第3章道路勘测.ppt

第三章道路勘测 学习目标1 了解道路工程的基本建设程序中各阶段的内容 2 掌握道路选线的基本原则 各种地形下路线布设的方式与步骤和道路纸上定线与实地定线的方法 本章重点道路勘测设计的阶段 初步测量的工内容 沿河线的路线布局 越岭线选线的步骤 纸上定线的方法与步骤 本章难点越岭线选线 纸上定线 第三章道路勘测 第二节 第一节 概述 选线 第三节 定线 一 基本建设程序 基本建设程序是根据国民经济长期规划及布局所确定的道路路网规划 通过调查 进行可行性研究 编制项目建议书和可行性研究报告 批准后进行初测和初步设计 经批准后 在列入国家年度计划之后进行定测 编制施工图 组织施工 完工后 进行竣工验收 最后交付使用 一般来讲 这些程序必须循序渐进 不完成上一阶段的工作不能进入下一阶段 第一节概述 一 基本建设程序 一 项目建议书阶段项目建议书的内容 项目建设的必要性和依据 拟建设规模 建设地点和建设方案的初步设想 资源情况 建设条件和协作关系等的初步分析 投资估算和资金筹措的设想 建设进度设想 经济效果和社会效益的初步估计 第一节概述 一 基本建设程序 二 可行性研究报告阶段 1 建设项目依据 历史背景 2 建设项目在交通运输网中的地位和作用 原有公路的技术状况 3 建设项目的经济特征及内在联系 预测交通量 运输量的发展水平 4 建设项目的地理位置 地形 地质 地震 气候 水文等自然特征 5 筑路材料来源及运输条件 6 不同建设方案的起讫点 控制点 建设规模 标准 提出推荐意见 7 评价建设项目对环境的影响及可采取的环保措施及意见 8 测算工程数量 征地拆迁数量 估算投资 提出筹措方案 勘察 设计 施工计划安排 9 确定运输成本及经济参数 进行经济评价 敏感性分析 财务分析 10 对收费道路 桥梁 隧道还需进行财务分析 评价推荐方案 提出存在的问题及建议 第一节概述 一 基本建设程序 三 勘测设计阶段道路勘测设计工作包括经济调查和技术勘测设计两部分 道路勘测设计是在道路网规划的基础上 对一条道路进行具体布局 测量和设计的工作 它包括勘测和设计两个步骤 根据国家对基本建设程序的要求 道路 独立大桥的建设项目的勘测设计 一般应采用两阶段设计 即初步设计和施工图设计 对于技术上复杂而又缺乏设计经验的项目或建设项目中的个别路段 特殊构造物等 必要时可进行三阶段设计 即初步设计 技术设计和施工图设计 对于修建任务紧急和方案明确 技术比较简单的项目及一般小型项目 可采用一阶段设计 即一阶段施工图设计 第一节概述 一 基本建设程序 初步设计应根据批准的可行性研究报告的要求和初测的资料 拟订修建原则 制订设计方案 计算主要工程数量 提出施工方案的意见 编制设计概算 提供文字说明和图表资料 经批准的初步设计和概算文件是招投标的必备条件之一 是国家控制建设项目投资及编制施工图设计文件或技术设计文件的依据 技术设计应根据批准的初步设计和补充初测 或定测 资料 对重大 复杂的技术问题通过科学试验 专题研究 加深勘探调查及分析比较 解决初步设计中遗留问题 落实技术方案 计算工程数量 提出修正的施工方案 编制修正概算 施工图设计应根据批准的初步设计 或技术设计 和定测资料 进一步对审定的修建原则 设计方案 技术措施加以具体和深化 最终确定工程数量 提出文字说明和适应施工需要的图表资料和施工组织计划 编制施工图预算 第一节概述 一 基本建设程序 四 编制年度基本建设投资计划阶段建设项目的初步设计和概算文件完成并上报批准后 则列入国家基本建设年度计划 建设项目要根据批准的总概算和工期 合理地安排分年度投资 年度计划投资的安排要与长远规划的要求相适应 保证按期建成 年度计划安排的建设内容 要和当年分配的投资 材料 设备相适应 配套项目同时安排 相互衔接 第一节概述 一 基本建设程序 五 建设前准备工作阶段项目在开工之前应切实做好各项建设准备工作 主要内容 1 征地 拆迁和场地平整 2 完成施工用水 用电 便道等工程 3 组织设备 材料订货 4 准备必要的施工图纸 5 组织施工招投标 择优选择施工单位 6 组织施工监理招投标 择优选择施工监理单位 7 报批开工报告 第一节概述 一 基本建设程序 六 建设实施阶段在具备开工条件并经批准后 项目即可开工建设和组织实施 项目实施前由监理单位组织 业主 施工单位与设计单位参加对技术进行交底 举行第一次工地会议 七 竣工验收阶段竣工验收是工程建设过程的最后一环 是全面考核建设成果 检验设计和工程质量的重要步骤 也是基本建设转入生产或使用的标志 是工程交付使用的一个法定手续 竣工验收包括对工程质量 数量 期限 生产能力 建设规模 使用条件等的审查 对建设单位和施工企业编报的固定资产移交清单 隐蔽工程说明和竣工决算等进行细致检查 八 项目后评价阶段建设项目后评价是工程项目竣工运营一段时间后 再对项目的立项决策 设计施工 竣工投产 生产运营等全过程进行系统评价的一种技术经济活动 是固定资产投资管理的重要内容 通过建设项目后评价以达到肯定成绩 总结经验 研究问题 吸取教训 提出建议 改进工作 不断提高决策水平和投资效果的目的 第一节概述 二 道路调查 一 调查的任务 1 通过室内研究和野外调查 分析比较提出路线的修建原则 决定路线的基本走向 主要控制点和大桥跨河位置 提出的路线技术等级和标准 供上级考虑 2 通过调查 分析施工条件 提出修建期限 工程数量 主要材料 钢材 木材 水泥 数量 投资费用及施工原则 3 调查中要对路线勘测所采用的测设阶段 设计的重大原则 测设中应注意的问题提出初步意见及有关资料 二 调查前的准备工作 1 搜集和研究有关资料 2 初步拟定路线方案 3 拟定调查计划 第一节概述 二 道路调查 三 野外实地调查野外调查要求做到以下几点 1 初步确定路线的起迄点和重要控制点的具体位置 2 地形复杂的路线 应提出各段采用的技术标准和主要技术指标 3 沿河路线调查河流两岸 选择河岸或跨河的方案 越岭线选择有利的哑口及高程 选用适当的平均纵坡 估算展线长度 4 通过不良地段时 提出绕避或采取措施通过的方案 5 大中桥位应提出推荐方案 拟定桥长 桥高和桥型 小桥现场目估拟定孔径 桥型 涵洞根据自然条件分段估计道数和平均长度 6 根据各段地表横坡情况 测出典型横断面 拟定填挖高度 求出面积 分段算出土石方数量 也可根据不同的路段地形进行估算 7 描述沿线筑路材料 缺料地段应调查可能的料源和运输条件及可利用的付产品 还应作必要的经济调查 第一节概述 三 初步测量 一 目的和要求初步测量是两阶段设计第一阶段的勘测工作 初步测量的任务和要求如下 1 定出路线平面上的轮廓位置 作出粗略的纵断面设计 2 确定路基 路面 防护 路基排水 特殊地段路基处理 病害防治等工程的设计原则 初步拟定其结构类型 标准断面 主要尺寸 并估算其工程量 3 拟定大中桥的设计方案和小桥涵 漫水工程的结构类型 位置和基本尺寸 并核算工程数量 4 拟定特殊结构物的设计方案 并说明设计理由 确定沿线设施的设置原则 标准和要求 并估算其工程量 5 确定主要筑路材料需要数量和来源 并调查其运距和运输条件 第一节概述 三 初步测量 二 工作内容初步测量要实地选线和布设导线 并用仪器进行导线 水准 横断面测量 沿导线一定范围进行土壤地质 路基 路面 筑路材料 桥涵调查以及经济情况补充调查等工作 初步测量工作内容 选线组 担任选线及布设导线工作 并对路线局部方案 大中桥位进行选择 路线组 主要担任导线 水准 横断面的测量工作 桥涵组 主要担任桥涵水文及有关资料的搜集 整理 分析计算 调查组 调查土壤 地质 筑路材料 经济及占用土地 拆迁建筑物等 初步测量的资料整理 初步测量外业期间 勘测和调查的资料应及时检查 复核 展绘和整理 发现问题或资料不足 应及时在现场修改或补充 外业结束 应按规定编制初步设计 报送主管部门审批 批准后作为详细测量 编制施工图以及控制投资的依据 第一节概述 一 选线的基本原则 选线是在勘测过程中选定技术上可行 经济上合理 符合使用要求的道路中线 道路是一条带状结构物 从道路的起点 中间控制点到终点 会遇到各种不同的地形 地貌 地物 地质等各种自然条件 由于各种自然条件影响和行车要求 道路在平面上必然会有弯曲 纵面上会有起伏 横向需有一定的宽度 选线就是将这一条带状空间构造物合理的中心位置具体落实到地面上 选线是路线方案确定后 要根据公路等级 合理利用地形 正确运用技术标准 综合考虑道路的平纵横三方面 选定具体线位 第二节选线 一 选线的基本原则 一 自然条件对道路设计的影响影响道路设计的自然因素有地形 气候 水文 地质 土壤 植物覆盖等 地形决定了选线条件 并在很大程度上影响道路的技术标准 气候直接或间接地影响着地面水的数量 地下水位高度 大气降水量及其强度和形态 路基水温状况 泥泞期 冬季积雪和冰冻延续期 在一定程度上限制施工期限和条件 水文决定排水结构物的数量和大小 水文地质情况决定了含水层的厚度和位置 地基或路基各层滑坍的可能性 地质决定地基及路基的稳定性 土石方数量 施工难易程度和筑路材料的质量 土壤是筑路材料 它影响路基形状与尺寸 路面型式和结构 植物覆盖影响暴雨迳流 水土流失程度 并影响路基土壤的干湿类型 要细致调查 实地观察 充分考虑自然条件 保证在自然条件下 路基坚固稳定与交通运输的畅通 第二节选线 一 选线的基本原则 二 道路选线的一般原则选线的基本原则 1 选定最优路线方案 处理好近期和远期关系 正确运用技术标准 2 在保证行车安全 舒适 迅速的前提下 做到工程量小 造价低 营运费用省 效益好 有利于施工和养护 应深入现场多作调查研究 3 少占田地 注意与农田及周围景观的关系 4 处理好重要历史文物遗址 处理好路与桥的关系 5 处理好工程地质和水文地质对道路的影响 贯彻工程经济与营运经济相结合的原则 6 重视环境保护 自然景观 占地拆迁 现有设施分割 噪音 尽可能避免穿越城镇及居民点 7 合理采用车道分离的形式布设路线 第二节选线 一 选线的基本原则 三 选线的步骤和方法选线一般要经过三个步骤 方案选择解决路线基本走向 即在起终点与中间控制点之间按选线原则寻找出最合理的 通过点 确定 通过点 后就构成路线方案 一般在 视察 时初步确定 逐段安排加强通过点 解决局部性路线方案 根据地形 地质 水文 气候等情况 逐段定出具体的小控制点 如路线是走垭口的左侧还是右侧 是用回头弯展线下山还是绕道下山 是一次过河还是多次过河等 一般在 初测 时进行的 具体定线在逐段安排的小控制点之间 反复插点 穿线经比较后 最后定出路中线和交点 一般在 定测 中由选线组完成 第二节选线 一 选线的基本原则 四 路线方案选择 影响路线方案的主要因素综合考虑的主要因素有公路的使用性质 路线在交通网系中的作用 沿线的自然条件和与旅游景点 历史文物 风景名胜间的关系等方面 路线方案选择的方法和步骤 1 搜集资料应搜集与路线方案相关的规划 计划 地形图 水文 地质 气象等方面的资料 2 初步拟定路线的走向重点放在地形 地质 地物复杂 干扰多 涉及面大的段落 且进行多种方案的比选 3 进行实地调查按室内提出的初步研究方案进行 结合野外可能发现的新方案 4 选择路线方案在整理汇总调查结果的基础上 编制工程可行性研究报告 第二节选线 二 平原地区选线 一 平原地区路线特点1 平原区大多数为农业区 农田密布 灌溉渠道纵横交错 选线时要密切注意和农田水利相结合 2 平原区有较多的城镇 工业区 农场 居民区 选线时要根据其具体的位置及其重要性 考虑居民点联系问题 3 平原区公路交通量一般都较大 车辆类型多 行车速度快 有大量短途混合交通 选线时应考虑各种行驶的要求 采取必要的技术措施 保证安全迅速行驶 照顾其他车辆的通行 4 平原区内河流 湖泊 洼地 沼泽较多 地下水位较高 水文地质条件较差 选线时要注意路基稳定的问题 5 平原区一般缺乏砂石建筑材料 桥涵 路面工程造价较高 选线时要充分考虑这方面的因素 利用老路和地方材料 考虑远期和近期结合 进行分期修建 6 草原 戈壁 沙漠等平原区 人烟稀少 选线时应尽量考虑以两个大控制点用直线方案 第二节选线 二 平原地区选线 二 平原区路线布设要点路线的基本线型是短捷顺直 选线的基本步骤 1 把路线总方向所规定的必经地点作为控制点 2 在大控制点之间选择中小控制点 3 在控制点附近选择有利于地形布设直线 敷设曲线 布线应注意正确处理道路与农业的关系 合理考虑路线与城镇的联系 处理好路线与桥位的关系 注意土壤水文条件 正确处理新与旧路的关系 尽量靠近建筑材料产地等要点 第二节选线 三 丘陵地区选线 丘陵地形包括微丘区和重丘区 它们介于平原区和山岭区之间 丘陵区路线的特点是相对高差不大 宽脊低岭 山形或聚或散 迂回曲折 地面起伏多变 微丘区的地形起伏较小 山丘沟谷分布比较稀散 坡面缓和 地面相对高差较小 且有相当宽度的平地 这种地区与平原区比较接近 选线可按平原区选线的原则进行 重丘区的地形起伏较大 山丘沟谷分布比较密集 坡面较陡 地面相对高差较大 这种地形与山岭地区比较接近 选线可按山岭区选线的原则进行 第二节选线 三 丘陵地区选线 路线布设方式 1 平坦地带 走直线 2 具有较陡横坡的地带 沿匀坡线布线 匀坡线是两点之间 顺自然地形 以均匀坡度定的地面点的连线 3 起伏地带 走直连线和匀坡线之间 选线的步骤 1 控制点的选定分析研究资料 征求意见 进行方案比较 确定控制点 2 加密控制点用大旗布点 插在必经的控制点上 作定线的依据 在控制点间 充分利用有利地形 使路线平纵横三方面恰当配合 第二节选线 四 山岭地区选线 山岭地区是指山脊 陡岭山坡 悬崖峭壁 峡谷 深沟等地形复杂 地面自然坡度大部分在20 以上 路线平纵横大部分受地形限制的地形 山岭地区 山高谷深 坡陡 地形复杂 山脉水系清晰 选线方向明确 顺山沿水 横越山岭 存在有沿溪 河 线 山腰线 山脊线 越岭线等各种线型 它们所处的部位不同 地形地质各异 选线时要解决的主要问题也不一样 第二节选线 四 山岭地区选线 一 沿溪 河 线沿溪线是沿着溪 河 流两岸布置的路线 是山区路线中常用的线形 山区沿河选线 一般是纵面困难较少 平面受的限制比较多 布线的主要问题是走高线还是走低线 走河的左岸还是右岸 在什么地方跨河 这些问题是相互联系和相互影响的 其主要目的是寻求合理的横断面 沿溪线选线的要点 首先在于横断面 其次是平面和纵断面 平纵横三面必须协调 目的在于以最少的工程量 最佳的技术指标 保证不受洪水威胁 选定一条理想的路线 沿溪线具有平纵线形好 相对于其他山岭地区的路线而言 方便河流两岸居民点及工农业生产 筑路材料 砾石 石料 水 丰富 路线标准高 工程造价省等优点 第二节选线 四 山岭地区选线 路线布局沿溪线的路线布局 首先要根据河流的特点 考虑利用一侧或交替使用两岸的有利地段 并通过对两岸地形 地质和地物的调查研究 拟定跨河桥位 悬崖峭壁集中地段 不良地质地段 城镇村庄等地点 作为分段控制点 然后再研究分段控制点之间的线位高低 在调查研究的基础上 对于沿溪线作总体布局 第二节选线 四 山岭地区选线 路线布局 1 河岸选择在选择河岸时应考虑地形地质条件 积雪和冰冻地区和城镇及居民点的分布等主要因素 2 路线高度沿溪线的线位高低 应根据河岸地形 地质条件以及水流情况 结合路线等级标准和工程经济来选定 3 桥位选择路线服从大桥 小桥服从路线 这是路桥配合的一般原则 第二节选线 四 山岭地区选线 几种河谷地形条件下的选线河谷形态有开阔河谷 浅盆形 U形和V形等 1 开阔河谷 浅盆形 路线常采用沿河岸 傍河岸 靠山脚 傍山走 或中穿 直穿田间 三种布置形式 2 河道弯曲 狭窄的河谷 U形 路线布设一般采用沿河岸自然地形 绕山咀 河弯布线和采用切 填 穿洞 架桥等方式取直路线 或改移河道 3 陡崖峭壁河段 V形 常采用绕避 翻上峡谷陡崖顶部选择有利地带或另找越岭线及采用直穿 当平纵面受崖壁形状和洪水限制 活动余地不大 其线位主要决定于河岸宣泄洪水情况而拟定合理的横断面 第二节选线 四 山岭地区选线 不良地质的布设 1 滑坡尽量避免路线选在大滑坡上 2 岩堆稳定可用 不稳定应予绕避 3 泥石流从狭窄处建桥通过 尽量绕避 第二节选线 四 山岭地区选线 二 越岭线沿分水岭一侧山坡爬上山脊 在适当地点穿过垭口 再沿另一侧山坡下降的路线称为越岭线 越岭线的特点是路线需克服很大的高差 为争取高程 路线长度取决于纵坡的大小 以纵断面设计为主导 路线长度与平均纵坡和高差的关系是 当平均纵坡i为定值时 翻越的高程H越大 所需的路线L就越长 翻越的高程H越低 所需的路线L就越短 选择翻越山脊地点时 应尽量使翻越的高程H小 即选择最低垭口 当翻越的高程H为定值时 选择的平均纵坡i越大 所需的路线L就越短 选择的平均纵坡i越小 所需的路线L就越长 选择平均纵坡i的大小时 应根据公路等级选用 第二节选线 四 山岭地区选线 垭口的选择 1 位置选择选择符合路线走向 高差较小 利于路线两侧展线 或稍远离路线方向 但接线较顺 路线增长少的位置 2 标高选择选择标高要低 路线短 即使有偏离方向的低垭口也应注意比较 对于符合走向 展线条件较好 接线较顺 地质条件较好的垭口 即使稍高 也不应轻易放弃 3 展线条件选择垭口两侧布线为主要组成部分 它与线形标准和工程大小有直接关系 利于展线的山坡 即使垭口位置较高 也应比较 不要轻易放弃 4 地质条件选择实地调查地质构造情况 地质的好坏直接影响路线的使用质量 较好的地质构造有软弱层型 构造型 松软层型 应避开的地质构造有断层型 断层破碎带型 第二节选线 四 山岭地区选线 过岭标高的选择垭口选定后 其通过的标高直接影响路线的长短 工程量的大小及运营条件的好坏 过岭标高低H m 路线可缩短2H i m 切深与垭口处的地质 地形 展线方案有关 过岭方式有 1 浅挖低填山脊肥 地质条件差 不宜多切 采用浅挖低填过岭 2 深挖垭口山脊瘦 地质条件好 可以多切 最大切深可达20m 以不危及路基稳定为度 并注意工程量集中与大量废方处理的问题 且是影响施工期限的关键地段 3 隧道穿越深挖超过20m以上的垭口 路堑深挖困难或展线不便时 可采用隧道通过 不挖垭口 隧道造价高 受地质条件影响大 施工技术复杂 但具有路线短 线形好 路线隐蔽和路基稳定性好等特点 第二节选线 四 山岭地区选线 垭口两侧路线的展线 1 展线布局 试坡布线 以纵坡为主导 综合考虑平纵横三方面 通过合理调整坡度和设置必要的回头线来充分利用山坡的有利地形 地质 避让不良地形 地质地段 只有符合纵坡标准的路线方案 才能成立 2 展线布局的工作步骤 1 拟定路线大致走法 2 试坡布线 3 分析落实控制点 决定布局方案 第二节选线 四 山岭地区选线 3 展线方式1 自然展线 以适当的坡度 顺着自然地形 绕山咀 侧沟来延展距离 克服高差的展线为自然展线 优点 走向符合路线基本方向 行程与升降统一 路线最短 线形简单 技术指标高 路线不重叠 行车 施工 养护有利 缺点 避让艰巨工程或不良地质的自由度差 2 回头展线 设置往返的路线来克服高差的展线为回头展线 优点 便于利用有利地形 避让不良地形 地质和工程量大及艰难的地段 缺点 在同一坡面上 上下线重叠 靠近曲线上下线相距很近 行车 施工 养护不利 3 螺旋展线 利用地形用旋转路线来克服高差的展线为螺旋展线 优点 比回头曲线的线形好 路线避免重叠 缺点 需建隧道或高架桥 长桥 造价很高 第二节选线 四 山岭地区选线 三 山脊线 山脊线的特点及选择条件山脊线是指路线大体上沿分水岭 山脉顶部 走的路线 它的特点是边坡不陡 排水良好 线形起伏曲折 随分水岭形状控制垭口间的高差 山脊地形变异 工程量小 跨河沟不多 构造物少 水文地质条件较好 路基病害少 展线困难 下山或越更高的山岭困难 施工养护困难 目标明显 离居民点远 雾 雪 冰对行车不利 地势高的山脊线空气稀薄 影响发动机功率 方案决定取舍条件 1 分水岭的方向不能偏离路线总方向过远 2 分水岭平面不能过于迂回曲折 纵面上各垭口间的高差不悬殊 3 控制垭口间山坡的地质情况较好 地形不过于陡峻零乱 4 上下山脊的引线要有合适的地形 这是能否采用山脊线的主要条件 第二节选线 四 山岭地区选线 山脊线的布线1 控制垭口的选择方向顺直 起伏不大的垭口都可作为控制点 突出高垭口可舍去 在有支脉横隔的情况下 相距不远的 并排的几个垭口 则只选择其中一个与前后联系条件较好的垭口 2 侧坡选择综合考虑两侧山坡的情况 一般宜选择坡面整齐 横坡平缓 路线短捷 地质稳定和无支脉横隔的向阳山坡 3 试坡布线 1 当控制垭口间平均坡度不超过规定值时 力求路近坡缓 前后照应 2 当控制垭口间有支脉横隔时 若垭口不会迂绕路线 则合理深挖两翼 以较好的地形地带通过 3 当控制垭口间平均坡度超过规定时 采用填挖 桥隧等措施来提高或降低垭口 第二节选线 定线是具体落实道路中线确切位置的工作 任务是在路线总体布局和逐段安排的基础上 根据要求的技术标准 结合地形 地质及其他自然条件 综合考虑平 纵 横方面的因素 定出路线的交点和直线上的转点 并选定平曲线半径 定线根据道路等级 要求和条件 一般有纸上定线 实地定线和航测定线三种方法 对技术等级高的 地形 地物复杂的路线 必须先进行纸上定线 然后把纸上所定的路线敷设到实地上 实地定线就是省略了纸上定线 直接在现场实地定线 一般适用于道路等级较低和地形条件简单的路线 航测定线是利用航摄像片 影像地图等航测资料 借助于航测仪器建立与实地完全相似的立体光学模型 在模型上直接定线 第三节定线 一 纸上定线 纸上定线是先在实地敷设接近路线的导线 然后测出大比例尺 一般1 1000和1 2000 地形图 再在纸上选定路线 最后将中线放到实地 经核对后定出路线 这种定线方法 测图工作量大 并且对地形图精度要求也很高 道路定线按不同的地形条件 所要解决的重点不同 如平原微丘区的地形比较平缓 路线的纵坡一般不受高程限制 定线的重点是