勘。

第12頁/共158頁

3、按室內初步研究提出的方案進行實地調查,連同野外調查中發(fā)現的新方案,對進行實地調查的各比選方案,必須堅持跑到、看到、調查到,不遺漏一個可能的方案。

4、分項整理匯總調查成果,編寫工程可行性研究報告,為上級編制或補充修改設計任務書提供依據。

第13頁/共158頁五、路線方案比選示例

Thecaseofrouteprojectselection第14頁/共158頁路線方案比選示意圖第15頁/共158頁比較內容單位第一方案第二方案第三方案第四方案通過縣(市)個

29

29

32

31路線長度

km

1360

1347

1510

1476其中:新建

km

133

200

187

193改建km1227

1147

1323

1283地形:平原、微丘

km

567

677

512

615山嶺、重丘

km

793

670

998

861用地

km2

1525

1913

2092

1928工程數量上方

×104m3

382

492

528

547石方

×104m3

123

75

82

121次高級路面

km2

5303

5582

4440

5645大、中橋

m/座

1542/16

1802/20

1057/13

1207/15小橋

m/座

1084/57

846/54

980/52

1566/82涵洞道

977

959

1091

1278擋墻

m3

73530

53330

99770

111960隧道

m/處

300/1

290/1

—鋼材

t

1539

1963

1341

1469材料木材

m3

18237

19052

18226

19710水泥

t

30609

39159

31288

33638勞動力萬工日

1617

1773

1750

1920總造價萬元

5401

5674

5189

5966比較結果推薦各方案的主要技術經濟指標匯總第16頁/共158頁

路線方案的比選

1、四個方案中第二方案路線最短,為1347km;

2、第四方案路線過于偏離主方向,較第一方案長116km,較第二方案長129km;可以多聯系兩個縣、市,如不考慮現階段對發(fā)展湖區(qū)經濟發(fā)展的特殊需要,對實地調查發(fā)現第四方案與現有高壓電纜線連續(xù)干擾,施工時不易解決。

第17頁/共158頁3、第三方案總造價較低,但偏離主方向,較第一方案長150km,較第二方案長163km;但可以多聯系三個縣、市,如不考慮現階段對發(fā)展湖區(qū)、山區(qū)經濟發(fā)展的特殊需要,第三方案對地區(qū)經濟發(fā)展所起的作用不如第一、第二方案;且第三方案由于通過山嶺重丘區(qū)路段較長,使得線形技術指標較低,運營效果較差,將來改建亦難以提高;第18頁/共158頁4、第二方案路線雖然最短,但與第一方案比較,用地較多,造價高于第一方案273萬元,實地調查發(fā)現與鐵路嚴重干擾,施工運營均有影響;5、第一方案用地最省,路線較短,線形標準較高,造價也較低。經權衡比較:第三、四方案不宜采用。第二方案亦存在不足,最后推薦用地最省,路線較短,線形標準較高,造價也較低的第一方案為最后推薦方案。第19頁/共158頁第二節(jié)路線總體設計

GeneralDesignofRoute第20頁/共158頁一、總體設計的任務

Thetasksoftheoveralldesign公路是一條綿長的帶狀三維構造物,是輔設于自然條件下的實體工程結構。因此公路設計不僅要滿足運營功能需求,還要研究大自然中的各種相關的復雜因素。總體設計的任務就是要宏觀考慮公路自身的功能要素和大自然的各種因素;是對這些要素進行綜合分析,最后使其達到系統(tǒng)化、有機化整合的綜合運籌過程。最終使建造的公路做到經濟合理,既能滿足其使用功能要求,又能與大自然相融合,達到和諧與統(tǒng)一的目的。第21頁/共158頁二、道路選線的影響因素

Theinfluenceoftheroadrouteselection影響道路選線的自然因素主要有地形、氣候、水文、水文、地質、土質及植被覆蓋情況等;影響道路選線的因素還有社會環(huán)境、經濟條件、環(huán)境影響等。第22頁/共158頁1.地形(1)平原、微丘地形

1)平原地形(是指地形平坦、無明顯起伏、地面自然坡度在3°以內)選線不受限制。

2)微丘地形(是指地面起伏不大、地面自然坡度在20°以下,相對高差在100m以下的丘陵)選線一般不受地形限制。

3)河灣順適(是指地形開闊且有連續(xù)的寬緩臺地、河床坡度大部分在5°以下、地面自然坡度在20°以下的河谷地形),沿河設線一般不受限制,路線縱坡平緩或略有起伏。

第23頁/共158頁連霍高速公路安徽段第24頁/共158頁山東濱大高速公路第25頁/共158頁河南焦作至溫縣高速公路第26頁/共158頁(2)重丘、山嶺地形

1)重丘地形是指連綿、起伏的山丘,具有深谷和較高的分水嶺,地面自然坡度一般在20°以上,路線的平、縱斷面大部分受地形限制。

2)山嶺地形是指山脊、陡峻山坡、懸崖、峭壁、峽谷、深溝等。地形變化復雜,地面自然坡度大部分在20°以上,路線的平、縱、橫地面大部分受地形限制。3)高原地帶的深侵蝕溝,以及有明顯分水線的綿延較長的高地,地面自然坡度一般在20°以上,其路線的平、縱、橫斷面大部分受地形限制。第27頁/共158頁第28頁/共158頁第29頁/共158頁第30頁/共158頁

2.氣候氣候條件直接或間接地影響到地面水的數量、地下水位高度、大氣降水量及其強度和時間分布、路基水溫狀況、泥濘期、冬季積雪和冰凍延續(xù)期。氣候條件在一定程度上限制了施工期限和條件。3.水文及水文地質水文情況決定著沿線排水結構物的數量和大小,水文地質情況決定了含水層的厚度和位置、地基或路基巖層滑坍的可能性。第31頁/共158頁

4.地質條件地質構造,決定著地基及路基附近巖層的穩(wěn)定性,選線時需判定有無滑坍、碎落和崩坍的可能;地質條件也影響到土石方工程施工難易程度和筑路材料的質量;影響到沿線構造物(擋墻等)工程材料的來源,直接影響到公路工程的造價。5.土質

土是路基與路面基層的材料,它影響路基形狀和尺寸的設計,也影響著路面型式和有關結構的確定。

6.植被情況地面的植物覆蓋直接影響到沿線暴雨徑流的形成、水土流失程度的判定,地面已有經濟種植物對征地費用的影響在一定程度上也會影響到路線的走向。

第32頁/共158頁三、總體設計的原則

Theprinciplesoftheoveralldesign

(1)堅持圍繞生態(tài)環(huán)境保護這一主題進行路線方案多方案論證比選的原則(2)堅持技術指標與地形條件相互協(xié)調的原則(3)堅持按地質條件選線的原則(4)堅持對典型工程方案進行綜合比選的原則(5)正確處理公路建設與自然景觀、人文景觀的關系第33頁/共158頁(6)正確處理公路建設占地、拆遷的關系(7)綜合考慮路線與水源地、水利設施的關系(8)合理利用路線走廊資源,充分進行分期修建的論證(9)綜合考慮鐵路、管線、公路等的交叉處理(10)減少土石方數量,做好土地復墾、棄方造地和恢復植被的設計第34頁/共158頁四、總體設計的要點

Thekeypointsoftheoveralldesign

(1)根據公路功能、等級、交通量,沿線地形與自然條件等,論證并確定設計速度。

(2)路線起、終點除必須符合路網規(guī)劃要求外,對起、終點前后一定長度范圍內的線形必須做出接線方案和近期實施的具體設計。

(3)合理劃定設計路線長度,恰當選擇不同設計路段的銜接地點,處理好銜接處前后一定長度范圍內的線形設計。

(4)根據設計交通量論證并確定車道數,以及全線(各路段)路基、橋梁、隧道等標準橫斷面寬度。第35頁/共158頁(5)調查沿線主要城鎮(zhèn)規(guī)劃,確定同其連接方式、地點。(6)根據公路網規(guī)劃,OD調查資料,相交公路的能、等級,地形和地質條件,社會與經濟因素等,確定互通式立體交叉位置及其形式。

(7)根據路線所在地區(qū)地形、地質的復雜程度,調查各種路基斷面形式對路基穩(wěn)定、水土保持、取棄土石方等給環(huán)境帶來的影響,并提出解決的技術方案。必要時應對建隧、架橋的方案進行比較,選擇合理、可行的方案。

(8)調查沿線重大工程地質病害的情況,了解工程地質病害的范圍、分布、程度,論證并確定繞避或整治原則。第36頁/共158頁

(9)根據公路的功能、等級、交通量,確定交通工程及沿線設施等級及其各項設施的配置標準與規(guī)模。

(10)收費公路應在論證收費制式的基礎上,確定收費方式和收費站的布設位置。

(11)應綜合考慮互通式立體交叉、服務區(qū)、停車區(qū)、公共汽車??空?、大橋、中長隧道等的位置和間距,以保證交通運行安全所需的最小距離。

(12)擬分期修建的工程,必須在近遠期規(guī)劃技術標準做出總體設計的基礎上,制定分期修建方案,并做出分期實施的設計。第37頁/共158頁(13)測量、勘察應采用先進技術,工程結構及設施應采用新工藝、新材料,使之總體協(xié)調、配套,并提高總體設計質量。(14)公路景觀設計。(15)公路環(huán)境設計。

(16)路線控制點選擇。

第38頁/共158頁五、技術標準的確定

Thedeterminationoftechnicalstandards技術標準主要依據公路網規(guī)劃,從全局出發(fā),按照公路和使用任務、功能和遠景交通量綜合確定。對于山區(qū)高速公路,除考慮這些重要因素外,還要著重從路線走廊的地形、地質、水文條件和環(huán)境保護的要求等方面人手,從實際出發(fā),以實事求是的觀點進行全面的分析論證,確定出合理的技術標準。

第39頁/共158頁1、影響技術標準的主要因素

(1)路網規(guī)劃及路網中道路的相互關系對技術標準的影響(2)公路的使用任務、功能對技術標準的影響(3)設計交通量對技術標準的影響(4)路線走廊的選擇對技術標準的影響對技術標準的影響(5)環(huán)境保護對技術標準的影響(6)工程造價對技術標準的影響技術標準的影響

第40頁/共158頁2、技術指標的掌握

(1)按區(qū)段交通量掌握

(2)按地形條件掌握(3)技術指標的協(xié)調和均衡

第41頁/共158頁第三節(jié)平原地區(qū)選線

RouteSelectioninPlainRegion第42頁/共158頁一、平原區(qū)路線特點

Thecharacteristicsofrouteinplainregion第43頁/共158頁(1)平原區(qū)是地面高度變化微小的地區(qū),有時有輕微的波狀起伏和傾斜;(2)平原地區(qū)除泥沼、鹽漬上、河谷漫灘、草原、戈壁、沙漠等外,一般多為耕地,且分布有各種建筑設施,居民點較密;(3)在天然河網湖區(qū),還具有湖泊、水塘、河流多等特點;(4)路線縱坡及曲線半徑等幾何要素比較容易達到較高的技術標準;(5)易受當地自然條件和地物的障礙。第44頁/共158頁(6)平原區(qū)路線的基本線形應是短捷順直,與兩控制點間直接連線相吻合的路線是最理想的。(7)平原區(qū)選線先把路線總方向內所規(guī)定經過的地點如城鎮(zhèn)、工廠、農場和公社等作為大控制點,然后在大控制點之間建立一系列中間控制點。路線一般應由一個控制點直達另一個控制點。(8)路線的平、縱面應配合好。(9)在坡度轉折處設置適當的豎曲線也是必要的。(10)充分考慮近期和遠期相結合,線形上要盡量采用較高標準,以便將來提高公路等級時能充分利用原路基、橋涵等工程。第45頁/共158頁二、平原區(qū)路線布設要點

Thepointofrouteselectioninplainregion第46頁/共158頁1、正確處理道路與農業(yè)之間的關系

(1)平原區(qū)新建公路要占用一些農田,這是不可避免的,但要盡量做到少占或不占高產田。

(2)路線應與農田水利建設相配合,有利農田灌溉,盡可能少和灌溉渠道相交,把路線布置在渠道上方非灌溉一側或渠道尾部。

(3)當路線靠近河邊低洼的村莊或田地時,應盡可能靠河岸布線,并采取公路防護措施,兼作保村保田之用。第47頁/共158頁2、合理考慮路線與城鎮(zhèn)的關系(1)國防公路和高等級公路,應盡量避免穿越城鎮(zhèn)、工礦區(qū)和較密集的居民點。但路線不宜離開太遠,并修建支線聯系。做到“靠村不進村,利民不擾民”,即方便運輸又保證安全。(2)一般溝通縣、鄉(xiāng)、村并直接為農業(yè)運輸服務的公路,經地方政府同意也可穿越城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村,并應有足夠的寬度和視距,以保證行人和行車的安全。(3)路線應盡量避開重要的電力、電訊設施。當必須靠近或穿越時,應保持足夠的距離和凈空,盡量不拆或少拆各種電力、電訊設施。第48頁/共158頁3、處理好路線與橋位的關系(1)指定的特大橋是路線基本走向的控制點。(2)大橋原則是應服從路線基本走向。(3)中小橋涵的位置應服從路線走向。(4)一般情況下,橋位中線應盡可能與洪水的主流流向正交,橋梁和引道最好都在直線上。

第49頁/共158頁4、注意土壤水文條件(1)合理利用地形、地質條件:高地布線。(2)應盡可能沿接近分水嶺的地勢較高處布線。(3)當路線遇到面積較大的湖塘、泥沼和洼地時,一般應繞避;(4)如需要穿越時,應選擇最窄最淺和基底坡面較平緩的地方通過,并采取有效措施,保證路基的確定。第50頁/共158頁5、正確處理新、舊路的關系

(1)現有一般二級公路由于交通量很大需建汽車專用二級公路時,宜利用、改造原路,并另建輔道供非汽車交通行駛。(2)現有公路等級低于一般二級路標準,宜新建汽車專用公路,原有公路留作輔道。第51頁/共158頁6、盡量靠近建筑材料產地平原地區(qū)一般缺乏砂石建筑材料,路線應盡可能靠近建筑材料產地,以減少運輸費用。第52頁/共158頁7、通道的布設

(1)平原地區(qū)的高等級公路,應考慮沿線群眾的耕作、集市等穿越需求,通過調整路基高度,在適當的區(qū)間內設立能滿足行人、農用車輛穿越需求的通道。

(2)在草原、戈壁地區(qū)的高等級公路,應考慮沿線群眾的放牧,動物遷棲等穿越需求,通過調整路基高度,設立通道以滿足人、畜通行及野生動物遷棲的穿越需求。第53頁/共158頁第四節(jié)山嶺區(qū)選線

Therouteselectioninmountainregion第54頁/共158頁一、山嶺重丘區(qū)的特征

Thecharacteristicofmountainregion第55頁/共158頁

山嶺地形指山脊,陡峻山坡、懸崖、峭壁、峽谷、深溝等地形變化復雜,地面自然坡度大部分在20°以上;重丘地形指連續(xù)起伏的山丘,且有深谷和較高的分水嶺,地面自然坡度一般在20°以上

。

地形方面:地面橫坡陡、高低起伏大、地形變化復雜;路線在平縱橫三方面都受到約束。

地質方面:山區(qū)土層薄,巖層厚,巖層產狀和地質構造變化復雜。

氣候方面:山區(qū)暴雨多,山洪急,溪流水位變化幅度大。第56頁/共158頁

山嶺地區(qū),山高谷深,坡陡流急,地形十分復雜;但山脈、水系較為清晰,這就給山嶺區(qū)選線指明了方向。不是依山傍水,就是翻山越嶺。依山傍水的路線按行經地帶的部位又可分為沿河(溪)線、山腰線、山脊線等。第57頁/共158頁二、沿河(溪)線

Theroutefollowingtheriver第58頁/共158頁第59頁/共158頁第60頁/共158頁1、沿溪(河)線特點(1)山區(qū)河流,谷底一般不寬,兩岸臺地較窄,谷坡時陡時緩,間或為淺灘和懸崖峭壁。河流多具有彎曲的特點。(2)河谷地質情況較為復雜,常有滑坍、巖堆、泥石流等病害存在。寒冷地區(qū)的峽谷因日照少,常有積雪、雪崩等現象。(3)山區(qū)河流,平時流量不大。但一遇暴雨,山洪暴發(fā),洪水常夾帶泥沙、礫石、樹木等急速下泄,沖刷河岸,危害甚大。第61頁/共158頁

自然條件會給道路的設計與施工帶來困難,但和山區(qū)其它布線方式相比較,沿河(溪)線的平、縱線形是最好的。便于為分布在溪河兩案的居民點及工農業(yè)生產服務,且有豐富的砂石、石料及充足的水源,可供施工和道路養(yǎng)護使用。只要善于利用有利地形,克服不良地質條件,在路線標準、工程造價等方面均有可能優(yōu)于其它布線方式。因此,山區(qū)選線往往把沿河(溪)線作為優(yōu)先考慮的方案。第62頁/共158頁2、路線布局

沿河(溪)線的路線布局,主要的問題是:路線選擇走河流的哪一岸,線位放在什么高度和在什么地點跨河換岸。這三個問題是互相聯系和互相影響的,在選線時應視具體情況,妥善解決。第63頁/共158頁(1)河岸選擇

由于河谷兩岸情況各有利弊,選線時應比較兩岸地形、水文、地質、農田及水利設施布局等條件,本著“避難就易”的原則,選擇最有利的一岸布線。當建橋工程不復雜時,為了避開不利地形和不良地質或為了爭取縮短里程,提高線形標準,可考慮跨河換岸設線;但河流越大,建橋也越復雜,跨河換岸就越要慎重考慮。河岸的選擇主要考慮下列主要因素:第64頁/共158頁第65頁/共158頁1)地形及地質條件

路線應選擇在地形平坦、寬闊,有臺地可以利用,支溝較少、較小,水文及地質條件良好的一岸。2)積雪和冰凍地區(qū)的選岸

積雪和冰凍地區(qū)的陽坡和陰坡,迎風面和背風面的氣候相差很大,在對路線整體布局影響不大的情況下,盡可能選擇陽坡和迎風的一岸。有時即使陽坡工程大些,也應當從增長通車時間和保證行車安全著眼,選擇陽坡方案。3)考慮城鎮(zhèn)及居民點的分布除國防公路外,一般路線應選擇在村鎮(zhèn)較多、人口稠密的一岸。第66頁/共158頁(2)路線高度

對于沿河(溪)線,最好是將路線布設在地質、水文條件良好,不受洪水影響的平整臺地上。但在谷坡陡峻的河谷中,有時往往缺乏這種有利的地形,則必須傍山臨河設線。因此,路線的高低必須慎重考慮。第67頁/共158頁1)低線

低線是指高出設計水位(包括浪高加安全高度)不多,路基臨水一側邊坡常受洪水威脅的路線。低線的優(yōu)點是平、縱線形比較好,宜達到較高的技術標準;路基土石方量少,邊坡低、易穩(wěn)定;路線活動范圍較大,便于利用有利地形和避開不良地質地段;便于在溝口處直跨支流和跨河換岸設線。其最大的缺點是常受洪水威脅,防護工程較多。2)高線高線是指高出設計水位較多,基本不受洪水威脅的路線。一般多用在有較高臺地的路段、或傍山臨水低線易被積雪掩埋以及為避讓艱巨工程而提高線位等情況。它的優(yōu)缺點正好和低線相反。第68頁/共158頁第69頁/共158頁

一般來講,低線優(yōu)點較多,應優(yōu)先考慮采用。各地都有不少采用低線成功的經驗,但也有不少水毀的教訓。因此,在采用低線方案時,要特別注意洪水調查,準確掌握歷史最高洪水位,把路線放在安全高度上。同時,要采取有效的防洪措施,以保證路基的穩(wěn)定和道路的暢通無阻。第70頁/共158頁(3)橋位選擇

按路線與河流的關系,有跨支流和跨主流兩類橋位??缰Я鞯臉蛭贿x擇,一般屬于局部方案問題,容易處理。而跨主河的橋位選擇屬于路線總體布局問題,當路線由于地形、地質等原因需要跨河換岸布線時,則必須選擇合適地點修建跨河橋梁。因此,跨主河的橋位往往是確定路線走向的控制點,如果橋位選擇不好,勉強跨河,不是造成橋頭線形差,就是增大橋梁工程。第71頁/共158頁1)在“S”型河段腰部跨河,采用斜橋方案,這樣有利于路橋配合。第72頁/共158頁2)在河灣附近跨河,充分利用了有利地形,達到了跨河換岸布線的目的。第73頁/共158頁3)橋頭曲線要爭取較大半徑,有利行車。第74頁/共158頁

4)路線跨支流的橋位,有從支河(溝)口直跨和繞進支溝上游跨越兩種方案。第75頁/共158頁(1)開闊河谷3、幾種河谷地形條件下的選線第76頁/共158頁1)沿河岸

坡度均勻平緩,線形好。但臨河一側常受洪水威脅,需做防護工程。2)靠山腳路線略有增長,縱斷面會有起伏,但可不占或少占農田,且基本上不受洪水的威脅,是一種常采用的布線方案。3)臺地中部線

直穿田間,線形標準高,但占田最多,在稻田地區(qū),為使路基穩(wěn)定,有時還需換土,

除高速公路、一級公路因線形要求而采用外,一般不宜采用。第77頁/共158頁(2)河谷中河灣和山嘴第78頁/共158頁(1)沿河岸自然地形,繞山嘴,沿河灣自然地形繞行。

(2)以路塹或隧道取直通過。一般當取直方案與繞行方案:工程量相等或接近的情況下,以采用取直方案為宜。(3)截彎取直

對于技術等級高、交通量大的路線宜取直布線;對于等級較低的道路,則應采用工程量小、造價低的方案。第79頁/共158頁第80頁/共158頁(3)河谷中陡崖峭壁河段第81頁/共158頁1)繞避布線

繞避方法有兩種:一是翻上峽谷陡崖頂部選擇有利地帶通過;二是另找越嶺路線。前者需要崖頂有可供布線的合適地形,后者需要附近有基本符合路線走向的低埡口。這兩種繞避方法的共同點是縱斷面起伏較大,需要有合適的地形條件。2)直穿峽谷布線

可根據河床寬窄、水文狀況、崖壁陡緩等因素采用不同的方法通過。與河爭路,侵占部分河床

硬開石壁第82頁/共158頁第83頁/共158頁第84頁/共158頁

第一種情況:河床寬闊,壓縮后洪水位抬高不多,路基可全部或大部分設在緊靠崖腳的水中或灘地上,路基可縱向調運或開小部分石崖填筑,路基臨水一側應做防護工程。

第二種情況:河床狹窄,壓縮后將使洪水位有較大的抬高,此時路基只部分占用河床,采取“開”、“砌”結合,以砌為主的方式。第85頁/共158頁

圖6-15石壁上硬開路基

圖6-16半隧道路基

第86頁/共158頁

a.在石壁上硬開路基,造成的大量廢方必須妥善處理,盡可能將大部分廢方利用到附近的路段,同時要考慮散失在河中的廢水對水位的影響,適當抬高線位或進行必要的清理。

b.如果崖壁巖石性質好,可開鑿半隧道,以減少石方和廢方。c.硬開石壁的路基,對個別缺口或短段不夠寬的路段,可用半邊橋或懸出路臺處理。d.當兩岸石壁十分逼近(有時僅幾米寬),不宜硬開路基時,可建順水橋通過。第87頁/共158頁第88頁/共158頁第89頁/共158頁第90頁/共158頁第91頁/共158頁(4)河床縱坡陡峻的河段1)急流、跌水河段

河床縱斷面在短距離內突然下降幾米至幾十米,形成急流或跌水。路線由急流或跌水的上游延伸到其下游時,線位就高出谷底很多,為了盡快降低線位,避免繼續(xù)走陡峻的山腰線,可利用下游平緩的山坡展線下降。2)河床縱坡連續(xù)陡峻的河段這類河段多出現在山區(qū)河流的上游,是沿溪線和越嶺線之間的過渡段,河床縱坡是越上溯越陡,當陡到路線標準不允許的程度時就需要進行展線。第92頁/共158頁圖6-17河床縱坡陡峻河段的布線第93頁/共158頁第94頁/共158頁三、越嶺線

The

crossingmountainridgeline第95頁/共158頁

從山嶺一側山坡爬上山脊,在適當地點穿過埡口,再沿另一側山坡下降的路線,稱為越嶺線。它的特點是:路線需要克服很大的高差,路線的平面線位除依據路線的整體走向外,重點要考慮“上的去”和“下的來”,越嶺線的線形和長度主要取決于路線對縱坡的控制。越嶺線布局主要應解決三個問題:埡口的選擇、過嶺標高的選擇和埡口兩側路線展線的擬定。它們是互相聯系,互相影響的,布線時應相互諧調,綜合考慮。第96頁/共158頁1、埡口的選擇(1)埡口位置選擇埡口位置在基本符合路線走向的前提下,與兩側山腰展線方案統(tǒng)籌考慮。首先考慮高差較小,而且展線降坡后能與山下控制點直捷地銜接。其次,再考慮稍偏離路線走向,但接線較順、且不致過于增加里程的其它埡口。(2)埡口標高選擇一般應選擇標高較低、埡口比較瘦削的埡口,即使方向有些偏離,距離有些繞遠,也應納入選擇范圍。但如積雪、結冰不是太嚴重,對于基本符合路線走向,展線條件較好,接線方向較順,地質條件較好的埡口即使稍高,也不應輕易放棄。第97頁/共158頁(3)埡口展線條件的選擇

選擇埡口必須結合山坡展線條件一起考慮。如有地質較好,地形平緩,利于展線降坡的山坡,即使埡口位置略偏或較高,也要納入選擇范圍,不要遺漏。(4)埡口地質條件的選擇埡口一般地質構造薄弱,常伴有裂隙、斷層等不良地質存在,應深入調查研究其地層構造,摸清其性質和對道路的影響。設計中采取相應措施,重點防護,順利通過。

第98頁/共158頁圖6-18埡口的地質剖面示意圖第99頁/共158頁1)對軟弱層型、構造型和松軟土侵蝕型的埡口,只要注意到巖層產狀及水的影響,采取適當的防護措施,路線通過一般問題不大。2)對斷層破碎帶型及斷層陷落型埡口,一般應盡量避開。必須通過時,應查清破碎帶的大小及程度,選擇有利部位通過;同時采取可靠工程措施(如設置擋土墻,明洞等)以保證道路的穩(wěn)定和安全。3)對地質條件惡劣的埡口,局部移動路線或采取工程措施亦不解決問題時,應予以放棄。第100頁/共158頁2、過嶺標高的選擇

路線過嶺,主要采用兩種方法,即采用路塹或隧道通過。過嶺標高越低,路線就越短,但路塹就越深、隧道就越長,工程量就越大。

過嶺標高的確定,應結合道路技術標準、越嶺區(qū)段的地形、擬用過嶺方式、地質情況以及兩側展線方案等因素經過技術經濟比較來選定,由于諸多因素互相影響,必須全面分析研究各種可能的比較方案,作出合理的選擇。

第101頁/共158頁(1)淺挖低填

當過嶺地段山坡平緩、埡口較寬(有的達到1~2km)時,兩側展線比較容易,宜采用淺挖低填的方式過嶺,過嶺標高基本上就是埡口標高。(2)深挖埡口

當埡口比較瘦削時,常用深挖的方式過嶺。一般深挖20m以內,地質條件良好時,還可深挖些。埡口越瘦,越宜深挖。(3)隧道穿越

一般情況下,隧道標高越低,路線就越短,路線的技術指標就越高,對運營就越有利,但標高低,隧道就長,其造價就高,施工工期就長。

第102頁/共158頁圖6-19埡口采用不同挖深的展線布局方案

第103頁/共158頁3、埡口兩側路線的展線

(1)擬定展線方案在主要的控制點間,進行廣泛的現場勘察,了解周圍地形及地質情況。充分利用有利地形和地質條件,擬定路線可能的大致走法。(2)試坡布線試坡由已定的主要控制點開始。越嶺線通常先固定埡口,由上而下試坡,視野開闊,便于爭取有利地形。試坡時主要以坡度為控制指標,其采用值應根據“標準”的規(guī)定。對于地形曲折、小半徑曲線多的地段,可略低于規(guī)定值。在試坡過程中,要把路線最適宜通過的位置暫時作為一個中間控制點,但應盡量避開地物、工程艱巨及地質不良的地段。第104頁/共158頁(3)分析、落實控制點,決定布局方案當一系列中間控制點暫定下來以后,路線的總體布局大體上就有個輪廓了。接下來就要分析并落實各個中間控制點。控制點大多是有活動余地的,但活動范圍有大有小。對活動范圍很小的控制點,可視為固定控制點,把位置和高程確定下來。然后再去研究那些活動范圍較大的控制點,通過位置和高程的調整,達到既不增加工程量又能使線形更加趨于合理。第105頁/共158頁4、展線方式(1)自然展線

以適當的坡度,順著自然地形繞山咀、側溝來延展距離,克服高差。自然展線的走向符合路線的基本方向,路線最短,線形簡單,技術指標較高,對行車、施工和養(yǎng)護均有利。(2)回頭展線

當控制點之間的高差大,靠自然展線無法取得需要的距離以克服高差,或因地形、地質條件限制,不宜采用自然展線時,可利用有利地形設置回頭曲線進行展線。(3)螺旋展線

當路線受到限制,需要在某處集中地提高或降低某一高度才能充分利用前后有利地形時,可考慮采用螺旋展線。螺旋展線一般多在山脊利用山包盤旋,以旱橋或隧道跨線;也有的在峽谷內,路線就地迂回,利用建橋跨溝跨線第106頁/共158頁第107頁/共158頁圖6-21可設置回頭曲線的地形

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)第108頁/共158頁圖6-22上線橋跨螺旋展線

圖6-23下線隧道螺旋展線

第109頁/共158頁第110頁/共158頁第111頁/共158頁第112頁/共158頁第113頁/共158頁第114頁/共158頁四、山脊線

Mountainridgeline第115頁/共158頁1、山脊線的特點及選擇條件大體上沿分水嶺布設的路線,稱為山脊線。對于分水線順直平緩,起伏不大,嶺脊肥厚的分水嶺是布設山脊線的理想地形,路線可大部或全部設在分水嶺上。但高山地區(qū)的分水嶺常常是峰巒、埡口相間排列,有時相對高差很大。這種地形的山脊線,其位置則為一些較低的埡口所控制,路線需沿分水嶺的側坡在埡口之間穿行,線位大部分設在山腰上,其線形大多起伏、彎曲。第116頁/共158頁采用山脊線主要考慮下述條件:

1)分水嶺的方向不能偏離路線總方向太遠;2)分水嶺平面不能過于迂回曲折,縱斷面上各埡口間的高差不過于懸殊;3)控制埡口之間的山坡的地質情況良好,地形不過于陡峻零亂;4)上、下山脊的引線要有合適的地形可以利用,這是能否采用山脊線的主要條件之一,有時山脊本身條件很好,但上下引線條件差而不得不放棄。第117頁/共158頁當決定采用山脊線方案以后,應著重解決山脊線的布設問題。由于山脊線基本沿分水嶺而行,大的走向已經明確,剩下的問題主要是:選定控制埡口;在控制埡口間,決定路線走分水嶺的哪一側;決定路線的具體布設(包括選擇中間控制點)。第118頁/共158頁2、控制埡口的選擇

選擇控制埡口是山脊線選線的關鍵。當分水嶺方向順直、起伏不大時,幾乎每個埡口都可暫定為控制點。如地形起伏較大、各埡口高低相差懸殊,則低埡口可作為路線的控制點,突出的高埡口便可舍去。

控制埡口的選擇還應考慮分水嶺兩側試坡的布線條件,在側坡選擇和布線過程中,還有可能對初步選定的控制埡口進行取舍,最后逐步落實。第119頁/共158頁3、側坡選擇分水嶺的側坡是山脊線的主要布線地帶,要選擇條件較好的那一側,以取得線形好、工程量小、路基穩(wěn)定的效果。除兩個側坡條件優(yōu)劣十分明顯外,兩側都要做比較以定取舍。最理想的側坡應是坡面平緩、地質情況好、無支脈隔斷的向陽山坡。同一側坡可能還有不同的路線方案,可通過現場試坡布線來決定。

第120頁/共158頁4、試坡布線(1)控制埡口間平均坡度不超過規(guī)定

以均應坡度沿側坡布線,且其坡度不應超過規(guī)定值。(2)控制埡口間有支脈橫隔

不致使路線過于迂繞,且兩翼路線的縱坡不應超過規(guī)定值,并使路線在較好的地形、地質地帶通過。(3)控制埡口間平均坡度超過規(guī)定根據具體地形、地質條件,可采用填挖、旱橋、隧道等措施來提高低埡口、降低高埡口;也可利用側坡有利地形設置回頭展線或螺旋展線。第121頁/共158頁圖6-24山脊線布置比較示意圖第122頁/共158頁第123頁/共158頁第五節(jié)丘陵區(qū)選線

Therouteselectioninhillyregion第124頁/共158頁丘陵區(qū)包括微丘區(qū)和重丘區(qū)。與山嶺區(qū)相比,丘陵區(qū)的地貌特點是:山丘連綿、崗坳交錯,此起彼伏,平面迂回曲折,嶺低脊寬,山坡平緩,丘谷相對高差不大。丘陵區(qū)的地形決定了其路線的特點是:局部方案較多;為了充分適應地形,路線縱斷面將會有起伏,路線平面將以曲線為主體。第125頁/共158頁第126頁/共158頁一、路線布設方式

Linelayoutway第127頁/共158頁丘陵區(qū)地形可概括為三類地形地帶和相應三種布線方式。(一)平坦地帶——走直線(二)斜坡地帶——沿勻坡線布線(三)起伏地帶——走直連線和勻坡線之間

第128頁/共158頁1、平坦地帶――走直線

在兩個已知控制點之間,若地勢平坦,應按平原區(qū)以方向為主導的原則進行布線。如其間無地物、地質障礙,或應趨就的風景、文物以及居民點等,路線應走直線,其布線方法與平原區(qū)相同;如有障礙,或應趨就的地點,則應加設中間控制點,相鄰控制點間仍以直線相連,在轉折出設置圓曲線及緩和曲線。第129頁/共158頁2、具有較陡橫坡的地帶――沿勻坡線布線

“勻坡線”是兩點之間,順自然地形,以均勻坡度定的地面點的連線。

在具有較陡橫坡的地帶,兩個已知控制點間,如無地物、地形、地質上的障礙,路線應按均坡線布線;如有障礙,則在障礙處加設中間控制點,相連控制點間仍按均坡線布線。第130頁/共158頁

丘陵地帶的勻坡線和直線布線

第131頁/共158頁

3、起伏地帶――走直線和勻坡線之間(1)兩已定控制點間包括一組起伏時在兩個相鄰的梁頂或谷底之間即為一組起伏。在這種地形上布設路線,如沿直線走,路線最短,但起伏很大,為了減緩起伏,勢必出現高填深挖,增大工程量;如沿均坡線走,坡度最好,但路線迂繞太長。這種“硬拉直線”或“彎曲求平”的做法,都是不正確的。如果路線走在直線與均坡線之間,比直線起伏小、比均坡線的距離短,將使路線的技術指標有所提高,工程造價有所降低。因此,對于起伏地帶應在直線與均坡線之間尋找最理想的路線方案。第132頁/共158頁較小起伏丘陵地帶路線方案圖

較大起伏丘陵地帶路線方案

第133頁/共158頁(2)兩已定控制點間有多組起伏時兩已定控制點間有多組起伏時,需要在每個梁頂(或每個谷底)都定出控制點,然后按上述方法處理各組起伏。已定控制點間包括的起伏組數越多,直連線和均坡線所包圍的范圍越大,連線的方案也就越多。布線時可分頭從兩個已定控制點向中間進行,逐步減少包括的起伏組數,直到最后合攏。兩個已定控制點間,有時因地形、地質、地物上的障礙,路線會突破直連線與勻坡線的范圍。

第134頁/共158頁二、平、縱線形及其配合

planeandlongitudinallinecooperate第135頁/共158頁(1)平面

盡量利用與地形協(xié)調的長緩平曲線,路線轉折不要過于零碎頻繁,相距不遠的同向曲線盡可能并為一個單曲線或復曲線,反向曲線間應有一定長度的直線段,否則,可設計成S形。

(2)縱斷面

起伏切忌大頻繁,大急劇,坡長要放長些,坡度要用得緩些,避免形成鋸齒坡型和短距離的“駝蜂”和“陷洼”;陡而長的坡道中間要利用地形插設緩坡段,豎曲線也應象平曲線那樣,要長而緩,相離不遠的同向曲線盡量連接起來,反向曲線間最好有一段勻坡。第136頁/共158頁(3)平面、縱斷面的配合

長陡下坡盡頭避免設小半徑平曲線。平、豎曲線的位置,在兩者半徑很大的情況下,各設在什么地方對行車并無大大影響;但在起伏地形如梁頂、溝底等處,使暗彎與凸豎曲線,明彎與凹豎曲線結合起來,則能增進行車安全感和路容的美觀。第137頁/共158頁各類地形條件下的選線要點路線自然特性線形設計選線要點設計高程的控制指導思想平縱橫平原區(qū)路線農田、村莊多,水系、渠網交錯,地質條件差,軟土、沼澤,地下水位高以平面為主導順直平緩根據實際情況可以以填為主、半填半挖、多填少挖、少填多挖、或考慮支擋防護以平面為主安排路線,正確處理路線與農業(yè)、城鎮(zhèn)、大中橋的關系最小填上高度,橋涵通道的沒置丘陵區(qū)路線寬脊低嶺,山丘連綿,高差不大,橫坡不陡平、縱、橫綜合考慮,線形和緩,局部方案多圓滑起伏與地形配合,與景觀協(xié)調山嶺線沿溪線受洪水威脅大,布線活動范圍小,橋梁及防護工程多,施工、養(yǎng)護、營運條件好走向明顯,平縱線形好,多以橫斷面控制沿河(溪)兩側布線平緩河岸選擇,路線高度,跨河換岸地點,要防止水土流失低線位以洪水位控制,宜高于洪水位0.5m以上越嶺線山高坡陡林密,溝深谷窄流急,但山脈水系清晰以縱坡為主導,縱斷面決定平面和橫斷面彎曲陡埡口選擇,過嶺高程,埡口兩側展線山脊線工程數量少,水文地質好,橋涵構造物少,但水源和建材缺乏平面沿分水嶺前進,縱坡受地形限制較順陡控制埡口,側坡選擇,埡口間的平均縱坡第138頁/共158頁第六節(jié)公路選線中的環(huán)境問題

Theenvironmentalissues

inrouteselection第139頁/共158頁一、公路與環(huán)境的和諧

harmonybetweenroadandenvironment第140頁/共158頁公路作為環(huán)境的一部分,線形選擇和設計時,應考慮公路與環(huán)境之間的相互關系,使公路線形與沿線景觀融為一體,給駕駛員和乘客營造—個良好的運行環(huán)境,同時又不會造成由于公路的存在嚴重影響沿線的整體景觀。

一條設計良好的公路線形,除了滿足技術和經濟的基本要求外,還應達到美學上的要求,因而路線的布設,除了考慮地形、地物、地質、水文等因素外,還應考慮環(huán)境因素。這些因素包括:

1.自然環(huán)境,如水情、森林、農業(yè)、野生生物、特殊生態(tài)、土地利用等因素。

2.社會環(huán)境,如土地開發(fā)狀況、噪聲、公共設施、文物古跡、風景名勝等因素。第141頁/共158頁二、環(huán)境保護的要求

Therequirementsofenvironmentprotection第142頁/共158頁1、對環(huán)境產生的主要影響

(1)占用農田及拆遷建筑物

(2)分割城鎮(zhèn)、耕田及水利設施

(3)破壞生態(tài)環(huán)境及自然平衡

(4)破壞植被、導致水土流失

(5)污染環(huán)境第143頁/共158頁2、環(huán)境保護要求選線時應合理解決下列問題

(1)合理利用土地資源

(2)保護水資源

1)水體的保護

2)天然水系的保護

(3)保護礦產資源

(4)控制布線走向

(5)控制路線設計高程

(6)路線的防護工程設計

(7)路線綠化工程的設計

(8)筑路材料的取用及廢棄土石方的處理

1)取土場的選擇

2)棄土的堆放第144頁/共158頁三、橋梁隧道設計

Thedesignofbridgesand

tunnels第145頁/共158頁

1.橋址的選擇,應結合考慮接線設計,注意與水源保護地及城鎮(zhèn)飲用水集中取水口保持足夠的距離,同時注意防洪、排澇等環(huán)境問題

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