道路与轨道交通勘测设计：第6章 选线与定线 66页

第六章选线与定线第一节概述第二节路线方案选择第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线第四节特殊地区和不良地质地区选线第五节定线方法 第一节概述选线的目的符合政策，结合自然条件，选定合理路线，费用合理，行车舒适安全、构造稳定、易于养护。一、选线的一般原则：1、掌握路线所经区域的城镇布局和经济发展规划。2、服从路网规划，并与其它运输方式相协调。3、多方案论证，多目标比选，选定最优路线方案。 第一节概述4、路线走向应顺直、短捷。5、严格保护农用耕地。6、对沿线工程地质和水文地质应进行深入调查。7、应有利于特大地质灾害、特殊地基的处理和整治。8、应与自然景观相协调，保护生态环境。9、应尽可能避让不可移动的文物。10、应与城镇发展规划相协调。11、重视平、纵、横组合设计与合理搭配。12、不同标准路段之间应渐变过渡。13、应选择有利的地形布设路线。14、应听取沿线地方政府和群众的意见。 第一节概述二、选线的步骤和方法选线由浅入深，测设程序按全面布局、逐渐安排、具体定线三个步骤：1、路线走向选择主要解决起、终点间路线基本走向问题。在小比例尺（1:2.5万～1:10万）地形图上，选出可能路线方案，踏勘、收集资料，通过比选，落实必须通过控制点，放弃应避让控制点，缩小路线活动范围，定出大体路线布局，为下步定线奠定基础。 第一节概述2、路线走廊带选择总体路线方案既定，相邻控制点间段落，根据技术标准、试坡展线逐段加密细部控制点，构成路线带，进一步明确路线走向。也称为路线带或路线布局。一般在1:5000～1:10000比例尺的地形图上进行。3、确定路线具体位置平、纵、横综合设计，具体定出道路中线位置。 第二节路线方案选择一、影响路线方案的主要因素（1）拟建项目的功能定位。（2）在综合交通运输系统中的作用。（3）沿线自然条件的影响。（4）主要技术标准和施工条件的影响。（5）其他。 第二节路线方案选择二、预可行性研究阶段路线走向选择（1）“据点”：一条路线的起、终点及中间必须经过的重要城镇或地点（2）把“据点”连接成线，就是路线的总方向或称大走向。（3）两个“据点”之间常有若干走向方案。（图6-1） 第二节路线方案选择三、可行性研究阶段路线走廊选择坚持全面、协调、可持续的科学发展观，进行路线方案的综合比选：（1）技术指标（2）经济指标（3）经济效益及社会效益分析综合优化与比选，确定推荐的路线方案。 第三节路线方案选择路线走廊方案选择的方法和步骤：(1)收集资料；(2)确定路线总方向和公路等级，初步研究各种可能的路线走向；(3)按初步研究提出的方案进行实地调查，不遗漏一个可能的方案；(4)分项整理汇总调查成果，编写工程可行性研究报告，为设计任务书提供依据。路线方案选择示例如下： 第二节路线方案选择 第二节路线方案选择 第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线一、各设计阶段选线的主要内容与方法初步设计、技术设计、施工图设计。二、平原区选线（一）、平原区路线特点1）平原区一般为耕地、居民密集，河网众多，地形平坦，平纵几何线形易满足。2）平原区基本线形短捷顺直，必须经过的城镇、工厂、文化景点等作为大控制点，实地踏勤，建立一系列中间控制点，之间直达，平纵协调，纵坡转折处设置竖曲线。3）近、远期结合，线形上采用较高标准，升级时可利用原路。 （二）、平原区路线选线要点（1）与农业的关系布线考虑支援农业，少占耕田；了解灌溉渠道分布，尽可能少与灌溉渠相交，可布置在一侧。第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线 （2）与城镇的关系远离、靠近、穿越。一般“靠城不进城、利民不扰民”。第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线 （3）与桥位的关系河流、湖泊较多，桥涵众多，其平面、纵断面应不破坏路线平顺性。大中桥作为控制点，路桥综合考虑。桥位应河床稳定、河道顺直(正交)、河面较窄。小桥涵服从道路走向，必要时可改移河道。第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线 （4）注意土壤水文条件土壤水文条件较差，考虑路基稳定性。靠分水岭或高处路基通过。（5）新、旧路的关系新建公路可利用老路，按技术标准改建，或作辅道。（6）尽量靠近建筑材料产地平原区一般缺乏沙石头建筑材料。第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线 三、山岭区河谷选线沿河（溪）线：沿河（溪）走向布设的路线。（一）河谷选择（二）路线布局三个问题：路线选择河流哪岸、路线线位高度、跨河桥位选择。第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线 1、河岸选择（1）地形、地质、水文条件这是影响河岸选择的主要因素。（2）积雪和冰冻地区的选岸尽可能选择阳坡和迎风的一岸，以减少积雪、涎流冰等病害。（3）与居民点、城乡建设、工农业、水利、其他交通设施等的关系第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线 2、路线线位高度（1）低线：高出设计水位不多，路基临水一侧边坡常受洪水威胁。优点：平纵指标高标准，土石方较省，路基稳定缺点：洪水威胁，防护工程较多（2）高线：高出设计水位较多，基本不受洪水威胁优点：不受洪水威胁。缺点：线形差，工程量大，跨河困难。第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线 第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线 第四节山岭区选线 第四节山岭区选线 3、跨河桥位选择跨支流、跨主流两种情况，处理好桥位与桥头路线的关系。一般采用正交桥，但弯桥、坡桥、斜桥也逐渐得到较多应用。（三）几种河谷地形条件下具体线位的确定（略）第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线 四、山区越岭选线克服很大高差——纵断面设计是主导因素。三个问题：垭口选择、过岭标高、垭口两侧路线展线。第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线 （一）垭口选择垭口的位置、标高、地形、地质、展线条件等。（二）过岭高程选择路堑式(低等级公路)：垭口挖深→方案。隧道式(高等级公路)。（三）垭口两侧路线展线自然展线、回头展线、螺旋展线。第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线 1、自然展线以适当的坡度，顺着自然地形来延展距离，克服高差。2、回头展线缺点是在同一坡面上，上、下线重叠，对行车、施工、养护都不利。3、螺旋展线在某一地点（山包、山脊等）进行盘旋，克服高差。第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线 第四节山岭区选线 第四节山岭区选线回头曲线布置不理想实例 第四节山岭区选线回头曲线线形改善示例原线改线 第四节山岭区选线利用山谷进行螺旋展线 第四节山岭区选线 五、山岭区山脊线选线大体沿山脊（分水岭）布设的路线，称为山脊线。1、三个问题：选择控制垭口选择、侧坡选择（走分水岭哪侧）、试坡布线。2、要求：分水岭位置，方向不能偏离总方向太远；山脊线平缓，起伏不大，岭肥脊宽。3、特点：土石方工程少、水文地质好，桥涵少；但线位高，离居民点远，缺水，气候不利。第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线 第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线 六、丘陵区选线丘陵介于平原、山岭之间。路线特点：局部方案多，且为了乘法充分适应地形，路线纵断面将会有起伏，路线平面也必将是以曲线为主。（一）丘陵区选线、定线要点方向顺直，工程量少。1、微丘区：充分利用地形，处理好平、纵线形的组合。2、重丘区：平、纵、横三方协调，横断面经济合理(半填半挖、填多于挖)，纵向土石方平衡。第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线 （二）丘陵区路线布设方式1）平坦地带——走直线2）较陡横坡地带——沿匀坡线布线3）起伏地带——走直连线和匀坡线之间第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线 匀坡线画法：在等高线上截点前进，得坡度折线A-1-2-…-B。第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线 示例：第三节设计阶段不同地形条件下的道路选线 第四节特殊地区和不良地质地区选线1、水库地区2、人为坑洞地区3、风沙地区4、多年冻土地区5、黄土地区6、软土和泥沼地区7、盐渍土地区8、膨胀土地区9、滑坡地段10、崩塌、岩堆地段11、泥石流地段12、高烈度地震区（略） 第五节定线方法概述：1、定线是在选线布局的基础上具体定出道路中线位置的设计过程，即完成平、纵、横综合设计。2、定线工作复杂、涉及面很广、技术要求很高，需要丰富的经验和技巧。3、定线作业组一般应由路线、桥梁、地质、水文等多种相关专业人员组成。 第五节定线方法4、定线方法（1）纸上定线：先在大比例尺地形图（1:1000~1:2000）上室内定线，然后把纸上路线敷设到地面上（实地放线）。——适用于标准高或地形、地物复杂的道路。（2）现场定线（实地定线）：是在现场直接定出道路中线的位置。——适用于标准低或地形、地物简单的道路。（3）航测定线：是利用航测相片、航测影像地形图等航空测量资料，借助航测仪器建立立体模型，进行定线。 一、纸上定线（一）平原、微丘区定线步骤1、定导向点2、试定路线导线3、初定平曲线4、定线（二）山岭、重丘区定线步骤1、定导向线(1)起、迄点和中间点，整体布局(2)纸上放坡，标出坡度线。方法如下：第五节定线方法 在等高线上截点前进，得坡度折线A-1-2-…-B。第五节定线方法 (3)确定中间控制点，分段调整坡度，再试定坡度线，各段坡度线依次相连，构成“导向线”。2、修正导向线（1）试定平面和纵断面。根据平、纵、横线形要求，以点连线，以线交点，平面“试线”，定转点，量转角，敷设曲线。点绘纵断面地面线，按前述分段安排的纵坡来设计理想纵坡，得到各桩的概略设计标高。第五节定线方法 （2）一次修正导向线用纵断面来修正平面，避免纵向大填大挖。（3）二次修正导向线用横断面最佳位置来修正平面，避免横向大填大挖。3、定线是在二次修正导向线的基础上进行，兼顾平、纵、横三方面，最终确定路线位置，完成平、纵、横设计。第五节定线方法 二、纸上定线操作方法（一）直线形定线方法根据控制点或导向线和相应的技术指标，试穿出一系列与地形相适应的直线作为基本线形单元，然后在两直线转折处用曲线予以连接的定线方法，即传统的以直线为主的穿线交点定线法。1、路线标定计算交点坐标。第五节定线方法 2、曲线设置设定圆曲线半径R、缓和曲线长度Ls或参数A等设计指标。可由切线长T或外距E来反算半径R。1)单交点曲线（1）已知切线长T，反算半径R在P219页的公式中，第五节定线方法 第五节定线方法 （2）已知外距E，反算半径R第五节定线方法 2)双交点和虚交点曲线（略）3)复曲线（略）4)回头曲线（略）3、坐标计算计算各桩号的平面坐标（X，Y），编制逐桩坐标表，用于实地放线。坐标计算有通用的计算公式。第五节定线方法 （二）曲线形定线方法是根据导向线和地形条件及相应技术指标，先定出合适的圆曲线单元，然后将这些圆曲线用适当的直线及缓和曲线连接起来的定线方法。又称为“以曲线为主的定线方法”。1、定线步骤（1）徒手勾画概略线位（2）用直尺和不同半径的圆曲线弯尺来拟合徒手线位，得到一系列直线和圆弧。第五节定线方法 （3）在直线和圆弧、圆弧与圆弧之间插入缓和曲线，以构成连续的平面线形。2、确定缓和曲线长度Ls或参数A回旋曲线尺（已被淘汰）回旋曲线表（已被淘汰）近似计算法（适用于手工计算）解析计算法（适用于CAD软件）第五节定线方法 1）近似计算法对于图6-35所示基本型：第五节定线方法 D——基本型曲线时的内移值p，S形和卵形曲线时为圆弧之间的最小距离；R——基本型为单圆曲线半径，S形和卵形曲线时为换算半径，按下式计算：第五节定线方法 第五节定线方法 第五节定线方法 第二节纸上定线 2）解析计算法（1）直线与圆曲线连接（基本型，图6-35）回旋曲线坐标(x,y)及切向角（缓和曲线角）计算公式：第五节定线方法 第五节定线方法 第五节定线方法 p、q计算公式：第五节定线方法 第五节定线方法 （2）两反向圆曲线连接（S形，图6-34a)）第五节定线方法 第一节纸上定线 （3）两同向圆曲线连接（卵形，图6-34b)）第五节定线方法 第一节纸上定线