第四節(jié) 山嶺區(qū)選線

1、第四節(jié) 山嶺區(qū)選線教學目的：1、沿溪線 2、越嶺線重點難點：1、展線 2、路線布設教學方法：課堂講授+多媒體課件教學課時：4課時教學過程：復習提問1、 平原區(qū)自然特征2、 平原區(qū)布設要點導入新課 平原區(qū)相對來講比較平坦，選線時多以直線為主，且以平面設計為主，山嶺區(qū)起伏較大，怎么進行選線呢？講解新課 山嶺地區(qū)(mountainous terrain)包括山嶺、凸起的山脊、凹陷山谷、陡峻的山坡、懸崖、峭壁等，地形復雜多變，一般地面自然坡度在20度以上。（一）、自然特征1、地形條件山高谷深、地形復雜。（山脈水系分明，這給山區(qū)公路走向提供了依據，為選定路線的基本方向、確定大的控制點指明了方向）。山區(qū)地

2、形是影響路線布局的主要因素。2、地質條件巖石多、土層薄、地質復雜。山嶺地區(qū)地質現(xiàn)象比較復雜，常見的不良地質現(xiàn)象主要有：滑坡、碎落、泥石流等不良地質構造。地質影響線位布設。選線時應處理好路線和地址的關系，并在選線設計時中采取必要的防護措施，確保路線的質量和路基的穩(wěn)定性。3、水文條件季暴雨集中，流速快、流量大、沖刷和破壞力很大。4、氣候條件氣候多變。 注：路線的類型 一般按照道路行經地區(qū)的地貌、地形特征，可分為沿溪線、山腰線、越嶺線和山脊線四種。 路線的走向明確，順山沿水方向和橫越山嶺方向。順山沿水方向，按其線位的高低，從低到高可分為沿溪線、山腰線和山脊線。由于自然條件復雜，地形變化很大，使得路線

3、在平、縱、橫三方面受到很大限制，因而技術指標一般多采用低限，在所有自然因素中，高差急變是主導因素，因此，在路線布設時，一般多以縱面線形為主安排路線，其次是橫斷面和平面。 沿溪線-是沿著河岸（溪岸）布設的路線 山腰線-是離開河流一定高度在山坡上布設的路線 越嶺線-是翻越山嶺的路線山脊線- 沿著分水嶺布設的路線（二）沿溪線沿溪線：指公路沿一條河谷方向布設路線， 路線總的走向與等高線一致1、路線特點沿溪線的有利條件是：路線走向明確，河床縱坡較小，平面受縱面線形的約束較小容易爭取較好的線形；砂、石材料豐富，用水便利；溪岸兩側居民點密集，沿溪線能更好地為沿線居民點服務。沿溪線的不利條件是：受洪水威脅較大

4、；布線活動范圍??；陡巖河段，工程艱巨；橋涵及防護工程較多；路線布置與耕地的矛盾較大；河谷工程地質情況復雜。 2、布線要點解決好路線與水的關系是沿溪線布局的關鍵。平面主要是解決擇岸、跨河問題，縱面主要是解決線位的高低問題 （1）河岸的選擇 確定路線走河的哪一岸的問題地形、地質、水文條件優(yōu)先選擇臺地較寬、支溝較少、地質水文條件較好的一岸 氣候條件走陽坡面和迎風面。減少冬季路面積雪城鎮(zhèn)、工礦和居民點的分布除高等級公路和國防公路以外，一般路線應選在工礦企業(yè)較集中、村鎮(zhèn)較多、人口較為密集的一岸，以促進山區(qū)的經濟發(fā)展和方便居民出行其他因素具備上述有利條件的一岸即為選線時應走的河岸，但這些有利的條件可能不在

5、一岸，而交替出現(xiàn)在兩岸，此時就需要深入調查，進行技術論證和經濟比較，最終確定一條合理的方案。原則：一般應選擇地形平坦、支溝少，水文地質良好、陽坡、迎風、人口密的一岸。例：乙方案為避讓河左岸的兩處斷續(xù)陡崖，跨河利用右岸的較好地形，但過夏村后，右岸出現(xiàn)更陡更長懸崖，路線又須跨回左岸，在3km內，兩次跨河，須建中橋兩座。甲方案一直走左岸，雖要集中開挖一段石方，但較建兩座中橋經濟得多，因此不宜跨河換岸。 （2）線位的高度 確定線形應放在什么高度的問題1）低線位：是指高出設計洪水位不多，路基一側臨水很近的布線方案優(yōu)點：線形好。無論是平面或縱斷面都容易達到較高的標準。 土石方工程量省、邊坡低、易穩(wěn)定。由于

6、河谷地形平坦，有階地可以利用，使得路基土石方工程數量較小，路基高度降低，路基穩(wěn)定性好。 路線活動范圍相對較大。便于選擇有利地形和避讓不良地形。 跨支溝和主流方便。養(yǎng)護和施工用水、材料運輸比較方便。缺點：受洪水威脅大；防護工程多； 占田多，廢方不好處理； 低線位2） 高線位：指路線高出洪水位較多，完全不受洪水威脅的布線方案。優(yōu)點：不受洪水影響；廢方易于處理，當采用臺口路基時，路基比較穩(wěn)定。缺點：路線在山坡通過，路線曲折，縱坡起伏，線形差，工程大，路基挖方往往較大、廢方多；由于線位高，路線勢必隨著山形走勢繞行，平面線形指標低；跨主河時，由于路線過高，常需展線急下才能跨過；跨支流時，需建大跨徑高橋，

7、或路線繞進很多，使線形標準降低，里程增長，工程增大；支擋、加固工程較多；施工、養(yǎng)護用料取水較困難，如路基一旦損壞，搶修較難。 綜上比較，高線弊多而利少，在洪水位允許、無特殊困難時，一般以低線位為主 。（3）橋位的選擇跨主河路線布局問題跨支流局部方案問題 1）跨主河道 跨主河道的橋位一般屬于決定路線走向的控制點，其橋位地點的選擇屬于路線布局的問題。在山區(qū)，一般要求選在河段順直、河面較窄、河岸穩(wěn)定、施工方便以及橋頭引線舒順的地方。 利用河曲河段跨河橋頭引道也比較平順。要注意的是河灣水流對橋的影響，應采取防護措施 利用“S”形河段跨河 橋頭引道線形平順、舒暢。如果為大橋，應力求正交。若為中、小橋梁，

8、可采用適當斜交，有利于路橋配合。 改善橋頭線形在與路線接近平行的順直河段上跨河，橋頭引道難以舒順。當必須在這種河段跨越時，中、小橋可考慮設置斜橋以改善橋頭線形；如為大橋，當不宜設斜橋時，宜把橋頭路線作成勺形或布置一段彎引橋，如圖所示，或兩者兼用。總之，橋頭曲線要爭取較大半徑，以利行車。 注：2）跨支流 跨支流的橋位選擇一般屬于局部方案問題，不作為控制點。 跨越方式有兩種： 一是在溝口直跨； 二是繞進支溝上游的繞跨。 具體采用哪一種方法，應根據道路等級、地形、地質等決定。 一般高等級公路宜采用直跨；低等級公路可采用繞跨。 3、河谷斷面路線的布設1）開闊河谷路線有三種走法：沿河線：如課本中圖5-1

9、1的實線方案。路線坡度均勻平緩，并對保村護田有利。但一般路線較長，路基受洪水威脅較大，防護工程大。傍山線，如課本中圖5-11中的點畫線方案。占田少，路基遠離河岸，故較穩(wěn)定且無防護工程。但縱面線形略有起伏，土石方工程稍大。是常采用的一種方案。中穿線，如課本中圖5-11中的虛線方案。線形好，路線短，標準較高。但占田較多，路基穩(wěn)定性差，施工時需換土，一般不宜采用。 2）狹窄河谷 沿河岸自然地形，繞山嘴、沿河彎布線。 按直線布線。如下圖所示。 3）陡崖峭壁河谷 （1）繞避：當巖壁陡峻又很長，路線無法直穿時，只能采取繞避。繞避方案有繞走對岸、繞走巖頂和另找越嶺埡口三種方案，如下圖所示。方案需要有適當的展

10、線地形，方案需要附近有適當的越嶺埡口。這兩種方案的持點是：展線使路線增長，縱面線形上而復下，縱坡較大，并且過渡段的土石方工程也較大。方案避免了上述缺點，但增加了兩座橋（2）直穿陡崖峭壁 與水爭路、侵河筑堤。適用于河床較寬，壓縮河道后洪水位抬高不多，靠河側應修建漫水擋墻 硬開石壁等特殊措施通過。通過技術經濟比較考慮可考慮在石壁上開挖出路基形成半山洞，或采用隧道、半山橋及懸出路臺等措施通過，如下圖所示 特殊措施通過陡崖地段布線圖a）半山洞 b）隧道 c）懸出路臺 d）半山橋臺口式：在河床一側硬開路基，要注意廢方的處理，不能堆入河道。 半山洞和隧道適用于石壁堅硬路段懸出路臺和半山橋 適用于V形谷 4

11、、急流及跌水河段 河床縱坡陡峻時，河床縱斷面在短距離內突然下落幾米至幾十米，形成急流、跌水，這時的河床縱坡遠遠陡于路線縱坡的允許值，為了盡快降低線位，避開陡峻的山腰線，布線時應利用平緩的山坡地形和支谷展線來降低線位，如圖所示。5、不良地質地段的路線布設 沿河兩岸的滑坡、崩塌、巖堆、泥石流等是較為常見地質病害。路線通過這些地帶時、應遵循：避強制弱加強調查、綜合防治的原則（三）越嶺線越嶺線是指公路走向與河谷及分水嶺方向橫交時所布設的路線越嶺線：就是沿分水嶺一側山坡爬上山脊，在適當地點穿過埡口，再沿另一側山坡下降的路線。1、路線特點 特點是路線需要克服很大的高差，路線的長度和平面位置主要取決于路線縱

12、坡的安排。因此，越嶺線選線中，是以路線縱斷面為主導的。Ø 越嶺線有利條件是布線不受河谷限制，布線較為靈活；越嶺線不受洪水威脅和影響，路基穩(wěn)定，沿線的橋涵及防護工程較少。Ø 越嶺線不利條件是里程較長、線形差、指標低；越嶺線的線位高，遠離河谷，施工和運營條件較差。2、布設要點越嶺線布線要點：如何處理好埡口選擇、過嶺高程和展線布局三個問題。 1）埡口的選擇 埡口：是指分水嶺上一些馬鞍形的凹口。對越嶺線來說，埡口是路線方案的重要控制點。埡口的位置、高低，決定了將來路線的長度和標準。埡口的位置、高度和埡口兩側的展線條件這三方面是密切相關的，埡口位置選擇時必須對三者綜合考慮。埡口的位置

13、 埡口位置的選擇應在符合路線基本走向的前提下，與兩側路線展線方案一起考慮。首先選擇標高較低、而且展線后能很快與山下控制點直接相連的埡口。其次再考慮稍微偏離路線方向，但是接線較順、增加路線里程不多的埡口。 如圖，A、B控制點間有C、D兩個埡口，從平面位置看，C埡口在AB直線上，D埡口稍微偏離在AB直線方向，但從符合路線基本定向來看，穿D埡口比穿C埡口反而展線短些，而且平面線形較好。因此，D埡口比C埡口更有優(yōu)勢。 埡口的高度 埡口與其山下控制點的高差，直接影響路線展線長度、工程數量大小及運營條件。在展線條件相同時，埡口降低的高度和縮短的里程有如下的關系： 式中：i均展線的平均坡度，一般可取55.5

14、 當i均一定時，高差越小，里程越短。因此，選線時應選擇低的埡口通過，或將埡口向下挖一定深度或深路塹通過，或以隧道形式通過。 當高差一定時，里程越短，i均越大。越嶺線AB之間的自然坡度通常比標準規(guī)定的坡度大，此時，必須通過展線來延長路線長度L，目的時為了減小縱坡，使i滿足規(guī)定。 一般應選擇標高較低的埡口為宜。高海拔地區(qū)常有積雪、結冰、大霧等氣候，對行車很不利，有時為避免這種不利氣候的影響也應選擇海拔標高較低的埡口。有時為了走低埡口，即使方向有些偏離，距離有些繞遠，也應注意比較。埡口的展線條件 埡口選擇要與側坡展線條件結合考慮。選擇時，如有地質穩(wěn)定、地形平緩有利于展線的側坡，即使埡口位置略偏或埡口

15、較高，也應比較，不要輕易放棄2)過嶺高程 過嶺高程是越嶺線布局的重要控制因素。不同的控制標高，不僅影響工程大小，路線長短，線形標準。而且直接關系到埡口兩端的展線布局。 埡口的標高：是沒有開挖之前埡口原地面的高程。 過嶺標高：是指路線采用不同方式通過埡口的標高。 過嶺標高不同時，路線的長度、工程量大小、投資費用等也就不同。 過嶺標高越低，路線就越短，但路塹或隧道的長度就越深、越長，工程量也越大。 過嶺標高的選擇，與路線等級、埡口的地質條件、過嶺方式有關。 (1)決定過嶺標高的因素 埡口及兩側的地形 埡口的地質條件 松軟土侵蝕型埡口：如圖，這是由坡積或沉積形成的土層，經長期侵蝕而形成的山脊低凹地。

16、當土質松軟、地下水較嚴重時，不宜深挖。并在可能條件下盡量繞避。 軟弱巖層埡口：如圖，一般巖層外傾側的邊坡滲水性強、穩(wěn)定性差，常引起順層滑坡，不宜深挖。 構造破碎帶埡口：由地層褶曲部或斷層帶經侵蝕風化所形成的埡口，如圖。這類埡口巖層破碎、地表水容易下滲，路基及邊坡穩(wěn)定性差，是地質條件最差的地帶。特別是圖中(b)、(c)兩種埡口最為不利。對這類埡口一般應繞避，必須通過時，不能深挖，并結合巖層破碎程度、風化情況、斷層及地下水狀況慎重決定開挖深度，并要采取加固及排水措施(2)過嶺的方式有以下三種 淺挖低填埡口山坡平緩、容易展線、埡口地帶的地形寬而且厚時是，此時過嶺高程和埡口高程基本一致。深挖埡口埡口比

17、較瘦削時 適用于埡口較瘦削時，地質條件好的埡口?？梢圆捎蒙钔诼穳q的形式通過，但應注意挖方邊坡的穩(wěn)定性，一般不要超過20m。深挖埡口，雖土石方工程較集中，但由于降低了過嶺標高，相應縮短了展線長度，總工程量并不一定增加。即使有所增加，也可從改善行車條件，節(jié)約運營費中得到補償。此時的過嶺高程為深挖后的高程。 例：甲方案挖深9m，需要設兩個回頭曲線； 乙方案挖深13m，需一個回頭曲線； 丙方案挖深20m，即可順山勢布線，不需回頭曲線。 隧道穿越埡口地挖深較大時適用于埡口挖深超過2030米又不宜深挖路塹的情況。當埡口挖深在2030m以上時，應與隧道方案進行比較。 隧道穿越優(yōu)點：具有路線短、線形好、路線隱

18、蔽和路基穩(wěn)定、保護環(huán)境等優(yōu)點，在高寒山區(qū)降低了標高，不受冰凍、積雪、大霧等的影響，大大改善了行車條件。 缺點：隧道造價較高，受地質條件影響大，施工技術復雜。 隧道的標高直接影響著路線的長短、建設投資費用、環(huán)境保護以及以后營運費用等。 3）展線布局 展線：以一定的坡度利用地形延長路線，克服高差越嶺展線的形式 自然展線。自然展線：以適當的坡度，順著自然地形，繞山咀，側溝來延展距離，克服高差。 一般應優(yōu)先考慮采用這種展線方式，而且實踐中大多采用這種方式。優(yōu)點：線走向與地形走向基本一致，順應地形自然升降，路線最短。與回頭展線相比，線形簡單，技術指標較高，路線不重疊，對行車、施工、養(yǎng)護有利。缺點：避讓艱

19、巨工程和不良地質能力差，只有調整縱坡這一途徑解決。 自然展線回頭展線回頭展線：路線從一側山坡上回頭后再回到該山坡上的展線方式。適用場合：當控制點間的高差大，靠自然展線無法取得需要的距離以克服高差，或因地形、地質條件限制，不宜采用自然展線時，路線可利用有利地形設置回頭曲線進行展線，優(yōu)點：便于利用有利地形，避讓不良地質、地形和艱巨工程。缺點：同一面坡上，上下線重疊，工程集中，互相干擾，線形差，不利于行車、養(yǎng)護和施工。適宜于設置回頭曲線的有利地形。 a)利用山包； b)利用平緩山脊； c)利用平緩的山坡； d)利用較緩的山溝； e)利用較緩的山坳。在實際工作中，當必須采用回頭展線時，有兩點要特別注意

20、： 正確選擇回頭地點。對回頭曲線工程量大小和使用質量關系很大。 盡可能拉長兩回頭間的距離，避免一面山坡上多層展線，減少回頭個數。螺旋展線。當路線受到地形、地質限制，需要在某一處集中提高或降低一定高度才能充分利用前后的有利地形時，可以采用螺旋展線的方式。實際就是一種路線轉角>360°的回頭展線形式。特點是：路線利用有利的山包或山谷，在很短的平面距離內就能克服較大的高差。 優(yōu)點：路線舒順，比回頭曲線有更好的線形，縱坡較小，行車質量較好； 缺點：因需修建旱橋或隧道，工程費用較高。螺旋展線可有上線橋跨和下線隧道兩種方式 利用山包上線跨橋 利用峽谷下線隧道螺旋展線視為回頭展線的一種變格，

21、代替一組回頭線(如前兩圖中虛線所示)。 實例： 山區(qū)螺旋展線實例 引橋螺旋展線實例苜蓿葉環(huán)圈左轉匝道螺旋展線實例（2）展線布局的步驟 擬定路線的大致走向 例：生產中大概坡度采用3°，即tan3°=5.25%，稱為3度草坡，由A點開始利用有利地形，一直放坡到山下終點B點，高程和平面位置接近。試坡布線 就是在兩控制點之間（A、B）用手水準以平均坡度從上而下放通坡。 目的：落實上面擬定的大致走法，發(fā)現(xiàn)和加密中間控制點，發(fā)現(xiàn)局部新的比較方案，擬定路線布局。 試坡是從埡口A點開始向下進行的，因為由上而下視野開闊，便于了解和掌握地形的變化。 另外要說明的是必須以平均坡度放通坡（5或5.

22、5），否則就無法控制路線的長度，也就很難保證任意連續(xù)3Km的平均坡度不大于5.5。 分析、落實控制點，決定路線布局 按控制點的位置和高程是否可變動，可將控制點分為固定控制點和活動控制點在調整中，可先把活動范圍小的控制點的平面位置和高程確定下來，然后適當調整坡度，定出活動范圍大一點的控制點 調整控制點注意事項： 相鄰控制點之間坡度調整范圍：Imin iImax 相鄰控制點之間不能出現(xiàn)反坡。 調整方法： 先定控制點，后定兩點間的勻坡線；如先定回頭地點，后向兩側定勻坡線； 用勻坡線交匯出活動控制點；利用勻坡線定出回頭地點. 路線展線布局的結果還是一些控制點，將起、終點之間的所有控制點落實，它們的連線

23、就是一個路線方案。 （四）、山脊線1、路線特點山脊線是指大致沿分水嶺方向所布設的路線。山脊線的有利條件是： 當山脊條件好時，山脊線一般里程短，土石方工程量?。凰?、地質條件好，路基病害少，穩(wěn)定； 地面排水條件好，橋涵人工構造物少。山脊線的不利條件是； 線位高，遠離居民點，服務性能差； 山勢高、海拔高、空氣稀薄，冬季云霧、積雪、結冰較大，對行車和養(yǎng)護都不利； 遠離河谷，砂石材料及施工用水運輸不便。 2、山脊線的選擇條件主要應考慮下列條件： 1.分水嶺的方向不能偏離路線總方向過遠； 2.分水嶺平面較順直，縱斷面各埡口間高差不過大； 3. 控制埡口間山坡的地質情況較好，地形不過于陡峻零亂； 控制埡口：在山脊上一系列埡口中，起控制作用的埡口。當埡口高差不大時，每一個埡口都可作為控制埡口，當高差懸殊時，低埡口為控制埡口。 4.上下山脊的引線要有合適的地形可利用，否則，山脊本身條件再好也難以利用。3、布設要點當決定采用山脊線