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道路勘测设计（第五章选线）长安大学内容提要公路选线的原则、方法和步骤路线方案的拟定、比选因素和选择方法平原区选线山岭区选线丘陵区选线各种特殊地区和不良地质地区的选线3S技术在道路选线中的应用。第一节概述选线：在规划道路的起终点之间选定一条技术上可行，经济上合理，与环境协调，满足使用要求的道路中心线的工作。一、选线的重要性及对设计人员的要求1、选线是公路建设的基础工作2、选线工作的好坏直接影响公路的安全、质量、投资，这种影响在公路建成后不可改变3、选线是创造性劳动，具有科学性和艺术性，强调总体性，设计人员应有全局观念二、选线的工作内容与特点•工作内容1、方案选择：确定大的控制点，解决基本走向，选定“走廊带”（宽带）2、路线布局：进一步加密控制点，解决局部性路线方案，细化“走廊带”（窄带）上述两项工作在工程可行性研究阶段解决3、具体定线：结合自然条件、工程、运营条件和经济，把中线落实到实地•特点1、范围从大到小2、深度由粗到细3、由轮廓到具体三、选线的一般原则1.选线应重视多方案、多目标比选2.合理利用地形，正确运用技术标准，保证线形均衡处理好固本简末、强干弱支的关系3.注意与农田基本建设相配合少占农田，尽量不占高产田。4.注意与其他交通方式相配合5.注意保护文物、古迹等6.重视对地质和水文地质的勘测调查7.重视环境保护8.山区高速公路、一级公路要考虑上下行分离布线（1）整体式断面自然条件较为良好的地区，整体式路基是首选方案。优势：工程集中，利于施工组织管理，节省占地，便于沿线设施布置和高速公路的运营养护。缺点：山区地形困难的路段，整体式路幅较宽，对环境破坏大，不可避免出现高填深挖，工程量大幅增大。（2）分离式断面同一平面布线条件下的分离式断面指左右路幅采用同一中线，但左右幅不在同一高度上（纵断面设计高程不同）不同平面布线条件下的分离式断面不同走廊9.国防公路避免把路线方案直接引向城镇方法：分阶段、分步骤由粗到细反复比选步骤：1.路线方案选择2.路线布局（路线带选择）3.具体定线根据标准和路线方案，进行平、纵、横设计，定出中线三、选线的方法和步骤收集小比例尺地形图（1：1万~1：10万），区域的自然、经济、交通、发展规划等大范围找出各种可能方案方案比选，选定3~5个有价值的方案现场踏勘，比选确定最佳方案收集路线方案走廊内的较大比例地形图（通常为1：2000），没有时需要先测设走廊内的地形图选定局部控制点通过比选确定路线带一、我国公路设计理念的发展回顾•第一阶段(二十世纪五十年代到七十年代)我国正处于建国后全面恢复性阶段，百废待兴。国民经济基础十分薄弱，国家对公路交通的基础性和先导性作用认识不足，导致投资严重不足，公路建设资金匮乏公路建设的任务是以通为主，公路建造技术和工艺水平相对落后。制约公路设计方案的首要因素是建设投资。形成了“设计的公路应该是经济的”公路设计理念。第二节选线新理念与总体设计这一阶段，建设方案较多集中于如何最大限度地降低工程造价这个问题上，造价是选择技术标准、确定路线方案及工程方案的决定性因素。•第二个阶段(改革开放后至九十年代中期)这个时期我国处于全面建设阶段。经济开始步入持续、快速、健康发展的轨道，综合实力日趋强盛，公路基础设施建设发生历史性转变，主要表现在：①公路建设得到中央和地方各级政府的重视，公路建设的重要性逐步为全社会所认识；②在统一规划的基础上，开始有计划的全国公路基础设施建设，明确了全国干线公路网布局；③公路建设在扩大总规模的同时，重点加强了质量，高等级公路迅速发展，公路基础设施的总体技术水平得到提高；④公路建设资金来源趋于多元化，提高养路费征收标准、开征车辆购置附加费、允许高等级公路收费还贷等政策的出台，保证了公路建设资金的来源。这一时期，公路建设由以前的“以通为主”向“提高公路的快速性”转变，主要任务是提高公路等级、质量和通行能力，高速公路开始建设，以满足国民经济对公路交通的需求。公路设计的理念是“快速、安全、经济、舒适”。具体表现在追求高标准，强调线形的舒展平顺，平纵组合协调合理，同时达到行车舒适，视觉良好的效果。这个时期的公路建设主要强调使用公路者的利益，设计者仍然没有摆脱计划经济时期的以经济为主的思维模式，具体表现是较少考虑公路建设对自然环境的影响及环境保护问题，这样公路建设对生态环境的不利影响便逐渐凸现出来，高填、深挖常常诱发地质病害，被破坏的原有植被与水系又进一步造成水土流失的恶性循环。•第三阶段(二十世纪九十年代中期至今)国家采取了扩大内需的积极的财政政策，给公路建设带来前所未有的发展机遇，加之交通增长对公路建设的强烈要求，修建高速公路成了公路建设的主旋律。这个时期技术标准与工程造价之间矛盾已不突出，公路设计理念强调“安全、快速、环保、美观”。在2004年全国公路勘测设计会议上，冯正霖副部长针对目前公路设计存在的问题，根据树立和落实科学发展观的要求提出了“六个坚持，六个树立”的设计新理念，标志着我国公路设计理念有了一次质的飞跃。这些新理念是：①坚持以人为本，树立安全至上的理念；②坚持人与自然相和谐，树立尊重自然、保护环境的理念；③坚持可持续发展，树立节约资源的理念；④坚持质量第一，树立让公众满意的理念；⑤坚持合理选用技术指标，树立设计创作的理念；⑥坚持系统论的思想，树立全寿命周期成本的理念。二、国外公路设计理念•重视公路设计的安全性法规、政策约束、驾驶员安全教育，增强人们的安全意识；AASHTO为此多次制定并修改了公路几何设计标准来确保公路设计的安全性；安全策略研究；道路安全研究是F－sharp计划中的主要内容。交互式公路安全设计模型(InteractiveHighwaySafetyDesignModel，简称IHSDM)；•平衡、协调处理快速、安全、环保和美观的要求，灵活运用技术标准公路设计灵活性（FlexibilityinHighwayDesign）ContextSensitiveDesign（背景敏感性设计）提出公路设计灵活性理念，该理念并不是让设计者试图去创造一个新的标准，而是强调对现有设计标准中的灵活性运用，并鼓励设计者（设计小组）在处理具体项目时，创造性的采用标准和规范，提出创造性的解决方案，通过灵活设计寻求达到更符合公路沿线可持续发展的需要和利益目标。同时，强调各个专业之间的协调合作及公众参与也是成功解决方案不可缺少的有机组成部分。•重视环境保护美国从上个世纪三、四十年代就意识到了保护生态平衡的重要性，并开始在公路边坡进行草皮种植试验五十年代后，开始制订法律要求新建公路必须进行环境保护和绿化1969年建立了“国家环境政策法案”（NEPA），对公路建设中的规划、设计、施工与营运各阶段的环保要求都做了明确规定目前，在公路网规划初期就同步开展传略性的环境影响评价，再通过项目环境影响评价、环境恢复与治理，形成了一整套的公路环境保护和综合治理模式。•重视公众在规划、设计中参与的作用让相关者提出意见和要求，可加强居民对项目的认同感和拥护感，减少公众对项目的抵触通过不断的沟通，可以改善公路设计，提高环境影响评价与决策的水平勘察设计是工程建设的灵魂，更新建设理念的前提和核心是要更新设计理念。作为公路设计人员如果不彻底转变设计理念，进而转变设计方法和习惯，将难以承担公路可持续发展的历史重任，使公路建设重走低水平、低标准、低质量的老路。因此更新设计理念已成当务之急。三、新理念的内涵1.以人为本，安全至上设计中如何做到“以人为本，安全至上”（1）驾驶员的角度考虑让驾驶员舒心（指标的确定尽量的和驾驶员的期望值相一致，降低驾驶员的工作强度）让驾驶员放心（设计的线形应连续和具有足够的行车视距和清楚明了的交通标志标线）让驾驶员安心（在线形指标比较低的路段，应设置避险车道，防护墙或护栏，使驾驶员有一定的安全感和心里上的安慰）白阿铁路至阿尔山说明:1处为增设避险车道处。2划黄辅助线处为路面断面线形改善段（即增设外超高）3处为增设警示标志牌处。4划蓝辅助线处为设路边诱导标志处。内蒙古S203线段线路图某省公路线形实例（2）非机动车、行人的角度考虑提高对行人和自行车现存问题及他们的需求的认识；提高设计水平，如何用最好的设计和设施来满足行人和自行车人群的要求；提供相应的政策，法规来为行人和自行车人群的利益服务。方便和自然是人类的本能和本性，设计中如何满足？充分倾听需求（包括不同层次的需求）；重视后期使用评价；注意观察。（3）旅客和公路沿线的公众角度与环境协调，美观修建公路应重视公路沿线的人民群众的利益，应方便他们的出入出行。在公路的规划和设计阶段应是公众参与进来，提出他们的意见和建议，和设计者、投资者共同协商，最终得出一个相容性的方案。公路设计应针对沿线地区的特点，设计不同内容，风格各异、反映不同地区文化特点的路线景观，以缓解旅客在旅途中的枯燥和乏味情绪。2.灵活运用技术指标灵活运用技术指标是要设计人员充分发挥创作精神，进行灵活设计。灵活运用技术指标并不是去创造一个新的指标来指导公路建设，它只是对现有的规范指标的灵活运用。克服所谓“设计就是规范（或标准）加计算和绘图”的倾向。Engineersareproblemsolvers,peoplewhosearchforquicker,better,lessexpensivewaystousetheforcesandmaterialsofnaturetomeettoughchallenges.Creativity,ingenuity,andinventivenesstogetherwithsoundpreparationareprerequisitesforengineers.这就是合格的工程师必备的素质3.尊重自然、保护环境使工程建设顺应自然、融入自然；要把工程防护与生态防护结合起来，把设计作为改善环境的促进因素。摒弃先破坏、后恢复的陋习。4.可持续发展，树立节约资源理念5.全寿命周期6.公众满意一、路线方案的拟定路线方案：是根据指定的路线总方向和道路的功能，考虑社会、经济因素和复杂的自然条件等拟定的路线走向。目的是合理地解决设计道路的起迄点和走向。据点：公路网规划所规定的或上级部门所指定的一条路线的起终点和中间必经重要城镇或地点。走向：一系列据点的连线。两个据点之间常有若干可供选择的不同走向。第二节路线方案选择1.道路的功能（意义和作用）--主要因素高速、一级公路除必须经过的控制点外，不宜过多靠近城镇，路线宜顺直短捷，区域性公路尽量靠近或经过经济控制点。2.政治经济控制点—重要因素主要的政治经济控制点，必须考虑通过，困难时，与支线连接方案比较。3.沿线自然条件的影响—直接影响（但影响程度随等级变化）4.主要技术标准和施工条件的影响—一定程度影响5.与景点、文物、名胜等的联系二、影响路线方案的因素1.收集有关资料2.确定初步方案（1）利用地形图确定（常规方法）（2）利用航测像片确定。（3）利用飞机确定3.野外实地调查（也称踏勘或视察）（1）调查准备（2）调查内容4.编写工程可行性研究报告。三.路线方案选择的方法和步骤一、平原区路线的特点1.地形特点①地面坡度平缓，相对高差较小（地面横坡，相对高差30m）。路线纵坡不受限制。第三节平原地区选线②一般多为耕地，地物障碍多。除泥沼、淤泥、河谷漫滩、草原、戈壁、沙漠等外多为耕地，良田多，土地贵；居民点较密，各种建筑物分布广。③沟渠密布，河网池塘多平原地区分布有大量灌溉沟渠，天然河道、湖泊、池塘、河汊多。④地下水位较高，取土困难，缺乏筑路材料2.路线特点①线形好，标准高。②路线短捷、顺直。地形对路线的限制不大，主要是地物障碍的限制。③前期工程为后期所利用。线形顺直3.平原区路线布局原则（选线原则）平原微丘区的路线不受高程障碍的限制，主要矛盾在路线平面一方，只要注意绕避平面障碍，按短直方向选线，即可得到合理的线路位置。原则：以方向为主导，正确安排平面线形，合理解决避让、穿越、趋近等问题，纵坡一般不受限制。4.平原区路线布设方法分析路线总方向范围内的城镇、工厂、