路線方案比較
路線方案是路線設(shè)計(jì)中最根本的問題。 方案是否合理,不但直接關(guān)系到公路本身的工程投資和運(yùn)輸效率,更重要的是影響到路線在公路網(wǎng)中是否起到應(yīng)有作用,即是否滿足國(guó)家的政治、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防的要求和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益。 一條路線的起終點(diǎn)及中間必須經(jīng)過的重要城鎮(zhèn)或地點(diǎn),通常是由公路網(wǎng)規(guī)劃所規(guī)定或領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)根據(jù)經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要指定的。 這些指定的點(diǎn)稱為據(jù)點(diǎn),把據(jù)點(diǎn)連接成線,就是路線總方向或稱大走向。 兩個(gè)據(jù)點(diǎn)之間有許多不同的走法,有的可能沿某河,越某嶺;也可能沿某幾條河,翻某幾個(gè)嶺;可能走某河的這一岸,靠近某城鎮(zhèn);也可能走對(duì)岸,避開某城鎮(zhèn)等。 這些每一種可能的走法就是一個(gè)大的路線方案。 作為選線工作的第一步就是要在各種可能的方案中,在深入調(diào)查的基礎(chǔ)上,綜合考慮路線方案選擇的主要因素,通過方案的比選,提出合理的路線方案。
影響路線方案選擇的因素是多方面的,各種因素又多是互相聯(lián)系和互相影響的。 路線應(yīng)在滿足使用任務(wù)和性質(zhì)要求的前提下,綜合考慮自然條件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指標(biāo)、工程投資、施工期限和施工設(shè)備等因素,通過多方案的比較,精心選擇,提出合理的推薦方案。
方案比較是選線中確定路線總體布局的有效方法,在可能布局的多種方案中,通過方案比較決定取舍,選擇出技術(shù)合理、費(fèi)用節(jié)省、切實(shí)可行的最優(yōu)方案。 路線方案的取舍是路線設(shè)計(jì)中的重要問題,方案是否合理,不僅直接關(guān)系到道路本身的工程投資和運(yùn)輸效率,更重要的是影響到路線在道路網(wǎng)中的作用,直接關(guān)系到是否滿足國(guó)家政治、經(jīng)濟(jì)及國(guó)防的要求和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益。
從方案比較的深度不同可有原則性方案比較和詳細(xì)的方案比較兩種。
1.原則性的方案比較
從形式上看,方案比較可分為質(zhì)和量的比較。 對(duì)于原則性的方案比較,主要是質(zhì)的比較,多采用綜合評(píng)價(jià)的方法,這種方法不是通過詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)指標(biāo)計(jì)算進(jìn)行比較,而是綜合各方面因素進(jìn)行評(píng)比。 主要綜合因素有:
①路線在政治、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防上的意義,國(guó)家或地方建設(shè)對(duì)路線使用任務(wù)、性質(zhì)的要求,以及戰(zhàn)備、支農(nóng)、綜合利用等重要方針的貫徹和體現(xiàn)程度。
②路線在鐵路、公路、航道等網(wǎng)系中的作用,與沿線工礦、城鎮(zhèn)等規(guī)劃關(guān)系以及與沿線農(nóng)田水利建設(shè)的配合及用地情況。
③沿線地形、地質(zhì)、水文、氣象、地震等自然條件對(duì)道路的影響,要求的路線等級(jí)與實(shí)際可能達(dá)到的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及其對(duì)路線使用任務(wù)、性質(zhì)的影響,路線長(zhǎng)度、筑路材料來源、施工條件以及工程量、三材(鋼材、木材、水泥)用量造價(jià)、工期、勞動(dòng)力等情況,及其對(duì)運(yùn)營(yíng)、施工、養(yǎng)護(hù)的影響,以及施工期限長(zhǎng)短等。
④工程費(fèi)用和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)情況。
⑤其他,如與沿線歷史文物、革命史跡、旅游風(fēng)景區(qū)的聯(lián)系。
影響路線方案選擇的因素是多方面的,而各種因素又多是互相聯(lián)系和互相影響的,比選時(shí)應(yīng)在滿足使用任務(wù)和性質(zhì)要求的前提下,綜合考慮自然條件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指標(biāo)、工程投資、施工期限和施工設(shè)備等因素,精心選擇,反復(fù)比較,才能提出合理的推薦方案。
2.詳細(xì)的方案比較
詳細(xì)的方案比較是在原則性方案比較之后進(jìn)行的量的比較,它包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的詳細(xì)計(jì)算,一般多用于作局部方案的分析比較。
(1)技術(shù)指標(biāo)的比選
1)路線長(zhǎng)度及其延長(zhǎng)系數(shù)
有時(shí)在初步比選時(shí),可計(jì)算路線方案各大控制點(diǎn)間直線距離之和,可不計(jì)算路線方案實(shí)際長(zhǎng)度。 這時(shí)計(jì)算的系數(shù)叫路線技術(shù)延長(zhǎng)系數(shù)。 其值一般為1.05~1.2,視地形條件而異。
2)轉(zhuǎn)角數(shù)
包括全線的轉(zhuǎn)角數(shù)和每公里的轉(zhuǎn)角數(shù)。
3)轉(zhuǎn)角總轉(zhuǎn)角平均度數(shù)
轉(zhuǎn)角是體現(xiàn)路線順直的一種技術(shù)指標(biāo)。 轉(zhuǎn)角平均數(shù)按下式計(jì)算:
式中 α——轉(zhuǎn)角平均度數(shù),(°);
αi——任一轉(zhuǎn)角的度數(shù),(°)。
4)最小曲線半徑數(shù)
5)回頭曲線數(shù)
6)與既有道路及鐵路的交叉數(shù)目(包括平面交叉和立體交叉)
7)限制車速的路段長(zhǎng)度(指居住區(qū)、小半徑轉(zhuǎn)彎處、交叉點(diǎn)、陡坡路段等)
(2)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的比選
①土石方工程數(shù)量。
②橋涵工程數(shù)量(分大橋、中橋、小橋涵的座數(shù)、類型及長(zhǎng)度)。
③隧道工程數(shù)量。
④擋土墻工程數(shù)量。
⑤征地?cái)?shù)量及費(fèi)用。
⑥拆遷建筑物及管線設(shè)施的數(shù)量。
⑦主要材料數(shù)量。
⑧主要機(jī)械、勞動(dòng)力數(shù)量。
⑨工程總造價(jià)。
⑩投資成本效益比。
投資利潤(rùn)率。
投資回收期。
3.路線方案選擇的方法和步驟
路線方案是通過許多方案的比較、淘汰而確定的。 指定的兩個(gè)據(jù)點(diǎn)之間的自然情況越復(fù)雜、距離越長(zhǎng),可能的比較方案就越多,需要淘汰的方案也就越多。 淘汰的方法,不可能每條路線都通過實(shí)地調(diào)查或踏勘進(jìn)行,因而要盡可能收集已有資料,先在室內(nèi)進(jìn)行研究篩選,然后就較佳的而且優(yōu)劣難辨的有限方案進(jìn)行調(diào)查或踏勘。
路線方案選擇的做法通常是:
①搜集與路線方案有關(guān)的規(guī)劃、計(jì)劃、統(tǒng)計(jì)資料及各種比例尺的地形圖、航測(cè)圖、水文、地質(zhì)、氣象等資料。
②根據(jù)確定了的路線總方向和公路等級(jí),先在小比例尺(1∶50000或1∶100000)的地形圖上,結(jié)合搜集的資料,初步研究各種可能的路線走向。 研究重點(diǎn)應(yīng)放在地形、地質(zhì)、地物復(fù)雜、外界干擾多、牽涉面大的段落。 比如可能沿哪些溪溝,越哪些埡口,路線經(jīng)城鎮(zhèn)或工礦區(qū)時(shí),是穿過、靠近,還是避開而以支線連接等。 要進(jìn)行多種方案的比選,提出哪些方案應(yīng)進(jìn)行實(shí)地踏勘。
③按室內(nèi)初步研究提出的方案進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,連同野外調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的新方案,都必須堅(jiān)持跑到、看到、調(diào)查到,不遺漏一個(gè)可能的方案。
野外調(diào)查要求做到以下幾點(diǎn):
a.初步落實(shí)各據(jù)點(diǎn)的具體位置,路網(wǎng)規(guī)劃所指定的控制點(diǎn)如確因干擾或技術(shù)上有很大困難或發(fā)現(xiàn)不合理必須變動(dòng),應(yīng)及時(shí)反映,并經(jīng)過分析論證提出變動(dòng)的理由,報(bào)有關(guān)部門審定。
b.對(duì)路線、大橋、隧道均應(yīng)提出推薦方案。 對(duì)于確因限于調(diào)查條件不能肯定取舍的比較方案,應(yīng)提出進(jìn)一步勘測(cè)比較的范圍和方法。
c.分段提出采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和主要技術(shù)指標(biāo)的意見。
d.在深入調(diào)查的基礎(chǔ)上,通過比較,選定路線必經(jīng)的控制點(diǎn),如越嶺的埡口、跨較大河流的橋位、與鐵路或其他公路的交叉地點(diǎn),以及應(yīng)繞避的城鎮(zhèn)及大型的不良地質(zhì)地段等。 對(duì)于地形、地質(zhì)、地物情況復(fù)雜的地區(qū),應(yīng)提出路線具體布局的意見。
e.分段估算各種工程量。 如路基土石方數(shù)量、路面工程量、橋梁、涵洞、隧道、擋土墻等的長(zhǎng)度、類型、式樣和工程數(shù)量等。
f.經(jīng)濟(jì)方面,應(yīng)調(diào)查路線聯(lián)系地區(qū)的資源情況及工礦、農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)以及其他大宗物資的年產(chǎn)量、年輸出量、年輸入量、貨運(yùn)流向以及運(yùn)輸季節(jié)和運(yùn)輸工具,路線聯(lián)系地區(qū)的交通網(wǎng)系規(guī)劃,預(yù)計(jì)對(duì)路線運(yùn)量發(fā)展的影響,沿線人口、勞動(dòng)力、運(yùn)輸力、工資標(biāo)準(zhǔn)等資料,供估算交通量、論證路線走向及控制點(diǎn)的合理性和擬定施工安排的原則意見的參考。
g.其他如沿線民族習(xí)慣、居住、生活供應(yīng)、水源、運(yùn)輸條件、氣候特征、沿線林木覆蓋、地形險(xiǎn)阻、有無地方病疫和毒蟲害獸等情況也應(yīng)進(jìn)行調(diào)查,為下一步勘測(cè)提供情況。
④分項(xiàng)整理匯總調(diào)查成果,編寫方案比較報(bào)告。
例6.1 圖6.1為某公路干線,根據(jù)公路網(wǎng)規(guī)劃要求按二、三級(jí)路標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行視查,共視查了4個(gè)方案,各方案的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯總見表6.1。
圖6.1 路線方案比選之一
表6.1 某路各方案主要指標(biāo)比較表
比選結(jié)果,第三、四方案路線過于偏離總方向,較第一、二方案長(zhǎng)100~300km,雖能多聯(lián)系兩三個(gè)縣、市,但對(duì)發(fā)展地區(qū)經(jīng)濟(jì)所起的作用不大。 而且第三方案線形指標(biāo)較低,將來改建難以提高;第四方案又與現(xiàn)有高壓電纜線連續(xù)干擾,不易解決。 因而第三、四方案不宜采用。 第二方案雖路線最短,但與鐵路嚴(yán)重干擾,且用地較多。 最后推薦路線較短、線形標(biāo)準(zhǔn)較高、用地最省、造價(jià)也較低的第一方案。
例6.2 又如某公路(圖6.2),作巴、安渡兩點(diǎn)間有南、北線兩個(gè)方案。 經(jīng)視查,兩方案的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯總見表6.2。
圖6.2 路線方案比選之二
單從表6.2所列主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),難于分出優(yōu)劣。
表6.2 某路南、北線方案主要指標(biāo)比較表
如路線僅系連接作巴、安渡兩地,則南線要近23km,顯然直捷得多。 但從公路網(wǎng)規(guī)劃需要考慮從安渡通往某市,則經(jīng)南線通往某市反而繞遠(yuǎn)11km,遠(yuǎn)不如北線直捷。
兩方案都有積雪問題。 南線埡口海拔為3000m,北線埡口海拔為3300m。 南線積雪較北線薄,且距離短,但越嶺地形較陡,需要展線6.5km,積雪難以處理。 同時(shí)南線越嶺段東側(cè)有一段線形指標(biāo)低,工程集中,且有巖堆、崩塌、風(fēng)積砂等病害需要處理。 而北線沿線地形平坦,越嶺不需展線,線形指標(biāo)較高。
北線另一有利因素,是全線均有舊路或便道可以利用,其中作巴至江寨的舊路,略加改造即可達(dá)到新建標(biāo)準(zhǔn),比南線(幾乎都是新建)工程要省些,施工也較方便。
綜合上述分析,推薦北線方案。
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