总体设计、线路设计学习内部培训材料PPT课件.ppt

总体设计 路线设计 二 一二年五月 2020 3 20 1 第一篇 总体设计 一 一般规定 各级公路应根据公路功能 公路等级及其在路网中的作用进行总体设计 所有等级公路 总体设计应贯穿于公路勘察设计的各个阶段 根据每个阶段应完成的工作内容 从宏观到微观 从整体到局部 提出总体设计的指导思想和基本原则 各个阶段 总体设计应坚持 以人为本 全面协调 可持续发展 的科学发展观 充分落实 安全 环保 节约 耐久 和谐 的设计理念 理念 总体设计应处理好公路工程与外部环境的关系 协调好公路路线与路基路面 桥涵 隧道 交通工程 环境景观等各专业的关系 合理确定技术标准 建设规模和整体设计方案 保障用路者的安全 提高公路交通的服务质量 关系 2020 3 20 2 第一篇 总体设计 二 各阶段总体设计的主要内容 起终点论述 应符合路网规划要求 根据公路功能 设计交通量 沿线地形与自然条件 批复意见等 论证公路等级 设计速度等 根据交通量 论证横断面型式等 审查意见执行情况 改建工程老路基 路面 桥梁病害及其维修利用 衔接等 沿线水文 地质及其他 三 建设项目设计文件编制办法 中总体设计部分设计内容 项目地理位置图 示出路线在省级以上交通网络图中的关系及沿线主要城镇的概落位置 方案设计 比较路线方案等 说明书 结合S322线总体设计说明书 2020 3 20 3 第一篇总体设计 1 任务依据及测设经过 2 技术标准 3 路线起讫点 中间控制点 全长 沿线主要城镇 河流 公路及铁路等 4 原有公路路基 路面 桥涵概况 重点 5 建设方案批复意见执行情况 逐条落实 重点 6 沿线自然地理特征及其与公路建设的关系 7 沿线筑路材料 水 电等建设条件及其与公路建设的关系 8 与周围环境和自然景观相协调情况 2020 3 20 4 第一篇总体设计 9 各项工程施工的总体实施步骤的建议及有关工序衔接登技术问题的说明以及有关注意事项 10 新技术 新材料 新设备 新工艺的采用等情况 11 与有关部门的协商情况三 路线平纵面缩图四 主要技术经济指标表五 附件 上级主管单位批复意见 会议记要 地方政府文件 土地 取土场等协议六 公路平面总体设计图路线中心线 边线 坡脚线 曲线等纬地软件生成 其他的公路 沿线排水 改移河道 交叉等按编制办法上图 2020 3 20 5 设计理念坚持以人为本 树立安全至上的理念 坚持人与自然相和谐 树立尊重自然 保护环境的理念 坚持可持续发展 树立节约资源的理念 坚持质量第一 树立让公众满意的理念 坚持合理运用技术标准 树立设计创作的理念 坚持系统论的思想 树立全寿命周期成本的理念 第二篇路线设计 2020 3 20 6 2020 3 20 7 1 1坚持以人为本 树立安全至上的理念 坚持把用户 项目业主主客观 需求置于公路工作的核心 勘察设计工作的着力点 要把满足人的出行需要作为根本 在工程的细微处 体现对人的关爱 体现人性化的服务 注重公路安全性 舒适性 愉悦性的和谐统一 为人们提供最大限度的出行便利 作为设计来讲 从安全角度出发 就是要以 驾驶人的过错不以生命为代价 至少能摆脱设计院方面因素 作为最基本的指导思想 比如 改善长陡坡 路基边坡放缓 设置可逾越的排水设施 提供足够的路侧净宽 设置必须的交通警告 警示标志标识等 2020 3 20 8 1 2坚持人与自然相和谐 树立尊重自然 保护环境的理念 树立 不破坏就是最大的保护 的理念 尽可能的顺自然界 势 的走向 保持自然景观的完整性 降低对原始地形 地貌的自然性和稳定性的影响 减少对生态环境的破坏 2020 3 20 9 1 3坚持可持续发展 树立节约资源的理念 a 节约土地 在设计上精打细算 以满足功能为前提 精心设计各断面细部尺寸 如排水沟 边沟 截水沟 护坡道 节约每一寸土地 不能生搬硬套 一条路可有不同的断面尺寸 b 旧路路基 路面材料的回收 老路冷再生用作底基层 挖除的老路面层利用于县乡公路改造工程中 c 清表腐殖土的利用 工后回填绿化等 2020 3 20 10 1 4坚持质量第一 树立让公众满意的理念 所谓质量包含着 安全 耐久的实体质量 高效 方便的功能质量 以及满足外部审美要求的外观质量和为沿线居住群众提供方便 降低负面影响的社会质量 土方数量 桥梁设置 涵洞 通道设置位置标高等均具有一定的社会效应 2020 3 20 11 1 5坚持合理运用技术标准 树立设计创作的理念 灵活运用技术标准 创作设计 达到安全 环境优美 节约资源 质量优良 系统最优 根据技术标准灵活设计 规范中的指标有主次之分 主要指标是指对安全 功能有重大影响的指标 如最小圆曲线半径 最大纵坡 视距 路基路面宽度 路面结构等 次要指标是在满足安全的前提下 主要影响美学或舒适性的指标 如曲线间的直线长度 竖曲线半径 路肩宽度等 对主要指标 原则上是予以保证 对次要指标 当对环境不构成影响时可采用较高值 当对环境构成影响时应采用较低值 当对环境影响巨大时 为保护环境 可突破使用 下穿铁路路段 城区路段 平面 纵断面指标取极限值 配合标志 2020 3 20 12 1 6坚持系统论的思想 树立全寿命周期成本的理念 要把公路放到 公路 自然 经济 社会 的大系统中去考虑 不但看到项目本身的成本 还要看到社会成本 环境成本 不但看到前期建设投入的成本 而且要看到后期养护成本 运营成本 2020 3 20 13 2020 3 20 14 设计指标的选择 一项设计并不是各项技术指标 平面线形 纵断面竖曲线 路基 路面等指标 都符合规范就是好设计 也不是各项技术指标都符合最低限度要求其工程造价就最节省 关键在于设计者根据项目现状及 新 改扩建 要求将各种因素综合地进行考虑 创造性地进行各种技术指标的组合 即设计 设计质量与水平的高低就在于能否结合工程实际在规范要求的高限与低限之间科学合理地选择技术指标 以及遇到特殊问题时能否作出特殊处理 2020 3 20 15 路线设计规范 一 设计速度与运行速度1 设计速度 公路等级与设计车速在 公路工程技术标准 公路路线设计规范 中作了一个范围 以级差20km h和10km h来规定 如一级公路可以是100km h 80km h 60km h 二级路可以是80m h 60km h 至于什么时候采用什么样的设计速度 不同设计车速的设计路段的长度 标准 中也作了规定 但设计中要根据路段的实际情况 公路功能 交通量 结合公路工程项目所在地区的综合交通运输体系和路网布局 远景发展规划等参照 公路路线设计规范 确定 2020 3 20 16 2 公路功能公路分为干线 集散公路 农村公路 现在我们设计的国省道为干线公路 兼顾部分集散公路功能 干线公路 国省干线公路 集散公路 省道 县道 2020 3 20 17 3 运行速度 1 概念 是在单路段上车辆的实际行驶速度 通常按统计学测定的从高速到低速排列第85个百分点对应的车辆行驶速度 作为运行速度 既V85速度 2 运行车速的目的和意义 检验控制两相邻路段的车速差 看其线形指标的均衡性 3 路线设计应采用运行速度进行检验 公路路线平 纵 横面设计的合理性应采用运行速度进行检验 公路安全设施应根据运行速度检验结果有针对性地设置 设计速度与运行速度协调 一致 设计速度与运行速度V85之差应小于20km h 2020 3 20 18 方案设计 初步设计 要求对路线进行运行速度进行检验 在S259 S257 S322等项目中 我们都采用V85运行速度软件进行运行速度检验 生成运行速度表 运行速度图 项目审查中专家关注运行速度检验方面较少 影响运行速度因素 路线平面线形中的小半径平曲线 尤其是极限 接近极限小半径平曲线 及城区平面交叉转角 半径设为0 路段 不符合运行速度检验要求 4 线形改善措施 注意 a 加大平曲线半径 改善视距 增加线形诱导标志b 增加限速标志 设置减速振荡标线c 加大曲线超高 2020 3 20 19 一 平面线形设计 直线过长 行车单调 驾驶员易犯困 尾随车辆不易估计车速 易造成车速过快而发生事故 有意采用曲线相连续的线形 会使驾驶员积累疲劳 而且多数车辆在曲线上往往不能沿车道有秩序行驶 一般直线路段最大长度 以m计 应控制在设计速度 以km h计 的20倍为宜 同向圆曲线间的最小直线长度按6v控制 反向圆曲线间的最小长度按2v控制 长直线或长大下坡尽头地平曲线 除注意平曲线半径 超高 视距等外 还应采取设置交通标志等安全措施 运行速度 1 直线长度 2020 3 20 20 圆曲线半径的确定 基本计算公式为 2 圆曲线半径 2020 3 20 21 极限半径一览表 2020 3 20 22 一般最小圆曲线半径表 2020 3 20 23 不设超高最小圆曲线半径表 2020 3 20 24 平曲线半径确定 新建路线 一般采用大比例尺地图进行纸上定线 确定平曲线半径等指标 现场进行实地放线 改建路线 根据路线改建的规模变化 有 无新增公路用地等大原则 确定路线平曲线半径 a 可以增加新增公路用地 尽量提高平面线形指标 斗虎屯 b 不增加公路用地 一般路段在原有公路用地范围内局部改善平面线形是必要的 尤其是小半径平曲线的改善 局部改善平面线形 会造成一侧加宽 出现一侧填筑路基 增加排水设施等 穿村镇路段改变平面线形 沿线群众工作难度大 设计时应尽量按老路线形设计或路线两侧等量加宽 2020 3 20 25 规范中圆曲线半径与超高值对应关系表取消了 设计中怎样做 设计车速80km h时 2 超高时 圆曲线半径可取到900m 3 超高时 圆曲线半径可到R 700m 4 超高时 圆曲线半径可到R 400 600m 穿村镇等街道化程度高路段 实际行车速度小 超高值可以适当减小或不设置超高 纬地软件生成的超高数据应根据平曲线位置及交通状况适当调整 必要时穿村镇设置限速标志 实际行车速度小于40km h 3 超高问题 2020 3 20 26 曲线半径与超高表 实际工作中 超高值的选取 a 一般路段根据平曲线半径取2 5 b 穿村镇路段 平曲线路段实际行车速度降低 超高适当减小为2 3 城区等路段 可以不设置超高 2020 3 20 27 超高旋转轴的问题 二级公路为公路中心线 一级公路为中央分隔带路面边缘线 中央带不超高 规范提出超高渐变率不小于1 330 原因是排水坡度 0 3 超高缓和段长度正常计算仍采用公式 Lc B i P 结果凑成5m的倍数 反算一下P 超高渐变率 即可 一级公路半幅宽度11米 700米半径 超高渐变率 1 200超高段长度 11X5 1 200 110m 取120m 缓和段长度过短 缓和段超高渐变率超过规范值 硬路肩一般是随行车道一起旋转 故B包括硬路肩宽度 而土路肩是不随行车道旋转的 2020 3 20 28 超高示意图的画法 2020 3 20 29 4 平曲线半径及平曲线长度的选用 在新建平原区路段 控制条件较少 地形起伏不大 曲线偏角不大的路段 连续采用不设超高的平曲线半径是可行的 过大的曲线半径 曲线往往较长 不利于平纵组合设计 驾驶员的视线一般集中在前方300 600m范围 若过大的曲线半径 其视觉效果近乎直线 在驾驶人视野受限不兴奋状态时 不利于判断前方路段的线形 在大半径 长曲线上行驶 驾驶人会出现与在长直线上行驶类似的单调 疲劳感 因此规范规定不宜超过10000m 事实上平曲线半径超过7000m的意义不大 2020 3 20 30 曲线长度 规范规定了以曲线极值长度的3倍为控制的最小平曲线长度 以前设计中是按缓和曲线 圆曲线长度 1 1 1 2的原则 可以继续使用 在实践中应结合各项目的特点 如路网改建项目 不能一味强调规范线形指标 应考虑旧路基路面的利用 公路用地 有无拆迁量等 平曲线先根据老路中心线位置大致确定平曲线外距 根据改建公路等级规定拟合平曲线半径 缓和曲线长度 现场进行平曲线放样 2020 3 20 31 小转角曲线长度 在此明确一下 实践操作中 如果前后线形不受控制的条件下 应遵守即使R超过了10000m 比如该路网中经常遇到小偏角 如2 设计车速80km h 则平曲线长度应 1000 2 500 1 甚至几分时 则一般不宜再设曲线半径 我们有些外业设计 1 甚至几分时 也设置平曲线和半径 审查时有些专家要求对平面线形优化 2020 3 20 32 为何对小偏角曲线长度作出特别要求 是因为小偏角曲线容易形成视觉曲率比实际曲线曲率大 甚至出现扭折的错觉 从而破坏线形的连续性和美观 对驾驶行为也有一定影响 因此现实中若条件允许 一般要用偏角在10 以上 极限半径选取 局部特殊路段注意避开250米极限最小半径 这样可以避免路线内侧加宽 可以取 260米 改建工程拟合老路平面线形 基本保持原路设计地平面线形 平曲线长度达不到规范规定长度 2020 3 20 33 二 纵断面设计 1 路基路面设计标高问题 规范规定 新建 一级公路宜采用中央分隔带外侧路面边缘标高 二 三 四级公路宜采用路基边缘标高 并提出改建公路宜按路面中心线标高 对于这一点 重要的是无论采用什么位置作为设计标高 一定要考虑到最低一侧的路基填土高度 比如旧路改建中 拉坡时不仅考虑中心位置的标高 同时要考虑到超高内侧的填土高度是否满足 是否需挖除旧路面 新建路基填土高度以满足路基最小填土高度 一般不小于1 0米 改建工程新建路段原则上尽量保持路槽处于干燥或中湿状态 一般为不小于0 8 1 2米 当然有时应满足业主要求 2020 3 20 34 改建工程设计高度的确定 根据路面结构厚度 路面结构型式 冷再生结构层考虑冷再生后高程上涨高度 大 中桥梁设计洪水位 壅水 浪高 0 5米 跨线桥 铁路 公路 高速公路 一级公路5 0米 三 四级4 5米 等净高 并结合相关连接的国省道高程综合考虑 路线纵断面设计步骤 71页 1 准备工作 纬地数据资料 注意事项 收集设计高程控制点 国省道交叉 铁路 高速公路交叉等高程控制点 2 地面线上标注高程控制点 起终点高程 桥梁洪水位 通航等 控制高程 国省道交叉 有关规划高程 下穿铁路 高速公路净空高度等 高唐S316青银高速高程 S258京九铁路高程 S257 S322德商高速公路高程等注意问题 3 试坡 4 调坡 5 核对 6 定坡 2020 3 20 35 三 横断面设计 由行车道 左右侧路缘带 中央分隔带及硬路肩 土路肩组成 1 横断面的组成 2020 3 20 36 2 路基宽度的确定 2020 3 20 37 右侧路缘带占硬路肩的部分 左侧路缘带占中间带部分 路基各部分组成不能采用任意搭配形式 规范中给出了路缘带 路肩的一般和最小宽度值 在确定路基宽度时 各宽度应同类项相加 也就是说采用一般均采用一般 采用最小均采用最小 路肩宽度 2020 3 20 38 中间带的宽度 高速公路和一级公路必须设置中间带 使用新泽西护栏 可以按1米中央分隔带 2020 3 20 39 基本原则 平包竖 平纵对应关系原则 应是总体上掌握的 接近平曲线最小长度的平曲线不宜于短的竖曲线组合 半径小的平曲线起 讫点 不宜接近接近或设在竖曲线的顶部或底部 平 纵曲线拐点接近 平包竖 长竖曲线内不宜设置半径小的平曲线 平包竖 长直线或长下坡尽头 不能设置小半径平曲线 竖曲线顶部或底部不宜于反向平曲线的拐点重合 四 平 纵 横组合的原则 2020 3 20 40 2020 3 20 41 平曲线和竖曲线其中一方大而平缓 那么另一方就不要形成多而小 一个长的平曲线内有两个以上竖曲线 或一个大的竖曲线含有两个以上平曲线 看上去非常别扭 应注意平 竖曲线半径搭配 S258纵断面设计图 2020 3 20 42 2020 3 20 43 路线指标运用总表 2020 3 20 44 一 说明二 路线平面图 三 路线纵断面图四 直线 曲线及转角表五 纵坡 竖曲线表六 总里程及断链桩号表七 公路用地表八 公路用地图九 赔偿树木 青苗表十 拆迁建筑表表 三 路线部分编制办法图表示例 2020 3 20 45 十一 拆迁电力 通讯设施表十二 路线逐桩坐标表十三 控制点成果表 导线点成果表 十四 路基土石方数量表十五 路基每公里土石方数量表十六 取土场 弃土场一览表十七 取土场 弃土场设计图 三 路线部分编制办法图表示例 2020 3 20 46 日常设计中应该注意问题 一 路面结构图 1 边部结构 二级及以下等级公路通常做成基层较面层宽25cm 底基层较基层宽15cm 边部均为直面 一级公路通常基层较面层宽出 路缘石底面宽加10cm 基层为1 1的坡 底基层顶面较基层底面宽出15cm 底基层为1 1 5的放坡 2020 3 20 47 二 路线交叉平交道口部分的结构应结合具体项目而定 一般情况下 与省国道平交道口的处理 结构与主路面相同 但要考虑高程问题 不要一味的挖除旧路面 重新铺筑结构层 与县乡沥青路平交一般设一层二灰碎 一层油层 与生产路平交一般设一层灰土 一层油层 但应结合平交口的数量及主路面的结构而定 2020 3 20 48 三 特殊路基处理换填材料 深度应根据每个项目 每处坑塘的具体情况而定 不能泛泛地换砂砾 抛片