大工12春道路勘测设计辅导资料十三
大工12春道路勘测设计辅导资料十三
主 题：第七章 第2-4节
学习时间：2012年6月25日—7月1日
内 容：
一、学习要求
本周的学习要求及需要掌握的重点内容如下：
1、了解道路的总体布局与方案比较；
2、了解平原地区选线；
3、了解山岭区选线。
基本概念：视察、初测、沿河(溪)线、山腰线、越岭线和山脊线。
知 识 点：道路的总体布局与方案比较，平原地区选线，山岭区选线。
二、主要内容
道路的总体布局与方案比较
道路选线是一个涉及面广、影响因素多、政策性和技术性都很强的工作。它是由面到片，由片到线，由粗略到细致的过程，是逐步具体化、逐步补充修改和提高的过程。选线要先通过总体布局解决基本走向，然后再解决局部路线方案直到具体定线。路线的总体布局是通过视察和初测来完成的。
（一）视察
视察的基本要求：通过室内研究和野外实地视察，论证并推荐路线的基本走向、主要控制点、技术标准和主要技术指标，确定主要设计原则和设计方案，概估工程数量、三材用量和投资，提出设计阶段以及测设和施工安排意见，为上级编制计划任务书提供资料。
（二）初测与初步设计
初测是两阶段设计中第一阶段的初步测量工作，它是根据上级批准的计划任务书和视察报告中已确定的路线走向、控制点和路线等级标准而进行的外业调查勘测工作。通过初测，要求对路线的基本走向和方案作进一步论证比较，概略地拟定路线中线位置，提出切合实际的初步设计方案和修建原则，确定主要工程的概略数量，为编制初步设计和概算提供所需全部资料。
因此，初测要进行实地布设导线，用简单仪器进行导线、水准、横断面和地形测量，并沿导线一定范围内进行土壤地质、路基路面、桥涵水文、筑路材料的调查工作。
（三）定测与施工图
1、定测的具体内容
（1）沿初测拟定的路线走向和控制点进行补充勘察，对初步设计所定的方案进行反复研究与修改补充，为具体定线打好基础，如拟变更初步设计确定的路线方案和控制点，应经上级主管部门批准。
（2）实地选定路线，测定中线、交点和量角。丈量距离，测设曲线，钉桩标明里程桩号，固定交点和转点桩位。
（3）引设水准点，进行路线纵断面水准测量和横断面测量。
（4）勾绘路线地形图，地形复杂地段需要进行纸上定线时，应实测等高线地形图。
（5）测绘供个别设计使用的专项工程地形图，如大中桥桥位、隧道、渡口、大型防护工程、交叉口等工程设施地点的大比例尺地形图。
（6）大中桥桥位勘测与水文测量。
（7）小桥涵勘测与水文资料调查。
（8）路基、路面及其他人工构造物设计资料调查与搜集。
（9）沿线土壤地质调查与筑路材料勘查。
（10）占地、拆迁调查及概预算资料搜集。
（11）征询有关单位对路线设计方案及占地、拆迁等方面的意见。
2、施工图设计的主要内容
（1）路线设计（解决道路路线空间位置）主要为：
①路线平面设计：包括平面线形设计、人工构造物的平面布置、工程占地拆迁处理以及路线平面图绘制等；
②路线纵断面设计：包括纵断拉坡、平纵线形处理、竖曲线设计、设计高程和填挖计算，以及纵断面图绘制等。
（2）结构设计（解决道路各种人工构造物的具体布设、结构设计与构造尺寸拟定等）主要为：
①路基设计：包括一般与特殊路基横断面设计、弯道超高、加宽与视距保证、土石方计算调配以及排水与防护工程设计等；
②路面设计：包括路面结构组合设计、路肩加固处理等；
③桥涵设计：包括大中桥与小桥涵平面布置、孔径、结构设计等；
④特殊结构物设计：包括隧道、半山桥、渡槽等设计；
⑤沿线设施设计：包括路线交叉、人行天桥、管线工程、安全设施环境保护及绿化。服务管理设施、标志。
（3）施工图表绘制
包括各项设计施工图的绘制及有关设计表格的编制(参见交通部《公路工程基本建设项目设计文件图表示例》规定)。
（4）编制施工组织计划：包括施工方案拟定、场地布置、施工方法与计划进度安排等。
（5）工程预算的编制：包括各项工程数量及所需劳力、材料、机具数量与工程造价等。
（四）路线方案的选择和比较
1、影响路线方案选择的主要因素
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体现。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地情况。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。其他如与沿线旅游景点、历史文物、风景名胜的联系等。
2、评价路线方案的主要技术、经济指标
（1）技术指标：①路线长度及延长系数；②线形标准、技术指标
（2）经济指标：
①占地面积：征地动迁
②工程数量：土石方、路面、桥涵、挡土墙、防护工程
③材料用量：钢材、水泥、木材
④机具需要量
⑤劳动力：数量、来源
⑥工程总造价
（五）选线的要求与步骤
1、要求
（1）道路选线应根据道路使用任务和性质、综合考虑路线区域国民经济发展情况与远景规划，正确处理好近期与远景的关系，在总体规划的指导下，合理选定方案。
（2）认真领会计划任务书的精神，依靠地方领导和当地群众，深入现场，多跑、多看、多问、多比较，深入调查当地地形、气候、土壤、地质、水文等自然情况，不遗漏有比较价值的方案。
（3）道路选线布局必须符合国家的方针政策，力争路线短捷及保证行车安全。
（4）道路选线贯彻工程经济与运营经济结合的原则，在不增加工程造价的情况下，尽量提高技术指标，在不降低技术指标的情况下，尽量降低工程造价。
（5）充分利用有利地形、地势，尽量回避不利地带，正确运用技术标准，从行车的安全、畅通和施工、养护的经济、方便着眼，对路线与地形的配合加以研究，搞好路线平、纵、横三面的结合，力求平面短捷舒顺，纵面平缓均匀，横面稳定经济。
（6）路线应选择地质稳定、地形条件较好的地区通过，尽量避免穿过滑坡、崩坍、岩堆、泥石流、泥沼、排水不良的低洼地等不良地段。
（7）大中桥位应在服从路线总方向的原则下，对路桥综合考虑，不要因桥位而过多地增长路线，桥位应尽量选择在河道顺直、水流稳定、地质良好的河段，并注意方便群众。小桥涵位置应服从路线走向，但在不降低路线技术指标的情况下，也应适当照顾小桥涵位置的合理。
（8）选线应同农田基本建没相配合，做到少占田地。并应尽量不占高产田、经济作物田或经济林园等。
（9）通过名胜、风景、古迹地区的公路，应与周围环境、景观相协调，桥梁、隧道、沿线设施应与当地自然景观相适应，与环境融为一体。
（10）道路与道路或道路与铁路，应尽量减少交叉次数，应合理选用交叉类型，以达到行车安全畅通的目的。
（11）道路设计应实行远近结合、分期修建、分段定级的原则，以取得投资及用地的最佳效益。通常线形、视距、用地限界及桥梁荷载标准可按远景确定标准，而横断面、路丛路面宽度利路面结构按近期需要标准修建。
（12）要考虑施工条件对选定路线的影响。推荐路线方案要注意结合可能的施工方法和施工力量，并积极采用新结构、新材料和先进的施工技术。
2、步骤
全面布局——这是在路线总方向(起、迄点和中间必须经过的城镇或地点)确定后，从大面积着手由面到带进行总体布置的过程，
逐段安排——选择路线带，在路线基本方向选定的基础上，按地形、地质、水文等自然条件选定出一些细部控制点，连接这些控制点，即构成路线带，也称路线布局
具体定线——有了上述路线轮廓即可进行具体定线，定线就是根据技术标准和路线方案，结合有关条件在有利的定线带内进行平、纵、横综合设计，具体定出道路中线的工作。
（六）自然条件对定线的影响
1、地形
（1）平原、微丘地形
平原，地形平坦，无明显起伏，地面自然坡度一般在3°以内。
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，设线一般不受地形限制。河湾顺适，地形开阔且有连续的宽缓台地的河谷地形。河床坡度大部分在5°以下，地面自然坡度在20°以下。沿河设线一般不受限制，路线纵坡平缓或略有起伏。
（2）山岭、重丘地形
重丘地形：指连绵、起伏山丘，具有深谷和较高的分水岭，地面自然坡度一般在20°以上，路线平、纵面大部分受地形限制。
山岭地形：指山脊、陡峻山坡、悬崖、峭壁、峡谷、深沟等。地形变化复杂，地面自然坡度大部分在20°以上。路线平、纵、横面大部分受地形限制。
（3）高原地带的深侵蚀沟，以及有明显分水线的绵延较长的高地。地面自然坡度多在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的确定。
6、植被情况
地面的植物覆盖影响暴雨径流、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。
平原地区选线
（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、河汊多等特点；
路线纵坡及曲线半径等几何要素比较容易达到较高的技术标准；
易受当地自然条件和地物的障碍。
（二）平原区路线布设要点
1、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，应争取靠河岸布线，利用公路的防护措施，兼作保村保田之用。
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。
①国防公路和高等级公路，应尽量避免穿越城镇、工矿区及较密集居民点。
②一般沟通县、乡、村直接为农业运输服务的公路，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、行车的安全。
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。
3、处理好路线与桥位的关系
（1）指定的特大桥是路线基本走向的控制点。
（2）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。
（3）中小桥涵的位置应服从路线走向。若遇到斜交过大或河沟过于弯曲，可采取改河措施或改移路线予以适当调整。
（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。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、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，保证路基的确定。
5、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：保留原路。
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。
（三）平原区公路选线要点
1、平面线形应采用较高的技术指标，避免采用长直线或小偏角，但不应为避免长直线而随意转弯。
2、在平原河网地区，应注意尽量避开软土地基，并根据河流及通航情况，选择适当地点用较高的技术指标通过，并使交角适当，平、纵线形组合良好，跨河构造物最少。
3、平原地区城镇较多，居民集中，经济、文化较为发达，人文环境丰富，选线时应以绕避为主，尽量不破坏或少破坏，并采用较高的技术指标通过。在避让局部障碍时，要注意线形的连续舒顺。
4、纵面线形应结合桥涵、通道、交叉等构造物的布局，合理确定路基设计高度，纵坡不应频繁起伏，也不宜过于平缓。
山岭区选线
一般按照道路行经地区的地貌和地形特征，可分为沿河(溪)线、山腰线、越岭线和山脊线四种。
1、沿河线是沿着山岭区内河溪的两岸布置路线。这种路线在平面随河溪的地形而转动；在纵面上坡度平缓；在横面上路基形状适宜，路线走向与河溪的方向相一致。在路线走向脱离河溪方向时，这种路线即不能采用，必须转为其他种路线形式。
2、山腰线是在山坡半腰上布置路线。这种路线是随着山坡而行，平面线形可能弯曲较多；纵坡比较平缓；路基多半挖半填式，有时需要修建挡土墙。
3、越岭线是路线走向与山脉方向大致垂直而需在垭口穿越时，常常采用。这种路线须适当盘绕，提升高程，所以纵坡较大；有时需要修建隧道。
4、山脊线是路线走向与山顶分水岭线大致平行时采用。这种路线大多是在山脊一侧布置。所以，平面线形、纵坡和横断面都较易处理。问题在于如何把路线由山下提引到山脊上来。如果地形困难无法提引，则不能采用这种路线的形式。
在山区一条公路的总长度中，应根据地形地貌分段选用不同的路线形式，互相连接沟通。所以，常常是由沿溪（河）线转到山腰线、山脊线或越岭线。
（一）山岭区特征
山岭区地形包括山岭、突起的山脊、凹陷的山谷、陡峻的山坡、悬崖、峭壁等，地形复杂多变，一般地面自然坡度在20°以上。其主要特征是：
1、地形条件
地面横坡陡、高低起伏大、地形变化复杂；路线在平纵横三方面都受到约束。
2、地质条件
山区土层薄，岩层厚，岩层产状和地质构造变化复杂。
3、气候条件
山区暴雨多，山洪急，溪流水位变化幅度大。
4、水文条件
山区河流曲折迂回，河岸陡峻、河底比降大；雨季暴雨集中、流速快、流量大，冲刷和破坏力很大。
（二）沿河（溪）线
定义：沿河（溪）线是沿着河（溪）岸布置的路线。
适用条件：路线主要控制点在山谷一侧，相对高程不大。
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。
布线要点：
1、沿河线应处理好河岸的选择、线位高低和跨河换岸地点三者间关系。路线应选择在地形宽坦、有阶地可利用、支沟较少、沟长较短、水文及地质条件良好的一岸。积雪和冰冻地区，应选在阳坡和迎风的一岸。除高速、一级公路外，可选在村镇较多、人口较密的一岸，以方便群众。
2、临河陡崖地段，抬高路线的线位时，应注意纵面高低过渡的均匀；当采用低线位时，应注意废方堵河、改变水流方向和抬高水位的影响。
3、河曲地段的突出山嘴，可考虑深路堑或短隧道方案；对一般的河曲地段，可考虑改河方案，以提高路线技术指标。
4、通过水库地区时，应考虑水库坍岸、基底沉陷的影响，以确保路基稳定。
（三）越岭线
越岭线是指公路走向与河谷及分水岭方向横交时所布设的路线。两个控制点位于山脊的两侧，路线需要由一侧山麓升坡至山脊，在适当的地点穿过垭口，然后从山脊的另一侧降坡而下。越岭线布设应解决的主要问题是垭口的选择、过岭标高的确定和垭口两侧路线展线方案的拟订。这三者是相互联系、相互影响的，布设时应综合考虑。
1、垭口选择：在符合路线基本走向的情况下，应综合地质、气候、地形等条件，从可能通过的垭口中，选择标高较低和两侧利于展线的垭口。对于垭口虽高，但山体薄窄的分水岭，采用过岭隧道方案有可能成为更合适的越岭位置时，亦应予以比较选择。
2、过岭标高：过岭标高是越岭线布局的重要控制因素，不同的标高会出现不同的展线方案。除工程地质不良和宽而厚的垭口外，一般可用深挖方式过岭。当挖深在30m以上时，则应与隧道方案进行比较。
3、垭口两侧展线方案：首先应考虑自然展线，不得已时方可采用回头展线。回头展线应尽量利用山谷(主沟、侧沟)、支脉(山嘴、山脊)和平缓山坡等有利地形，并应尽量避免在一个山坡上布设较多和相距很近的回头曲线。
4、越岭路线的纵坡应力求均匀，平均纵坡及纵坡长度应符合规定要求。一般不应设置反坡，特殊情况下设置反坡时，应予以比较论证。
5、越岭隧道：各级公路越岭线的隧道，其线形与其与公路的衔接，应符合路线布设的规定。二、三、四级公路上的特长及长、中隧道位置，原则上应服从路线基本走向，路、隧综合考虑。
（四）山脊线
山脊线是指大致沿分水岭方向所布设的路线。由分水线作引导，山脊线基本走向明确。布线主要解决以下三个问题：主要是处理好控制垭口、侧坡以及控制垭口间的平均坡度三者的关系。
1、控制垭口的选择：分水岭方向顺直、起伏不大时，每个垭口均可暂定为控制点；地形复杂、起伏较大且较频繁，各垭口高低悬殊时，宜以低垭口作为控制点，突出的高垭口可以舍去；在有支脉横 隔时，对相距不远，并排的几个垭口，应选择其中一个与前后联系条件较好的垭口作为控制垭口。
2、侧坡的选择：当分水岭宽阔、起伏不大时，路线以设在分水岭顶部为宜。如需将路线设在两侧山坡时，应选择坡面较整齐，横坡较缓，地质、水文情况良好，积雪、冰冻和支脉分布较少的一侧。
3、控制垭口间的平均坡度：两控制垭口间应力求距离短捷，坡度平缓。若控制垭口间平均坡度超过规定，则应视具体地形、地质条件，采取深挖、旱桥、隧道等工程措施，也可利用侧坡、山脊有利地形展线。
三、典型例题
名词解释
1、沿河(溪)线
答：沿河(溪)线是指公路沿河谷方向布设的路线。
2、越岭线
答：越岭线是指公路走向与河谷及分水岭方向横交时所布设的路线。
3、山脊线
答：山脊线是指大致沿分水岭方向所布设的路线。
简答题
1、简述公路选线的原则？
答：（1）道路选线应根据道路使用任务和性质、综合考虑路线区域国民经济发展情况与远景规划，正确处理好近期与远景的关系，在总体规划的指导下，合理选定方案。
（2）认真领会计划任务书的精神，依靠地方领导和当地群众，深入现场，多跑、多看、多问、多比较，深入调查当地地形、气候、土壤、地质、水文等自然情况，不遗漏有比较价值的方案。
（3）道路选线布局必须符合国家的方针政策，力争路线短捷及保证行车安全。
（4）道路选线贯彻工程经济与运营经济结合的原则，在不增加工程造价的情况下，尽量提高技术指标，在不降低技术指标的情况下，尽量降低工程造价。
（5）充分利用有利地形、地势，尽量回避不利地带，正确运用技术标准，从行车的安全、畅通和施工、养护的经济、方便着眼，对路线与地形的配合加以研究，搞好路线平、纵、横三面的结合，力求平面短捷舒顺，纵面平缓均匀，横面稳定经济。
（6）路线应选择地质稳定、地形条件较好的地区通过，尽量避免穿过滑坡、崩坍、岩堆、泥石流、泥沼、排水不良的低洼地等不良地段。
（7）大中桥位应在服从路线总方向的原则下，对路桥综合考虑，不要因桥位而过多地增长路线，桥位应尽量选择在河道顺直、水流稳定、地质良好的河段，并注意方便群众。小桥涵位置应服从路线走向，但在不降低路线技术指标的情况下，也应适当照顾小桥涵位置的合理。
（8）选线应同农田基本建没相配合，做到少占田地。并应尽量不占高产田、经济作物田或经济林园等。
（9）通过名胜、风景、古迹地区的公路，应与周围环境、景观相协调，桥梁、隧道、沿线设施应与当地自然景观相适应，与环境融为一体。
（10）道路与道路或道路与铁路，应尽量减少交叉次数，应合理选用交叉类型，以达到行车安全畅通的目的。
（11）道路设计应实行远近结合、分期修建、分段定级的原则，以取得投资及用地的最佳效益。通常线形、视距、用地限界及桥梁荷载标准可按远景确定标准，而横断面、路丛路面宽度利路面结构按近期需要标准修建。
（12）要考虑施工条件对选定路线的影响。推荐路线方案要注意结合可能的施工方法和施工力量，并积极采用新结构、新材料和先进的施工技术。
2、简述平原区公路选线要点。
答：（1）平面线形应采用较高的技术指标，避免采用长直线或小偏角，但不应为避免长直线而随意转弯。
（2）在平原河网地区，应注意尽量避开软土地基，并根据河流及通航情况，选择适当地点用较高的技术指标通过，并使交角适当，平、纵线形组合良好，跨河构造物最少。
（3）平原地区城镇较多，居民集中，经济、文化较为发达，人文环境丰富，选线时应以绕避为主，尽量不破坏或少破坏，并采用较高的技术指标通过。在避让局部障碍时，要注意线形的连续舒顺。
（4）纵面线形应结合桥涵、通道、交叉等构造物的布局，合理确定路基设计高度，纵坡不应频繁起伏，也不宜过于平缓。
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