道路勘测设计课件第4部分（公路选线与定线）

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1、,单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,,道路勘测设计,选线——是在路线起终点之间的大地外表上，根据方案任务书规定的使用任务和性质，结合当地自然条件，选定道路中线的位置的过程。,,选线的目的与任务,,(1)目的,,根据道路的性质、任务、等级和标准，结合地形、地质、地物及其他沿线条件，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,,确定道路的走向和总体布局；具体确定道路的交点位置和选定道路曲线的要素，通过纸上或实地选线，把路线的平面位置确定下来。,第五章 公路选线,,,第一节 概 述,,一、自

2、然条件对道路路线的影响,,影响道路的主要自然因素：,,地形、气候、水文、水文地质、地质、土壤及植物覆盖等。,,1．地形,,1〕平原、微丘地形〔设线一般不受地形限制〕,,〔1〕平原指地形平坦，无明显起伏，地面自然坡度在3°以内。,,〔2〕微丘地形指起伏下大的丘陵，地面自然坡度在20°以下，相对高差在100m以下。,,〔3〕河湾顺适，河床坡度大局部在5°以下，地面自然坡度在20°以下的河谷地形。,2〕山岭、重丘地形〔路线平、纵面大局部受地形限制〕,,〔1〕重丘地形：指连绵、起伏的山丘，具有深谷和较高的分水岭，地面自然坡度一般在20°以上。,,〔2〕山岭地形：指山脊、陡峻山坡、悬崖、峭壁、峡谷、深沟

3、等。地形变化复杂，地面自然坡度大局部在20°以上。,,2．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。,3．水文及水文地质：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。,,4．地质条件：地质构造，决定地基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。,,5．土质：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，也影响着路面型式和结构确实定。,,6．植被情况

4、：地面的植物覆盖影响暴雨逞流、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。,,,二、道路选线的一般原那么,1．路线的根本走向与道路的主客观条件相适应,,主观条件——设计任务书规定的路线总方向、等级及在公路风中的地位和作用〔是公路选线的根本依据〕。,,客观条件——所经地区的交通的原有布局，城镇、工矿企业、资源状况，土地开发利用以及地形、地质、气象、水文等自然条件〔是选线时必需考虑的因素〕。,,2.正确掌握和运用技术标准,,3.注意与农业配合,,4.重视水文、地质问题,,5.重视环境保护工作,,6.综合考虑路与桥的关系,三、选线的一般方法与步骤,,〔一〕一般方法,,1〕实地选线,,根

5、据设计任务书要求，在现场实地进行勘察测量，经过反复比较，直接选定路线的方法。,,特点：简便、切合实际；易于掌握地质、地形、地物情况，方案可靠。,,缺点：外野〔含测设〕工作量大，劳动强度大，路线整体布局有一定的片面性和局限性。,,应用范围：用于等级较低、方案比较明确的公路。,,2〕纸上选线,,在已测得的地形图上进行路线布局、方案比较，并将其在实地放线的方法。,,特点：野外工作量小，定线不受自然因素干扰，能从全局综合平衡平、纵、横各方面的因素，使路线较为合理。,纸上选线步骤：,,1〕实地敷设导线,,2〕实测地形图〔或用航测方法〕,,3〕纸上选定线路,,4〕实地放线,,3.自动化选线,,航测技术与计

6、算机配合。,,〔二〕选线的一般步骤,,由浅入深、由轮廓到局部、由总体到具体、由面到带进而到线。,,1〕全面布局---解决线路的根本走向〔选定起、迄点和中间控制点〕。,,2〕逐段安排---进一步加密控制点，解决路线的局部方案〔在大控制点之间，结合地形、地质等确定小控制点〕。,,3〕具体定线---在小控制点间经过反复穿插确定路线位置,一、影响路线方案选择的主要因素,,1．路线在政治、经济、国防上的意义，国家或地方建设对路线使用任务、性质的要求，改革开放、综合利用等重要方针的表达。,,2．路线在铁路、公路、航道、空运等交通网系中的作用，与沿线工矿、城镇等规划的关系，以及与沿线农田水利等建设的配合及用

7、地情况。,,3．沿线地形、地质、水文、气象、地震等自然条件的影响；路线长度、筑路材料来源、施工等件以及工程量、三材〔钢筋、木材、水泥〕用量、造价、工期、劳动力等情况及其对运营、施工、养护等方面的影响。,,4.工程费用和技术标准.,,5．其他如与沿线旅游景点、历史文物、风景名胜的联系等。,第二节 路线方案选择,,1．搜集资料——与路线方案有关的规划、方案、统计资料及各种比例尺的地形图、航测图、水文、地质、气象等资料。,,2．初拟方案——根据确定了的路线总方向和公路等级，先在小比例尺〔1：50000或1：100000〕的地形图上，结合搜集的资料，初步研究各种可能的路线走向。,,3．实地勘察与调查

8、——按室内初步研究提出的方案进行实地调查，连同野外调查中发现的新方案，都必须坚持跑到、看到、调查到，不遗漏一个可能的方案。,,4．可行性分析——分项整理汇总调查成果，编写工程可行性研究报告，为上级编制或补充修改设计任务书提供依据。,二、路线方案选择的方法和步骤,〔1〕路线长度,,〔2〕线形标准、技术指标,,〔3〕占地面积,,〔4〕工程数量：土石方、路面、桥涵、挡土墙、防护工程,,〔5〕材料用量：钢材、水泥、木材,,〔6〕劳动力：数量、来源,,〔7〕工程总造价。,三、评价路线方案的主要技术、经济指标,,过于偏离总方向,,线形指标低,,受铁路干扰较大,,线路较长,采用第一方案,,,第三节 平原地

9、区选线,一、平原区路线特点,,平原区是地面高度变化微小的地区，有时有轻微的波状起伏和倾斜；,,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；,,在天然河网湖区，还具有湖泊、水塘、河又多等特点；,,路线纵坡及曲线半径等几何要素比较容易到达较高的技术标准；,,易受当地自然条件和地物的障碍。,二、平原区路线布设要点,,〔一〕正确处理道路与农业的关系,,1．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。,2,．路线应与农田水利建设相配合。,,,3,．当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

10、保田之用。,〔二〕合理考虑路线与城镇的联系,根本原那么：,,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。,,1．国防公路和高等级公路，应尽量防止穿越城镇、工矿区及较密集的居民点。,,2．一般沟通县、乡、村直接为农业运输效劳的公路，经地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、行车的平安。,,3．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。,〔三〕处理好路线与桥位的关系,1. 指定的特大桥是路线根本走向的控制点。,,2. 大桥原那么是应服从路线根本走向，一般作为路线

11、走向的控制点。,,3．中小桥涵的位置应服从路线走向。,,4．一般情况下，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。,〔四〕注意土壤水文条件,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。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，保证路基确实定。,,〔五〕正确处理新旧路的关系,,1. 旧路改建为一级、二级公路：尽量利用旧路。,,处理好充分利用与积极改造的关系,,2. 新建高速公路：保存原路。,,〔六〕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

12、能靠近建筑材料产地，以减少施工，养护材料运输费用。,第四节 山岭区选线,,山岭区自然特征：,,地形方面：地面横坡陡、上下起伏大、山高谷深、地形变化复杂；路线在平纵横三方面都受到约束。,,地质方面：山区土层薄，岩层厚，岩层产状和地质构造变化复杂。,,水文条件复杂：山区暴雨多，山洪急，溪流水位变化幅度大，须处理好路线和河流、桥位的关系。,,气候方面：气候多变，气温较低、温差大、气压低等。,一、沿河〔溪〕线,是沿着河〔溪〕岸布置的路线。,,其特点是路线主要控制点在山谷一侧，相对高程不大〔与等高线根本一致〕。,有利条件：,,〔1〕路线走向明确；,,〔2〕线形较好；,,〔3〕施工养护运营条件较好；,,

13、〔4〕效劳性能好；,,〔5〕傍山隐蔽，利于国防。,,不利条件：,,〔1〕受洪水威胁较大；,,〔2〕布线活动范围小；,,〔3〕陡岩河段，工程艰巨；,,〔4〕桥涵及防护工程较多；,,〔5〕路线布置与耕地矛盾较大；,,〔6〕工程地质条件复杂,2〕积雪和冰冻地区的选岸：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。,,3〕考虑城镇及居民点的分布：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、风景区等要创造便于联系的条件。,1．河岸选择,,1〕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。,〔一〕路线布局

14、,2,．路线高度,沿河〔溪〕线的线位上下，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。,,低线：一般是指高出设计水位〔包括浪高加平安高度〕不多〔0.5m以上〕。,,高线：高线是指高出设计水位较多，根本不受洪水威胁的路线 〔山腰线〕。,低线的特点：,,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。,,最大缺点是受洪水威胁，防护工程较多。,高线的优点：,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

15、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。,,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,3,．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：,,〔1〕在“S〞形河段腰部跨河，以争取桥轴线与河流成较大交角。,〔2〕在河弯附近选择有利位置跨越。,〔3〕在与路线接近平行的顺直河段上跨河，桥头引道难以舒顺，应尽量防止。,不可避免时应设置斜桥、修改桥头线形或布置一段弯桥。,路线跨支流的桥位选择：〔1〕从支河〔沟〕口直跨,,〔2〕绕进支沟上游跨越,〔二〕几种河谷地形条件下的选线,1

16、．开阔河谷,,1〕沿河岸；2〕靠山脚；3〕直穿田间〔一般不宜采用〕,2,．河道弯曲、狭窄的河谷,1〕沿河岸自然地形，绕山咀、河弯布线。,,2〕取直路线。遇河弯，那么两次跨河或改移河道；,遇山咀，平用隧道或深路堑通过。,3．陡崖峭壁河段,,1〕绕避的方法： 越岭线方案,直穿峡谷的路线：,〔1〕与河争路，侵占局部河床。,（,2,）硬开石壁。,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。,,越岭线的关键问题：克服高差。,,选线的控制因素：路线纵坡度。路线的长度和平面位置 均由纵坡控制。,,设两控制点高差为H，那么路线长度为：,越岭线布局主要应解

17、决的问题是：,垭口选择，过岭标高选择和垭口两侧路线展线的拟定。,,1．垭口位置选择：根本符合路线走向,,2．垭口标高选择：标高较低的哑口,,3．垭口展线条件选择：,,4．垭口的地质条件选择：,〔一〕垭口选择,应避开：断层破碎带型及断层陷落型垭口,〔二〕过岭标高的选择,,1．浅挖低填：,,适用：过岭地段山坡平缓，哑口宽而厚的地形,,2．深挖垭口,,适用：垭口比较瘦削时。,,3. 隧道穿越,,适用：当垭口挖深在20～25m以上，特别是垭口瘦薄时。,垭口挖深,20m,垭口挖深,9m,垭口挖深,13m,定义：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。,,展线系数：路线长度与直线距离

18、之比。,,展线方式：主要有自然展线、回头展线、螺旋展线三种：,,1〕自然展线,,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。,,2〕回头展线,,利用有利地形设置回头曲线进行展线。,,回头曲线：偏角等于或大于180°。,〔三〕垭口两侧路线的展线,适合于设置回头曲线的地形：,〔1〕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：,〔2〕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：,〔3〕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：,回头展线应注意的问题：,1.,回头曲线间距应尽可能大，以分散回头曲线、

19、减少回头个数。由一个回头曲线的终点至下一个回头曲线起点的距离，在二、三、四级公路上分别应不小于,200,、,150,、,100m,。,,2.,回头曲线执行单独指标。,,回头曲线布置不理想实例,3.,回头曲线路段纵坡应先确定，然后从两侧接坡。,,4.,回头曲线段不能作为缓和坡段使用。,A,B,回头曲线线形改善例如,原线,改线,3〕螺旋展线,在山脊利用山包盘旋，以旱桥、隧道跨线；,,在峡谷内，路线就地迂回，利用高架桥跨沟跨线；,,利用山谷进行螺旋展线,4〕展线例如,〔1〕利用山谷展线,〔2〕利用山脊展线,3〕利用山坡展线,三、山脊线,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

20、；,,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效劳；,,有时筑路材料及水源缺乏、曾加施工困难；,,地势较高，易积雪、结冰等，对行车和养护不利等。,定义：,,按照已定的技术标准，在选线布局阶段选定的“路线带〞〔或叫定线走廊〕的范围内，结合细部地形、地质条件，综合考虑平、纵、横三面的合理安排，确定并实地定出道路中线确实切位置的过程。,,定线方法：,,直接定线：适用于标准较低的路线。,,纸上定线：适用于技术标准高的、地形、地物复杂的路线。,第六章 道路定线,纸上定线：在大比例尺〔一般以1：1000为宜〕地形图上确定道路中线的位置的过程。,

21、,越岭线纸上定线 的方法：,,〔一〕定导向线,,1．确定路线方案。,第一节 纸上定线,B,,,,,道路控制点,2,．绘均坡线。 等高线间平距：,a = h/i,平均,3,．定导向线,穿直线：按照“照顾多数，保证重点〞的原那么综合考虑平面线形设计的要求，穿线交点，初定路线导线〔初定出交点〕。,4.,平面试线,敷设曲线： 按路中线方案通过部位选取且注明各弯道的圆曲线半径，缓和曲线长度等。,〔二〕修正导向线,1．点绘纵断面草图。,,2．纵断面修正导向线。根据纵断面设计的填挖情况，对纵断面地面高程进行修正〔挖方过大，降低地面高程；填方大，升高地面高程〕，在平面试线是的对应路段进行平面线位

22、调整，称为修正导向线。,3．横断面修正导向线〔横断面校核〕。,,〔三〕定线,,经过几次修正导向线后，最终确定出满足?标准?、平纵线形都比较合理的路线导线，最终定出交点位置〔一般由交点坐标控制〕。,,1．直线型法〔传统法〕；,,2．曲线型法。,第二节 实地放线,,一、穿线交点法,,穿线交点法是根据平面图上路线与施测地形时敷设的控制导线〔以下简称导线〕的关系，把纸上路线的每条边逐一而独立地放到实地上去，延伸这些直线支出交点，构成路线导线。,,1．支距法,,(1)图上量取支距；〔2〕实地放支距；〔3〕穿线交点。,,简便易行，适用于地形简单、地物障碍少，路线与导线近的情况,2,．解析法,---,用经

23、纬距计算图上路线与导线的关系，再按极坐标原理在实地放出各路线点的方法。,计算准确、精度高。适用于地形复杂、直线较长、线位控制要求较高的情况。,,二、拨角法,,拨角放线：根据纸上路线在平面图上的位置与导线的关系，用坐标计算每一条线的距离、方向、转向角和各控制柱的里程，放线时就按照这些资料直接拨角量距。,,,三、直接定交点法,在地形平坦，视线开阔，路线受限不十分严，路线位置能根据地面目标明显决定的地区；可依纸上路线和地貌地物的关系，现场直接将交点定出。,,1. 采用统一的坐标系统对路线导线进行坐标计算〔计算导线点坐标〕。,,2. 实测地形图，进行纸上定线后，计算路线中线上各桩号的坐标〔逐桩坐标〕。,,3. 按路线逐桩坐标表进行实地放线。,,4. 采用极坐标法进行坐标放线。〔即拨角测距法，至少需要两个导线点，采用全站仪〕。,四、坐标法,JD,n,d,P,DD,i,DD,i-1,θ,