公路的路线选择和优化的方法及依据

时间:2022-10-06 04:56:22

公路的路线选择和优化的方法及依据

摘要:公路选线是根据路线的基本走向和技术标准的要求,结合当地的地形、地质、地物及其他沿线条件和施工条件等,选定一条技术可行、经济上合理、又能符合使用要求的公路中心的工作。

关键词:公路选线;施工条件;经济;合理;工程投资;利益

中图分类号: TU723 文献标识码: A

一、公路的路线选择

选线是公路线性设计的重要环节,选线的质量直接关系到整条公路的质量、工程造价及公路今后使用的适用性、安全性、可靠性和寿命。另外,在两点之间,可能的线路很多,地面因素又复杂多变,加之线路本身平、纵、横三方面的相互影响和制约及线路位置对公路构造物和其他公路设施影响等因素,使得选线工作变得十分复杂,因此,选线是一项具有很强的技术性、综合性和政策性的工作。

选线原则

路线的基本走向必须与公路的主客观条件相适应

限制和影响公路基本走向的条件很多,但归纳起来有主客观条件两类,主观条件是指设计任务书(或其他文件)规定的路线总方向、等级及其在公路网中的地位和作用。客观条件是指公路所经地区原有交通的布局(如铁路、公路、航道、航空、管道),城镇、工矿企业、资源的状况,土地开发利用和规划的情况及地形、地质、水文、气温等自然条件。上述主观条件是公路选线的基本依据,而客观条件是公路选线必须考虑的因素。选线人员要从各种可能方案中选择出一条最优的路线方案,就要充分考虑上述条件对公路的影响,使之相适应。

正确掌握和运用技术标准

在工程数量增加不大时候,应尽量采用较高的技术标准。不要轻易采用较小指标或极限指标也不应不顾工程数量增加,片面追求高指标。路线布设,应在保证行车安全、舒适、快速的前提下,做到工程数量小、造价低,运营费用少,效益好,有利于施工和养护。

注意与农业配合

选线时候要处理好公路与农业的关系,注意与农业基本建设的配合,做到少占农田,并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林区(如果园、橡胶、茶林)等。注意与修路造田、农田水利灌溉、土地规划等相结合。

选线应该注重水文、地质问题

不良地质和地貌对公路的稳定影响极大,选线时候应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查,弄清它们对公路的影响。

重视环境保护工作

加强环保工作,重视生态平衡,为人类创造良好的生活环境,是我国的基本国策。在选线时候应综合考虑有公路修建、汽车交通运行所引起的环境保护问题。主要应注意以下几点:

通过名胜、风景、古迹地区的公路,应注意保护原有自然状态,并注意与周围环境、景观相协调,严禁损坏重要历史文物遗址;

路线对自然景观与资源可能产生的影响

占地、拆迁房屋对环境带来的影响;

路线布局对城镇布局、行政地区、农业耕作区、水里排灌体系等现有设施造成分割而引起的影响;

噪音以及对大气、水源、农田污染所造成的影响;

充分考虑对破坏自然景观、资源和污染环境的防治措施及其实施的可能性

选线应综合考虑路与桥的关系

在选线中,个别特殊大桥桥位,一般作为路线总方向的控制点;大中桥位原则上应该服从路线的总方向,一般作为路线走向的主要控制点,小桥涵位置应服从线路走向。

二、公路路线的优化

选线应在广泛搜集与路线方案有关的规划、计划、统计资料、相关部门的各种地形图、地质气象等资料的基础上,深入调查、勘察,并运用遥感、航测、GPS、数字技术等新技术,确保其勘查工作的广度、深度和质量,以免遗漏有价值的比较方案。

公路选线一般按全面布局,逐段安排和具体定线三个步骤进行:

(一)全面布局

这是在路线总方向(起、讫点和中间必须经过的城镇或地点)确定后,从大面积着手又面到带进行总体布置的过程,此项工作宜在1:10000~1:50000地形图上进行路线布局,选定出可能的路线方案,然后进行踏勘与资料收集,根据需要与可能结合具体条件,通过比较落实必须通过的主要控制点,放弃那些避让的控制点,逐步缩小路线活动范围,进而定出大体的路线布局,为下一步定线工作奠定基础。

(二)逐段安排

在总体路线方案既定的基础上,以相邻主要控制点间划分段落,根据公路标准,结合期间具体地形通过试坡展现方法逐段加密细部控制点,进一步明确路线走法,这样就构成了路线的雏形。这一步工作的关键在于探索与落实路线方案,为实施具体定线提供可能的路径,这一步工作如做的仔细,研究的周到,就可以减少以后的不必要的改线与返工。

具体定线

有了上述路线轮廓即可进行具体定线,根据地形平易与复杂程度不同,可分

别采取现场直接插点定线或放坡定点的方法,插入一系列的控制点,然后从这些点位中穿出通过多数点(特别是那些控制较严的点位)的直线段,延伸相邻直线段的交点,即为路线的转角点。随后拟定出曲线半径,至此定线工作基本完成。做好上述工作的关键在于摸清地形情况,全面考虑前后线形衔接与平、纵、横综合关系,恰当地运用合适的技术指标,以期使整个线形得以连贯协调。

三、路线优化的依据(路线方案比较)

方案比较是选线中确定路线总体布局的有效方法,在可能布局的多种方案中,通过方案比较决定取舍,选择出技术合理、费用经济、切实可行的最优方案。路线方案的取舍是路线设计中的重要问题。方案是否合理不仅直接关系到公路本身的工程投资和运输效率,更重要的是影响到路线在公路网中的作用,直接关系到是否满足国家政治、经济及国防的要求和长远利益。

(一)原则性的方案比较

从形式看,方案比较分为质和量的比较。对于原则性的方案比较,主要是质的比较,多采用综合评价的方法,这种方法不是通过详细计算经济和技术指标进行比较,而是综合各方面因素进行评比。主要综合因素有:

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,以及战备、支农、综合利用等重要方针的贯彻和体现程度。

2.路线在铁路、公路、航道等网系中的作用,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、地震等自然条件对公路的影响,要求的公路等级与实际可能达到的技术标准及其对公路使用任务、性质的影响;路线长度、筑路材料来源、施工条件以及工程量、三材(钢材、木材、水泥)用量、造价、工期、劳动力等情况及其对运营、施工、养护的影响,以及施工期限长短等。

4.工程费用和技术标准情况

5.其他如与沿线历史文物、革命史迹、旅游风景区的联系。

(二)详细的方案比较

详细的方案比较是在原则性方案比较之后进行的量的比较,它包括技术和经济指标的详细计算。一般多用于做局部方案的分析比较。

1.技术指标的比选

(1)路线长度及延长系数

路线延长系数=路线方案实际长度/路线方案起终点间的直线距离

有时在初步比较时,可知路线计算方案各大控制点检直线距离之和,可不计算路线方案实际长度。这时计算的系数叫路线技术延长系数。其值一般为1.05~1.2之间,视地形条件而异。

(2)转角数

包括全线的转角数和每公里的转角数

(3)最小曲线半径数

回头曲线数

与即有公路和铁路的交叉数目(包括平面交叉和立体交叉)

限制车速的路段长度(指居住区、小半径转弯处、交叉点、陡坡路段等)

2.经济指标的比选

(1)土石方工程数量

(2)桥涵隧工程数量

(3)挡土墙工程数量

(4)征购土地数量级费用

(5)拆迁建筑物及管线设施的数量

(6)主要材料的数量

(7)主要机械、劳动力数量

(8)工程总造价

(9)投资成本——效益比

(10)投资内利润率

(11)投资回收期

参考文献:

[1]黄诗福主编 《论真空吸水新工艺在道路施工上的应用》科技咨询导报,2007.7.

[2]韦营.主编 《道路施工新技术的应用》 科技信息,2007.

[3]金仲秋主编,《公路设计技术》,北京:人民交通出版社,2007

[4]朱永明主编,《公路勘测设计》,北京:人民交通出版社,1997

[5]于书翰主编,《道路工程》,武汉:武汉工业大学出版社,2000

[6]金仲秋、夏连学主编, 《公路设计》北京:人民交通出版社,2003

[7]俞高明、金仲秋主编, 《公路工程》北京:人民交通出版社,2005

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