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摘要:本文对实际工程进行道路线型设计,确定道路技术等级,通过路线方案的拟定与比选,确定出合理的道路线型,从而降低了工程造价。
关键词:道路;线性设计;降低;造价
1地形简介
本地形地貌为东北平原又称松辽平原。位于大、小兴安岭和长白山之间。北起嫩江中游,南至辽东湾。长约1000公里,西最宽处约400公里。主要由辽河、松花江、嫩江冲积而成。大部分海拔在200米以下。长春附近松辽分水岭处地势稍高(200~250米)。松辽分水岭以南称辽河平原,以北称松嫩平原。省区包括黑龙江、吉林、辽宁三个省和内蒙古的一部分。面积约35万平方公里,是中国面积最大的平原。
2道路技术等级确定
由交通量折算成以小客车为标准进行计算,计算远景设计年限平均昼夜交通量由公式计算Nd=N0(1+γ)n-1,式中 Nd—远景设计年平均日交通量,辆/日;N0—起始年平均日交通量,辆/日;γ—年平均增长率,取6%;n—远景设计年限,取20年;Nd=8925×(1+6%)20-1=27004(辆/日)根据《公路工程技术标准》JTG B01-2003,拟定该条道路为双向四车道的高速公路,设计车速为80km/h,设计采用的服务水平为一级,采用整体式路基。
2.1 路线方案的拟定与比选
2.1.1 选线原则
1)在路线设计和选线中,应该尽量避开农田,做到少占或不站高产田。2)路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下,使工程数量小,造价低,运营费用省,效益好,并有利于施工和养护。在工程量增加不大时,应尽量采用较高的技术指标,不应轻易采用最小指标或低限指标,也不应片面追求高指标。3)选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测,查清其对工程的影响。一般情况下路线应设法绕避特殊地基地区。当必须穿过时,应选择合适的位置,缩小穿越范围,并采取必要的工程措施。4)选线应重视环境保护,注意由于公路修筑以及汽车运行所产生的影响与污染等问题。
2.1.2山岭区选线要点
山岭地区,山高谷深,坡陡流急,地形复杂,路线平纵横三方面都受到约束;同时地质、气候条件多变,都影响路线的布设。但山脉水系清晰,给选线指明了方向:不是顺山沿水,就是横越山岭。纵面线形结合桥涵、通道、隧道等构造物的布局,合理确定路基设计高度,纵坡不应频繁起伏,也不宜过于平缓。
2.1.3平面设计技术指标的确定
1)直线的最大长度应有所限制,当采用长的直线线形时,为弥补景观单调之缺陷,应结合沿线具体情况采取相应的措施。规范规定,高速公路同向圆曲线的最小直线长度不小于6V、反向圆曲线的最小直线长度不小于2V。本设计速度为80km/h。2)圆曲线是平面线形中常用的线形要素,圆曲线的设计主要确定起其半径值以及超高和加宽。选用圆曲线半径时,在地形条件允许的条件下,应尽量采用大半径曲线,使行车舒适,但半径过大,对施工和测设不利,所以圆曲线半径不可大于10000米。3)圆曲线半径的选用,在设计公路平面线形时,根据沿线地形情况,尽量采用不需设超高的大半径曲线。4)平曲线的最小长度,公路的平曲线一般情况下应具有设置缓和曲线(或超高,加宽缓和段)和一段圆曲线的长度;缓和曲线长度:圆曲线长度:缓和曲线长度宜在:1:1:1 到1:2:1之间。平曲线的最小长度一般值:400m,平曲线最小长度极限值取:140m5)缓和曲线缓和曲线的最小长度一般应满足以下几方面:离心加速度变化率不过大;控制超高附加纵坡不过陡;控制行驶时间不过短;符合视觉要求。因此,《公路路线设计规范》JTG D20-2006规定:高速公路(80)缓和曲线最小长度为70m.。一般情况下,在直线与圆曲线之间,当圆曲线半径大于或等于不设超高圆曲线最小半径时,可不设缓和曲线。6)行车视距可分为:停车视距、会车视距、超车视距。《公路路线设计规范》JTG D20-2006规定:高速公路(80)停车视距St取110m。
2.1.4 路线方案的确定
路线设计是确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作,主要分为路线平面设计、路线纵断面设计和横断面设计,三者应既分开考虑又注意综合。根据此路所处地区的自然地理环境、社会经济和技术条件,确定经过路线方案的比选设计出一条符合一定技术标准,满足行车要求,工程量最少最节省费用的路线。
综合考虑该地区自然条件、技术标准、工程投资等因素,初步拟定了两个方案。
方案一:从点(527.53,3702.53)开始,到达点(528.38,3703.86),线路总长为1826m。该线路高差相对较小,所经区域大部分是农田,土石方工程量相对较小,由于县河流经此区域,需设大桥一座。该线路设置一条圆曲线,起点(527.51,3703.16),终点(528.13,3703.74),圆曲线转角为360,R=1200m,因半径小于规范规定的当高速公路设计设计车速为80Km/h时的不设缓和曲线的最小半径,故需设缓和曲线,Ls=100m。
方案二:从点(527.63,3702.53)开始,到达点(528.38,3703.86),线路总长为1752.1m。该线路前半部分所经区域大多为农田,后半部分为重丘区,土石方工程量大。该线路设置一条缓和曲线,起点(527.63,3702.98),终点(528.18,3703.58),圆曲线半径为9.80,R=4500,该半径大于规范规定的当高速公路设计设计车速为80Km/h时的不设缓和曲线的最小半径,故不设缓和曲线。
高速公路投资比较大,对所经过地区的经济起重要作用,所以在修建过程中应综合考虑沿线地带的自然地理特征,设计要特别注意线形设计,使之在视觉上能诱导视线,保持线形的连续性,让司机和乘客在生理和心理上有安全感和舒适感,同时考虑到经济因素,尽量使工程量最小,造价最低。
3结论
(1)从景观、行车视觉上看,方案二优于方案一;(2)从路线平面指标上看,方案二较好;(3)从规模及施工难度上看,方案一较好;综合考虑以上各种因素,最终选择方案二作为最终道路工程线性设计方案。
关键词:道路;线性设计;降低;造价
1地形简介
本地形地貌为东北平原又称松辽平原。位于大、小兴安岭和长白山之间。北起嫩江中游,南至辽东湾。长约1000公里,西最宽处约400公里。主要由辽河、松花江、嫩江冲积而成。大部分海拔在200米以下。长春附近松辽分水岭处地势稍高(200~250米)。松辽分水岭以南称辽河平原,以北称松嫩平原。省区包括黑龙江、吉林、辽宁三个省和内蒙古的一部分。面积约35万平方公里,是中国面积最大的平原。
2道路技术等级确定
由交通量折算成以小客车为标准进行计算,计算远景设计年限平均昼夜交通量由公式计算Nd=N0(1+γ)n-1,式中 Nd—远景设计年平均日交通量,辆/日;N0—起始年平均日交通量,辆/日;γ—年平均增长率,取6%;n—远景设计年限,取20年;Nd=8925×(1+6%)20-1=27004(辆/日)根据《公路工程技术标准》JTG B01-2003,拟定该条道路为双向四车道的高速公路,设计车速为80km/h,设计采用的服务水平为一级,采用整体式路基。
2.1 路线方案的拟定与比选
2.1.1 选线原则
1)在路线设计和选线中,应该尽量避开农田,做到少占或不站高产田。2)路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下,使工程数量小,造价低,运营费用省,效益好,并有利于施工和养护。在工程量增加不大时,应尽量采用较高的技术指标,不应轻易采用最小指标或低限指标,也不应片面追求高指标。3)选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测,查清其对工程的影响。一般情况下路线应设法绕避特殊地基地区。当必须穿过时,应选择合适的位置,缩小穿越范围,并采取必要的工程措施。4)选线应重视环境保护,注意由于公路修筑以及汽车运行所产生的影响与污染等问题。
2.1.2山岭区选线要点
山岭地区,山高谷深,坡陡流急,地形复杂,路线平纵横三方面都受到约束;同时地质、气候条件多变,都影响路线的布设。但山脉水系清晰,给选线指明了方向:不是顺山沿水,就是横越山岭。纵面线形结合桥涵、通道、隧道等构造物的布局,合理确定路基设计高度,纵坡不应频繁起伏,也不宜过于平缓。
2.1.3平面设计技术指标的确定
1)直线的最大长度应有所限制,当采用长的直线线形时,为弥补景观单调之缺陷,应结合沿线具体情况采取相应的措施。规范规定,高速公路同向圆曲线的最小直线长度不小于6V、反向圆曲线的最小直线长度不小于2V。本设计速度为80km/h。2)圆曲线是平面线形中常用的线形要素,圆曲线的设计主要确定起其半径值以及超高和加宽。选用圆曲线半径时,在地形条件允许的条件下,应尽量采用大半径曲线,使行车舒适,但半径过大,对施工和测设不利,所以圆曲线半径不可大于10000米。3)圆曲线半径的选用,在设计公路平面线形时,根据沿线地形情况,尽量采用不需设超高的大半径曲线。4)平曲线的最小长度,公路的平曲线一般情况下应具有设置缓和曲线(或超高,加宽缓和段)和一段圆曲线的长度;缓和曲线长度:圆曲线长度:缓和曲线长度宜在:1:1:1 到1:2:1之间。平曲线的最小长度一般值:400m,平曲线最小长度极限值取:140m5)缓和曲线缓和曲线的最小长度一般应满足以下几方面:离心加速度变化率不过大;控制超高附加纵坡不过陡;控制行驶时间不过短;符合视觉要求。因此,《公路路线设计规范》JTG D20-2006规定:高速公路(80)缓和曲线最小长度为70m.。一般情况下,在直线与圆曲线之间,当圆曲线半径大于或等于不设超高圆曲线最小半径时,可不设缓和曲线。6)行车视距可分为:停车视距、会车视距、超车视距。《公路路线设计规范》JTG D20-2006规定:高速公路(80)停车视距St取110m。
2.1.4 路线方案的确定
路线设计是确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作,主要分为路线平面设计、路线纵断面设计和横断面设计,三者应既分开考虑又注意综合。根据此路所处地区的自然地理环境、社会经济和技术条件,确定经过路线方案的比选设计出一条符合一定技术标准,满足行车要求,工程量最少最节省费用的路线。
综合考虑该地区自然条件、技术标准、工程投资等因素,初步拟定了两个方案。
方案一:从点(527.53,3702.53)开始,到达点(528.38,3703.86),线路总长为1826m。该线路高差相对较小,所经区域大部分是农田,土石方工程量相对较小,由于县河流经此区域,需设大桥一座。该线路设置一条圆曲线,起点(527.51,3703.16),终点(528.13,3703.74),圆曲线转角为360,R=1200m,因半径小于规范规定的当高速公路设计设计车速为80Km/h时的不设缓和曲线的最小半径,故需设缓和曲线,Ls=100m。
方案二:从点(527.63,3702.53)开始,到达点(528.38,3703.86),线路总长为1752.1m。该线路前半部分所经区域大多为农田,后半部分为重丘区,土石方工程量大。该线路设置一条缓和曲线,起点(527.63,3702.98),终点(528.18,3703.58),圆曲线半径为9.80,R=4500,该半径大于规范规定的当高速公路设计设计车速为80Km/h时的不设缓和曲线的最小半径,故不设缓和曲线。
高速公路投资比较大,对所经过地区的经济起重要作用,所以在修建过程中应综合考虑沿线地带的自然地理特征,设计要特别注意线形设计,使之在视觉上能诱导视线,保持线形的连续性,让司机和乘客在生理和心理上有安全感和舒适感,同时考虑到经济因素,尽量使工程量最小,造价最低。
3结论
(1)从景观、行车视觉上看,方案二优于方案一;(2)从路线平面指标上看,方案二较好;(3)从规模及施工难度上看,方案一较好;综合考虑以上各种因素,最终选择方案二作为最终道路工程线性设计方案。