道路勘测设计之不同地区选线讲解(145页)[详细]

1、道路勘测设计,学时：46学时,第六章 选线,第一节 概述 第二节 路线方案选择 第三节 平原区选线 第四节 山岭区选线 第五节 丘陵区选线 第六节 特殊地区和不良地质区选线,1 道路选线,选线原则 选线步骤 选线方法 工作程序,1.1 道路选线原则,1.1充分利用地形地势，回避不良地段，正确运用技术标准，保证线形的均衡性,1.2从行车安全、畅通和施工，养护的经济、方便，使路线平、纵、横三个面结合，力求平面短捷舒顺，纵断面平缓均匀，横断面稳定经济,1.1 道路选线原则,1.3注意山、水、田、林、路的综合治理,做到少占耕田,1.4贯彻工程经济与运营经济相结合的原则，在条件许可时，应论证地选用较好的

2、指标，以提高公路的使用质量,1.1 道路选线原则,1.5对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清影响,1.6应注意环境保护,1.7高等级公路，合理采用上下行车到分离的形式,1.2 选线步骤,1）道路视察,初步确定路线总体布局,拟定路线的基本走向,2）踏勘测量中的选线,选定路线的有利地带,决定路线分段布局,选定轮廓线位,1.2 选线步骤,3）详细测量中的定线,最终确定路线的合理位置,按照选定的路线方案,在地面上确定道路中线的具体位置,1.3 选线方法,1）实地定线,采用手水准放坡，结合地形确定控制断面，考虑线形标准，最后拟定曲线及直线位置，确定交角点及路线的具体位置,2）纸上定线,先按路线平均

3、纵坡拟定导向线（零点线），再拟定交角点及曲线半径，具体布设路线。同时绘出导向线的纵坡线，比较研究最后确定路线方案,1.3 选线方法,3）航测选线,利用航摄照片及其镶嵌复照图,借助立体镜仪器,建立室内立体模型进行道路选线，能较好地按三维空间选定路线。路线方案拟定后，沿路线地带进行导线控制点测量，埋设标志。运用航摄大比例尺像片，通过精密立体测图仪绘出等高线地形图，即可进行纸上定线,4）电子计算机选线,利用电子计算机以数字地面模型储存的航测数据，可进行全套的路线自动化设计,1.4 工作程序,1）路线基本方向的选择,政治、经济因素所确定的路线必须通过的点(包括起迄点)称为据点,自然条件或工程经济所决定

4、的路线应穿过或避开的点称为控制点,一系列的据点和控制点的组合，构成的路线方案就是路线的基本方向,1.4 工作程序,1）路线基本方向的选择,明确路线在公路网中的位置和作用，以及在整个交通网系中所承担的运输任务,路线经过地区应充分利用有利的自然条件，避开那些地形、地质、水文条件复杂的地段,在小比例尺(1:250001:100000)地形图上，拟定几个可行方案进行比较选定,1.4 工作程序,2）路线带选择,在路线基本方向选定的基础上，按地形条件具体选择路线通过的地带,按地形大致可分为,平原区选线,山岭区选线,丘陵区选线,1.4 工作程序,3）定 线,在路线带范围内确定公路线的确切位置,在路线带的大比

5、例尺(1:10001:2000)地形图上，找出控制路线的所有特征点。考虑平、纵、横三面的协调，并通过试绘试算和反复修改定出路线的位置,地形图定线法,1.4 工作程序,3）定 线,在路线带范围内确定公路线的确切位置,定线人员直接到现场调查分析地形、地质情况，掌握定线带的细部情况，借助方便的仪具，凭定线者对现场的综合判断，定出路线具体位置的方法,直接定线法,2 影响道路选线的主要因素,2.1 在政治、经济、国防上的意义 2.2 在综合运输系统中的作用 2.3 自然条件 2.4 技术标准和施工条件 2.5 与沿线旅游景点的关系,2.3 自然条件,地形 气候 水文 地质构造 土壤 植物覆盖,1） 地形

6、,决定性条件,直接影响道路的技术标准和指标,地形划分依据,地表形态,相对高差,倾斜度,平整度,1） 地形,地形形态,平原,丘陵,山岭,微丘地形,重丘地形,沿河线,越岭线,山脊线,2） 气候,直接或间接地影响,地面水的数量,地下水位高度,路基水温状况,泥泞期、冬季积雪和冰冻期等路面使用质量,3） 水文,水文地质情况决定,排水结构物的数量,排水结构物的大小,含水层厚度和位置,地基或边坡的稳定性,4） 地质构造,地质构造决定,地基附近岩层的稳定性,路基附近岩层的稳定性,有无滑坍、碎落和崩坍,土石方工程施工难易程度,筑路材料的质量,5） 土壤,路基和路面基层的材料,路基形状,路基尺寸,路面类型的确定,

7、路面结构的确定,土壤影响,6） 植物,植物影响,暴雨迳流,水土流失程度,路线的布设,3 路线方案的选择,1）收集资料,地形图、卫星像片、航摄像片、以往勘测资料,交通量及交通组成的调查资料,相邻道路的主要技术标准、路线及交通量、设计和施工、运营资料,路线行经地区自然条件资料,路线行经地区土地规划资料,3 路线方案的选择,2）确定路线总方向和公路等级,在小比例尺(1:250001:100000)地形图上，初步研究路线走向,自然条件为研究重点,进行多方案比选,3 路线方案的选择,3）进行实地调查,落实各据点的具体位置,对路线、大桥、隧道均应提出推荐方案,分段提出采用技术标准和主要技术指标,3 路线方

8、案的选择,3）进行实地调查,选定路线的控制点，提出具体布局,分段估算工程量,其他沿线情况调查,筑路材料调查,4）分项整理调查结果，编写工程可行性研究报告,4 平原区,4.1 地形特征,1）指一般平原、山间盆地、高原等,2）地表平坦、无明显起伏、地面自然坡度一般在3以内,3）平原地区除泥沼、盐渍上、河谷漫滩、草原、戈壁、沙漠等外，一般多为耕地，且分布有各种建筑设施，居民点较密,4）在天然河网湖区，还具有湖泊、水塘、河又多等特点,4 平原区,4.2 选线原则,1）地形制约小,2）路线平、纵、横易达到较高的技术标准,3）避免采用长直线和小偏角,4）避让局部障碍物时注意线形的连续顺适,5）易受当地自然

9、条件和地物的障碍,6）合理确定路基高度,4 平原区,4.3 选线要点,1）正确处理道路与农业的关系,平原区新建公路要占用一些农田，要尽量做到少占和不占高产田,路线应与农田水利建设相配合,路线靠近河边低洼的村庄或田地通过时，应争取靠何岸布线，利用公路的防护措施，兼作保村保田之用,4 平原区,4.3选线要点,2）合理考虑路线与城镇的联系,基本原则,过境公路：靠村不进村，利民不扰民,连接公路：选择适当位置与城市道路连接或穿越城镇,4 平原区,4.3选线要点,2）合理考虑路线与城镇的联系,国防公路和高等级公路，应尽量避免穿越城镇、工矿区及较密集的居民点,一般沟通县、乡、村直接为农业运输服务的公路，经地

10、方同意也可穿越城镇，但应有足够的路基宽和行车视距，以保证行人、行车的安全,4 平原区,4.3选线要点,2）合理考虑路线与城镇的联系,路线应尽量避开重要的电力、电讯设施。当必须靠近或穿越时，应保持足够的距离和净空，尽量不拆或少拆各种电力，电讯设施,4 平原区,4.3选线要点,3）处理好路线与桥位的关系,指定的特大桥是路线基本走向的控制点,大桥原则是应服从路线基本走向，一般作为路线走向的控制点,4 平原区,4.3选线要点,3）处理好路线与桥位的关系,中小桥涵的位置应服从路线走向,一般情况下，桥位中线应尽可能与洪水的主流流向正交，桥梁和引道最好都在直线上,4 平原区,4.3选线要点,4）注意土壤水文

11、条件,合理利用地形、地质条件 高地布线,应尽可能沿接近分水岭的地势较高处布线,4 平原区,4.3选线要点,4）注意土壤水文条件,当路线遇到面积较大的湖塘、泥沼和洼地时，一般应绕避,如需要穿越时，应选择最窄最浅和基底坡面较平缓的地方通过，并采取有效措施，保证路基的确定,4 平原区,4.3选线要点,5）正确处理新旧路的关系,旧路改建为一级、二级公路，尽量利用旧路,新建高速公路，保留原路,4 平原区,4.3选线要点,6）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,4 平原区选线,5 山岭区选线,山岭区 指山脊、陡峻山坡、悬崖、峭壁、

12、峡谷、深沟等，地形变化复杂、地面自然坡度大多在20以上,5.1山岭区特征,地面横坡陡、高低起伏大、地形变化复杂,1）地形方面,路线在平纵横三方面都受到约束,5.1 山岭区特征,山区土层薄，岩层厚，岩层产状和地质构造变化复杂,2）地质方面,山区暴雨多，山洪急，溪流水位变化幅度大,3）气候方面,5.2 山岭区选线原则,路线平、纵、横面大部分受地形限制,桥、隧、涵及防护支挡构造物增多,工程数量及造价明显增加,5.3 山岭区选线基本方案,山岭地区往往是山高谷深，地形复杂。但山脉水系分明，这就基本上决定了山区路线方向选择的两种可能的方案,1）顺山沿水,沿河线,越岭线,山脊线,2）横越河谷和山岭,山腰线,

13、5.4 沿河（溪）线,5.4.1定义 沿着河（溪）岸布置的路线 5.4.2适用条件 路线主要控制点在山谷一侧 相对高程不大,5.4 沿河（溪）线,5.4.3自然条件特点 山区河流，谷底一般不宽，两岸台地较窄 河流多具有弯曲的特点 河谷地质情况复杂 山区河流易出现洪水流量,5.4.4 沿河线河岸选择,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,地形、地质条件,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,积雪和冰冻地区的选岸,5.4.4 沿河线河岸选择,除国防公路外，一般路线应尽可能选择村镇较多、人口较密的一岸，其他如对革命史迹、历史文物、风景区等要创

14、造便于联系的条件,城镇及居民点的分布,5.4.4 沿河线河岸选择,5.4.5 沿河线跨河换岸地点,慎重选择桥位 处理好桥头与桥头路线的关系,5.4.6 沿河线路线高度,线位高低的选定 沿河（溪）线的线位高低，是根据两岸地形、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的,1）低线,一般是指高出设计水位（包括浪高加安全高度）不多（0.5m以上）,2）高线,是指高出设计水位较多，基本不受洪水威胁的路线,1）沿河线路线-低线,优点 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。 缺点 受洪水威胁，防护工程较多,低线,2）

15、沿河线路线-高线,优点 不受洪水侵袭，废方较易处理 缺点 由于高线一般位于山坡上，路线必然随山势曲折弯曲，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 如避让不良地质和路线跨河，都较低线困难,高线,5.4.6 沿河线路线高度,综合评价 一般讲，低线优点较多，在满足规定频率的设计水位的前提下，路线越低工程越经济，线形标准也越高,5.4.7 沿河线特殊路段,临河陡崖,突出山嘴,水库地区,悬崖峭壁,5.5 越岭线,定义 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,关键问题克服高差,路线的长度和平面位置均由纵坡控制,控制因素路线纵坡度,5.5 越岭

16、线,主要应解决的问题,垭口选择,过岭标高选择,垭口两侧路线展线,5.5.1 越岭线-垭口选择,基本符合路线走向,1）垭口位置选择,标高较低的垭口,2）垭口标高选择,两侧有利于展线,3）垭口展线条件选择,5.5.1 越岭线-垭口选择,可通过：软弱层型、构造型和松软土侵蚀型的垭口,4）垭口的地质条件选择,应避开：断层破碎带型及断层陷落型垭口,5.5.1 越岭线-垭口选择,垭口的地质条件选择 可通过：软弱层型、构造型和松软土侵蚀型的垭口 应避开：断层破碎带型及断层陷落型垭口,5.5.2 越岭线-过岭标高,过岭地段山坡平缓，哑口宽而厚的地形,1）浅挖低填,垭口比较瘦削时,2）深挖垭口,当垭口挖深在20

17、25m以上，特别是垭口瘦薄时,3）隧道穿越,5.5.3 垭口两侧展线方案,1）定义 展线是在两控制点间采用某种方式延长路线长度，以减小纵坡度的过程,2）展线方式,自然展线是以适当的坡度，顺着自然地形，绕山咀、侧沟来延展距离，克服高差,自然展线,2）展线方式,利用有利地形设置回头曲线进行展线,回头展线,回头曲线：偏角等于或大于180,山脊利用山包盘旋，以旱桥、隧道跨线,螺旋展线,在峡谷内，路线就地迂回，利用高架桥跨沟跨线,适合于设置回头曲线的地形,直径较大、横坡较缓、相邻有较低鞍部的山包或平坦的山脊,适合于设置回头曲线的地形,直径较大、横坡较缓、相邻有较低鞍部的山包或平坦的山脊,适合于设置回头曲

18、线的地形,地质、水文地质良好的平缓山坡,适合于设置回头曲线的地形,地形开阔，横坡较缓的山沟或山坳,适合于设置回头曲线的地形,地形开阔，横坡较缓的山沟或山坳,回头曲线布置不理想,恶劣地形的路线,恶劣地形的路线,垭口两侧螺旋展线,垭口两侧螺旋展线,利用山谷进行螺旋展线,西安汉中高速,垭口两侧展线方案,利用山谷展线,垭口两侧展线方案,利用山谷展线,垭口两侧展线方案,利用山脊展线,垭口两侧展线方案,利用山坡展线,5.6 山脊线,定义 大体上沿分水岭布设的路线，称为山脊线 特点 土石方工程量小 水文和地质情况好，桥涵构造物较少 山脊线线位较高，一般远离居民点，不便于为沿线工农业生产服务 有时筑路材料及水

19、源缺乏、曾加施工困难 地势较高，易积雪、结冰 对行车和养护不利,5.6 山脊线,处理好控制垭口、侧坡以及控制垭口平均高度之间的关系,山脊线,5.7 桥位选择,按路线与河流的关系 跨主流（跨河换岸） 跨支流 路线跨越主河的桥位选择： 在“S”形河段腰部跨河，以争取桥轴线与河流成较大交角 在河弯附近选择有利位置跨越 在与路线接近平行的顺直河段上跨河，桥头引道难以舒顺，应尽量避免。 不可避免时应设置斜桥、修改桥头线形或布置一段弯桥,1）路线跨越主河的桥位选择,在“S”形河段腰部跨河，以争取桥轴线与河流成较大交角,1）路线跨越主河的桥位选择,在河弯附近选择有利位置跨越,1）路线跨越主河的桥位选择,在与

20、路线接近平行的顺直河段上跨河，桥头引道难以舒顺，应尽量避免,1）路线跨越主河的桥位选择,不可避免时应设置斜桥、修改桥头线形或布置一段弯桥,2）路线跨支流的桥位选择,从支河（沟）口直跨 绕进支沟上游跨越,5.8 开阔河谷选线,沿河岸、 靠山脚、直穿田间（一般不宜采用）,5.8开阔河谷选线,沿河岸、 靠山脚、直穿田间（一般不宜采用）,5.9河道弯曲狭窄的河谷选线,沿河岸自然地形，绕山咀、河弯布线 取直路线：遇河弯，则两次跨河或改移河道,5.9河道弯曲狭窄的河谷选线,沿河岸自然地形，绕山咀、河弯布线 取直路线：遇山咀，平用隧道或深路堑通过,5.10 陡崖峭壁河段选线,绕避的方法： 越岭线方案,5.1

21、0 陡崖峭壁河段选线,直穿峡谷的路线：与河争路，侵占部分河床,5.10 陡崖峭壁河段选线,直穿峡谷的路线：与河争路，侵占部分河床,5.10 陡崖峭壁河段选线,直穿峡谷的路线：硬开石壁,5.11 河床纵坡陡峻的河段选线,利用下游支沟或平缓的山坡展线下降,6 丘陵区选线,6.1特 点,岭低脊宽,山丘连绵,分水岭较多,垭口不高,在基本方向允许的范围内，一般有较多的局部方案可供选择,根据地形、水文地质条件，并考虑当地经济发展的需要，经过反复比较后，选取方向顺直，工程量少的方案,6.2 丘陵区选线原则,1）微丘地形,起伏不大的丘陵，地面自然坡度在20以下，相对高差在100m以下,布线一般不受地形限制,河

22、湾顺适、地形开阔且有连续宽台地的河谷地形，河床坡度多在5以下，地面自然坡度在20以下,按平原区掌握，注意利用地形协调平、纵的组合,6.2 丘陵区选线原则,2）重丘地形,连续起伏的山丘，且有深谷和较高的分水岭，地面自然坡度一般在20以上,路线平、纵面大多受地形限制,高原地带的深浸蚀沟，以及有明显分水线的绵延较长的高地，地面自然坡度在20以上,按山岭区处理，注意横向填挖平衡，平、纵、横综合考虑，冲沟地区注意公路等级,6 丘陵区选线,6.3选线要点,为适应丘陵区地形、地势的特点，平面线形应以舒顺的曲线为主体，避免使用过长的直线；纵断面线形以平、缓坡型为主，允许轻微起伏。丘陵区路线一般可最大限度地做到

23、平、纵、横三面协调，平、纵线形舒顺且配合得当，横断面布置合理,6 丘陵区选线,6.3选线要点,在这样的地形特点下进行公路选线，在基本方向允许的范围内，一般有较多的局部方案可供选择。选线时应根据地形、水文地质条件，并考虑当地经济发展的需要，经过反复比较后，选取方向顺直，工程量少的方案,6 丘陵区选线,6.3选线要点,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，其主要特征是:脉络和水系都不如山岭区那样明显。,6 丘陵区选线,6.3选线要点,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。由

24、于受地形限制小，所经路线的可能方案较多。,其中微丘地形近似于平原；重丘则近似于山岭。在技术标准方面，微丘比平原区稍紧一点，各项技术指标与平原区相同；重丘则比山岭区稍松一点，各项技术指标与山岭区相同。,6 丘陵区选线,6.3选线要点,在丘陵区布线，首先要因地制宜，掌握好线形技术指标。一般是微丘地形按平原区掌握，而重丘区则按山岭区方式处理。等级高的路要强调线形的平顺，路线只和地形大致相适应，不迁就微小地形的变化；等级低的则较多考虑微小地形，以节省工程投资。,6 丘陵区选线,6.3选线要点,各级路线都要避免不顾纵坡起伏，片面追求长直线，或不顾平面过于弯曲，片面追求平缓纵坡的倾向；都应注意平、纵、横三

25、方面协调，考虑驾驶员和乘客的视觉和心理反应。,6.4 丘陵区路线布设方式,1）平坦地带直线,按平原区以方向为主导，注意利用地形协调平纵组合。路线转折处设长而缓的曲线,2）具有较陡横坡的地带沿匀坡线布线,无障碍时，路线沿匀坡线布线 有障碍时，在障碍处加控制点,6.4 丘陵区路线布设方式,3）起伏地带直线与匀坡线之间,两已定控制点间包括一组起伏,较小起伏：坡度和缓，再考虑平面与横断面的关系,较大起伏：根据采用的坡度并结合挖深填高来确定路线平面位置,指出一个布线范围，不须实地放出,6.4 丘陵区路线布设方式,3）起伏地带直线与匀坡线之间,两已定控制点间包括多组起伏,每个梁顶（谷底）都定出控制点,起伏

26、越多，路线的方案越多,通过增加控制点，保证路线在直线与匀坡线之间,6.5 丘陵区平纵线形,1）平面,不强拉长直线，尽量利用长缓平曲线,2）纵断面,采用起伏坡形是缩短里程或节约工程的有效方法,6.5 丘陵区平纵线形,3）平纵面组合,长陡坡下坡尽头避免设小半径平曲线,注意行车安全和路容美观,把平曲线、竖曲线重合起来,6.5 丘陵区平纵线形,3）平纵面组合,7 特殊地区选线,7.1 水库地区,1）水库对公路的影响,水库坍岸,地下水壅升,水库淤积,2）选线原则,选线与水库配合：测绘和查明水库的影响范围，研究通过和避绕库区的合理方案,2）选线原则,路线位置在最终坍岸线外，保留安全距离,路线应避开水库淹没

27、范围，减少水下工程,路线应避绕由于地下水壅升造成的不良地质区（湿陷、翻浆、沼泽化、滑坡、崩塌）,路线跨越支沟时，应尽量离开沟口,路线跨越水库时，在上游回水曲线以上，下游集中冲刷范围以下,2）选线原则,路线由坝顶通过时，坝身质量必须符合公路路基要求,有隧道时，按坍岸断面及地下水壅升曲线检查路线位置,湿陷性黄土地区，调查和推断沉陷影响，确定隧道平面位置及高程,7.2 人为坑洞地区选线,1） 对公路建筑的危害,由于人类活动所挖掘的地下洞穴,采空区,地下渠道,2）选线原则,尽量避绕人为坑洞区,埋藏浅的小型坑洞可采用挖开回填的方法,7.3 风沙地区选线,1） 对公路建筑的危害,危害程度与沙源、风力和地貌

28、有关,风蚀,砂埋,2）选线原则,调查研究沙丘的主要特征,选择砂害较轻地带,堵塞桥涵,沙丘边缘,河流两岸,山地前缘背风地带,2）选线原则,山地、丘陵地区：沙带间的丘陵地,半固定和固定山丘的局部流沙区：不通过沙丘的下风侧,路线走向与当地风向平行,路线靠近筑路材料产地和水源带,路线应尽量少设曲线，设置时：弯道外侧面对主风向,路线纵断面尽量采用适当高度路堤,7.4 多年冻土地区选线,1） 对公路建筑的危害,路基冻害主要表现为下沉和冻胀,2）选线原则,通过山坡时，在平缓、干燥和向阳地带但注意坡面的产状和风化，避绕不良地质地段,桥涵冻害主要表现为基础凸起和下沉,2）选线原则,山岳丘陵区：在融冻坡积层缓坡的上部,路线宜选在少冰冻土地带，避绕厚层冰、滑坍、冰丘、沼泽地带,路线应尽量采用填方,隧道应尽量避免穿过地下水发育的地层,大中桥宜选在大河融区地段或基地为少冰冻土的河段,7.5 黄土地区选线,1） 对公路工程的影响,黄土湿陷,2）选线原则,路线尽量走黄土塬、宽谷阶地、平缓斜坡，避绕陷穴与冲沟发育的塬边和斜坡,黄土崩塌、滑坍、滑坡,黄土陷穴,黄土路堑边坡的崩塌与冲刷,2）选线原则,通过湿陷性黄土地区时，选择地表排水条件好的地区通过,路线