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文檔簡介

1第五章

選線及定線23第一節方案選擇選線:根據道路的性質、任務、等級和標準,結合地形、地質和地物及其沿線條件,綜合平、縱、橫三方面因素,在實地或紙上選定道路中線的平面位置。4

選線的任務:

①確定道路的走向和總體布局;

②具體確定道路的交點位置和選定道路曲線的要素,通過紙上或實地選線,把路線的平面位置確定下來。5

1.路線在政治、經濟、國防上的意義,國家或地方建設對路線使用任務、性質的要求;

2.路線在交通網系中的作用,與沿線工礦、城鎮等規劃的關系,與沿線農田水利等建設的配合及用地情況;

3.沿線地形、地質、水文、氣象、地震等自然條件的影響;

4.路線的主要技術指標和施工條件的影響;

5.與沿線旅游景點、歷史文物、風景名勝的聯系等。影響路線方案選擇的主要因素:6選線原則1、路線基本走向的確定要綜合考慮2、注意貫徹工程經濟與營運經濟相結合3、與農業相配合4、考慮沿線的水文、地質條件5、重視環境保護6、處理好路與橋的關系7、選線應注意結合地形條件,綜合考慮橫斷面的布設。高速、一級公路,可因地制宜,采用分離的上下線。7

基于環保的設計新理念:1)節約用地2)原有生態系統連續性原則3)路域生態系統穩定性原則4)保護自然植被原則5)生態環境恢復原則8選線的方法和步驟:

1、路線總體布局(路線方案選擇):

路線方案選擇主要是解決起、終點間路線基本走向問題。(小比例尺1:2.5~1:10萬地形圖)

2、路線帶選擇

在路線基本方向選定的基礎上,按地形、地質、水文等自然條件選定一些細部控制點,連成路線帶(又稱路線布局)。(1:1000~1:5000地形圖)

3、具體定線

定線:根據技術標準和路線方案,結合有關條件在有利的路線帶內進行平、縱、橫綜合設計,具體定出路中線的工作。定線方法:紙上定線和實地定線。9選線的一般步驟

一條公路路線的選定是經過由淺入深、由輪廓到局部、由總體到具體、由面到帶到線的過程。1、路線基本走向的確定2、路線走廊帶的確定3、確定路線方案4、選定具體線位101、社會效益2、技術上

路線長度及延長系數;轉角數;最小曲線半徑數;最大縱坡;回頭曲線數;交叉數目…….3、經濟上

土石方數量;橋涵、隧道、擋墻工程數量;征地、拆遷數量;主要材料數量;主要機械、勞動力數量;工程總造價;投資成本效益比;投資利潤率;投資回收期4、環境影響歷史文物、自然環境、資源的影響,以及對周圍環境造成的噪音、尾氣、水資源污染。

路線方案比選11方案比選的步驟:1、收集資料2、羅列路線可能的方案3、每個方案調查、分析、計算4、不同方案的比較5、確定最佳方案12某公路干線,根據公路網規劃要求按二、三級路標準進行視查,共視查了四個方案,各方案的主要技術經濟指標匯總如表1-5-1

13各方案主要指標比較指標單位第一方案第二方案第三方案第四方案通過縣(市)個29293231路線長度km1360134715101476其中:新建km133200187193改建km1227114713231283地形:平原、微丘km567677512615山嶺、重丘km793670998861用地km21525191320921928工程數量土方104m3382492528547石方104m31237582121次高級路面km25303558244405645大、中橋m/座1542/161802/201057/131207/15小橋m/座1084/57846/54980/521566/82涵洞道97795910911278擋墻m/處735305333099770111960隧道m/處300/1_290/1_材料鋼材t1539196313411469木材m318237190521822619710水泥t30609391593128833638勞動力萬工日1617177317501920總造價萬元5401567451895966比選結果推薦14

比選結果:第三、四方案路線過于偏離總方向,較第一、二方案長100-150km,雖能多聯系兩個縣、市,但對發展地區經濟所起的作用不大。而且第三方案線形指標較低,將來改建難以提高;第四方案又與現有高壓電纜線連續干擾,不易解決。因而第三、四方案不宜采用。第二方案雖路線最短,但與鐵路嚴重干擾,且用地較多。最后推薦路線較短.線形標準較高,用地最省,造價也較低的第一方案。15

評價路線方案的主要技術、經濟指標:(1)路線長度(2)線形標準、技術指標(3)占地面積(4)工程數量:土石方、路面、橋涵、擋土墻、防護工程(5)材料用量:鋼材、水泥、木材(6)勞動力:數量、來源(7)工程總造價。16

形態特征相對高差傾斜度平原高度變化微小,有時有輕微起伏。平原、山間盆地、高原<30m<3°丘嶺分布有連綿的山崗脈絡與水系不明顯。起伏頻繁,但高差不大,不引起高度的氣候變化,50%以上平地。<200m微丘<20°200~500重丘>20°(低山)山嶺山高谷深、坡陡流急、地形復雜。山脈、水系清晰日溫差、年溫差較大。>200m

第二節選線要點和路線布局不同地區的地形條件17

平原地區:除指一般平原外,還包括山間盆地、高原平坦地形等地面起伏不大,自然坡度3°以下的地區。18平原區特點1、縱坡平緩2、江河湖泊多3、城鎮密集、人口稠密、經濟發達一、平原地區選線19平原區路線特征1、地形對路線的約束限制不大,平、縱、橫的幾何線形很容易達到標準。2、路線布置主要考慮地物障礙3、路線特征:平面線形順直,以直線為主體線形,平曲線半徑大,縱斷面上坡度平緩,以低路堤為主。20平原區布線要點

(一)注意標準的合理采用合理選用直線長度盡量采用較高的線形標準直線與半徑的關系保證路基穩定21(二)正確處理道路與農業的關系

1.平原區新建公路要盡量做到少占或不占高產田、經濟作物田、經濟作物林。

22某公路通過某河附近時,為了少占20K附近的高產田和解決路線穿田取土的困難,將路線移向坡腳,雖里程略有增長,橋位也略有偏斜,但避開了大片高產田,而且路線沿坡腳后,路基為半填半挖,既節省了土方,又避免了填方借土的遠運。23

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的一側或渠道尾部。當路線走向與渠道方向基本一致時,可沿渠(河)堤布線,堤路結合,橋閘結合,以減少占田和便利灌溉。路線必須跨水塘時,可考慮設在水塘的一側,并拓寬水塘取土填筑路堤,使水塘面積不縮小。

3.當路線靠近河邊低洼的村莊或田地時,應爭取靠河岸布線,利用公路的防護措施,兼作保村保田之用。24(三)合理考慮路線與城鎮的聯系過境公路:靠村不進村,利民不擾民。連接公路:選擇適當位置與城市道路連接或穿越城鎮。

1.國防公路和高等級公路,應盡量避免穿越城鎮、工礦區及較密集的居民點。

2.一般溝通縣、鄉、村直接為農業運輸服務的公路,經地方同意也可穿越城鎮,但應有足夠的路基寬度和行車視距,以保證行人、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。25(四)處理好路線與橋位的關系

1.特大橋是路線基本走向的控制點。大橋原則上是應服從路線基本走向并滿足橋頭接線的要求,橋路綜合考慮。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。位于直線上的橋梁,如引道必須設曲線時,視野應開闊,視線誘導良好;當條件受限時,也可設計成斜、彎橋。

2.中小橋涵的位置應服從路線走向。斜交過大或河溝過于彎曲時,可改河或改移路線,調整橋軸線與水流夾角。

3.路線通過洪泛區時,橋涵、路基應留足足夠的孔跨和高度。如有條件,路線最好位于洪泛線以外。

4.跨河修建渡口時,應在路線走向確定后選擇渡口位置。渡口應避開淺灘、暗礁等不良地段,地形適合修建碼頭。26(五)注意土壤水文條件

平原區土壤水文條件較差,影響路基穩定,應盡可能沿接近分水嶺的地勢較高處布線;當路線遇到面積較大的湖塘、泥沼和洼地時,一般應繞避;如需穿越時,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,保證路基的穩定。(六)正確處理新舊路的關系

1.舊路改建為一級、二級公路:盡量利用舊路。處理好充分利用與積極改造的關系

2.新建高速公路:保留原路。(七)盡量靠近建筑材料產地

平原地區一般缺乏砂石建筑材料,路線應盡可能靠近建筑材料產地,以減少施工,養護材料運輸費用。27

山嶺區特征:

地形方面:地面橫坡陡、高低起伏大、地形復雜;但山脈水系清晰,選線方向易明確,不是順山沿水,就是橫越山嶺;路線平、縱、橫三方面都受約束。地質方面:山區土層薄,巖層厚,巖層產狀和地質構造變化復雜

氣候方面:山區暴雨多,山洪急,溪流水位變化幅度大。

主要的路線布局:沿溪(河)線、越嶺線和山脊線。二、山嶺區選線28(一)沿河(溪)線

定義:沿河(溪)線是沿著河(溪)岸布置的路線。適用條件:路線主要控制點在山谷一側,相對高程不大。

自然條件特點:

山區河流,谷底一般不寬,兩岸臺地寬窄不一;河流多具有彎曲的特點;河谷地質情況復雜;山區河流易發生山洪、泥石流等。

292、沿溪線布線要點:(1)河岸選擇(2)線位高低的確定(3)橋位選擇301)地形、地質條件:路線應選在地形寬坦,有臺地可利用,支溝較少、較小,水文及地質條件良好的一岸。2)積雪和冰凍地區的選岸:不影響整體布局時,盡量選擇陽坡和迎風的一岸,減少積雪和涎溜冰等病害。3)考慮城鎮及居民點的分布:除高速、一級、國防公路外,路線一般應盡可能選擇村鎮較多、人口較密的一岸;對歷史文物、風景區等要創造條件便于聯系。公路與鐵路頻繁干擾時,最好分設兩岸。河谷中遇灌溉干渠與路線平行時,宜位于上方或分設兩岸。

(1)

河岸選擇31乙方案為避讓河左岸的兩處斷續陡崖,跨河利用右岸的較好地形,但過夏村后,右岸出現更陡更長懸崖,路線又須跨回左岸,在3km內,兩次跨河,須建中橋兩座。甲方案一直走左岸,雖要集中開挖一段石方,但較建兩座中橋經濟得多,因此不宜跨河換岸。(1)河岸選擇32

線位高低是根據兩岸地形、地質條件以及水流情況,結合路線等級和工程經濟來選定的。

低線:一般是指高出設計水位(包括浪高加安全高度)不多(0.5m以上)。

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(山腰線)。低線的優點:

平、縱線形比較順直、平緩,易爭取到較高標準;土石方量少,邊坡低,易穩定;路線活動范圍較大,便于利用有利地形和避讓不良的地形、地質;跨支流方便,必須跨主流也方便。(2)線位高低的確定33

低線的缺點:受洪水威脅,防護工程較多。

高線的優點:不受洪水侵襲,廢方較易處理。

高線的缺點:

高線一般位于山坡上,路線隨山勢彎曲,線形差,工程大;遇缺口時,常需設較高的擋土墻或其他構造物;避讓不良地質、跨河換岸困難。

綜合評價:一般來講,低線優點較多,在滿足規定頻率的設計水位的前提下,路線越低工程越經濟,線形標準也越高。34原線為避讓沿河1.7km的斷續陡崖,采用了高線方案。由低線過渡到高線的升坡段很長,且彎急坡陡,行車不安全,經局部改線,坡度雖有所改善,但增加了小半徑曲線,線形更加彎曲,最后改走低線直穿陡崖,路線平、縱標準顯著改善,還縮短760m,行車順暢,說明不應當采用高線。35363738394041(3)橋位選擇跨主河:(a)在“S”形河段腰部跨河,以爭取橋軸線與河流成較大交角。42(b)在河彎附近選擇有利位置跨越。但應注意河彎水流對橋的影響,采取防護措施。43(c)橋頭路線的處理44跨支流453、路線在河谷斷面上的布置:河谷形式:淺盆型、U型、V型淺盆型:傍山、傍河、中穿U型:臨溪、山腰V型:侵河筑路、筑路治河相結合464、幾種河谷地形條件下的選線

(1)開闊河谷:這類地形的路線有三種走法。1)沿河岸。2)靠山腳。是常采用的一種布線方案。3)直穿田間,線形標準高,但占田最多,在稻田地區,為使路基穩定,有時還需換土,一般不宜采用。47(2)河道彎曲、狹窄的河谷1)沿河岸自然地形,繞山咀、河彎布線。2)取直路線。遇河彎,則兩次跨河或改移河道,如圖;遇山咀,采用隧道或深路塹通過。48(3)陡崖峭壁河段1)與河爭路,侵占部分河床。2)硬開石壁。491、布線要點(1)埡口的選擇:根據位置、標高、兩側山坡的展線條件(2)過嶺標高的確定:淺挖過嶺、深挖過嶺、隧道過嶺(3)埡口兩側山坡路線的布設:自然展線、回頭展線、螺旋展線(二)越嶺線5051

路線通過埡口,由于選用不同的挖深,出現了兩個可能的展線方案。甲方案挖深9米,需兩個回頭彎;乙方案挖深20米,可順山勢布線,不需回頭彎。乙方案線形好,路線長度比甲方案縮短377米,雖土石方工程較集中,但總工程量沒有增加,有利于行車和節約運營費用,經比較,采用了乙方案。52關于隧道過嶺:

當挖深在20~25米以上時,隧道往往比明塹更經濟。臨界標高:隧道造價和路線造價總和最小的過嶺標高。53(3)埡口兩側山坡路線的布設

展線:采用延長路線的辦法,逐漸升坡,克服高差。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。54

回頭展線:當控制點間的高差大,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,路線可利用有利地形設置回頭曲線進行展線。55

螺旋展線: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。56展線示例利用山谷展線:圖為反復跨主溝的山谷展線。57利用側溝的山谷展線:58利用山脊展線59利用山坡展線60

定義:大體上沿分水嶺布設的路線,稱為山脊線。

山脊線的特點:

土石方工程量??;水文和地質情況好,橋涵構造物較少。山脊線線位較高,一般遠離居民點,不便于為沿線工農業生產服務;有時筑路材料及水源缺乏、增加施工困難;地勢較高,易積雪、結冰等,對行車和養護不利等。(三)山脊線61山脊線方案的取舍條件:

①山脊方向不能偏離路線總方向太遠;②山脊平面不過于迂回曲折,埡口間高差不過于懸殊;③埡口間山坡地質情況好,地形不過陡峻零亂;④上下山脊引線有合適的地形可利用。山脊線常作為沿河(山坡)線的局部段及越嶺線的連接段。山脊線布局:

山脊線布局主要解決三個問題:控制埡口選擇、側坡選擇和試坡布線。側坡選擇:選擇坡面整齊、橫坡平緩、地質條件好、無支脈橫隔的向陽山坡。62山脊線63

A、D兩埡口是由前后路線所決定的固定控制點,其間B、C、E等埡口,哪個選為中間控制點,首先取決于路線布設在分水嶺的哪一側。顯然,位于左側的甲線應舍C、E而取B,位于右側的乙線應舍B而取C或E。至于C、E的取舍以及甲、乙方案的比選問題,則有待于試坡布線時解決。64三、丘陵區選線65丘陵區地形特征:介于平原和山嶺區之間的地形,山勢平緩起伏,山形迂回曲折,高差不太大,橫坡不太陡,山脈和水系不如山嶺區明顯,具有多變的地形地貌特征。丘陵區路線特征:平面以平曲線為主,縱面線形起伏。1)局部方案多2)路線平、縱、橫關系密切,相互之間約束和影響大3)線形指標一般較好,線形指標變化幅度大。66丘陵區路線布設方法:(一)平坦地帶——走直線兩個已知控制點間,地勢平坦,應按平原區以方向為主導的原則。(二)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。(三)起伏地帶——走直連線和勻坡線之間起伏地帶也屬于具有橫坡的地帶,特點是地面橫坡較緩,勻坡線很迂回。6768第三節定線定線:在路線總體布局和逐段安排的基礎上,按照已定的技術標準,結合地形、地質及其他沿線條件,綜合考慮平、縱、橫三方面因素,定出路線中線的確切位置。69定線的具體內容:

確定交點曲線定線定線方法:

現場定線紙上定線70(1)定導向線1)在大比例尺地形圖上,選擇有利地形如平緩順直的山坡,開闊的側溝,利于回頭的地點等,擬定路線可能方案,選定合適方案。紙上定線

712)根據等高線間距h及選用的平均坡度,計算出等高線間距,使兩腳規的開度等于該間距,從某一固定點開始,沿各擬定走法在等高線上依次截取a、b、c等點,如最后一點的位置和標高均接近另一固定點D時,說明這個方案能夠成立,否則修改走法或調整,從新試驗直至方案成立為止。3)將坡度線根據地形情況,移動線位,確定中間控制點,調整坡度重新放坡得到折線,該折線也稱為“導向線”。(2)修正導向線,定平面試線72實地放線基本方法:(1)穿線交點(2)撥角法(3)直接定交點法(4)坐標法實地放線73(1)穿線交點--根據平面圖上路線與導線的關系,將紙上路線的各條邊獨立地放到實地,延長直線即可在實地放出交點。

1)支距法(適用于地形不太復雜,地物障礙少,不需要用坐標控制,路線與導線相離不遠的情況).74步驟:①在圖上量取支距。②在實地放支距。③穿線交點。支距法放線752)解析法(適用于地形較復雜,直線較長、線位控制要求較高的情況)--用經緯距計算圖上路線與導線關系,再按極坐標原理在實地放出各路線點的方法。步驟:①計算路線與導線的夾角②計算距離③放線76(2)撥角法--根據圖上求得的坐標計算每條線的距離、方向、轉角和各控制樁的里程,按此資料直接撥角量距定出交點。步驟:①內業計算:內業計算工作較多,其線段長度和象限角等關系的計算,均與解析法相同。②外業放線:根據內業計算資料直接定出轉向角和距離。

實地放線77(3)直接定交點法--地形平坦、視線開闊、路線受限不嚴時,路線位置可直接根據地物明顯目標確定。

78(4)坐標法1)先建立一個貫穿全線統一的坐標系,這個坐標系一般采用國家坐標系統。2)根據路線地理位置和幾何關系計算出道路中線上各樁點的統一坐標。3)編制逐樁坐標表。4)根據逐樁坐標實地放線。

7980

定線方法

直線型定線法曲線型定線法81直線型定線法:

1)定出交點

2)采集交點坐標

3)計算轉角和交點間距4)確定圓曲線半徑和緩和曲線長

5)計算平曲線要素和主點樁號6)計算逐樁坐標82曲線型定線法:1)徒手描繪路線的概略位置2)將概略線位分解成直線和圓曲線,定圓曲線半徑3)在每個單元上采集兩個點的坐標4)根據采集點的坐標計算要素,最終計算逐樁坐標一般借助計算機完成83坐標計算:1)轉角與交點間距的計算設起點坐標為JD0,第i個交點的坐標為JDi

坐標增量:

2)曲線要素及主點樁計算3)逐樁坐標計算放樣方法84

坐標:導1(X1,Y1),導2(X2,Y2),M點(XM,YM),則可計算出導2導1的方位角和導2M的方位角,根據兩導線的方位角算出它們之間的夾角,再根據坐標算出導2M的距離。放樣:在導2架設全站儀,后視導1,根據夾角和距離放出M點的位置,也可根據方位角和距離放出M點位置。極坐標放樣85

如果全站儀與便攜式電腦相連,只要輸入相關點的坐標即可,由電腦自動完成有關數據計算,可以直接利用坐標放出M點,方法如下:①在導2點架儀器,后視導1點,輸入導2、導1點的坐標,定出導2導1的方向。②輸入待測點坐標M(XM,YM),轉動照準頭使水平角為0°00'00″,完成點M定向。③置反射鏡于M點附近,當面板上的數顯示為0.000時,即為M點的精確點位。全站儀坐標放樣861)在導1點架儀器,后視導2,定出導1導2的方向,以導1導2為起始邊撥夾角α,定出導1M方向;2)將儀器搬至導2點,后視導1,定出導2導1的方向,以導2導1為起始邊撥夾角β,定出導2M的方向。3)找出導1M與導2M的交點,則交點即為所要放的點M。

三角交會法放樣87二、直接定線平原微丘區1、以點定線

2、以線交點

3、擬定曲線半徑,進行要素計算

4、進行曲線插設88

一般情況下定線

1)控制點加密①經濟性控制點-填挖平衡點②控制性的控制點-受艱巨工程、不良地質、地物障礙、路基穩定性等因素確定橫斷面經濟位置89圖7.1橫斷面經濟位置控制線位的因素902)穿線定點:根據技術標準和線性組合的要求,滿足控制點,照顧多數經濟點,前后考慮,用穿線的辦法延長直線,交出轉角點。穿線定點要點:①平曲線間滿足直線要求;②避免斷背曲線,爭取交點間距較長;③保持行車視距,避開山嘴或其它障礙物;④線性保持均衡;91

⑤平縱線性相協調;⑥長下坡避免急彎;⑦盡量少用或不用極限縱坡,越嶺線避免反坡;⑧定線時注意橫向地形、地質和地物的要求;⑨注意路線與橋涵或其它構造物的配合。923)放坡定線1)放坡--按照要求的縱坡(或平均坡度)在實地找出坡度線的工作。放坡原理示意圖932)作修正導向線--根據上述坡度線,結合地面橫坡考慮路基穩定和工程經濟確定出的合適的中線位置。

A.地面橫坡≤1∶5:中線在坡度點下方,對路基穩定和工程經濟影響不大;

B.地面橫坡=1∶5-1∶2:中線與坡度點重合;

C.地面橫坡≥1∶2時:中線宜在坡度點上方

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