高速公路总体设计与选线.ppt

1,Design of Expressway and Interchange,西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室,第四章 高速公路总体设计与选线,西华大学交通与汽车工程学院 交通工程教研室,主要内容,第一节 高速公路总体设计第二节高速公路勘测第三节高速公路选线第四节 高速公路放线,第一节 高速公路总体设计,高速公路在路网中的作用及其对通过地带的交通、经济、土地开发、生态环境等具有较其他公路更大的影响，且高速公路的设施完善、投资较大、技术复杂、影响面广，一旦建成很难改变，因此，高速公路应综合考虑各种因素做好总体设计。,(一)、为什么要对高速公路进行总体设计,明确路线在路网中的位置和功能，注意好路线与其他交通方式的衔接关系科学确定技术标准，合理运用技术指标，注意地区差异注意路线走廊与自然生态环境的关系做好与综合运输体系、农田与水利建设、城市规划等的协调与配合总体协调公路工程各专业间、相邻行业间和社会公众间的关系路线方案必选应 运用全寿命周期成本分析方法进行论证。,(二)、总体设计应考虑的因素,路线方案(起终点/接线点/城镇连接方式/立交形式等)线形设计(定性描述)景观设计(定性描述)沿线设施(定性描述)高速公路分期修建(初期/后期),(三)、总体设计的主要内容,路线起、终点应符合路网规划要求根据公路功能、设计交通量、沿线地形与自然条件等，论证并确定公路等级、设计速度和设计路段应根据设计交通量论证并确定车道数一般情况下宜采用整体式路基公路建设工程应与自然相融查明沿线水文地质状况，论证对策方案,(四)、总体设计要点,确定各控制点的连接位置、连接方式确定收费方式、收费位置及被交叉公路的交叉形式综合拟定互通式立交、服务区、停车区等重要设施的位置、规模和间距确定交通工程及沿线设施的建设规模与技术标准分期修建的工程，要在总体设计基础上制定好分期修建方案,第二节 高速公路的勘测,勘测工作是公路设计的前期工作，是公路建设的一个重要环节。高速公路的勘测设计工作，一般应采用两阶段设计，即根据上级批准的计划任务书要求，先进行初步测量、编制初步设计后，再根据批准的初步设计，组织详细测量，据以编制施工图。高速公路路线勘测必须根据批准的计划任务书的要求、按公路勘测规范规定分阶段进行相应的勘测工作。,(一)初测 初测的目的是根据批准的计划任务书和可行性研究报告中确定的修建原则和路线基本走向，通过实地对各有价值的路线具体方案的勘测，从中选定采用的路线方案，收集必要的经济和勘测资料，为编制初步设计文件提供依据。,初测内容除常规路线测量和工程地质、水文地质勘探以及筑路材料调查外，尚应沿导线一定范围内进行路基路面、桥涵、道路交叉等勘测以及补充经济调查。,(二)定测 定测应根据批准的初步设计所确定的路线和有关构造物布设方案，结合现场自然条件，通过实地放线和局部路线调整，测定路线线位及有关构造物的准确位置，进行路线详测并补充收集有关设计资料。,高速公路总体设计案例,宁杭高速公路(江苏段)总体设计少洛高速公路总体设计云南元江_磨黑高速公路总体设计,第二节 高速公路选线,高速公路线形标准高，又有较多的立体交叉和交通工程设施，涉及与城市的连接，进出口地点的选择，通道的设置等都是确定线位时特别需要解决的问题。高速公路选线是一项技术经济综合性的工作，必须进行总体设计及方案必选，才能确定最优的路线方案。,应针对路线所经地域的生态环境、地形、地质的特性与差异，按拟定的各控制点由面到带、由带到线，由浅入深、由轮廓到具体，进行比较、优化与论证。影响选择控制点的因素多且相互关联、又相互制约，应根据公路功能和使用任务，全面权衡、分清主次，处理好全局与局部的关系，并注意由于局部难点的突破而引起的关系转换给全局带来的影响,（一)、高速公路选线的基本原则,应对路线所经区域、走廊带及其沿线的工程地质和水文地质进行深入调查、勘察，查清其对公路工程的影响程度。应充分利用建设用地，严格保护农用耕地国家文物是不可再生的文化资源，路线应尽可能避让不可移动的文物保护生态环境，并同当地自然景观相协调高速公路同作为路线控制点的城镇相衔接时，以连接城市环线或以支线连接为宜，并与城市发展规划相协调路线设计是立体线形设计，在选线时即应考虑平、纵、横面的相互间组合与合理配合。,全面布局(总方向-踏勘-方案对比)逐段安排(逐段加密细部控制点)具体定线(落实桩位,纸上定线/现场定线),（二)、高速公路选线的步骤,知识拓展:高速公路选线/定线辅助技术,GISGPS遥感航测数字技术,1.深入调查沿线自然环境 2.平面线形尽可能采用较高的技术指标 3.纵面线形应综合考虑桥涵、通道、交叉等 4.地面没有形成天然的排水系统 5.填方工程量一般都很大,（三)、平原微丘区选线,山岭地区是山高谷深，坡陡流急，地形复杂；但山脉水系清晰，路线方向明确，不是顺山沿水，就是横越山岭或沟谷。顺山沿水的路线按行经部位的不同又可分为沿河、山腰、山脊等线形。高速公路由于技术指标高，一般宜沿河布设，必要时可采用隧道或高架桥穿越山岭或沟谷,（四)、山岭区选线,沿河线 山区河谷一般不宽，谷坡上陡下缓，多有间断阶地；河谷地质情况复杂，常有滑坡、岩堆、泥石流等病害发生；河流平时流量不大，但一遇暴雨，山洪爆发，冲刷河岸，毁坏田园，危害甚大。沿河线主要应处理好河岸的选择、线位高低和跨河岸地点三者间的关系,越岭线 越岭线的特点是路线需要克服很大高差，路线的长度和平面位置主要取决于纵坡的安排，因此越岭线选线是从纵坡设计入手。,越岭线 布局主要应解决的问题(1)垭口选择(2)过岭标高(3)垭口两侧展线方案,重丘陵区是山丘连绵，地面起伏较大，一般自然坡度较陡，具有低山区的基本特征。1.高速公路设线不应迁就微小地形 2.平、纵、横三个方面应综合考虑 3.冲沟比较发育的地段，采用高路堤、高架桥 4.在横坡陡或沟壑地段，上、下车道分离设线,（五)、重丘陵区选线,高速公路选线案例,西汉高速,西汉高速公路是国家高速公路网G5京昆高速，在陕西境内的一段,该公路北起户县涝峪口，接已建成通车的西安至户县高速公路，南止勉县元墩，接在建的勉县至宁强高速公路。路线主线全长258.65km，全线采用双向四车道高速公路标准建设,西汉高速号称的七大亮点亮点之一：穿越秦岭，有效保护“地质博物馆”和“国家公园”；亮点之二：项目投资之大和工程任务之艰巨名列当时全国高速公路项目之首；亮点之三：“车在路上行，人在画中游”，充满人性化的公路景观设计为高速公路增添色彩；亮点之四：先进的高科技应用，全面提升工程质量，确保运营安全；亮点之五：原始生态环境保护构筑绿色生态走廊；亮点之六：大型景观雕塑群设计彰显人文理念；亮点之七：开放式服务区设计凸现人性化服务功能。,西汉高速全线隧道130座，隧道总长约110公里，其中特长隧道12座、长隧道14座、中、短隧道89座、双连拱隧道15座。全线桥梁411座114157延米，桥隧相连总长占总里程的66%。秦岭隧道群总长度接近18Km,高速公路选线案例,川藏高速公路选线,川藏南线 基本以现在国道318线为基础，主要连通成都、雅安、康定、昌都(左贡)、林芝和拉萨等6个市州，直接服务22县及沿线城镇、牧区等川藏北线基本以现有国道317线为基础，主要连通成都、马尔康、昌都、那曲、拉萨等5个市州，直接服务18县及沿线城镇、牧区等,高速公路选线案例,昆明机场K0+000K2+500合同段路线比选,工程概况,昆明机场专用高速公路西起昆明市东连接线两面寺立交，向东北走向与机场航站区内道路相接，全长约14.89公里，设计标准为双向8车道，设计车速100km/h，总投资20多亿元。昆明机场专用高速公路是与昆明市新世纪形象工程“昆明市新国际机场”相适应与配套的形象性道路，是云南省和昆明市的重要门户性景观大道，该高速路的主线收费站建成后将成为昆明的门户性地标建筑。,K方案,A方案,高速公路选线非典型案例,日本阪神高速公路,电梯、楼梯、厕所等都设置在大楼的两侧，电梯在5-7层不停那里是高速公路。高速公路本身与建筑并不相连，而是完全地独立。因此就算楼倒了，路也没事。大楼贯通部分加装了防噪防震设备，里面的人基本不会受到影响。,以前这块土地的所有者，想1983年建大楼，但当时的城市规划已经确定高速公路会从这儿过，所以他们拿不到建筑许可。土地所有者和高速公路一方交涉了5年，最后达成的协议就是让高速路贯穿大楼。大楼最终于1992年竣工，5-7楼租给了高速公路。,当时为了解决法律障碍，日本还专门在1989年修改了一系列法律，制定了建筑可以与道路一体的“立体道路制度”，让高速道路可以合法贯穿大楼。GateTowerBuild-ing也就成了日本第一栋利用“立体道路制度”建设的大楼。,高速公路路线设计案例：江苏省高速公路设计,59,江苏滨江临海，面积10.3万平方公里，有69%的平原和17%的水域，雨量充沛，土地肥沃，素有“鱼米之乡”的美誉。江苏高速公路顺应现代经济和社会的发展需要，克服了地基软弱、河湖港汊交织等不利因素影响，高起点、高效率、高速度地推进,十多年来江苏高速公路建设取得了巨大成就。1992年开工的沪宁高速公路-揭开了江苏高速公路零的突破；2000年高速公路通车里程突破1000公里，实现了新的跨越；至2006年底，江苏高速公路通车里程历史性地突破3000公里；路网密度居全国第一。,1、安全和谐的路线设计,坚持“安全选线、环保选线、地形选线、地质选线和人文选线”的原则。重视环境保护，处理好水源、耕地、文物古迹与工程建设的关系。路线穿越不同地区时，考虑各有所侧重，如丘陵地段，充分考虑土石方的填挖平衡，减少用地；山区考虑桥隧结合工程，尽量缩短路线；平原区以低路堤为设计原则，减少土方的填筑；城市开发区段落则考虑土地的综合利用，采用高架方案，为城市发展留下空间。,桥隧结合穿越茅山风景区,滆湖湖心岛,实例三 因地制宜布设横断面，根据地形条件和构造物设置需要，灵活地使用整体式断面、分离式路基、湖心岛等断面形式，与地形、不同功能需求完美结合。,分离式路基,宁常高速滆湖湖心岛断面不仅提升了景观性，而且利用湖心岛保证了行车安全，解决了近6公里长大桥的污水排放和处理难题。,实例四 为降低特殊路基处理的工程造价，节约土地资源，我们积极开展了合理降低路基填土高度的科研攻关，近几年修建的高速公路全线路基平均填高均控制在3米以下，如沿海高速平均填高仅2.85m，填土高度低于2.5m的路段占总里程的25%。,THE END,