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1、授课时间2009年4月20日1,2节授课方式课堂授课授课学时No.212学时授课题目第21讲:山岭区选线(I)目的与要求:1. 了解山岭区的自然特征2了解山岭区布线的基本方法3掌握沿溪线布设要点重点与难点:重 点:1沿溪线布设要点 难 点:1沿溪线布设中线位高低及桥位选择授课内容摘要:第6章 选 线 6.4 山岭区选线(I) 自然特征及路线特征;沿溪(河)线路线特点;布线要点;河谷断面路线的布设。 参考文献:1公路工程技术标准JTG B01-20032公路路线设计规范JTG D20-2006 3道路勘测设计. 张雨化主编,人民交通出版社出版教 具课 件PPT课件习 题作 业作业: 思考题2课后
2、小结:第21讲:2学时6.4 山岭区选线6.4.1 自然特征及路线特征 山岭区地形包括山岭、突起的山脊、凹陷山谷、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. 地形条件山高谷深,地形复杂。由于山区高差大,加之陡峻的山坡和曲折幽深的河谷,形成了错综复杂的地形,这就使得道路路线的线形差,工程难度大。 2. 地质条件岩石多、土层薄、地质复杂。由于山区的地质层理和地壳性质在短距离内变化很大,岩层的产状和地质构造复杂,不良地质现象(如;岩堆、滑坡、崩塌、碎落、泥石流等)较多。 3. 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,
3、冲刷和破坏力很大。 4. 气候条件山区气候多变,气温一般较低、冬季多冰雪(海拔较高的山区),一年四季和昼夜温差很大,山高雾大,空气较稀薄,气压较低。路线的走向只有两种:顺山沿水方向:可分为沿溪(河)线、山腰线和山脊线。横越山岭方向:越岭线。6.4.2 沿溪(河)线 1路线特点沿溪(河)线是指道路沿河谷方向布设的路线。如图6.4.1所示。图6.4.1 沿溪线沿溪线的有利条件是路线走向明确,河床纵坡较小,平面受纵面线形的约束较小容易争取较好的线形;沿溪线傍山临河,砂、石材料丰富,用水便利,为施工和养护提供了有利条件;山区的溪岸两侧多是居民密集的地方,沿溪线能更好地为沿线居民点服务,充分发挥道路的作
4、用。沿溪线的不利条件是路线临水较近,受洪水威胁较大;峡谷河段,路线线位摆动的余地很小,难以避让不良地质地段;在路线通过陡岩河段时,工程艰巨、工程量集中、工作面狭窄,给道路测设和施工带来很大困难;沿溪线线位低,往往要跨 过较多的支沟,桥涵及防护工程较多;河谷两岸台地往往是较好的耕作地,筑路占地与农田及其水利设施的矛盾较为突出;河谷工程地质情况复杂,河谷的两岸通常处于路基病害如滑坡、岩堆、坍塌、泥石流的下部,路线通过时,容易破坏山体平衡,给道路的设计、施工、养护、运营带来困难。 2布线要点 (1)河岸的选择 沿溪线两岸情况不尽相同,往往优、缺点并存,选择时应深入调查、全面权衡、综合比较确定。主要应
5、考虑以下几方面因素: 地形、地质、水文条件路线应优先选择台地较宽、支沟较少、地质水文条件较好的一岸。 气候条件主要是在积雪冰冻地区,阳坡和阴坡、迎风面和背风面的气候条件差异很大,在不影响路线总体布局的前提下,一般走阳坡面和迎风面比较有利,可以减少积雪和流冰对道路行车的影响。 城镇、工矿和居民点的分布除高等级道路和国防公路以外,一般路线应选在工矿企业较集中、村镇较多、人口较为密集的一岸,以促进山区的经济发展和方便居民出行。其它因素,例如为革命史迹、历史文物、风景区等的联系创造便利条件。图6.4.2 跨河换岸比较线具备上述有利条件的一岸即为选线时应走的河岸,但这些有利条件可能不在一岸,而是交替出现
6、在两岸,此时就需要深入调查,进行技术论证和经济比较,最终确定一条合理的方案。 (2)线位的高度 线位高度是路线纵面线形布局的问题。路线沿岸走多高?首先考虑洪水的威胁。不管是高线位还是低线位,均应在设计洪水位以上的一定安全高度。低线位:是指高出设计洪水位不多,路基一侧临水很近的布线方案。低线位主要优点是:一般情况有较宽的台地可以利用;地形较好,平面线形较顺适,纵面不需要较大的填挖,容易达到较高的指标;路线低,填方边坡低,边坡较稳定,路线活动的余地较大,跨河时利用有利条件和避让不利条件较容易;养护和施工用水、材料运输均较方便。 低线位主要缺点是:线位低,受洪水威胁大,防护工程较多;低线位多在沟口附
7、近跨越支沟,桥涵较多;路线与农田矛盾较大,处理废方较为困难。高线位:指路线高出洪水位较多,完全不受洪水威胁的布线方案。高线位的主要优点是:不受洪水影响,防护工程较少;废方易于处理,当采用台口路基时,路基比较稳定。 高线位的主要缺点是:路基挖方往往较大、废方多;由于线位高,路线势必随着山形走势绕行,平面线形指标低;跨河时线位高,构造物长大,工程费用高;支挡、加固工程较多;施工、养护用料取水较困难。 (3)桥位的选择 沿溪线跨越河流分为跨主河与跨支沟两种情况,跨支流时的桥位选择,一般属于局部方案问题;而跨越主河道时的桥位选择多属于路线布局问题。 利用河曲河段跨河应注意防止河曲地段水流对桥台的冲刷,
8、采取必要的防护措施。利用“S”形河段跨河,将跨河位置选在“S”形河段的腰部,使桥头线形得以显著改善。 改善桥头线形。路线跨越河流,若没有河曲或“S”形河段可利用时,由于沿溪线与河谷走向平行,在跨主河时往往形成“之”字形路线,桥头平曲线半径较小,线形差。对于中、小桥可用适当斜交的方法改善桥头线形,如图6.4.5(a)所示。对于大桥不宜斜交时,可对桥头路线适当处理,形成杓形桥头线。如图6.4.5(b)所示,可改善桥头线形,争取较大半径。 3. 河谷断面路线的布设图6.4.6 开阔河谷路线布设(1)开阔河谷开阔河谷岸坡平缓,一般在坡、岸之间有较宽的台地,且布有农田。路线可分三种走法:沿河线、如图6.
9、4.6中的实线方案。路线坡度均匀平缓,并对保村护田有利。但一般路线较长,路基受洪水威胁较大,防护工程大。 傍山线,如图6.4.6中点画线方案。占田少,路基远离河岸,故较稳定且无防护工程。但纵面线形略有起伏,土石方工程稍大。是常采用的一种方案。 图6.4.7 狭窄河谷布线方案中穿线,如图6.4.6中的虚线方案。线形好,路线短,标准较高。但占田较多,路基稳定性差,施工时需换土,一般不宜采用。(2)狭窄河谷这种河谷断面常称为U型河谷,河的两岸多不对称,凸岸陡,而凹岸相对较缓,时而有突出的山嘴,间或出现迂回的深切河曲。沿河岸自然地形,绕山嘴、沿河弯布线。图6.4.8 绕避陡崖峭壁的方案按直线布线。为了
10、布线的需要,有时可能需要填河弯,但此时应注意路基的防护与加固,同时不要过多地堵塞河道,而使水位抬高;有时需要挖山嘴,但要注意不要将大量废方置于河中。如图6.4.7所示。(3)陡崖峭壁河谷 绕避:当岩壁陡峻又很长,路线无法直穿时,只能采取绕避。绕避方案有绕走对岸、绕走岩顶和另找越岭垭口三种方案,如图6.4.8所示。直穿陡崖峭壁:路线的平、纵面均受到岸边山崖的形状和洪水水位的限制,活动余地不是很大,低线位布线时较多采用。根据河床宽窄、水文条件、岩壁陡缓情况,可有如下方式穿过:A.与水争路、侵河筑堤。当河床较窄、水流不深(一般岩前水深不超过2m),水流不急,洪枯水位变化幅度不大,河床主流方向偏向对岸
11、时,可考虑压低路线,侵河筑堤。当河床较窄不宜压缩时,路基填石防护所占用的泄水面积应从对岸河槽开挖中补偿。B.硬开石壁等特殊措施通过。当岩陡壁高、河床较窄时,可根据地质条件、施工技术力量,通过技术经济比较考虑可考虑在石壁上开挖出路基形成半山洞,或采用隧道、半山桥及悬出路台等措施通过,如图6.4.9所示。图6.4.10为某公路半山洞示图6.4. 9 特殊措施通过陡崖地段布线图半山洞 隧道 悬出路台 半山桥意图。 4. 急流及跌水河段 河床纵坡陡峻时,河床纵断面在短距离内突然下落几米至几十米,形成急流、跌水,这时的河床纵坡远远陡于路线纵坡的允许值,为了尽快降低线位,避开陡峻的山腰线,布线时应利用平缓的山坡地形和支谷展线来降低线位,如图6.4.11所示。选线时,要注意放线,以纵坡为主安排路线。这类河段多出现在山区河流的上游,是沿溪线越岭线的过渡段。5. 不良地质地段的路线布设沿河两岸的滑坡、崩塌、岩堆、泥石流等是较为常见地质病害。路线通过这些地带时、应遵循:避强制弱加强调查、综合防治的原则。思考题:1 沿溪线有哪些优缺点?2 用100字描述沿溪线的展线要点。