道路勘探与设计ch6选线.ppt

第6章道路选线 本章主要介绍各种地形情况下道路的选线方法 重点学习山岭地区道路选线方法及注意事项 6 1概述1 选线 routeselection 的目的与任务 1 目的根据道路的性质 任务 等级和标准 结合地形 地质 地物及其它沿线条件 综合平 纵 横三方面因素 在实地或纸上选定道路路中线平面位置 2 任务确定公路的走向和总体布局 通过纸上 实地选线 把路线的平面位置确定下来 JDRLS 6 1概述1 选线原则 在路线设计的各个阶段 应运用先进的手段对路线方案进行深入 细致的研究 在多方案论证 比较的基础上 选定最优的路线方案 正确处理好近期 远期的关系 使之在公路网中发挥作用 路线设计与路线布设应在保证行车安全 舒适 迅速的前提下 使工程数量最小 造价低 营运费用省 效益好 并有利于施工和养护 在工程量增加不大时 应尽量采用较高的技术指标 不宜轻易采用低限指标 也不应片面追求高指标 选线应同农田基本建设相配合 做到少占田地 注意尽量不占高产田 经济作物田或经济园林 如橡胶林 茶林 果园 等 并注意与修路造田 农田水利灌溉 土地规划等相结合 通过名胜 风景 古迹地区的道路 应与周围的环境 景观相协调 并适当兼顾美观 注意保护原有的自然生态环境和重要的历史文物遗址 选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测 查清其对道路工程的影响程度 尽量选择地质稳定 地形条件好的地带 6 1概述1 选线原则 环境保护原则 路线对自然环境与资源可能产生的影响 占地 拆迁房屋所带来的影响 路线对城镇布局 行政区划 农耕区 水利排灌体系等现有设施造成分割而产生的影响 噪声对居民生活的影响 汽车尾气对大气 水源 农田所造成的影响及污染 对自然环境 资源的影响和污染的防治措施及其对策实施的可能性 选线应综合考虑路与桥的关系 6 1概述1 选线原则 在选线中 个别特殊大桥桥位 一般作为路线总方向的控制点 大中桥位原则上应服从路线的总方向 一般作为路线走向的主要控制点 小桥涵位置应服从路线走向 选线时综合平纵横三方面的综合设计 尽量减少道路与道路或道路与铁路的交叉次数 选定多个有比较价值的方案优化设计 6 1概述2选线的步骤 全面布局 起点 中间点 控制点 终点在小比例尺 1 2 5 1 10万 地形图上选择各种可能的方案逐段安排 加密控制点在1 1000 1 5000比例尺的地形图上进行具体定线 平 纵 横综合设计 具体定出道路中线 地形 6 1概述3 自然条件对道路路线的影响 地形 6 1概述3 自然条件对道路路线的影响 气候 气候情况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 并在一定程度上限制施工期限和条件 6 1概述3 自然条件对道路路线的影响 水文 水文情况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 地基或路基岩层滑坍的可能性 6 1概述3 自然条件对道路路线的影响 地质 地质构造 决定地积及路基附近岩层的稳定性 确定有无滑坍 碎落和崩坍的可能 同时也决定土石方工程施工难易和筑路材料的质量 6 1概述3 自然条件对道路路线的影响 土壤 土是路基与路面基层的材料 它影响路基形状和尺寸的决定 也影响着路面形式和结构的确定 6 1概述3 自然条件对道路路线的影响 植被 地面的植物覆盖影响暴雨迳流 水土流失程度 并在一定程度上影响路基土壤的水理和热理状况 6 1概述3 自然条件对道路路线的影响 第一节概述 影响道路的自然因素 地形 气候 水文 地质 土壤 植被 6 2路线方案比较1 原则性方案比较 1路线在政治 经济 国防上的意义 3沿线地形 地质 水文 气象 地震等自然条件的影响 2路线在铁路 公路 航空 空运等交通网络中的作用 4与沿线旅游景点 历史文物 风景名胜的联系 6 2路线方案比较2 详细的方案比较 量 1 技术指标的比选 2 经济指标的比选 哪一个方案好 1 技术指标 1 路线长度及其延长系数2 转角数3 转角总和和转角平均度数4 最小曲线半径数5 回头曲线数6 与既有道路及铁路的交叉数目 包括平交和立交 7 限制车速的路段长度 指居住区 小半径转弯处 交叉点 陡坡路段等 6 2路线方案比较2 详细的方案比较 量 1 土石方工程数量2 桥涵工程数量3 隧道工程数量4 挡土墙工程数量5 征地数量及费用6 拆迁建筑物及管线设施的数量7 主要材料数量8 主要机械 劳动力数量9 工程总造价10 投资成本 效益比11 投资内利润率12 投资回收期 2 经济指标 例1 恩施大峡谷至利川腾龙洞旅游公路中庙门坡垭口至终点马鞍龙段有两个走廊带方案 方案一为清江雪照河沿岸走廊带A线方案 方案二为利用团大公路的K线方案 例1 某公路干线 根据公路网规划要求按二 三级路标准进行视查 共视查了四个方案 例2 某公路 作巴 安渡两点间 有南 北线两个方案 经视查 两方案的主要技术经济指标汇总如表6 2 6 3平原地区公路选线1 基本特征 1 自然特征平原 plainterrain 主要是指一般平原 山间盆地 高原等地形平坦地区 地形特征 地面起伏不大 一般自然坡度都在3度以下 地物特征 一般多为耕地 且分布较多的各种建筑设施 居民点较密 交通网系较密 农田水系渠网纵横交错 在城镇区则建筑 电讯管网密布 在天然河网 湖区 还密布有湖泊 水塘和河岔 地质和水文条件 一般不良地质现象较少 偶有软土和沼泽地段 往往排水较困难 地面积水较多 地下水位较高 河流较宽 比降平缓 泥沙淤积 河床低浅 洪水泛滥宽 3 地物特征 一般多为耕地 且分布较多的各种建筑设施 居民点较密 交通网系较密 农田水系渠网纵横交错 在城镇区则建筑 电讯管网密布 在天然河网 湖区 还密布有湖泊 水塘和河岔 4 路线特征平面线形顺直 以直线为主体线形 弯道转角一般较小 平曲线半径较大 在纵面上 坡度平缓 以低路堤为主 6 3平原地区公路选线1 基本特征 6 3平原地区公路选线2 布线要点 1 以平面为主安排路线既要使路线短捷顺直 又要注意避免过长的直线 可能条件下多采用转角小 半径大的长缓平曲线线形 2 正确处理路线与农业的关系 占用田地要与路线的作用 对支农运输的效果 工程数量及造价 运营费用等方面因素全面分析比较确定 注意处理好路线与农田水利的关系 注意筑路与造田 护田结合 路线布置要尽可能考虑为农业服务 6 3平原地区公路选线2 布线要点 3 处理好公路与城镇关系 干线公路 避免直穿城镇 工矿区和居民密集区 以减少干扰 近村不进村 利民不扰民 支线公路 经地方同意可穿越城镇 但保证有足够的视距和行车道路宽度 应考虑行人的需要 和必要的交通设施 应尽量避开重要的电力 电讯及其它重要的管线 注意与铁路 航道 机场 港口及已有公路等交通运输配合 以发挥交通运输的综合效益 6 3平原地区公路选线2 布线要点 4 处理好路线和桥位的关系 大 中桥位原则上应服从路线总方向并满足桥头接线的要求 桥路综合考虑 小桥涵位置原则上应服从路线走向 路线采用渡口跨河时 应在路线基本走向确定后选定渡口位置 渡口位置要注意避开浅滩 暗礁等不良河段 两岸地形要适于码头修建 6 3平原地区公路选线2 布线要点 5 注意土壤水文条件 确保路基稳定 在低洼地区布线时 应尽可能在地势较高处布线 路线通过排水不良的低洼地带 布线时要注意保证路基最小填土高度 路线要避免穿过较大湖塘 水库 泥沼地带 沿河布线时 应注意洪水泛滥对路线的影响 一般应布线于洪水泛滥线以外 6 3平原地区公路选线2 布线要点 7 尽量靠近建筑材料产地平原地区一般缺乏砂石建筑材料 路线应尽可能靠近建筑材料产地 以减少施工 养护材料运输费用 6 正确处理新 旧路的关系平原地区通常有较宽的人行大路或等级不高的公路 当设计交通量很大 需要修汽车专用公路时 应分别情况处理好新 旧路的关系 现有一般二级公路由于交通量很大需建汽车专用二级公路时 宜利用 改造原路 并另建辅道供非汽车交通行驶 现有公路等级低于一般二级路标准 宜新建汽车专用路 原有公路留作辅道 6 4山岭区公路选线1 概述 山岭地区 mountainousterrain 包括分水岭 起伏较大的山 陡峻的山坡 一般地面自然坡度在20度以上 1 自然特征 山高谷深 地形复杂 山脉水系分明 石多 土薄 地质复杂 水文条件复杂 气候条件多变 6 4山岭区公路选线1 概述 2 路线类型1 由于自然条件复杂 地形变化很大 使得路线在平 纵 横三方面受到很大限制 因而技术指标一般多采用低限 在所有自然因素中 高差急变是主导因素 因此 在路线布设时 一般多以纵面线形为主安排路线 其次是横断面和平面 2 一般按照道路行经地区的地貌 地形特征 可分为沿溪线 山腰线 越岭线和山脊线四种 6 4山岭区公路选线1 概述 沿溪线 6 4山岭区公路选线1 概述 山腰线 6 4山岭区公路选线1 概述 越岭线 6 4山岭区公路选线1 概述 山脊线 6 4山岭区公路选线1 概述 6 4山岭区选线 2 沿河 溪 线 1 路线布局沿河 溪 线布局的关键 跨河的位置 河岸的选择 路线的高度 路线布局 几种河谷地形条件下的选线 陡崖峭壁河段的选线 6 4山岭区公路选线2 沿溪线 valleyline 1 沿溪线路线特征1 沿溪线 指公路沿一条河谷方向布设路线 2 基本特征 路线总的走向与等高线一致 3 有利条件 路线走向明确 线形较好 施工 养护 运营条件较好 服务性能好 傍山隐蔽 利于国防 4 不利条件 受洪水威胁较大 布线活动范围小 陡岩河段 工程艰巨 桥涵及防护工程较多 路线布置与耕地的矛盾较大 河谷工程地质情况复杂 6 4山岭区公路选线2 沿溪线 valleyline 2 沿溪线布线要点1 解决好路线与水的关系是沿溪线布局的关键 2 平面主要是解决择岸 跨河问题 纵面主要是解决线位的高低问题 6 4山岭区公路选线2 沿溪线 valleyline 路线选择走河流的哪一岸 要点之一A两岸地形 地质 水文条件B积雪和冰冻的影响C城镇 工矿和居民点的分布的情况D两岸施工 养护以及路线等级标准和投资情况 6 4山岭区公路选线2 沿溪线 valleyline 地形 地质条件 路线应选在地形宽坦 有台地可利用 支沟较少 较小 水文及地质条件良好的一岸 积雪和冰冻地区的选岸 积雪和冰冻地区的阳坡和阴坡 迎风面和背风面的气候差异很大 在不影响路线整体布局的前提下 尽可能选择阳坡和迎风的一岸 以减少积雪 涎流冰等病害 河岸选择 路线线位放在什么高度 要点之二A低线 一般是指高出设计水位不多 路基临水一侧边坡常受洪水威胁的路线优点 是线形比较顺直 平缓 易争取到较高标准 路基土石方工程也较省 边坡低 易稳定 路线活动范围较大 便于利用有利地形和避让不良的地形 地质 便于在沟口直跨支流 必须跨越主流时也较易处理 缺点 是受洪水威胁 防护工程较多 6 4山岭区公路选线2 沿溪线 valleyline B高线 指高出设计水位较多 基本不受洪水威胁的路线 优点 是不受洪水侵袭 废方较易处理缺点 是 路线必然虽山势曲折弯曲 线形差 工程大 遇缺口时 常需设置较高的挡土墙或其他构造物 此外如避让不良地质和路线跨河 都较低线困难 6 4山岭区公路选线2 沿溪线 valleyline 路线高度 低线一般是指高出设计水位不多 路基临水一侧边坡常受洪水威胁的路线优点是线形比较顺直 平缓 易争取到较高标准 路基土石方工程也较省 边坡低 易稳定 路线活动范围较大 便于利用有利地形和避让不良的地形 地质 便于在沟口直跨支流 必须跨越主流时也较易处理 缺点是受洪水威胁 防护工程较多 高线是指高出设计水位较多 基本不受洪水威胁的路线 优点是不受洪水侵袭 废方较易处理缺点是 路线必然虽山势曲折弯曲 线形差 工程大 遇缺口时 常需设置较高的挡土墙或其他构造物 此外如避让不良地质和路线跨河 都较低线困难 低线位 路线选在什么合适的地点跨河 要点之三桥位选择跨支流的桥位选择 一般属于局部方案问题 而跨主河的桥位选择多属于路线布局的问题 常见有以下几种情况 6 4山岭区公路选线2 沿溪线 valleyline A 如图 1 在 s 形河段腰部跨河 以争取桥轴线与河流成较大交角 本例是个中小桥 采用斜桥方案 则更有利于路线配合 图1在 S 形河的腰部跨河 6 4山岭区公路选线2 沿溪线 valleyline B 如图 2 在河弯附近选择有利位置跨越 但应注意河弯水流对桥的影响 采取防护措施 图2在 河湾附近用斜桥跨河 6 4山岭区公路选线2 沿溪线 valleyline C 在与路线接近平行的顺直河段上跨河 桥头引道难以舒顺 当必须在这种河段跨越时 中 小桥可考虑设置斜桥以改善桥头线形 如为大桥 当不宜设斜桥时 宜把桥头路线作成勺形或布置一段弯引桥 如图所示 或两者兼用 总之 桥头曲线要争取较大半径 以利行车 6 4山岭区公路选线2 沿溪线 valleyline 桥位选择 跨支流的桥位选择 一般属于局部方案问题 而跨主河的桥位选择多属于路线布局的问题 常见有以下几种情况 如图6 8 在 s 形河段腰部跨河 以争取桥轴线与河流成较大交角 本例是个中小桥 采用斜桥方案 则更有利于路线配合 如图6 9 在河弯附近选择有利位置跨越 但应注意河弯水流对桥的影响 采取防护措施 在与路线接近平行的顺直河段上跨河 桥头引道难以舒顺 如图 6 10a 所示桥位应尽量避免 当必须在这种河段跨越时 中 小桥可考虑设置斜桥以改善桥头线形 如为大桥 当不宜设斜桥时 宜把桥头路线作成勺形或布置一段弯引桥 如图 6 10b 所示 或两者兼用 总之 桥头曲线要争取较大半径 以利行车 路线跨支流的桥位 有从支河沟口直跨和绕进支沟上游跨越两种方案 如图所示 开阔河谷 2 几种河谷地形条件下的选线 沿河岸 如图6 12a中虚线所示 坡度均匀平缓 线形好 临河一侧受洪水威胁 须做防护工程 靠山脚 如图6 12a中实线所示 直穿田间 线形标准高 但占田较多一般不宜采用 河道弯曲 狭窄的河谷 沿河岸自然地形 绕山嘴河湾布线 取直路线 遇河弯则两次跨河改移河道 如图6 13遇山咀 采用遂道或深路堑通过 3 陡崖峭壁河段路线通过这种地段通常有绕避和穿过两种方案 绕避的方法有两种 一是翻上峡谷顶部有利地带通过 一是另找越岭路线 直穿峡谷的路线 可根据河床宽窄 水文状况 岸壁陡缓等不同因素采用以下方法通过 与河争路 侵占部分河床 如图6 16 硬开石壁 当两岸峭壁逼近 河床很窄 不能容纳并行的河与路时 可硬开石壁通过 如图6 17 BoliviaDeathRoad 二 越岭线 概念 越岭线的布局主要应解决的问题 垭口的选择 过岭标高的选择 垭口两侧路线的展线 6 4山岭区公路选线3 越岭线 ridgecrossingline 越岭线 公路走向与河谷及分水岭方向横交所布设的路线 路线连续升坡由一个河谷进入另一个河谷的布线方式 1 越岭线路线特征1 有利条件 布线不受河谷限制 活动余地大 不受洪水威胁和影响 当采用隧道方案时 路线短捷且隐蔽 有利于运营和国防 2 不利条件 里程较长 线形差 指标低 施工 养护 运营条件差 服务性差 路线隐蔽性差 不利于国防 6 4山岭区公路选线3 越岭线 ridgecrossingline 2 越岭线布线要点克服高差是越岭线的关键 因此 在布线时 应以纵面为主导安排路线 结合平面线形和路基的横向布置进行 越岭线布线要点 如何处理好垭口选择 过岭标高和展线布局三个问题 6 4山岭区公路选线3 越岭线 ridgecrossingline 1 概念 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 特点是路线需要克服很大的高差 路线的长度和平面的位置主要取决于路线纵坡的安排 因此 在越岭线的选线中须以路线纵断面为主导 2 越岭线的布局主要应解决的问题 垭口的选择 过岭线标高的选择 垭口两侧路线展线的拟定 3 垭口的选择 展线条件 垭口的位置 垭口的标高 垭口的地形条件 4 过岭标高的选择 浅挖低填 深挖垭口 隧道穿越 5 垭口两侧路线的展线 展线步骤 展线方式 定路线大致走法 试坡布线 试坡的目的是进一步落实初步拟定的路线走法的可能性 发现和加密中间控制点 发现局部比较方案 拟定路线布局 分析落实控制点 决定布局方案 越岭线的展线方式 螺旋展线 自然展线 回头展线 A自然展线 当山坡平缓 地质稳定时 路线利用有利地形以小于或等于平均纵坡 5 5 5 均匀升坡展线至垭口 特点是 平面线形较好 里程短 纵坡均匀 但由于路线较早地离开河谷对沿河居民服务性差 路线避让艰巨工程和不良地质的自由度不大 6 4山岭区公路选线3 越岭线 ridgecrossingline 自然展线 自然展线 直径较大 横坡较缓相邻有较低鞍部的山包或平坦的山脊 如图6 22a b 回头曲线一般利用一下三种地形设置 地质水文地质良好的平缓山坡如图6 22c 地形开阔 横坡较缓的山沟或山坳 如图6 22d e 回头曲线实例 6 4山岭区公路选线3 越岭线 ridgecrossingline 回头曲线实例 6 4山岭区公路选线3 越岭线 ridgecrossingline 6 4山岭区公路选线4 山脊线 ridgeline 1 山脊线路线特征山脊线是指公路沿分水岭方向所布设的路线 1 有利条件 当山脊条件好时 一般里程短 土石方工程量小 水文 地质条件好 路基病害少 稳定 地面排水条件好 河谷少且小 桥涵人工构造物少 6 4山岭区公路选线4 山脊线 ridgeline 2 不利条件 线位高 远离居民点 服务性能差 山势和海拨高 空气稀薄 冬季云雾 积雪 结冰较大 对行车和养护都不利 远离河谷 砂石材料及施工用水运输不便 2 山脊线布线要点1 控制垭口选择2 侧坡选择3 试坡布线 垭口间平均纵坡不超过规定 垭口间有支脉相隔 垭口间平均纵坡超过规定时 6 4山岭区公路选线4 山脊线 ridgeline 6 4山岭区公路选线4 山脊线 ridgeline 6 4山岭区公路选线4 山脊线 ridgeline 6 4山岭区公路选线4 山脊线 ridgeline 6 5丘陵区道路选线 丘陵地形是介于平原和山岭之间的地形 它具有平缓的外形和连绵不断的丘岗 地面起伏 但高差不大 不致引起高度的气候变化 1 主要特征 脉络和水系都不如山岭区那样明显 路线线形和平原区比较 平面上迂回转折 有较小半径的弯道 纵面上起伏和偶尔有较陡的坡道 所经路线的可能方案较多 6 5丘陵区道路选线 2 布线要点 1 在丘陵区布线 首先要因地制宜 掌握好线形技术指标 2 要考虑横断面设计的经济合理 3 丘陵区农林业均比较发达 尽可能和当地的整田造地及水利规划密切配合 平坦地带 走直线 斜坡地带 走匀坡线 起伏地带 走中间 6 5丘陵区道路选线 平坦地带 6 5