理论教育 道路勘测设计中山脊线布设问题

道路勘测设计中山脊线布设问题

时间:2023-09-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:当决定采用山脊线方案以后,剩下要解决的是山脊线的布设问题。每一组控制垭口代表着一个山脊线的方案。山脊线有时因控制点间高差很大,需要展线,也有时为避免路线过于迂绕,要采用起伏坡,以缩短距离。

道路勘测设计中山脊线布设问题

1.山脊线的特点及选择条件

山脊线是指大体上沿分水岭布设的路线。分水线顺直平缓,起伏不大,岭脊肥厚的分水岭是布设山脊线的理想地形,路线可大部或全部设在分水岭上,路线平面线形随分水岭的曲折而弯曲。但高山地区的分水岭常常是峰峦、垭口相间排列,有时相对高差很大,这种地形的山脊线,则为一些较低垭口所控制,路线须沿分水岭的侧坡在垭口之间穿行,线位大部分设在山腰上。

山脊线一般具有土石方工程小,水文地质情况好,排水桥涵构造物较少等优点。山脊线的缺点主要有:线位高,远离居民点,服务性能差;地势较高,空气稀薄,有云雾、积雪、结冰等对行车和养护不利等;筑路材料及水源缺乏,增加施工困难。

山脊线方案主要应考虑以下条件决定取舍:

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,纵面上各垭口间的高差不过于悬殊。

3)控制垭口间山坡的地质情况较好,地形不过于陡峻零乱。

4)上下山脊的引线要有合适的地形可以利用,这是能否采用山脊线的主要条件之一,往往山脊本身条件很好,但上下引线条件差而不得不放弃。

由于完全具备上述条件的分水岭不多,所以很长的山脊线比较少见,而往往是作为沿河线或山腰线的局部比较线及越岭线的两侧路线的连接段而出现。

当决定采用山脊线方案以后,剩下要解决的是山脊线的布设问题。由于山脊线基本沿分水岭而行,大的走向已经明确,布线主要解决以下三个问题:选定控制垭口;在控制垭口间,决定路线走分水岭的哪一侧;决定路线的具体布设(包括选择中间控制点)。三者是互相依存,互为条件,紧密联系的。

2.控制垭口选择

连绵起伏的山脊上有许多垭口。每一组控制垭口代表着一个山脊线的方案。因此选择控制垭口是山脊线选线的关键。当分水岭方向顺直,起伏不大时,几乎每个垭口都可暂定为控制点。如地形复杂,起伏较大,且较频繁,各垭口高低悬殊,则高垭口之间的低垭口一般即为路线的控制点,突出的高垭口可舍去;在有支脉横隔的情况下,相距不远的、并排的几个垭口,则只选择其中一个与前后联系条件较好的垭口。

控制垭口的选择时必须联系分水岭两侧山坡的布线条件综合考虑,而在侧坡选择和试坡布线的过程中,对初步选定的控制点加以取舍、修正,最后落实。

3.侧坡选择(www.daowen.com)

分水岭的侧坡是陡峻山脊线的主要布线地带要选择布线条件较好的一侧,这样可使平、纵线形好,工程量小和路基稳定。坡面整齐、横坡平缓、地质情况好、无支脉横隔的向阳山坡较为理想。除两个侧坡优劣十分明显的情况外,两侧都要作比较以定取舍。同一侧坡也还可能有不同的路线方案,可通过试坡布线决定。多数初选的控制垭口,在侧坡选择过程中即可决定取舍,少数则需在试坡布线中落实。

如图8-26所示,AD两垭口是由前后路线所决定的固定控制点,其间有BCE等垭口,哪个选为中间控制点,首先取决于路线布设在分水岭的哪一侧。显然,位于左侧的甲线应舍CE而取B。位于右侧的乙线应舍B而取CE。至于CE的取舍以及甲、乙方案的比选问题,则有待于试坡布线时解决。

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图8-26 山脊线布局比较示意图

4.试坡布线

在两固定控制点间布线,应力求距离短捷,坡度和缓。山脊线有时因控制点间高差很大,需要展线,也有时为避免路线过于迂绕,要采用起伏坡,以缩短距离。从总体看,山脊线难免有曲折、起伏,但不可使其过于急促、频繁,平、竖曲线和视距等指标也要掌握得高些,以利行车。

山脊布线常见有三种情况:

(1)控制垭口间平均坡度不超过规定如两控制垭口中间,地形、地质方面没有太大障碍,应以均匀坡度沿侧坡布线。如控制垭口间平均坡度较缓,而其间遇有障碍或难点工程时,可加设中间控制点,调整坡度来避让,中间控制点和各垭口之间仍应以均匀坡度布线。如图8-26所示的甲线,ABBD两段,地面自然坡度一上一下已经很陡,当适当挖深垭口B后,才分别获得+5.5%和-5%较合理的坡度。BD段两次碰到冲沟,需要防治,工程稍大;如欲减小防治工程,要在冲沟头上方加设中间控制点,这将使BD的一段纵坡过陡,不宜采用。

(2)控制垭口间有支脉横隔 路线穿过支脉,要在支脉上选择合适的垭口作为中间控制点。该垭口应不致使路线过于迂绕,合理深挖后两翼路线坡度都不超过规定,并使路线能在较好的地形、地质地带通过。有时在支脉上选择的控制垭口虽能满足纵坡要求,但线形过于迂绕,为了缩短距离,控制点就不一定恰好设在垭口上。图8-26中的乙线是穿支脉的路线,支脉上有两个垭口,选中间控制点时,直先考虑C,因其位置过高,合理深挖后两翼路线坡度仍超过规定,只好放弃而选择垭口EE的两翼自然纵坡均低于规定值,为了既保证坡度符合要求,又能尽量缩短距离,从低垭口D以5%~5.5%的坡度沿山坡向垭口E试坡,定出控制点具体位置E′,使乙线得到合理的最短长度AE′之间则按均匀坡度(约3%)布线。乙线虽较甲线长740m,但工程小,施工较易,当交通量小时,宜予采用。

(3)控制垭口间平均坡度超过规定根据具体地形、地质条件,采用填挖、旱桥、隧道等工程措施来提高低垭口,降低高垭口,也可利用侧坡、山脊有利地形设置回头展线或螺旋展线,如图8-27所示。选线方法详见本节越岭线。

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图8-27 山脊展线示意图

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