公路工程路线设计问题探讨

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　　【摘要】现代交通运输业为国民经济提供生产性运输和旅客运输及相关服务，沟通生产和消费环节，是经济正常运转和社会和谐发展的基本保障，是国民经济的基础产业。交通运输的发展，作为一个有效满足经济社会发展对人和货物空间位移需要的过程，不仅是一个数量的扩张过程，而且还包括交通运输结构和布局的不断优化，交通运输技术、体制和管理的不断创新，交通运输质量和效益的不断提高等多方面的发展过程。
　　
　　【关键字】公路工程 路线设计路线优化
　　引言
　　 交通是社会经济和社会生活的大动脉，良性运作的交通系统是国民经济和人们正常工作、生活的根本保证。在中国三十年的高速发展过程中，由于城市功能的改变和城市人口的剧增等诸多原因，交通供求矛盾十分尖锐。城市客运交通已成为目前制约我国国民经济发展和人民生活水平提高的急待解决的重大问题。?新的城市交通需求迫切需要建立高效、快捷的交通系统。而道路路线设计作为其中的一个环节，有着极其重要的作用，本文主要介绍道路工程路线设计的相关知识。
　　1、选线的目的、任务及原则
　　 1.1目的
　　根据道路的性质、任务、等级和标准，结合地形、地质、地物及其他沿线条件，综合平、纵、横三方面因素，在实地或纸上选定道路路中线平面位置。
　　 1.2任务
　　确定道路的走向和总体布局,具体确定道路的交点位置和选定道路曲线的要素，通过纸上或实地选线，把路线的平面位置确定下来。
　　 1.3原则
　　 1.3.1路线的基本走向必须与道路的主客观条件相适应
　　主观条件：指设计任务书（或其他文件）规定的路线总方向、等级及其在道路网中的地位和作用。
　　客观条件：指道路所经地原有交通的布局（如铁路、公路、航道、航空、管道等），城镇、工矿企业、资源的状况，土地开发利用和规划的情况以及地形、地质、气象、水文等自然条件。
　　 1.3.2正确掌握和运用技术标准
　　在工程数量增加不大时，应尽量采用较高的技术标准。
　　 1.3.3注意与农业配合
　　 1.3.4选线应重视水文、地质问题
　　 1.3.5重视环境保护工作：
　　A、通过名胜、风景、古迹地区的道路，应注意保护原有自然状态，并注意与周围环境、景观相协调，严禁损坏重要历史文物遗址；
　　B、路线对自然景观与资源产生的影响；
　　C、占地、拆迁房屋对环境带来的影响；
　　D、路线布局对城镇布局、行政区划、农业耕作区、水利排灌体系等现有设施造成分割而引起的影响；
　　E、噪音以及对大气、水源、农田污染所造成的影响：
　　F、充分考虑对破坏自然景观、资源和污染环境的防治措施及其实施的可能性。
　　 1.3.6选线应综合考虑路与桥的关系
　　在选线中，个别特殊大桥桥位，一般作为路线总方向的控制点；大中桥位原则上应服从路线的总方向，一般作为路线走向的主要控制点，小桥涵位置应服从路线走向。
　　2、选线的方法与步骤
　　 2.1一般方法
　　 2.1.1实地选线
　　由选线员，根据设计任务书的要求，在现场实地进行勘察测量，经反复比较，直接选定路线的方法。
　　特点：简便、切合实际；实地容易掌握地质、地形、地物情况，作出的方案比较可靠；定线时一般不需要大比例尺地形图。这种方法野外工作量很大，体力劳动强度大，野外测设工作受气候季节的影响大；同时，由于实地视野的限制，地形、地貌、地物的局限性很大，使路线的整体布局有一定的片面性和局限性。实地选线适用于一般等级较低、方案比较明确的公路。
　　 2.1.2纸上选线
　　是在已经测得的地形图上，进行路线布局、方案比选，从而在纸上确定路线，将此路线再放至实地的选线方法。
　　特点：野外工作量较小，定线不受自然因素干扰；能在室内纵观全局，结合地形、地物、地质条件，综合考虑平、纵、横三方因素，所选定的路线更为合理。但纸上定线必须有大比例尺的地形图，地形图的测设需花费较大的工作量和具备一定设备。
　　纸上选定的一般步骤：实地敷设导线、实测地形图、纸上选定路线、实地放线
　　 2.2一般步骤
　　经过由浅入深、由轮廓到局部、由总体到具体、由面到带进而到线的过程来实现的，经过以下三个步骤：
　　 2.2.1全面布局
　　解决路线基本走向的全局性工作。就是起讫点及之间必须通过的控制点寻找可能通行的“路线带”，并确定一些大的控制点，连接起来即形成路线的基本走向。
　　 2.2.2逐段安排
　　路基本走向已经确定的基础上，进一步加密控制点，解决路线局部方案的工作。在大控制点间，结合地形、地质、水文、气候等条件，逐段定出小控制点。
　　 2.2.3具体定线
　　这是在逐段安排的小控制点间，根据技术标准结合自然条件，综合考虑平、纵、横三方面因素，反复穿插点，具体定出路线位置的工作。
　　3、道路总体设计要点
　　 3.1路线基本走向的选择
　　路线基本走向的选择，应根据指定的路线走向（路线起、终点和中间主要控制点）和道路等级，及其在道路网中的作用，结合铁路、航运、空运、管道的布局和城镇、工矿企业、资源状况，以及水文、气象、地质、地形等自然条件，由面到带，从所有可能的路线方案中，通过调查、分析、比选，确定一条最优路线方案。
　　 3.2 全线布局要点
　　 3.2.1根据地形特征，确定地形类别和计算行车速度。
　　 3.2.2路线起终点除必须符合路网规划要求外，对起、终点前后一定长度范围内的线形必须做出接线方案和近期实施的具体设计。
　　 3.2.3合理划定设计路段长度，恰当选择不同设计路段的衔接地点, 处理好衔接处前后一定长度范围内的线形设计。
　　 3.2.4根据交通量及运行需要确定车道数。各级公路的车道数与交通量：
　　A、四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量25000~55000辆；
　　B、四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量15000~30000辆;
　　C、双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量5000~15000辆；
　　D、双车道三级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量2000~6000辆
　　 3.2.5调查沿线主要城镇规划，确定同其连接的方式、地点。
　　 3.2.6调查沿线交通、社会、自然条件，确定互通式立体交叉位置及其同连接道的连接方式。
　　 3.2.7根据公路的功能，确定交通安全设施，交通管理设施，以及停车区、服务区等的布局与位置。
　　 3.3 路线控制点
　　所谓路线控制点是指任务书中指定通过的地点，以及为便于分段布线，在选线过程中选定的对路线走向起控制作用的地点。
　　 3.4 道路景观设计要点
　　所谓景观（Landscape），是指设计良好的人性化的居住环境，而非表层含义上的视觉风景，景观的真正含义包含了人与人、人与自然的关系。道路景观设计时应注意：
　　3.4.1通视良好：路线平、纵、横各组成部分的空间充裕，具有足够的视距与视野，使驾驶者与乘客感到线形流畅、景观协调、行车安全舒适。
　　3.4.2景观协调：公路的各种构造物本身不仅要造型美观，而且要同自然景观融为一体，尽可能减少和消除公路对自然景观的破坏。
　　3.4.3建筑风格：应充分利用各种沿线设施和绿化等手段改善沿线景观，并在不同自然景观路段，形成各具特色的建筑风格

　　4、路线优化的依据（路线方案比较）
　　方案比较是选线中确定路线总体布局的有效方法，在可能布局的多种方案中，通过方案比较决定取舍，选择出技术合理、费用经济、切实可行的最优方案。路线方案的取舍是路线设计中的重要问题。方案是否合理不仅直接关系到道路本身的工程投资和运输效率，更重要的是影响到路线在道路网中的作用，直接关系到是否满足国家政治、经济及国防的要求和长远利益。
　　 4.1原则性的方案比较
　　从形式看，方案比较分为质和量的比较。对于原则性的方案比较，主要是质的比较，多采用综合评价的方法，这种方法不是通过详细计算经济和技术指标进行比较，而是综合各方面因素进行评比。主要综合因素有：
　　4.1.1路线在政治、经济、国防上的意义，国家或地方建设对路线使用任务、性质的要求，以及战备、支农、综合利用等重要方针的贯彻和体现程度。
　　4.1.2路线在铁路、公路、航道等网系中的作用，与沿线工矿、城镇等规划的关系以及与沿线农田水利建设的配合及用地情况。
　　4.1.3沿线地形、地质、水文、气象、地震等自然条件对道路的影响，要求的路线等级与实际可能达到的技术标准及其对路线使用任务、性质的影响；路线长度、筑路材料来源、施工条件以及工程量、三材（钢材、木材、水泥）用量、造价、工期、劳动力等情况及其对运营、施工、养护的影响，以及施工期限长短等。
　　4.1.4工程费用和技术标准情况
　　4.1.5其他如与沿线历史文物、革命史迹、旅游风景区的联系。
　　影响路线方案选择的因素是多方面的，而各种因素又多是互相联系和互相影响的，比选时应在满足使用任务和性质要求的前提下，综合考虑自然条件、技术标准和技术指标、工程投资、施工期限和施工设备等因素，精心选择，反复比较，才能提出合理的推荐方案。
　　4.2详细的方案比较
　　详细的方案比较是在原则性方案比较之后进行的量的比较，它包括技术和经济指标的详细计算。一般多用于做局部方案的分析比较。
　　4.2.1路线长度及延长系数
　　路线延长系数=路线方案实际长度/路线方案起终点间的直线距离。有时在初步比较时，可知路线计算方案各大控制点间直线距离之和，可不计算路线方案实际长度。这时计算的系数叫路线技术延长系数。其值一般为1.05~1.2之间，视地形条件而异。
　　4.2.2转角数
　　包括全线的转角数和每公里的转角、最小曲线半径数、回头曲线数、与即有公路和铁路的交叉数目（包括平面交叉和立体交叉）、限制车速的路段长度（指居住区、小半径转弯处、交叉点、陡坡路段等）
　　结束语
　　 道路工程路线设计人员在日常设计工作中，既要严格把握好设计的大原则，又要全面考虑诸多因素，最终才能保证设计的科学性和严谨性，为社会创造更多精品工程。
　　参考文献
　　[1] JTG D20- 2006 公路路线设计规范[ S] .
　　[2 ] 徐强. 单侧加宽高速公路改扩建方式的关键技术研究[ J] . 中外公路, 2009( 3) .
　　[3] 张廷楷 道路路线设计 同济大学出版社 1990
　　

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