公路勘察设计路线的选择
1.引言
进入二十一世纪后,我国的经济建设取得了进一步的快速发展,公路建设作为国家基础建设的重要一环,也处在蓬勃发展时期。但随着社会的不断发展,劳动力成本、材料、机械使用费等较十年前也出现了快速增长,随之也带来了我们的公路工程造价较以前有了大幅增长。那么怎样才能最大限度的控制公路工程造价呢?在整个公路勘察设计中,有一项非常重要的环节——选线,它作为公路工程勘察设计的前期工作内容,对控制工程造价,保证工程质量,提高工程进度,保障行车安全、舒适起到了非常关键的作用。
2.选线在整个项目建设过程中的运用
针对选线在整个项目过程中的重要性,结合项目建设过程实践,现从公路工程可行性研究报告阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段三个阶段谈谈如何进行选线:
2.1可行性研究报告阶段选出最佳路线方案
根据公路的长远规划或项目建议书,按照我国《公路工程基本建设管理办法》的规定,需对公路工程项目进行可行性研究,制定工程可行性研究报告。那么怎样才能作出一份优秀的工程可行性研究报告呢?必须一开始就要将选线放在工作的重要位置,具体过程如下:
(1)清楚本项目公路建设标准和建设规模,制定符合规定要求的线形技术指标。(2)调查建设项目所处地理位置的地形、地质、地震、气候、水文等自然特征,建筑材料来源及运输条件。(3)现场勘查影响项目建设的主要关键控制点,如桥梁、铁路、隧道、高压线、街道(特别是拆迁量大的街道)、水库、文化遗址、自然风景区等区域。(4)根据项目建设要求及调查资料,在项目所在区域1:50000地形图上进行设计初步路线方案,路线设计可根据利用老路、街道段改线、新建公路等情况设计多种不同方案。根据1:50000地形图上设计的多种路线方案,再在更详细的1:10000的项目地形图上进行路线设计,此时每条路线设计技术指标要符合规范要求,且半径宜取大于规范的最小值。提取地形图路线上的地面高程、横断面数据,设计纵坡,从而估算出每条路线的工程造价。
最后,结合多种路线方案中工程造价、关键控制设施、经济评估、环境评价等因素,经过多种路线方案比选,选出最佳路线方案作为推荐方案。
2.2初步设计阶段的路线设计
工程可行性研究报告经过专家委员会评审和主管部门批复后,根据批复的工程可行性研究报告和计划任务书,对工程项目进行进一步的初步设计。初步设计时勘察部门根据工程可行性研究报告中批复的推荐路线方案进行工程项目实地1:2000地形图测绘,设计人员结合现场调查资料在1:2000地形图上进行路线设计。路线设计时可采用纬地等公路设计软件,选取的直线、曲线、回旋线均应符合《公路路线设计规范》规范要求。同时对路线经过的关键控制点如街道、桥梁、高压线、隧道等处要选择最佳路线设计方案。如安徽合肥地区店埠至忠庙公路改建工程,设计车速80km/h,路线最小半径控制在R≥400m。特别是该项目工程K0+000~K9+000段为老路,其中K6+000~K9+000段老路途经撮镇老街道,并有一处下穿铁路桥,老路线型指标较差,最小半径只有R=15m,如果K6+000~K9+000顺老路走将会产生如下结果:(1)街道两边房屋进行大量拆迁。(2)老路线型较差,老路利用率不高。(3)下穿铁路桥控制因素多,桥下地势较低,排水不畅,与铁路线小偏角相交。(4)对群众生活影响较大,影响公路安全畅通。为此,路线选线时K0+000~K6+000段按充分利用老路设计, K6+000~K9+000段进行改线设计。经计算改线方案比顺老路方案工程造价节省约20%,且线型技术指标较好,故最佳的路线选线方案对工程的实施有着重大影响。
2.3施工图设计阶段路线设计
初步设计经过专家委员会评审和主管部门批复后,根据批准的初步设计文件和设计委托书进行施工图设计。施工图设计阶段是项目建设的核心阶段,要求各项数据都十分准确的反映项目设计情况,施工图设计阶段的路线选定要做到准确无误、精益求精。具体选线过程:(1)利用老路的路段,在项目1:2000地形图上定线时要充分利用老路,避免选取新线,以减少征地。同时老路基础稳定,避免出现路基沉降,老路的补强利用也降低了工程造价。有开放交通要求的路段,可利用老路进行半封闭半开放交通施工。(2)当遇到老街道等路段必须改线新建时,新建的公路尽量避开软土路基、岩溶、涌水、瓦斯段路基等不良地质路段。保证公路路基的稳定性,避免公路路基后期出现病害情况。(3)对于项目中存在的重要桥梁、隧道、铁路、高压线等设施,需进行控制关键点坐标测设。公路
路线选线时,以这些设施作为关键点控制。如路线有桥梁时,要处理好路线与桥位的关系。高速公路、一级公路上的各类桥涵和二级、三级、四级公路上的小桥涵线形及其与公路的衔接宜符合路线布设的规定;二级、三级、四级公路上大、中桥位宜桥路综合考虑。对于老桥利用的,可根据老桥完全利用、单侧加宽、两侧加宽等方案选择路线走向。对于新建桥梁路段,首先要对河道进行调查,路线选线时宜与河道成正交。在满足桥梁泄洪能力的情况下,跨主河的桥位往往是确定路线走向的重要控制点。如果桥位选择不好,勉强过河,不是造成桥头线形差,就是增大桥梁工程,因此在选择河岸的同时,要研究处理好桥位及桥头路线的布设问题。(4)对项目路线途经自然风景区、水库、文化遗址、不良地质路段等区域时,公路路线选线应尽量采取避让方案。(5)山岭区公路的路线设计一般按照公路行经地区的地貌和地形特征,可分为沿河(溪)线、越岭线、山脊线。
沿河(溪)线应处理好河岸的选择、线位的高低和跨河点三者的关系。路线应选在地形宽坦,有台地可利用,支沟较少,水文及地质条件较好的一岸;线位高低根据两岸地形、地质条件及水流情况,及路线等级标准、工程经济、景观、环保等来选定的。
越岭线是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。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。
山脊线一般具有土石方工程小,水文和地质良好、桥涵较少等优点。但是否采用山脊线方案主要考虑以下条件进行取舍:①分水岭的方向不能偏离路线总方向过远。②分水岭平面不能过于迂回曲折,纵面上各垭口高差较大。③控制垭口间的山坡情况良好。④上下山脊的引线要有适合的地形可利用。
3.结束语
选线是一个涉及面广、影响因素多、性和技术性都很强的工作。它是由面到片,由片到线,由粗略到细致的过程,是逐步具体化的过程。选线要先通过总体布局解决基本走向,然后再解决局部路线方案直到具体定线。一个好的选线方案直接对整个项目工程的质量、投资及运营效益具有非常重大的影响意义。因此,我们应该高度重视这项工作。
参考文献
[1] 尤晓炜 沈晓辉 《现代道路勘测设计》
[2]《公路路线设计规范》JTG D20-2006