高速公路选线定线.docx
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高速公路选线定线
第八章高速公路选线、定线
第一节概述
定义：
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。
一、自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
（1）平原，地形平坦，无明显起伏，地面自然坡度一般在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，设线一般不受地形限制。
（3）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
（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，路线平、纵面大部分受地形限制。
（2）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、道路选线的一般原则
1．多方案选择：
2．工程造价与营运、管理、养护费用综合考虑：
3．处理好选线与农业的关系：
4．路线与周围环境、景观相协调：
5．工程地质和水文地质的影响：
6．选线应重视环境保护：
三、选线的步骤和方法
1．路线总体布局：
路线方案选择
路线方案选择主要是解决起、终点间路线基本走向问题。
（小比例尺1：
2.5～1：
10万地形图）
2．路线带选择
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。
（地形图1：
1000～1：
5000比例尺）
3．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。
第二节路线方案选择
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体现。
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．其他如与沿线旅游景点、历史文物、风景名胜的联系等。
二、评价路线方案的主要技术、经济指标：
（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、路线方案选择的方法和步骤
1．搜集与路线方案有关的规划、计划、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．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．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．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。
第三节平原地区选线
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、河又多等特点；
✓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
（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，兼作保村保田之用。
（二）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、工矿区及较密集的居民点。
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。
（三）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。
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，保证路基的确定。
（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：
保留原路。
（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
山岭区特征：
地形方面：
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。
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
气候方面：
山区暴雨多，山洪急，溪流水位变化幅度大。
一、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。
（一）路线布局
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。
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。
2、路线高度
✓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。
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）。
高线：
高线是指高出设计水位较多，基本不受洪水威胁的路线（山腰线）。
低线的特点：
Ø路基土石方工程也较省，边坡低，易稳定；
Ø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；
Ø便于在沟口直跨支流；
Ø最大缺点是受洪水威胁，防护工程较多。
高线的优点：
Ø不受洪水侵袭，废方较易处理。
高线的缺点：
Ø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；
Ø遇缺口时，常需设置较高的挡土墙或其他构造物；
Ø如避让不良地质和路线跨河，都较低线困难。
综合评价：
Ø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
Ø
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。
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、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，则两次跨河或改移河道；
遇山咀，采用隧道或深路堑通过。
3、陡崖峭壁河段
绕避的方法：
越岭线方案
穿峡谷的路线：
1）与河争路，侵占部分河床。
2）硬开石壁。
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。
二、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。
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，则路线长度为：
越岭线布局主要应解决的问题是：
垭口选择，过岭标高选择和垭口两侧路线展线的拟定。
（一）垭口选择
1．垭口位置选择：
基本符合路线走向
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：
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
（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。
（三）垭口两侧路线的展线
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。
展线系数：
路线长度与直线距离之比。
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°。
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。
（2）地质、水文地质良好的平缓山坡。
（3）地形开阔，横坡较缓的山沟或山坳。
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、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。
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。
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；
4）展线示例
（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：
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。
第五节定线方法
定义：
定线是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，确定井通常实地定出道路中线的确切位置的过程。
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。
一、纸上定线
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。
越岭线纸上定线的方法：
（一）定导向线
1．确定路线方案。
2．绘均坡线。
等高线间平距：
a=h/i平均
3．定导向线。
4.平面试线：
穿直线：
按照“照顾多数，保证重点”的原则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）。
敷设曲线：
按路中线计划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。
二、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
2．解析法
（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。
（四）、坐标法
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）。
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