6第四章-高速公路總體設(shè)計與選線上課講義

DesignofExpresswayandInterchange西華大學交通與汽車工程學院交通工程教研室第四章高速公路總體設(shè)計與選線1西華大學交通與汽車工程學院交通工程教研室主要內(nèi)容第一節(jié)高速公路總體設(shè)計第二節(jié)高速公路勘測第三節(jié)高速公路選線第四節(jié)高速公路放線第一節(jié)高速公路總體設(shè)計高速公路在路網(wǎng)中的作用及其對通過地帶的交通、經(jīng)濟、土地開發(fā)、生態(tài)環(huán)境等具有較其他公路更大的影響，且高速公路的設(shè)施完善、投資較大、技術(shù)復雜、影響面廣，一旦建成很難改變，因此，高速公路應(yīng)綜合考慮各種因素做好總體設(shè)計。(一)、為什么要對高速公路進行總體設(shè)計明確路線在路網(wǎng)中的位置和功能，注意好路線與其他交通方式的銜接關(guān)系科學確定技術(shù)標準，合理運用技術(shù)指標，注意地區(qū)差異注意路線走廊與自然生態(tài)環(huán)境的關(guān)系做好與綜合運輸體系、農(nóng)田與水利建設(shè)、城市規(guī)劃等的協(xié)調(diào)與配合總體協(xié)調(diào)公路工程各專業(yè)間、相鄰行業(yè)間和社會公眾間的關(guān)系路線方案必選應(yīng)運用全壽命周期成本分析方法進行論證。(二)、總體設(shè)計應(yīng)考慮的因素路線起、終點應(yīng)符合路網(wǎng)規(guī)劃要求根據(jù)公路功能、設(shè)計交通量、沿線地形與自然條件等，論證并確定公路等級、設(shè)計速度和設(shè)計路段應(yīng)根據(jù)設(shè)計交通量論證并確定車道數(shù)一般情況下宜采用整體式路基公路建設(shè)工程應(yīng)與自然相融查明沿線水文地質(zhì)狀況，論證對策方案(四)、總體設(shè)計要點確定各控制點的連接位置、連接方式確定收費方式、收費位置及被交叉公路的交叉形式綜合擬定互通式立交、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)等重要設(shè)施的位置、規(guī)模和間距確定交通工程及沿線設(shè)施的建設(shè)規(guī)模與技術(shù)標準分期修建的工程，要在總體設(shè)計基礎(chǔ)上制定好分期修建方案第二節(jié)高速公路的勘測勘測工作是公路設(shè)計的前期工作，是公路建設(shè)的一個重要環(huán)節(jié)。高速公路的勘測設(shè)計工作，一般應(yīng)采用兩階段設(shè)計，即根據(jù)上級批準的計劃任務(wù)書要求，先進行初步測量、編制初步設(shè)計后，再根據(jù)批準的初步設(shè)計，組織詳細測量，據(jù)以編制施工圖。高速公路路線勘測必須根據(jù)批準的計劃任務(wù)書的要求、按《公路勘測規(guī)范》規(guī)定分階段進行相應(yīng)的勘測工作。(一)初測初測的目的是根據(jù)批準的計劃任務(wù)書和可行性研究報告中確定的修建原則和路線基本走向，通過實地對各有價值的路線具體方案的勘測，從中選定采用的路線方案，收集必要的經(jīng)濟和勘測資料，為編制初步設(shè)計文件提供依據(jù)。初測內(nèi)容除常規(guī)路線測量和工程地質(zhì)、水文地質(zhì)勘探以及筑路材料調(diào)查外，尚應(yīng)沿導線一定范圍內(nèi)進行路基路面、橋涵、道路交叉等勘測以及補充經(jīng)濟調(diào)查。(二)定測定測應(yīng)根據(jù)批準的初步設(shè)計所確定的路線和有關(guān)構(gòu)造物布設(shè)方案，結(jié)合現(xiàn)場自然條件，通過實地放線和局部路線調(diào)整，測定路線線位及有關(guān)構(gòu)造物的準確位置，進行路線詳測并補充收集有關(guān)設(shè)計資料。高速公路總體設(shè)計案例寧杭高速公路(江蘇段)總體設(shè)計少洛高速公路總體設(shè)計云南元江_磨黑高速公路總體設(shè)計第二節(jié)高速公路選線高速公路線形標準高，又有較多的立體交叉和交通工程設(shè)施，涉及與城市的連接，進出口地點的選擇，通道的設(shè)置等都是確定線位時特別需要解決的問題。高速公路選線是一項技術(shù)經(jīng)濟綜合性的工作，必須進行總體設(shè)計及方案必選，才能確定最優(yōu)的路線方案。應(yīng)針對路線所經(jīng)地域的生態(tài)環(huán)境、地形、地質(zhì)的特性與差異，按擬定的各控制點由面到帶、由帶到線，由淺入深、由輪廓到具體，進行比較、優(yōu)化與論證。影響選擇控制點的因素多且相互關(guān)聯(lián)、又相互制約，應(yīng)根據(jù)公路功能和使用任務(wù)，全面權(quán)衡、分清主次，處理好全局與局部的關(guān)系，并注意由于局部難點的突破而引起的關(guān)系轉(zhuǎn)換給全局帶來的影響（一)、高速公路選線的基本原則應(yīng)對路線所經(jīng)區(qū)域、走廊帶及其沿線的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進行深入調(diào)查、勘察，查清其對公路工程的影響程度。應(yīng)充分利用建設(shè)用地，嚴格保護農(nóng)用耕地國家文物是不可再生的文化資源，路線應(yīng)盡可能避讓不可移動的文物保護生態(tài)環(huán)境，并同當?shù)刈匀痪坝^相協(xié)調(diào)高速公路同作為路線控制點的城鎮(zhèn)相銜接時，以連接城市環(huán)線或以支線連接為宜，并與城市發(fā)展規(guī)劃相協(xié)調(diào)路線設(shè)計是立體線形設(shè)計，在選線時即應(yīng)考慮平、縱、橫面的相互間組合與合理配合。全面布局(總方向-踏勘-方案對比)逐段安排(逐段加密細部控制點)具體定線(落實樁位,紙上定線/現(xiàn)場定線)（二)、高速公路選線的步驟知識拓展:高速公路選線/定線輔助技術(shù)GISGPS遙感航測數(shù)字技術(shù)1.深入調(diào)查沿線自然環(huán)境2.平面線形盡可能采用較高的技術(shù)指標3.縱面線形應(yīng)綜合考慮橋涵、通道、交叉等4.地面沒有形成天然的排水系統(tǒng)5.填方工程量一般都很大（三)、平原微丘區(qū)選線山嶺地區(qū)是山高谷深，坡陡流急，地形復雜；但山脈水系清晰，路線方向明確，不是順山沿水，就是橫越山嶺或溝谷。順山沿水的路線按行經(jīng)部位的不同又可分為沿河、山腰、山脊等線形。高速公路由于技術(shù)指標高，一般宜沿河布設(shè)，必要時可采用隧道或高架橋穿越山嶺或溝谷（四)、山嶺區(qū)選線沿河線山區(qū)河谷一般不寬，谷坡上陡下緩，多有間斷階地；河谷地質(zhì)情況復雜，常有滑坡、巖堆、泥石流等病害發(fā)生；河流平時流量不大，但一遇暴雨，山洪爆發(fā)，沖刷河岸，毀壞田園，危害甚大。沿河線主要應(yīng)處理好河岸的選擇、線位高低和跨河岸地點三者間的關(guān)系越嶺線越嶺線的特點是路線需要克服很大高差，路線的長度和平面位置主要取決于縱坡的安排，因此越嶺線選線是從縱坡設(shè)計入手。越嶺線布局主要應(yīng)解決的問題(1)埡口選擇(2)過嶺標高(3)埡口兩側(cè)展線方案重丘陵區(qū)是山丘連綿，地面起伏較大，一般自然坡度較陡，具有低山區(qū)的基本特征。1.高速公路設(shè)線不應(yīng)遷就微小地形2.平、縱、橫三個方面應(yīng)綜合考慮3.沖溝比較發(fā)育的地段，采用高路堤、高架橋4.在橫坡陡或溝壑地段，上、下車道分離設(shè)線（五)、重丘陵區(qū)選線高速公路選線案例西漢高速西漢高速公路是國家高速公路網(wǎng)G5京昆高速，在陜西境內(nèi)的一段,該公路北起戶縣澇峪口，接已建成通車的西安至戶縣高速公路，南止勉縣元墩，接在建的勉縣至寧強高速公路。路線主線全長258.65km，全線采用雙向四車道高速公路標準建設(shè)西漢高速號稱的七大亮點亮點之一：穿越秦嶺，有效保護“地質(zhì)博物館”和“國家公園”；亮點之二：項目投資之大和工程任務(wù)之艱巨名列當時全國高速公路項目之首；亮點之三：“車在路上行，人在畫中游”，充滿人性化的公路景觀設(shè)計為高速公路增添色彩；亮點之四：先進的高科技應(yīng)用，全面提升工程質(zhì)量，確保運營安全；亮點之五：原始生態(tài)環(huán)境保護構(gòu)筑綠色生態(tài)走廊；亮點之六：大型景觀雕塑群設(shè)計彰顯人文理念；亮點之七：開放式服務(wù)區(qū)設(shè)計凸現(xiàn)人性化服務(wù)功能。西漢高速全線隧道130座，隧道總長約110公里，其中特長隧道12座、長隧道14座、中、短隧道89座、雙連拱隧道15座。全線橋梁411座114157延米，橋隧相連總長占總里程的66%。秦嶺隧道群總長度接近18Km高速公路選線案例川藏高速公路選線川藏南線基本以現(xiàn)在國道318線為基礎(chǔ)，主要連通成都、雅安、康定、昌都(左貢)、林芝和拉薩等6個市州，直接服務(wù)22縣及沿線城鎮(zhèn)、牧區(qū)等川藏北線

基本以現(xiàn)有國道317線為基礎(chǔ)，主要連通成都、馬爾康、昌都、那曲、拉薩等5個市州，直接服務(wù)18縣及沿線城鎮(zhèn)、牧區(qū)等

高速公路選線案例昆明機場K0+000～K2+500合同段路線比選工程概況昆明機場專用高速公路西起昆明市東連接線兩面寺立交，向東北走向與機場航站區(qū)內(nèi)道路相接，全長約14.89公里，設(shè)計標準為雙向8車道，設(shè)計車速100km/h，總投資20多億元。昆明機場專用高速公路是與昆明市新世紀形象工程“昆明市新國際機場”相適應(yīng)與配套的形象性道路，是云南省和昆明市的重要門戶性景觀大道，該高速路的主線收費站建成后將成為昆明的門戶性地標建筑。K方案A方案高速公路選線非典型案例日本阪神高速公路電梯、樓梯、廁所等都設(shè)置在大樓的兩側(cè)，電梯在5-7層不停———那里是高速公路。高速公路本身與建筑并不相連，而是完全地獨立。因此就算樓倒了，路也沒事。大樓貫通部分加裝了防噪防震設(shè)備，里面的人基本不會受到影響。以前這塊土地的所有者，想1983年建大樓，但當時的城市規(guī)劃已經(jīng)確定高速公路會從這兒過，所以他們拿不到建筑許可。土地所有者和高速公路一方交涉了5年，最后達成的協(xié)議就是讓高速路貫穿大樓。大樓最終于1992年竣工，5-7樓租給了高速公路。當時為了解決法律障礙，日本還專門在1989年修改了一系列法律，制定了建筑可以與道路一體的“立體道路制度”，讓高速道路可以合法貫穿大樓。GateTowerBuild-ing也就成了日本第一棟利用“立體道路制度”建設(shè)的大樓。高速公路路線設(shè)計案例：

江蘇省高速公路設(shè)計

江蘇濱江臨海，面積10.3萬平方公里，有69%的平原和17%的水域，雨量充沛，土地肥沃，素有“魚米之鄉(xiāng)”的美譽。江蘇高速公路順應(yīng)現(xiàn)代經(jīng)濟和社會的發(fā)展需要，克服了地基軟弱、河湖港汊交織等不利因素影響，高起點、高效率、高速度地推進,十多年來江蘇高速公路建設(shè)取得了巨大成就。1992年開工的滬寧高速公路-----揭開了江蘇高速公路零的突破；2000年高速公路通車里程突破1000公里，實現(xiàn)了新的跨越；至2006年底，江蘇高速公路通車里程歷史性地突破3000公里；路網(wǎng)密度居全國第一。

591、安全和諧的路線設(shè)計堅持“安全選線、環(huán)保選線、地形選線、地質(zhì)選線和人文選線”的原則。重視環(huán)境保護，處理好水源、耕地、文物古跡與工程建設(shè)的關(guān)系。路線穿越不同地區(qū)時，考慮各有所側(cè)重，如丘陵地段，充分考慮土石方的填挖平衡，減少用地；山區(qū)考慮橋隧結(jié)合工程，盡量縮短路線；平原區(qū)以低路堤為設(shè)計原則，減少土方的填筑；城市開發(fā)區(qū)段落則考慮土地的綜合利用，采用高架方案，為城市發(fā)展留下空間。1、安全和諧的路線設(shè)計實例一寧常高速路線橫穿茅山風景名勝區(qū)，為最大限度不破壞自然景色，確定采用隧道方案通過，并根據(jù)地質(zhì)情況，選擇上下行隧道的最佳穿越位置，在保護茅山自然環(huán)境同時，盡可能減少了隧道長度，降低工程規(guī)模。橋隧結(jié)合穿越茅山風景區(qū)1、安全和諧的路線設(shè)計實例二寧常線在經(jīng)過滆湖時，確定架長橋穿越滆湖的路線方案。同時考慮到蘇南地區(qū)取土困難，在滆湖中圍湖2833畝，取土370萬立方，約節(jié)省耕地面積近3000畝，湖中取土的創(chuàng)舉取得良好的社會經(jīng)濟效益。滆湖湖心島1、安全和諧的路線設(shè)計實例三因地制宜布設(shè)橫斷面，根據(jù)地形條件和構(gòu)造物設(shè)置需要，靈活地使用整體式斷面、分離式路基、湖心島等斷面形式，與地形