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主讲 黄 今 E_mail:huangjin8281@swust.edu.cn
高速公路 主讲 黄 今
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什么是高速公路网规划?其主要内容是什么?如何进行公路网规划? 什么是可行性研究?其内容是什么?如何进行经济效益的分析与评估?
第三章 高速公路的规划与勘测设计 什么是高速公路网规划?其主要内容是什么?如何进行公路网规划? 什么是可行性研究?其内容是什么?如何进行经济效益的分析与评估? 高速公路选线的原则与步骤是怎样的? 第一节 高速公路网的规划 第二节 项目可行性研究 第三节 高速公路勘测与选线设计 第四节 现代化测设技术
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第三章 高速公路的规划与勘测设计 本章要点 掌握:高速公路网规划概念;项目可行性研究概念;效益分析的内容与计算方法及四个经济评价指标;平原微丘区与山岭重丘区的选线设计 理解:高速公路规划的主要任务、主要内容、基本原则,基本原理与方法及其评价指标;工程项目可行性研究作用及内容;高速公路选线的原则与步骤 了解:公路勘测设计使用到的现代化测设技术
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第一节 高速公路网的规划 一、高速公路网规划的任务 1.规划
第一节 高速公路网的规划 一、高速公路网规划的任务 1.规划 是为达到既定目标,在一定的资源约束条件下,较好地把握相关事物未来发展事态,由此做出若干可性方案并进行优化选择。 2.高速公路规划 高速公路规划就是在所规划区域中,在规划时间内对高速公路网络做出合理布局。它是区域交通运输系统规划的重要组成部分,也是区域国土规划、社会经济发展规划的主要内容之一。
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第一节 高速公路网的规划 3.高速公路网规划的主要任务
第一节 高速公路网的规划 3.高速公路网规划的主要任务 通过深入细致的调查研究,系统地剖析、评价现有公路交通状况,在充分揭示公路建设发展内在矛盾的基础上,根据区域社会经济发展与公路交通客、货流分布特点,科学预测交通量发展态势,提出高速公路发展的总目标和总格局,并提出确保实现规划目标的政策与措施。
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第一节 高速公路网的规划 二、高速公路规划的主要内容 1.公路网现状与评价 2.社会经济发展趋势预测 3.公路交通量预测
第一节 高速公路网的规划 二、高速公路规划的主要内容 1.公路网现状与评价 2.社会经济发展趋势预测 3.公路交通量预测 4.高速公路分布优化 5.高速公路规划分期实施 6.实施高速公路规划的对策与措施 7.高速公路的综合评价 8.跟踪调查
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第一节 高速公路网的规划 三、高速公路规划的基本原则 先于社会经济发展的原则 系统协调与长远发展原则 工程经济性原则 环境保护原则
第一节 高速公路网的规划 三、高速公路规划的基本原则 高速公路规划是一项系统工程,涉及社会经济、交通运输、工程技术、优化理论等。其基本原则是: 先于社会经济发展的原则 系统协调与长远发展原则 工程经济性原则 环境保护原则
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第一节 高速公路网的规划 四、高速公路规划的主要依据 2.社会经济发展与综合交通运输规划 3.公路建设工作的有关技术标准和规定
第一节 高速公路网的规划 四、高速公路规划的主要依据 1.国家政策法规 2.社会经济发展与综合交通运输规划 3.公路建设工作的有关技术标准和规定
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第一节 高速公路网的规划 五、高速公路规划的基本原理 1.基本原理 区域国土规划 公 路 交 通 需 求 综 合 运 输 发 展
第一节 高速公路网的规划 五、高速公路规划的基本原理 1.基本原理 区域国土规划 公 路 交 通 需 求 综 合 运 输 发 展 社 会 经 济 发 展 社会经济发展及综合交通运输规划 公路运输 系统规划 高速公路规划 收集现状与现状分析、综合评价 需求发展预测 规模确定
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第一节 高速公路网的规划 图3-1 高速公路规划系统工程原理 目标优化模型 规则目标、路网布局设计优化 布局设计优化模型 建设序列安排
第一节 高速公路网的规划 目标优化模型 规则目标、路网布局设计优化 布局设计优化模型 建设序列安排 建设资金 评价指标 路网综合评价 综合效益 评价模型 实施规划跟踪调整 图3-1 高速公路规划系统工程原理
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第一节 高速公路网的规划 四阶段模式法:在交通量预测中采用了出行生成、出行分布、交通方式划分及交通量分配。
第一节 高速公路网的规划 2.高速公路规划的方法 四阶段模式法:在交通量预测中采用了出行生成、出行分布、交通方式划分及交通量分配。 总量控制法:是把与公路交通运输密切有关的一些总量变化趋势,将预测交通量分解到公路网上,并以此安排路网建设序列的方法。
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第一节 高速公路网的规划 六、高速公路规划的评价 1、评价内容
第一节 高速公路网的规划 六、高速公路规划的评价 1、评价内容 对多个规划方案进行系统的定量和定性分析,测定不同方案的优劣状况,为规划方案的设计、优化与决策,提供科学依据。 高速公路 规划评价 社会评价 经济评价 技术评价 环境影响评价 交通安全评价 综合评 价结论
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第一节 高速公路网的规划 2、评价指标体系 (1)社会评价:土质开发、资源开发、环境、文物保护、城镇及人口分布、生产流通加快、运输合理化
第一节 高速公路网的规划 2、评价指标体系 (1)社会评价:土质开发、资源开发、环境、文物保护、城镇及人口分布、生产流通加快、运输合理化 (2)经济评价:直接效益包括成本节约、里程缩短、时间节约和事故减少;间接效益包括产业开发、资源开发、市场扩大、生产运输合理和旅游资源开发 (3)技术评价:综合密度系数、交通适应性、连通度、通达性
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第二节 工程项目可行性研究 一、 我国基本建设的基本程序 2.进行可行性研究 3.编审设计任务书 4.编审设计文件(初步、技术和施工图设计)
第二节 工程项目可行性研究 一、 我国基本建设的基本程序 1.编审项目建议书 2.进行可行性研究 3.编审设计任务书 4.编审设计文件(初步、技术和施工图设计) 5.施工建设 6.竣工验收
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公路工程建设程序 预可行性研究,提出项目建议书 工程可行性研究,编制工程可行性研究报告 根据批准的工程可行性研究报告编制设计文件
设计文件经批准后,做好施工前的各项准备工作 组织施工,并根据施工进度做好动工前的准备工作 按照设计内容建成,经交工验收和竣工验收后正式通车运营 运营一段时间,进行项目后评估
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第二节 工程项目可行性研究 二、工程建设项目的可行性研究
第二节 工程项目可行性研究 二、工程建设项目的可行性研究 可行性研究是近年来国际上新兴的一门从技术经济学领域发展出来的综合性学科,它广泛地应用于各行各业项目规划和重要建设项目。 1.可行性研究的概念 可行性研究是建设项目投资决策前进的技术经济论证工作,它为拟建项目提供是否可以建设、怎样建设、何时建设的依据。
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第二节 工程项目可行性研究 2.可行性研究的作用 (1)可行性研究是建设项目投资决策和编制设计任务书的依据;
第二节 工程项目可行性研究 2.可行性研究的作用 (1)可行性研究是建设项目投资决策和编制设计任务书的依据; (2)是向银行申请贷款或筹资的依据; (3)是申请建设执照的依据; (4)是作为与建设项目有关的各部门互订合同的依据; (5)是工程设计与工程建设的依据; (6)是作为环保部门审查建设项目对环境影响的依据。
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第二节 工程项目可行性研究 3.可行性研究的工作程序 问题提出 确定主要目标 调查收集资料 政治、军事需要 社会 经济 发展 增长
第二节 工程项目可行性研究 3.可行性研究的工作程序 问题提出 确定主要目标 调查收集资料 政治、军事需要 社会 经济 发展 增长 交通量预测 汽车技 术发展 公路现 状评价 地质水文 气候环境 确定必要程度
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第二节 工程项目可行性研究 图3-4 项目可行性研究程序示意图 否定 可行 拟定多种方案 技术经济论证 技术可行 经济效益 物资保证
第二节 工程项目可行性研究 否定 可行 拟定多种方案 技术经济论证 技术可行 经济效益 物资保证 资金可能 决策 鉴 定 图3-4 项目可行性研究程序示意图
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第二节 工程项目可行性研究 4.可行性研究的内容 (1)市场情况的研究 (2)工程条件的研究 (3)采用工艺技术的研究
第二节 工程项目可行性研究 4.可行性研究的内容 (1)市场情况的研究 (2)工程条件的研究 (3)采用工艺技术的研究 (4)确定合理的建设进度和生产系统流程 (5)资金和成本的研究 (6)技术经济效果的研究,对工程项目进行综合评价
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第二节 工程项目可行性研究 三、工程可行性研究的阶段划分 1.机会可行性研究
第二节 工程项目可行性研究 三、工程可行性研究的阶段划分 1.机会可行性研究 它是可行性研究的最初阶段,是编制规划设想的基础,主要用于研究工程项目的选择;研究拟建项目建设的合理性,这一阶段主要是依靠和利用初步收集的资料进行概略的估计。 2.初步可行性研究 它是编制公路建设规划的基础,是为研究建设规模,编制五年、十年长远发展规划服务的。
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第二节 工程项目可行性研究 3.工程可行性研究 它是确定工程项目可行与否的最后研究阶段,国外亦称最终可行性研究。
第二节 工程项目可行性研究 3.工程可行性研究 它是确定工程项目可行与否的最后研究阶段,国外亦称最终可行性研究。 工程可行性研究对技术、经济数据要求精确程度较高,是编制设计计划任务书的基础。
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第二节 工程项目可行性研究 四、经济效益的分析与评估 从经济上确定工程项目从建设开始直到竣工使用的全部费用支出和投产后所获得的效益。
第二节 工程项目可行性研究 四、经济效益的分析与评估 从经济上确定工程项目从建设开始直到竣工使用的全部费用支出和投产后所获得的效益。 经济评估一般是通过成本——效益分析对比,用经济评估指数来定量评价工程项目效益的大小、方案的好坏,以此来确定工程项目的取舍。
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第二节 工程项目可行性研究
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第二节 工程项目可行性研究 (一)经济评估内容 1.成本计算 (1)工程费用:包括工程的建设费用、养护费用和大修费用;
第二节 工程项目可行性研究 (一)经济评估内容 1.成本计算 (1)工程费用:包括工程的建设费用、养护费用和大修费用; (2)安全和环保费用:用于交通设施和环境保护的费用; (3)偿还利息费用:若工程是采取贷款修建,尚应把贷款利息计入成本; (4)残值
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第二节 工程项目可行性研究 2.效益计算 (1)直接效益:工程建设前后道路使用者在使用期内所支付的费用节约。
第二节 工程项目可行性研究 2.效益计算 (1)直接效益:工程建设前后道路使用者在使用期内所支付的费用节约。 (2)间接效益:如公路建成后对促进道路影响区范围内工农业生产的开发与发展,方便人民生活,提高文化素质和国民收人,改善社会环境和土地增值,以及对国防和政治上的效益等。
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1.净现值法(ENPV) 2.内部收益法(EIRR) 3.效益费用法(EBCR) 4.投资回收期法(T) 第二节 工程项目可行性研究
第二节 工程项目可行性研究 (二)经济评估方法 1.净现值法(ENPV) 2.内部收益法(EIRR) 3.效益费用法(EBCR) 4.投资回收期法(T)
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第二节 工程项目可行性研究 1.净现值法(ENPV)
第二节 工程项目可行性研究 1.净现值法(ENPV) 净现值法就是将建设期和使用期内逐年的效益和成本分别按某一资金利润率折现,可得各年的效益和成本的折现值,二者相减即得各年的净现值,将各年的净现值求和,即得总的净现值。 当净现值为正值时,说明该方案效益大于成本,其值不仅可以满足资金利润率要求,而且还有多余。
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第二节 工程项目可行性研究 2.内部收益率法(EIRR)
第二节 工程项目可行性研究 2.内部收益率法(EIRR) 内部收益率是指一个工程方案本身每年能盈得的利润率。其值为方案逐年成本折现值总和等于逐年收益折现值总和时的折现率,也就是当方案的净现值为零时的折现率。 计算结果,EIRR越大,方案的经济效益也越大。
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第二节 工程项目可行性研究 净现值与折现率关系曲线 内在利润图解法
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第二节 工程项目可行性研究 3.效益费用比法(EBCR) 效益费用比是将建设期和使用期内各年的效益和成本分别按折现率折现,然后将各年的折现效益和折现成本分别求和,最后用总的折现效益除以总的折现成本,求得评估指数效益成本比。 若EBCR>1表明效益大于成本,方案可行;反之,则不可行。
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第二节 工程项目可行性研究 4.投资回收期法(T) 所谓投资回收期(偿还年限)是指公路建设项目的净效益抵偿全部建设总投资(包括养护与大修费等)所需的年限。该年限通常从工程投人使用年算起(不计建设期)。 分为静态和动态投资回收期。 计算回收期越短,说明工程效益越显著。
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第三节 高速公路勘测与选线设计 一、高速公路的勘测 勘测工作是公路设计的前期工作,是公路建设的一个重要环节。
第三节 高速公路勘测与选线设计 一、高速公路的勘测 勘测工作是公路设计的前期工作,是公路建设的一个重要环节。 高速公路的勘测设计工作,一般应采用两阶段设计,即根据上级批准的计划任务书要求,先进行初步测量、编制初步设计后,再根据批准的初步设计,组织详细测量,据以编制施工图设计。 高速公路路线勘测必须根据批准的计划任务书的要求、按《公路勘测规范》规定分阶段进行相应的勘测工作。
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第三节 高速公路勘测与选线设计 1、初测 初测的目的是根据批准的计划任务书和可行性研究报告中确定的修建原则和路线基本走向,通过实地对各有价值的路线具体方案的勘测,从中选定采用的路线方案,收集必要的经济和勘测资料,为编制初步设计文件提供依据。 初测内容除常规路线测量和工程地质、水文地质勘探以及筑路材料调查外,尚应沿导线一定范围内进行路基路面、桥涵、道路交叉等勘测以及补充经济调查。
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定测应根据批准的初步设计所确定的路线和有关构造物布设方案,结合现场自然条件,通过实地放线和局部路线调整。
第三节 高速公路勘测与选线设计 2、定测 定测应根据批准的初步设计所确定的路线和有关构造物布设方案,结合现场自然条件,通过实地放线和局部路线调整。 测定路线线位及有关构造物的准确位置,进行路线详测并补充收集有关设计资料。
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第三节 高速公路勘测与选线设计 二、高速公路选线概述 选线——是在路线起终点之间的大地表面上,根据计划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。 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。 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。
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第三节 高速公路勘测与选线设计 (一)自然条件对道路路线的影响
第三节 高速公路勘测与选线设计 (一)自然条件对道路路线的影响 影响道路的自然因素 地形 气候 水文 地质 土壤 植被 l 地形决定了选线条件,在很大程度上影响道路的技术标准。各类地形特征如下: 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度以内。 微丘地形指起伏不大的丘陵,地面自然坡度在20度以下,相对高差在100米以下。设线一般不受地形限制。 山岭、重丘地形 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度以上。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,地面自然坡度多在20度以上。路线平、纵、横面大部分受地形限制。 l 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。 l 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。 l 地面的植物覆盖影响暴雨迳流、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。 l 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。 l 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,也影响着路面形式和结构的确定。
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第三节 高速公路勘测与选线设计 (二) 道路选线的一般原则 1、选线应符合公路任务和性质,考虑区域国民经济发展情况和远景规划
第三节 高速公路勘测与选线设计 (二) 道路选线的一般原则 1、选线应符合公路任务和性质,考虑区域国民经济发展情况和远景规划 2、路线的基本走向必须与道路的主客观条件相适应 3、应贯彻工程经济与运营经济结合原则 4、正确掌握和运用技术标准,高等级公路应因地制宜合理采用分离式路基 5、选线时应注意水文、地质问题 6、注重环保问题 7、与自然景观、文物古迹相协调 8、考虑施工条件对选定路线的影响,积极采用新结构、新材料和先进的施工技术
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第三节 高速公路勘测与选线设计 (三)选线的步骤和方法 步骤: 1.全面布局 2.逐段安排 3.具体定线 方法: 1、实地选线 2、纸上定线
第三节 高速公路勘测与选线设计 (三)选线的步骤和方法 步骤: 1.全面布局 2.逐段安排 3.具体定线 方法: 1、实地选线 2、纸上定线 3、自动化选线
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第三节 高速公路勘测与选线设计 (四)路线方案选择 1、原则性的方案比较 主要考虑因素 (1)路线在政治、经济、国防上的意义
第三节 高速公路勘测与选线设计 (四)路线方案选择 1、原则性的方案比较 主要考虑因素 (1)路线在政治、经济、国防上的意义 (2)路线在铁路、公路、航空、空运等交通网络中的作用,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。 (3)沿线地形、地质、水文、气象、地震等自然条件的影响 (4)与沿线旅游景点、历史文物、风景名胜的联系
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第三节 高速公路勘测与选线设计 2、详细的方案比较 1)技术指标的比选 (1)路线长度及其延长系数 (2)转角数 (3)总转角平均度数;
第三节 高速公路勘测与选线设计 2、详细的方案比较 1)技术指标的比选 (1)路线长度及其延长系数 (2)转角数 (3)总转角平均度数; (4)最大最小圆曲线半径 (5)与既有公路及铁路的交叉数目; (6)限制车速的路段长度 2)经济指标的比选 (1)路基土石方工程数量 (2)桥涵工程数量 (3)隧道工程数量 (4)挡土墙工程数量 (5)征地数量及费用 (6)拆迁建筑物及管线设施的数量 (7)主要材料数量 (8)主要机械、劳动力数量 (9)工程总造价 (10)投资成本-效益比 (11)投资内利润率 (12)投资回收期
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第三节 高速公路勘测与选线设计 3、路线方案比较的步骤 (1)搜集资料 (2)在小比例地形图上布局路线,初拟方案
第三节 高速公路勘测与选线设计 3、路线方案比较的步骤 (1)搜集资料 (2)在小比例地形图上布局路线,初拟方案 (3)室内初步比选,确定可比方案 (4)实地视察、踏勘测量 (5)编写可行性报告
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第三节 高速公路勘测与选线设计 三、平原地区选线 1、自然特征 (1)包括一般平原,山间盆地、高原等地形平坦地区
第三节 高速公路勘测与选线设计 三、平原地区选线 1、自然特征 (1)包括一般平原,山间盆地、高原等地形平坦地区 (2)地形特征:地面起伏不大 (3)地物特征:耕地多、居民点、建筑多 (4)地质特征:不良地质少;地质条件好 (5)水文特征:易积水、地下水位高;水文条件差 2、路线特征 (1)平面线形顺直,直线为主,转角较小,平曲线半径较大 (2)纵坡平缓
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三、平原地区选线 3、平原区路线布设要点 1)正确处理道路与农业的关系 ⑴. 平原区新建公路要尽量做到少占和不占高产田。
⑵. 路线应与农田水利建设相配合 ⑶. 注意筑路与保田护田的配合
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三、平原地区选线 2)合理考虑路线与城镇的关系
⑴. 高速公路应尽量避免穿越城镇、工矿区及较密集的居民点。做到“靠村不进村,利民不扰民”,既方便运输又保证安全。 ⑵. 路线应尽量避开重要的电力、电讯设施。
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3)处理好路线与桥位的关系 ⑴. 大、中桥位常常是路线的控制点,但原则上应服从路线总方向并满足桥头接线的要求,桥路综合考虑。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。 ⑵.小桥涵位置应服从路线走向,但遇到斜交过大或河沟过于弯曲的情况,可采取改河措施或改移路线,调整桥轴线与流向的夹角,以免过分增加施工困难和加大工程投资,选线时应全面比较确定。
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三、平原地区选线
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三、平原地区选线
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三、平原地区选线
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三、平原地区选线 4)注意土壤水文条件 平原地区的土壤水文条件较差,特别是河网湖区。地势低平,地下水位高,使路基稳定性差,因此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平缓的地方通过,并采取有效措施,保证路基的确定。
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三、平原地区选线 5)正确处理新、旧路的关系
平原地区通常有较宽的人行大路或等级不高的公路,在进行新建公路的选线时应分情况处理好新、旧路的关系。 1. 旧路改建为高速公路: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。
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第三节 高速公路勘测与选线设计 四、山岭区选线 自然特征 1、山高谷深,地形复杂,山脉水系分明。 2、石多土薄,地质复杂。
第三节 高速公路勘测与选线设计 四、山岭区选线 自然特征 1、山高谷深,地形复杂,山脉水系分明。 2、石多土薄,地质复杂。 3、水文条件复杂。 4、变化的山区地形和地貌,引起多变的气候。
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四、山岭区选线 (一)沿河(溪)线 沿河(溪)线是指公路沿一条河谷方向布设路线,路线总的走向与河谷走向一致。
适用条件:路线主要控制点在山谷一侧,相对高程不大. 1. 路线布局 一个关键,三个要点 关键:解决好路线与水的关系 河岸选择 要点: 线位高低 桥位选择
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(一)沿河(溪)线 1)河岸选择 (1)地形、地质、水文条件:路线应选在地形平坦,有台地可利用,支沟较少、较小,水文及地质条件良好的一岸。
(2)气候条件:积雪和冰冻地区,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)城镇、工矿及居民点的分布:除国防公路外,一般路线应尽可能选择工矿企业较集中、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。
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(一)沿河(溪)线 2) 线位高低 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不多,路基临水一侧边坡常受洪水威胁的路线. 优点: 地形较好,平面线形顺适;平缓,易争取到较高标准;路基土石方工程也较省,边坡低,易稳定;养护&施工用水、材料运输较方面。 缺点:受洪水威胁,防护工程较多;桥涵多;与农田矛盾大。
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(一)沿河(溪)线 ②高线是指高出设计水位较多,基本不受洪水威胁的路线。 优点:不受洪水侵袭,废方较易处理
缺点:挖方大,弃方多;路线必然随山势曲折弯曲,线形差;跨河线位高,构造物长、大,工程费用高;支挡加固工程多;施工养护用料取水困难。 ★高线弊多利少,一般以低线为主
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(一)沿河(溪)线
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跨支流的桥位选择,一般属于局部方案问题,而跨主河的桥位选择多属于路线布局的问题。常见有以下几种情况:
3)桥位选择 跨支流的桥位选择,一般属于局部方案问题,而跨主河的桥位选择多属于路线布局的问题。常见有以下几种情况: ①在“s”形河段腰部跨河,以争取桥轴线与河流成较大交角。
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(一)沿河(溪)线 ② 在河弯附近选择有利位置跨越。但应注意河弯水流对桥的影响,采取防护措施 。
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(一)沿河(溪)线 ③ 改善桥头线形。在与路线接近平行的顺直河段上跨河,中、小桥可考虑设置斜桥以改善桥头线形;如为大桥,宜把桥头路线作成勺形或布置一段弯引桥。
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(一)沿河(溪)线
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(一)沿河(溪)线 ④ 路线跨支流的桥位,有从支河沟口直跨和绕至支沟上游跨越两种方案。
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2、几种河谷地形条件下的选线 1)开阔河谷 ① 沿河线,坡度均匀平缓,线形好;临河一侧受洪水威胁,防护工程多。
① 沿河线,坡度均匀平缓,线形好;临河一侧受洪水威胁,防护工程多。 ② 傍山线,远离河岸,路基稳定,防护工程少;纵面线形略有起伏,土石方工程稍大。常采用的一种方案 ③ 中穿线,线形标准高,但占田较多一般不宜采用。
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2)河道弯曲、狭窄的河谷 ① 沿河岸自然地形,绕山嘴河湾布线 ② 取直路线,遇河弯则两次跨河或改移河道;遇山咀,采用隧道或深路堑通过。
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3)陡崖峭壁河段 路线通过这种地段通常有绕避和穿过两种方案。 ⑴ 绕避的方法有两种: ①翻上峡谷顶部有利地带通过; ②另找越岭路线。
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(一)沿河(溪)线 ⑵直穿峡谷的路线,可根据河床宽窄、水文状况、岸壁陡缓等不同因素采用以下方法通过: ①与河争路,侵占部分河床。
②硬开石壁。当两岸峭壁逼近,河床很窄,不能容纳并行的河与路时,可硬开石壁通过。
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4)河床纵坡陡峻的河段 利用下游支沟或平缓的山坡展线下降。 5)不良地质地段的布线问题 避强制弱、加强调查、综合防治
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(一)沿河(溪)线 3、沿溪线的路线特征 1、优点: (1)走向明确 (2)线形较好 (3)施工、养护、运营条件好 (4)服务性能好
(5)傍山隐蔽,利于国防 2、缺点: (1)受洪水威胁大 (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大 (6)河谷工程地质情况复杂
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(二)越岭线 概念: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。 选线的控制因素:路线纵坡度。
★1、路线布局 一个关键,三个要点 一个关键:克服高差 垭口选择 三个要点: 过岭标高 展线布局
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(二)越岭线 1)垭口的选择 再考虑稍微偏离路线方向,但接线较顺,且不致过于增长里程的其他垭口。 ⑴垭口位置的选择
垭口的位置 垭口的标高 展线条件 垭口的地质条件 ⑴垭口位置的选择 首先考虑高差较小,而且展线降坡后能与山下控制点直捷的衔接,不需要无效延长路线。 再考虑稍微偏离路线方向,但接线较顺,且不致过于增长里程的其他垭口。
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如图:A、B控制点间有C、D两个垭口,从平面位置看,C垭口在AB直线上,D垭口稍微偏离AB直线方向,但从符合路线基本走向来看,穿D垭口比穿C垭口反而展线短些,而且平面线形较好,因此D垭口比C垭口更有优势。
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(二)越岭线 1)垭口的选择 ⑵.垭口标高选择 ①.一般应选择标高较低的垭口。
垭口的位置 垭口的标高 展线条件 垭口的地质条件 ⑵.垭口标高选择 ①.一般应选择标高较低的垭口。 ②.在高寒地区,特别是积雪、结冰地区,为了走低垭口,即使方向有些偏离,距离有些遥远,也应注意比较。但如积雪、结冰不是很严重,地质条件较好的垭口,即使稍高,也不应轻易放弃。
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(二)越岭线 1)垭口的选择 ⑶.垭口展线条件选择 即使垭口位置略偏高,但垭口两侧山坡利于展线降坡,不要轻易放弃。 垭口的位置 垭口的标高
垭口的地质条件 ⑶.垭口展线条件选择 即使垭口位置略偏高,但垭口两侧山坡利于展线降坡,不要轻易放弃。
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(二)越岭线 1)垭口的选择 ⑷.垭口的地质条件选择
垭口的位置 垭口的标高 展线条件 垭口的地质条件 ⑷.垭口的地质条件选择 对软弱层型、构造型和松软土侵蚀型的垭口,只要注意到岩层产状及水的影响,路线通过一般问题不大。 对断层破碎带型及断层陷落型垭口,一般应尽量避开。
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(二)越岭线
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2)过岭标高的选择 过岭方式: ①浅挖低填;②深挖垭口;③隧道穿越。 决定因素: ① 垭口及两侧地形 ②垭口的地质条件 ③结合施工及国防考虑
垭口挖深9m 垭口挖深20m 垭口挖深13m
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①浅挖低填
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②深挖垭口
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③隧道穿越
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(二)越岭线 3)展线布局 ⑴ 展线步骤 ① 拟定路线大致走向。
① 拟定路线大致走向。 ②试坡布线。试坡的目的是进一步落实初步拟定的路线走法的可能性;发现和加密中间控制点,发现局部比较方案,拟定路线布局。 ③分析落实控制点,决定布局方案。
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(二)越岭线 ⑵ 展线方式 越岭线的展线方式 自然展线 回头展线 螺旋展线 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. 优点是走向符合路线基本方向,行程与升降统一,路线最短。与回头展线相比,线形简单,技术指标一般也较高,路线不重叠,对行车、施工、养护均有利。 缺点是避让艰巨工程或不良地质的自由度不大,只有调整坡度这一途径。
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(二)越岭线 ⑵ 展线方式 越岭线的展线方式 自然展线 回头展线 螺旋展线 ② 回头展线
② 回头展线 当控制点间的高差大,靠自然展线无法取得需要的距离以克服高差,或因地形、地质条件限制,不宜采用自然展线时,路线可利用有利地形设置回头曲线进行展线。 优点是便于利用有利地形,避让不地形地址和地质和难点工程。 缺点是在同一坡面上,上、下线重叠,尤其是靠近回头曲线前后的上、下线相距很近,对于行车、施工、养护均不利。
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回头曲线实例
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(二)越岭线 ⑵ 展线方式 越岭线的展线方式 自然展线 回头展线 螺旋展线 ③螺旋展线
当路线受到限制,需要在某处集中地提高或降低某一高度才能充分利用前后有利地形时,可采用螺旋展线。螺旋展线一般多在山脊利用山包盘旋,以旱桥或隧道跨线;也有的在峡谷内,路线就地迁回,利用建桥跨沟跨线
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(二)越岭线 3、路线特征 有利:(1)布线不受河谷限制,活动余地大 (2)不受洪水威胁&影响 不利: (1)里程较长、线形差、指标低
(2)施工养护运营条件差,服务性差 (3)路线隐蔽性差,不利于国防。
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第三节 高速公路勘测与选线设计 五、丘陵区选线 丘陵区包括微丘区和重丘区
第三节 高速公路勘测与选线设计 五、丘陵区选线 丘陵区包括微丘区和重丘区 与山岭区相比,丘陵区的地貌特点是:山丘连绵、岗坳交错,此起彼伏,山形迂回曲折,岭低脊宽,山坡平缓,丘谷相对高差不大。 丘陵区的地形决定了其路线的特点是:局部方案较多;为了充分适应地形,路线纵断面将会有起伏,路线平面将以曲线为主体。
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五、丘陵区选线 路线布设方式 丘陵区地形可概括为三类地形地带和相应三种布线方式。 (一)平坦地带——走直线
(二)具有较陡横坡的地带——沿匀坡线布线 (三)起伏地带——走直连线和匀坡线之间
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五、丘陵区选线 (一)平坦地带——走直线 在两个已知控制点之间,若地势平坦,应按平原区以方向为主导的原则进行布线。如其间无地物、地质障碍,或应趋就的风景、文物以及居民点等,路线应走直线,其布线方法与平原区相同;如有障碍,或应趋就的地点,则应加设中间控制点,相邻控制点间仍以直线相连,在转折出设置园曲线及缓和曲线。
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五、丘陵区选线 (二)具有较陡横坡的地带——沿匀坡线布线 “匀坡线”是两点之间,顺自然地形,以均匀坡度定的地面点的连线,如右图所示。
在具有较陡横坡的地带,两个已知控制点间,如无地物、地形、地质上的障碍,路线应按均 坡线布线;如有障碍,则在障碍处加 设中间控制点,相连制 点间仍按均 坡线布线。
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五、丘陵区选线 (三)起伏地带——走直连线和匀坡线之间 1、两已定控制点间包括一组起伏时
在两个相邻的梁顶或谷底之间即为一组起伏。在这种地形上布设路线,如沿直线走,路线最短,但起伏很大,为了减缓起伏,势必出现高填深挖,增大工程量;如沿均坡线走,坡度最好,但路线迂绕太长。这种“硬拉直线”或“弯曲求平”的做法,都是不正确的。 如果路线走在直线与均坡线之间,比直线起伏小、比均坡线的距离短,将使路线的技术指标有所提高,工程造价有所降低。因此,对于起伏地带应在直线与均坡线之间寻找最理想的路线方案。
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五、丘陵区选线 2、两已定控制点间有多组起伏时
两已定控制点间有多组起伏时,需要在每个梁顶(或每个谷底)都定出控制点,然后按上述方法处理各组起伏。 已定控制点间包括的起伏组数越多,直连线和均坡线所包围的范围越大,连线的方案也就越多。布线时可分头从两个已定控制点向中间进行,逐步减少包括的起伏组数,直到最后合拢。
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资料1:成都绕城高速公路
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资料1:成都环城高速公路
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资料2:成绵高速规划中的不足 由于历史原因该路段为二级路改为高速公路,且车辆荷载远远超过原设计标准,导致该路段从2001年起出现各种病害;
成绵高速白马—磨家段(k66+500~91+700)为水泥路面,于1996年7月建成通车; 由于历史原因该路段为二级路改为高速公路,且车辆荷载远远超过原设计标准,导致该路段从2001年起出现各种病害; 于是从2001年起每年投入大量资金维修,其中2005~2006投入1500万元,2007年又准备投入2.5亿进行维修改造,在2008年5月才全线通车。
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资料3:绵阳市道路规划 绵阳市地图(2区1市6县) 一些专家的建议
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(1)调整一环路南、东段 为解决南河片区、东街、富乐大桥、剑南路东段交通压力,建议调整—环路南、东段。 该具体线路为:从-环路南山加气站起,沿绵三路进行到啤酒厂处左转到南塔,经桃花岛与绵盐路连接,从万博公学沿现已建成的公路到紫阳村,再沿沟而上到芙蓉村,跨芙蓉溪在博物馆处回到现在的一环路。该路线啤酒厂到桃花岛段以会客厅道路代替,桃花岛到万博公学段以绵盐路代替,万博公学到紫阳村段在现有道路上扩建,新(改)建段为紫阳村到芙蓉村段。 调整后,将极大缓解富乐大桥及东街片区、临园干道交通压力,同时有利于富乐山风景区建设、游仙区生态住宅建设。
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(2)圣水铁路段至普明桥沿河公路扩建为快速通道
具体走向为:起于红岩电站堤坝处,沿涪江河堤前进,下穿汉龙小岛桥、涪江二桥到滨河广场东方红大桥头,该路段按四车道建设。东方红大桥头到三江半岛段,建设堤内堤外各2个车道,堤外车道主要用于观光和水上旅游开发。 三江半岛至安昌桥头采用下穿方式,与长虹大道形成立交。安昌桥到普明桥段全部以河堤为基础,扩建为4车道,普明桥以上段可利用现有乡道,改建为一级公路直到安县新县城,缩短城区到安县的距离,可加快涪城西片区城乡一体化建设步伐。 此快速通道的建设,可缓解长虹大道、临园干道的交通压力,有利于提高河堤抗洪能力,开发沿河,建设生态绿色通道。
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(3)新建磨家至松垭过境公路 该路按一级公路标准建设,沿线按60-80米控制,起于绵盐路松垭镇,经过唐汛大桥与绵三路相交,沿木龙河,经过金广村、凤皇村,在广福村与绵(阳)中(江)公路相交,沿石塘与吴家交界处西进,在磨家高速公路出口处与飞云大道相连。 绵三路到绵盐路之间的道路桥梁已建好。它的建成既解决了三台、盐亭方向车辆去成都绕城问题,可大大缓解绵三路塘汛到南山段、城区一环路南山至洞天段、长虹大道南段交通压力,又对城区南片区发展十分有利,同时还解决涪城区西南片区城乡一体化道路建设问题。
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(4)新建游仙镇至普明过境公路 此路是绵阳城市二环路的一段,按六车道建设,青义绵江路交会处建互通立交,是连接中物院、西南科大、科创园、长虹厂的快速通道,是城区北片区发展的主要道路,可解决国道108线穿城问题、中物院生产与发展问题、梓潼与江油方向绕城过境问题。 另外,可利用红岩电站大坝桥解决石马方向进城问题,有利于发展涪城东岸,条件成熟后向江油延伸,形成第二条绵江通道。
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(5)利用会客厅新建桥梁,修建仙海连接线公路
该路起于飞来石大桥头,下穿洞天公园,经瓦店村与绵中路相交,接机场路,到绵三路相交处与会客厅道路相接,跨三江库区到小枧,经一心村、洪发村、石堰村、李家桥村、沉抗镇,止于绵梓公路化工厂处。 该路段建成后,仙海风景区与城区连接一体,对发展城区、提升会客厅形象十分有利,该路按一、二级专用公路修建,全线按一级公路控制,沿公路两边可规划为生态庭院、绿色观光产业农业区,最终发展形成绿色产业、观光休闲旅游一条线。
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(6)新建绕城高速路南段,解决绵阳与外界连接问题
新建成绵九高速公路,带动绵阳旅游快速发展,缩小平武、北川、江油、安县到绵阳的距离与时间,留住624所为中国制造大飞机服务,提升绵阳科技城声誉。建成绵阳至遂宁铁路,解决绵阳铁路单一问题,使绵阳真正成为川西北交通枢纽。 改建龙门—普明—金峰—石洞—玉皇—关帝—丰谷公路为二级公路,把沿线场镇建成农副产品集散地、农村人口集居地。涪城区城乡一体化建设基础工程基本完成,再将沿线小镇建成农副产品加工地,涪城区城乡一体化建设基本实现。
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资料4:成绵高速复线规划 2008年成绵高速部分路段交通量超过3万/日,交通容量趋于饱和;
预算2015年,新都区段交通量将达61776辆/日,为全线其它段的 倍; 成绵复线全长88.22km,设计车速100km/h,总投资61亿元,将于2011年建成通车。 磨家镇为起点,经德阳罗江县金山镇、安县清泉镇、宝林镇、罗江调元镇、安县永河镇、再到绵竹、什邡、彭洲、成都。
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第四节 现代化测设技术(自学) 1、全站仪 2、全球卫星定位系统(GPS) 3、摄影测量新技术 4、计算机辅助设计(CAD)
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思考题 1.简要回答高速公路规划的基本原则。 2.高速公路规划的内容和方法有哪些? 3.简要回答可行性论证的目的和意义。
4.高速公路勘测设计工作的内容有哪些? 5.高速公路选线设计的重要意义是什么?
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