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路线方案设计

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路线方案设计范文第1篇

关键词:方案设计、地形图、测绘基准、地形测量

中图分类号:P24 文献标识码:A 文章编号:

引言

工程地形图测量是工程测量的任务之一。大比例数字地形图测量主要内容有:任务委托、任务分析、收集资料、方案策划、方案设计、平面控制测量、高程控制测量、图根控制测量、地形碎部测量、内外业数据处理、数据编辑、成图、接边、图幅裁切、二级检查一级验收、技术总结、资料整理及资料提交、归档。由此可以看出,工程地形图测量工作专业性极强的工作,同时也是非常复杂的而繁琐的工作。因此,针对地形图测量及工程测量工作,《中华人民共和国测绘法》专门规定相应的测绘工作必须由具有相对应测绘资质的独立测绘单位承担。

技术路线设计

一般地,数字地形图测量的技术路线总体遵循“先设计后实施,整体到局部,先控制后碎部,外业采集内业处理”的总体技术路线。

方案设计内容

方案设计应包括的主要内容有:概述、已有资料情况、采用的技术标准和指标、采用的仪器设备及数据处理软件、四等GPS测量方案设计、一级导线测量方案设计、四等三角高程或四等水准网设计、地形图测绘设计、工程进度设计、安全生产设计、成果整理与提交、归档设计。

方案设计是在用户需求分析,收集、分析测区已有资料,外业踏勘充分了解测区自然地理、社会经济情况,了解测区周边已有高等级控制点情况,结合现有技术设备及数据处理软件的情况下进行的实施方案设计,方案设计阶段的最终输出成果是方案设计书。

设计用图的选择

根据测区大小、形状、测区周边已有高等级平面控制资料,选定方案设计用图,如对1:500地形图测量,可收集测区1:5000到1:10000国家基本地形图作为设计用图。例如,图2是采用1:10000万比例尽地形图作为某测区1:500地形图测量的方案设计用图。

图2某测区的方案用图

测绘基准的设计

对测区内没有足够密度的高等级控制点时需新布设四等及以上GPS作为测区的平面基准。图3为某测区布设的四等GPS网作绘测区平面基准。四等GPS测量数据检验应符合以下规定:

(1)复测基线的长度较差应满足的要求:

式中:σ—基线测量中误差,mm;

dS—复测基线长度较差,mm。

(2)异步环闭合差应满足下式的要求:

式中:σ—基线测量中误差,mm;

a—固定误差,取值为10mm;

b—比例误差系数,取值为5ppm;

d—基线平均边长,km;

n—闭合环边数;

在WGS-84系中对GPS网进行三维无约束平差。无约束平差中基线分量改正数绝对值应满足下式的要求:

式中:σ—基线测量中误差,mm;

a—固定误差,取值为10mm;

b—比例误差系数,取值为5ppm;

d—基线平均边长,km;

VΔx、VΔy、VΔz—基线分量的改正数绝对值,mm

图3某测区平面基准布设方案

一级导线网设计

在平面四等GPS控制点的基础上布设的一级导线网应符合现行《城市测量规范》、《工程测量规范》的相关规定,主其主要技术指标如下:

一级导线点一般选埋在易于保存,不易破坏的地方。

导线网中结点与高级点间或结点与结点间的导线长度不应大于附合导线规定长度的0.7倍(即2.52km)。

附合导线的总长和平均边长可放长至1.5倍,即总长不应大于5.4 km,但其绝对闭合差不应大于26cm。

导线相邻边长不宜超过1:3,附合导线的边数不超过12条。

一级导线成果应符合表1规定:

表中:1. a、b为全站仪测距的标称精度的固定误差和比例误差;

2. D为边长,单位km;n为测站数;

3.光电测距导线的总长和平均边长可放长至1.5倍。

图4某测区一级导线网布设示意图。

四等三角高程或四等水准网设计

为了方便碎部测量前的图根控制点高程的推算或接测。四等三角高程或四等水准网应在沿四等GPS点、一级导线点上布设四等三角高程网,同时采用四等水准或四等三角高程接测国家三等以上水准点。

根据现行《城市测量规范》、《工程测量规范》的相关规定,主其主要技术指标应满足如下技术要求:

四等三角高程垂直角测量应滿足表3的规定。

表3

1:500数字化地形图测量设计

根据现行相关规范的规定,1:500地形测量,首先以四等GPS点、一级导线点为依据,加密三维图根导线。图根导线的附合次数不超过二次,导线长度不得大于900m,每条导线点数均不超过11点。图根导线水平角观测一测回,测距为单向观测一测回,一测回2次读数,垂直角观测为中丝法往返观测各一测回,仪高、觇高均用钢尺量取至毫米。垂直角指标差较差绝对值应不大于25″,对向观测高差较差绝对值应不大于±80mm,附合路线高程闭合差绝对值应不大于±40mm。平差后导线全长相对闭合差不大于1/4000。

1:500地形图其基本等高距为0.5m,绘图符号现行按《国家基本比例尺地图图式第1部分 1:5001:10001:2000地形图图式》执行。

1:500地形图一般地物点点位中误差按表4执行。

表4

由上面二表可以看出,坐标点与一般地物点的测量要求相差极大。

质量控制

为保证测量数据及图表的可靠性和准确性,还要对工程的整体质量进行控制。根据相关规范规定,应严格控制进行“两级检查,一级验收”制度。即生产部门的过程检查,测绘单位质量管理部门的成果最终检查。对于大型竣工测量工程还应提交具有测绘质量检验资质的第三方单位验收检查审核。

总结:

在数字地形图的绘制过程中,应将对质量的控制工作同质量的工作相结合。应严格执行相关国家的标准和规范,认真做好地形的测绘工作。伴随着我国数字化建设工作的逐渐深入,大量的数字地形图需要测绘,相关的法律标准及过程也应健全起来,确保数字地形图在城市规划、设计、建设及营运中发挥积极的作用。

参考文献:

[1]黄斌,李雄超.大比例尺地形图质量控制与检查方法研究[J].科技资讯,2008(28).

[2]李安群.大比例尺数字地形图质量检测控制的探讨[J].中国科技博览,2011(34).

[3]何讽,韩少红.基于大比例尺地形图检查验收程序[J].测绘技术装备,2011(03).

[4]戴衍友,宫克非.大比例尺数字化地形图测绘的质量控制和发展[J].测绘与空间地理信息,2004(04).

[4]《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T 18314-2009;

[5] 《城市测量规范》及《工程测量规范》

[6] 注册测绘师资格考试辅导教材《测绘综合能力》。2012年测绘出版社。

路线方案设计范文第2篇

关键词:贯通测量;误差预计;方案评定;方案选择

Abstract:According to the China gold group two Erdaogou gold mine six level (+340m) through the measurement of the level of roadway, details of the expected error through measurement programme design and through survey, to ensure smooth traffic tunnel.

Key words: through measurement; error prediction; scheme evaluation; plan selection

中图分类号:TU2文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

0引言

大型贯通工程测量包括地面控制测量、井上下联系测量和井下控制测量等主要工作。要想提高大型贯通工程的贯通精度, 就要求掌握各个测量环节对贯通精度的影响程度, 选择合理的测量方案。该设计主要为中国黄金集团二道沟金矿六中段(+340m)水平大巷贯通测量,其重点是方案设计的误差预计。通过方案误差预计可以对方案进行综合估算,然后选择较佳贯通测量方案作为中国黄金集团二道沟金矿井下六中段(+340m)水平大巷贯通测量方案。

1工程概况

二道沟金矿位于辽宁省朝阳市北部,与金厂沟梁交界。二道沟金矿为了优化矿井的开拓布置,提高矿井经济效益,决定对矿井进行技术改造,设计兴龙竖井(兴龙井)与红旗竖井(主井)、入风井(副井)之间进行井下巷道贯通,贯通相遇点为K。二道沟金矿兴龙竖井与红旗竖井两井筒相距近1.8km,贯通总长度近2.8km。巷道测量分别从兴龙井井下、主井井下开始,沿不同巷道向贯通巷道相遇点相向测量。巷道贯通分别从兴龙井井下、主井井下开始,沿不同巷道相向贯通,最终实现中国黄金集团二道沟金矿六中段(+340m)水平大巷贯通。

2井下水平大巷贯通测量方案设计

2.1 设计方案(一)

(1)地面控制方案设计

地面导线采用一级光电测距导线,附和在附近的三角点上。兴龙井、主井与副井之间的导线02-03…-06-07共计6个测站,长2.3km。用精度为级全站仪,三个测回测量水平角,每边往返测量,往测及返测各4个测回,一测回内各读数之间较差不得超过20mm,4个测回之间较差不得超过30mm,导线角度闭合差小于,导线全长相对闭合差小于1/20000。

(2)定向测量方案设计

主、副井:采用两井定向;兴龙井:采用一井定向,两钢丝间距3.0m。一井定向采用连接三角法,在井筒内挂两根垂球线,采用垂球线单重稳定投点法。

(3)井下导线测量

兴龙井从井下起始边Ⅱ-Ⅱ边开始,测闭合导线,再沿轨道上山布设支导线到贯通点。主、副井从井下起始边Ⅰ-Ⅰ边开始,在井底车场中测闭合导线,再经井下水平运输大巷到贯通点。

(4)地面高程控制测量

兴龙井与主、副井之间的水准测量按地面四等水准测量要求施测,自02点到07点往返观测,单程路线长度2.3km,采用国产北京测绘仪器厂S水准仪施测。

(5)导入高程

采用长钢尺法导入高程。钢尺通过井盖放入井下,到达井底后,挂上一个垂球,以拉直钢尺,使之居于自由悬挂位置。放钢尺的同时,在地面及井下安装水准仪,分别在所立水准尺上读取,然后将水准仪照准钢尺。当钢尺挂好后,井上、下同时读取。导入高程均需独立进行两次,也就是说在第一次进行完毕后,改变井上、下的水准仪高度并移动钢尺,用同样的方法再作一次。加入各种改正数之后,前后两次之差,不得超过。

(6)井下高程测量

平巷中采用S水准仪施测进行往返观测,往返测高差的较差应不大于50mm,取往返观测的平均值作为测量成果。水准路线长度1.24km。斜巷中三角高程测量与导线同时施测。

2.2设计方案(二)

(1)地面控制方案设计

采用GPS测设近井点,选用E级精度测设两井井口附近的近井点A、B,两点之间相距1.9km,由于近井点A与B之间无法通视,但是能同时后视同一个三角点Q,在A、B之间敷设四等地面连接导线,A—Q—B,由于A点及B点的坐标已知,采用“无定向导线”的解算方法,求出A与B之间导线点Q的坐标及各导线边的坐标方位角。

(2)定向测量方案设计

主、副井:采用陀螺边定向,采用GAK-1型陀螺经纬仪。兴龙井:采用陀螺边定向。主、副井陀螺定向独立进行两次,兴龙井陀螺定向独立进行两次。

(3)井下导线测量:

兴龙井从井下起始边A-1边开始,布设到兴龙井连接点,再沿回风上山布设支导线到贯通点。

主、副井从井下起始边G-14边开始,布设到主、副井连接点,再经井下水平运输大巷到贯通点。

(4)地面高程控制测量

兴龙井与主、副井之间的水准测量按地面四等水准测量要求施测,自Ⅰ点到Ⅴ点往返观测,单程路线长度2.1km,采用国产北京测绘仪器厂S水准仪施测。

(5)导入高程 :

采用长钢丝法导入高程。用钢丝导入高程时,因为钢丝本身不像钢尺一样有刻度,所以不能直接量出长度,须在钢丝上用特制的标线夹,在井上、下水准仪视线水平处做出标记,然后,将钢丝提升到地面再丈量两标记之间的距离。

(6)井下高程测量

平巷中用北京S水准仪往返观测,往返测高差的较差不大于50mm,水准路线长度1.24m。斜巷中三角高程测量与导线同时施测,每条导线边两端往返测高差的互差不大于10mm+0.3mm,每段三角高程导线的高差往返测互差不应大于100mm。以上高程测量均独立进行两次。

贯通测量精度估算:

3.1贯通方案(一)

绘制比例尺为1:1500的误差预计图,在图上根据商定的贯通相遇点K点,过K点作轴和轴(轴沿待贯通的水平大巷中心线方向,轴与轴垂直),并在图上标出设计导线点的位置。

(1)贯通相遇点K在水平重要方向上的误差预计

①地面导线测量误差引起K点方向上的误差

测角误差引起的误差:

量边误差引起的误差:

②定向误差引起K点在方向上的误差

主、副井两井独立两次定向平均值的误差所引起的误差:

兴龙井一井独立三次定向平均值的误差所引起的误差:

③井下导线测量误差引起K点在方向上的误差

测角误差引起的误差(角度独立测量两次):

量边误差引起的误差:

④贯通在水平重要方向上的中误差

⑤贯通在水平重要方向上的预计误差

(2)贯通相遇点K在高程上的误差预计

①地面水准测量误差引起的K点高程误差

②导入高程引起的K点高程误差

③井下水准测量引起的K点高程误差

④井下三角高程测量引起的K点高程误差

⑤贯通在高程上的总中误差

⑥贯通在高程上的预计误差

路线方案设计范文第3篇

关键词:无缝铁路;施工技术;铁路既有线;改造;应用

铁路既有线的改造是一项技术要求较高的工作,在现代铁路轨道工程建设中,无缝线路占据很大一部分比例,无缝铁路施工技术不仅被用于新线路的建设中,而且经常用于对铁路既有线路的改造中,面对复杂的施工环节及严格的施工质量要求,在线路改造中必须注重技术的科学性和安全性,将技术管理和质量控制融为一体。

1 工程概况

我国幅员辽阔,各城市、各地区几乎都有铁路线路的分布,由于不同地区的自然条件、经济状况等不同,对铁路既有线的改造状况也各不相同,本文就以西格二线应急工程5标段为例进行分析,青藏铁路西宁至格尔木段既有线路东起青海省西宁市,西至格尔木市,全长834公里,是目前青藏高原对外联系的唯一铁路通道。由于历史原因,青藏铁路西宁至格尔木段既有线技术标准低、运输能力小,特别是格拉段贯通后已不能满足青藏两省区对运输的整体需要,同时,受高海拔的影响,内燃机车的功率不能正常发挥,牵引质量小,客货列车运行速度低,这些因素影响了运输能力的提高。为了提高青藏铁路全线整体运输能力,西宁至格尔木段既有线474公里实施了增建第二线应急工程建设,主要进行了站前工程建设和通信、信号工程以及并肩地段既有线的病害整治和换铺无缝线路的建设。西格二线工程竣工后,青藏高原将结束没有电气化铁路的历史。届时,将充分发挥青藏铁路的整体功能,极大缓解青海铁路货运紧张的局面,为青藏两省区经济持续快速发展提供有力支撑。

2 施工方案设计

无缝铁路施工技术在铁路既有线改造中应用的施工方案设计需要考虑到不同路段所具有的特点,要求施工方案设计人员必须具备全面的专业知识,了解施工原则、工艺流程,明确哪些技术工艺适合哪些路段的施工,这样才能确保各种施工技术的应用效果。

(一)小区段绕行的施工方案

在本工程的施工过程中,会涉及到小区段绕行的施工路段,由于小区段绕行地段具有点多、分散、曲折等特点,对施工技术的要求很高,根据以往的实践经验,小区段绕行的线路长度较短、曲线半径较小,并不适合采用大型机械进行集中作业,一次性施工的方法也行不通,因此,施工方案设计人员必须合理规划施工工期,选择最为适宜的施工方法,考虑到各种可能的影响因素,尽量避免在后期施工中出现设计方案的变更。

(二)新旧线交叉区间的施工方案

新旧线交叉区间的施工在铁路既有线改造中十分常见,与一般路段的改造不同,新旧线交叉路段的改造建设更加关注的是施工现场的勘察能力和施工单位的综合实力,在施工之前,首先必须对实际施工场地进行全面勘查,了解其在施工中存在的优势和劣势,以便在设计方案中尽量规避劣势、利用优势。若新旧路线的交叉属于平面交叉路段,在交叉点的两旁一般都分布有新建好的线路,此时便需要参考该新建线路的具体长度、宽度来设计不同的施工方案。

(三)长大绕行地段的施工方案

一般来说,长大绕行地段都是新铺筑的路段,由于此类地段具有线路较长的特点,利用大型机械进行集中作业比较适用,而且能够很方便地开展集中养护和铺筑作业,因此,在对该地段的施工方案进行设计时,必须确保轨道的力学参数和几何参数在施工正式开始之前得到确保,只要方案设计满足规范设计标准,跨区间无缝线路的铺设基本可以一次性完成,整个施工过程相对来说连续性较强,为一次性施工建设提供了基础,长大绕行地段在铁路既有线改造中比较常见,需要施工单位提高重视度。

3 施工技术工艺流程

(一)预铺技术工艺

无缝铁路施工中的第一个环节便是预铺道碴,需要用到的施工设备为推土机,运用推土机作业可将预铺道碴摊铺平整,同时还需要用到压强大于150kPa的压路机对路面进行碾压,最后通过人工进一步平整路面,该施工流程的重点环节是碾压道碴,在实际碾压的过程中,必须注重对压强、压力的控制,力度要适宜,不能偏大或偏小,在压实密度上也必须合理掌控,通常硭担压实密度不应小于1.7g/cm3,预留道应在5cm以下。

(二)长轨轨道铺设技术工艺

在进行长轨轨道铺设的时候,首先要用标准型的临时短轨完成单线的铺筑,在铺筑的过程中,需要用到长轨放送车和长轨运输车,采用单线方式进行钢轨的换铺,同时需要人工配合才能达到完美的施工效果,长轨轨道的铺设与短轨轨道的铺设有明显的不同,前者相对来说要更复杂,需要将人工和长轨车相配合,最重要的是必须具备一个完整科学的设计方案。

(三)工地联合接头焊接技术工艺

铝热焊接是工地联合接头焊接中经常采用的一种方法,焊接长度应根据设计要求或者现场的实际需要决定,焊接部位一般是在各长轨间的联合接头,本工程的焊接施工要求形成1500m单元的轨节。在焊接工作开始之前,应对焊接周期和形式进行检验,并准备好相关的工具和设备,联合接头在焊接过程中通常会出现相错量,为了确保列车快速运行时的舒适性和安全性,应将焊接联合接头的相错量保持在100mm以内。

(四)大机整道技术工艺

所谓大机整道,指的就是通过无孔夹板连接两个不同的单元轨节,在连接过程中,需要用到起拨道捣固机、配碴整形车、动力稳定车等主要机器设备。整道施工的正式开始应在进入到新线内之后,不同工程由于在施工特点和要求上存在差异,整道作业的次数也各不相同,所以,要根据工程的实际情况选择最适当的作业次数。一般来说,作业次数不应低于3次。在整道施工过程中需要及时补充道碴,这一环节的工作应配合人工完成。

(五)应力锁定和放散技术工艺

在开展应力放散和锁定工序之前,必须检查道床的力学参数以及线路的几何数值是否满足“验标”要求。只有在以上两个参数达到验标要求的条件下才能开展放散及锁定工作。在进行锁定工序时,应对锁定的实际温度进行严格控制,要求其必须在设计锁定温度的范围之内,在放散工作完成后,应进行两单元轨节间接头的锁定焊接工作,锁定工序结束后,应定期开展位移观测工作并作好详细记录。

(六)线路的开通

线路开通是本工程施工的最后一个环节,在正式开通之前,需要对开通条件进行检验,在确定满足开通条件之后,方可开通路线。线路开通后,首先应利用天窗点完成接头部位的锁定焊接工作,为了确保线路运行的安全质量,开通后的首次运行速度不宜太高,最好控制在80km/h以内,在开通后的五天之内,可将车速提高到120~140km/h,之后再制定分阶段提速的方案,直到将列车运行速度提高到设计标准值。

4 结语

总而言之,无缝铁路施工技术在铁路既有线改造中的应用能大幅提升铁路线改造的整体施工质量,针对不同的铁路线改造工程,应设计与之相符的施工方案,这样才能确保施工的顺利有效开展。大包线孤山站场改造中采用的无缝铁路施工技术取得了较好的施工效果,在改造工作完成后,列车运行的速度、舒适性、安全性都得到很大程度的改善,与此同时,还有效降低了线路的噪声污染,节省了线路维护资金,这对其它铁路既有线改造工程来说具有极大的借鉴意义,是有关无缝铁路施工在铁路既有线改造中应用的一次成功的经验积累,相信随着科学技术的不断改进与创新,我国铁路既有线改造中的无缝线路施工技术也将更加完善。

参考文献

[1]梅峰.无缝铁路施工技术要点在铁路既有线改造中的应用[J].工程建设与设计,2017,(5):178-180.

路线方案设计范文第4篇

[关键词] 优化 反射原理 最短路径

1.引言

某油田计划在铁路线一侧建造两家炼油厂,同时在铁路线上增建一个车站,用来运送成品油。如下图:

由于这种模式具有一定的普遍性,油田设计院希望建立管线建设费用最省的一般数学模型与方法。针对两炼油厂到铁路线距离和两炼油厂间距离的各种不同情形,提出你的设计方案。

2.问题的分析

针对两炼油厂到铁路线距离和两炼油厂间距离的各种不同情形,利用光的反射原理,建立了相应的数学模型,给出了最优设计方案。在方案设计时,若有共用管线,考虑了共用管线费用与非共用管线费用相同或不同的情形。

3.模型的建立与求解

针对两炼油厂到铁路线距离和两炼油厂间距离的各种不同情形,以及是否有共用管线、共用管线费用是否相同。我们以费用最小为目标,建立管线建设费用最省的一般数学模型与方法。

首先我们根据,,三者的关系来判断是否采取共用管线的情形。此时我们假定输油管道费用全部相同,只从路线最长短来考虑,

如图1所示,我们只考虑的情形,(的情形类似考虑)依据光的反射原理我们可以看出,若无共用管线时,最短路径为:

若有共管线,此时我们可得到最短路径为:

比较两种情况的大小:

得到

因此,

当,,满足时,即时,我们选取无共用管线策略,输油的最短路线如图2

此时运油车站设在位置处,且。

当,,满足时,即时,我们选取共用管线策略。

针对共用管线的情形,当共用管线费用相同时,此时我们得到

当共用管线费用不同时,一般情况下,都是大于 ,;因此我们需要考虑他们之间的关系,这里面包括两种情形:共用和共用的情形:

共用时,此时B炼油厂的有先输向炼油厂A,总费用为

共用时,此时A炼油厂的有先输向炼油厂B,总费用为

因此,针对共用管线的情形,我们可得到如下设计方案:

当时,此时共用管线为时,此时A炼油厂的油先输向炼油厂B,输油路线如图3所示:

图3

此时运油车站设在位置D处。

当时,此时共用管线为时,此时B炼油厂的有先输向炼油厂A,输油路线如图4所示:

图4

此时运油车站设在位置C处。

4.模型的改进与推广

输油管线的布置问题,在现实生活中是一个很常见的问题,管线的布置既要考虑路线的长短,又要管线拆迁和工程补偿等附加费以及是否共用管线等问题,优化的布置能节省大量经费,为经济的发展有不可估量的作用。同样地对于铁路线的铺设可做类似的处理。

参考文献:

[1]姜启源等,数学模型,第三版[M].北京:高等教育出版社,2003.

[2]边馥萍等.数学模型方法与算法[M].北京:高等教育出版社,2005.

[3]钱颂迪等.运筹学[M].北京:清华大学出版社,1997.

[6]周义仓,赫孝良.数学建模实验[M].西安:西安交通大学出版社 1999.

路线方案设计范文第5篇

关键词:高速公路,路线方案,方案比选,方案优化

中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:2306-1499(2014)12-

重庆三环高速公路涪陵李渡至南川双河口段路线全长约55.261公里,经过了重庆市近郊的3个区(市),它们分别是:涪陵区、武隆县、南川市。全线设计时速采用80公里/小时,路基宽度为24.5米。分布有跨江特大桥1644米/1座,大中桥16030米/45座,隧道6099米/7座座,与长涪、沿江、渝长(沙)高速公路交叉形成3个枢纽互通,还分别在涪陵区李渡工业园区、涪陵区龙桥工业园区、梓里场、鸭江、平桥设置5个一般互通,总占地4970.7亩。重庆三环高速公路涪陵李渡至南川双河口段还连接了涪陵火车南站、涪陵火车西站、涪陵港等运输枢纽。

根据现行公路工程技术标准,结合远景交通流量及沿线地形条件,推荐重庆三环公路涪陵李渡至南川双河口段按四车道高速公路标准进行建设,路基宽度24.50米,设计车速80公里/小时,桥涵与路基同宽。

1. 路线起终点及走廊带确定

1.1 路线起点

涪长高速公路的水磨滩至涪陵长江一桥段,桥、隧构造物密布;路线平纵线形标准较低,多处平面半径小于450米,纵坡大于4%;其中花桥至李渡互通段,公路右侧附近区域已兴建众多大型厂房或民居。因此,节点位置的选择十分受限,结合涪陵城市规划、可能的跨江桥位的情况,本项目路线可能的起点位置有水磨滩、李渡、斜阳溪三处,起点的确定将结合接线方案的工程造价、高速路网间的衔接、对城市建设的干扰程度等方面综合比选。

1.2 路线终点

武水高速公路白马至双河口段,桥、隧构造物密集,地形复杂,路线纵面为连续长大上坡路段;同时受白云大山脉的阻隔,拟建公路路线布局十分困难,因此,武水高速公路的节点位置选择十分受限,可能的节点位置有两处即:白马和双河口附近。路线终点的确定将根据路网近期和远期的交通需求,结合接线方案的工程规模、建设难度和区域经济发展的需要等方面进行综合比选。

1.3 路线走廊带

结合区域内其他高速公路的布局、涪陵城市规划、渝淮铁路和地方道路的布局、主要场镇的分布、沿线地形地质条件情况,拟建公路可能的走廊带方案有两种:①沿乌江通道布线的东线方案②沿S303线走廊布线的西线方案。

图1 拟建公路走廊带方案

东线方案1:自涪长路斜阳溪节点,于涪陵城区东侧跨越长江,与沿江公路共用约10公里,沿乌江通道布线至白马节点,即C+D线。

东线方案2:自涪长路李渡节点,穿越规划的李渡工业园区,与沿江公路共用7.2公里,沿乌江通道布线至白马,即K+N+C+D线。

西线方案:自涪长路李渡节点,穿越规划的李渡工业园区,沿省道S303的酒店~鸭江一线布线,止于双河口节点,即K线。

2.路线方案比选

2.1 东、西路线方案

通过定性的比较、论证,最终推荐了西线方案(K线)。从表1中可以看出K线方案投资明显较省,东线方案长大隧道、桥梁多,因此,推荐西线(K线)方案。

表1 东西路线方案比较表

主要工程数量 西线方案(K线) 东线方案(C线)

路线长度(公里) 55.261 62.256

路基土石方(万立方米) 553.843 1147.9716

防护排水(万立方米) 60.0128 60.3908

路面(千平方米) 762.480 646.19

涵洞(道) 79 29

人行天桥(座) 6 7

大桥长度(米/座) 17092/49 15050/41

隧道长度(米/座) 5120/5 28595/11

互通式立交(处) 8 4

占用土地(亩) 4970.7 3149.15

建安费(万元) 377567.2489 583669.9441

推荐方案 K线

2.2 跨长江大桥桥位、桥型及其线路方案

长江特大桥作为重庆三环高速公路的重点工程,桥位选择应按照符合路网布局、路线总体走向、城镇规划、城市组团布局的原则,同时以河床无深水基础、江面较窄、桥梁长度较短、施工方便、桥梁造价较省为目的,结合工程地质、通航要求、河道冲淤、水文条件等自然特点,综合分析比较后确定桥位。

经桥位、桥型进行比较后,以下从工程经济角度,对涪陵青草背桥位及其线路形成的K线方案、涪陵狮子碑桥位及其线路形成的A、B线方案进行比较论证,见表2。

表2 桥位、桥型及其线路方案比较表

主要工程数量 K线方案 A线方案 B线方案(K+B+A段)

路线长度(公里) 13.019 24.774 22.471

路基土石方(万立方米) 107.1684 357.2007 233.3140

防护排水(万立方米) 23.0508 44.2175 38.6294

路面(千平方米) 265.25 467.19 348.73

涵洞(道) 26 37 32

人行天桥(座) 3 9 9

跨江特大桥(米/座) 1713/1 2438/1 1713/1

大桥长度(米/座) 2440/7 3160/8 4073/9

互通式立交(处) 4 3 3

占用土地(亩) 1538.50 2277.20 2105.30

本项目建安费(万元) 120920.802 170803.065 150910.373

推荐方案 K线

经表中建安费、建设难度、土地资源、投资等方面的比较,推荐k线方案。

2.3 鸭江至武水高速公路接线方案

鸭江接双河口为K线,鸭江接白马为D线。根据结论,D线方案建设里程较长,以长大隧道群为主,工程规模较大,工程投资明显高于K线,同时沿线地形、地质复杂,结构物众多,乌江通道附近弃渣困难、与319线干扰大,工程建设难度极大。K线方案地形、地质条件明显较优,桥、隧等构造物较少,工程投资节约7.4亿元,弃土场选择、进出场道路方便,工程建设难度较小。

综上所述,本次研究推荐鸭江接双河口的K线方案,本项目终点也相应推荐双河口。

3. 方案综合选定

经比较论证,在长寿、涪陵区段,三环公路选择了在涪陵李渡跨江的过境方案,起点设在涪长高速公路李渡;拟建公路推荐了靠西侧沿S303线布线的西线(K线)方案,终点推荐了连接双河口的方案。

对于局部路线方案,涪陵城区过境段,推荐了穿越李渡工业园区、于李渡长江大桥上游1.7公里处跨江的线位方案;鸭江与长沙通道武水公路接线方案,推荐了沿S303线布线、终点接双河口的线位方案。

对于蒿子坝至鸭江段,地形、地质条件相对简单,路线走廊带方案明确,受规划的南涪铁路限制,可供选择的线位方案较单一,本次研究未提出其他有价值的方案,下阶段应对局部的线位方案进行优化、比选。推荐方案的主要工程规模见表3。

表3 推荐方案主要工程规模表

4. 结语

路线方案设计范文第6篇

关键词:建设项目,公路可行性研究,方案选择

中图分类号:X734文献标识码: A 文章编号:

1 定义

可行性研究报告是从事一种经济活动(投资)之前,双方要从经济、技术、生产、供销直到社会各种环境、法律等各种因素进行具体调查、研究、分析,确定有利和不利的因素、项目是否可行,估计成功率大小、经济效益和社会效果程度,为决策者和主管机关审批的上报文件。

2 方案选择

参照交通量预测结果结合公路功能、路网规划,并充分考虑项目所在地区的综合运输体系、长期发展规划等论证确定项目的建设规模、技术标准。根据技术标准进行路线方案的选择。山岭区选线在很大程度上受到纵断面的控制,克服地面高差是山区公路选线的最大难题;大型构造物尤其是难点工程成了控制路线走向的重点因素之一;不良地质尤其是灾害性不良地质是路线另一主要控制因素,滑坡、溶洞、断裂等不良地质是公路必须注意和绕避的对象。

2.1 资料收集

在进行路线方案选择前应先收集和调查有关的资料如下:

2.1.1沿线自然地理概况,包括地理位置、地形、地貌、地质概况、气象和水文、地震、不良地质概况等。

2.1.2筑路材料和运输条件,包括沿线石料、砂、石灰、路基用土、工程用水电、水泥、沥青、钢材及运输条件。

2.1.3社会环境分析要考虑当地的城市规划、相关重要设施、占地、拆迁、沿线地方政府意见、国家政策。

2.2 路线总体方案设计

2.2.1 比选原则

符合城市公路网规划要求,着眼长远利益,与现状路网公路顺畅连接,合理选择起终点,满足路网布置的合理性;服务于当地的经济建设,与产业结构的布局及规划相协调;符合沿线城镇规划,方便居民出入,便于吸引周边地区的交通流量;尽可能地避开煤炭采空区和开采区,合理绕避地质不良地带;注意使路线顺适、直捷、缩短建设里程、减少工程造价、提高经济效益;考虑施工条件,与既有公路、铁路尽可能减小干扰;注意环境保护,保持填挖平衡,防止水土流失;注意与水利设施的协调,保证河道泄洪要求;依据地形、地质选择路线走廊,与周围景观协调。

2.2.2路线走廊的比选

路线起终点基本确定后,路线走廊成为重要的研究内容。根据路线总体方案选择原则,通过在大比例(1:50 000)地形图上进行大范围的比选,经认真分析研究,现场调查核对,并结合技术标准线型指标、城市发展、现有路网布局及地方-政府意见,选择有比较价值的路线走廊,如路线里程、占地、拆迁、线型指标、工程造价、沿线居民生活环境污染情况等方面进行同深度的比选论证,最后确定最佳路线走廊为推荐路线走廊。

2.3 路线方案研究

2、3、1 路线布线原则

合理掌握技术指标,力求减小工程规模,降低投资,避免不计代价地追求高标准;认真考虑地方政府及农村、农民的合理意见,使路线方案符合沿线城市规划和产业布局,避免或减少对城市环境的污染和市内交通压力;充分考虑沿线地区经济发展规划,合理确定互通立交位置,便利交通流出入;力求使路线平纵面线形均衡流畅,给通行能力和服务水平提供保障;尽量以小的代价绕避不良地质地段;尽量少占良田果园、避免较大规模的拆迁;尽可能减少压占矿产资源;尽力减少对生态环境的破坏;确保公路长期稳定、安全运营的要求,做好安全保障工程,减少或避免质量通病。适当延长桥梁,降低桥台背填土高度,隧道洞门一般采用削竹式或其他方式进洞;因地制宜,选用合格的地方材料,提高工程质量,降低工程造价。

2.3.2 路线方案比选

根据选择的路线走廊和路线布设原则,在较小比例(1:10 000)地形图上选择线位,而后对路线主要控制点,布线困难地段实地踏勘,对初步确定的路线进行必要的调整。对路线走廊带内地形困难,地质复杂路段,对主要县、市、区工业园区及重要乡镇出入影响较大的局部路段,选择有比较价值的局部比较线路,如占地、拆迁、线型指标、工程造价、沿线居民生活环境污染情况等方面进行同深度的比选论证,最终确定最佳路线方案为推荐路线方案。

2.4 环境保护

环境保护是一项基本国策,在公路建设中有其重要意义。公路建设项目的实施将会破坏原有植被、改变沿途的地形、地貌、耕地的减少、水土流失、废气和噪声的增加以及农田和乡村道路的阻断等,为坚持最大限度保护、最小程度影响、最强力度恢复,实现公路建设与环境保护并重、公路项目与自然环境和谐的设计理念,在环境保护方面应强调,线路尽量在对农田水利影响较小的山坡地布置;尽可能减少拆迁,靠近村镇但又离开村镇;采用适宜的路基边坡坡度,加强路基边坡防护,采用生态防护和工程防护相结合方案,边沟尽可能小、暗、绿。重视路基、路面排水系统设计,避免因本项目的实施而可能造成的水土流失、植被破坏;于拟建公路两侧进行合理绿化,以美化景观,改善和优化生态环境;加强施工管理,降低施工引起的噪声、大气、生态污染及对自然景观的破坏;施工时应注意临时用地、料场、借土场和弃土场地点的合理选择,场地的使用面积不应为方便而任意扩大或过度开挖,并应做好防护排水,防止水土流失。完工时应及时恢复原貌或造地还耕。对于弃土场还应做好防护排水工程,上层填上种植土,进行绿化,防止水土流失;加强营运期管理,减少环境污染。

3 结语

公路工程建设项目可行性研究是建设项目前期工作的一项重要内容。从社会经济、交通量预测、路线方案选定、投资估算、建设规模及技术标准等各方面对公路的工程可行性进行了全方位的研究。其中路线方案选择是核心、重中之重,其他各方面的研究都是为其服务的。山区公路选线除了正常路线、路基、防护、排水、桥梁、隧道、地质、环境保护、施工组织等多个方面的编制外还应考虑地形的特点深入现场、详细调查,保证最终路线方案为最优。

参考文献:

[1]中华人民共和国交通运输部.交通建设项目可行性研究报告编制办法汇编(公路•港口•航道) .人民交通出版社; 第1版,2010-8

路线方案设计范文第7篇

单元教学设计是指在认真解读课标、深刻理解教材并考虑到考试评价的基础上,依据学生的知能实际和心理需求对一个完整的教学主题进行的多课时整合性一体化的教学设计,其关注的焦点在于通过对同一主题多角度、多层次、不同方式的学习,将“点”状态知识结构化组合,将碎片式能力贯通性培养,将散落的科学观念统摄型建构,其目标指向为促进学生多元整体性认知结构的形成。

“有机合成”作为单独的教学内容安排在选修教材《有机化学基础》(人教版)的第三章“烃的含氧衍生物”第四节,以有机物的合成为目标,复习各种官能团之间的相互转化,在基本有机反应的应用过程中,学习有机合成的方法和途径,理解有机化学的价值,促进结构观、联系观、转化观的形成,而在后续“合成有机高分子化合物”的教学内容中,教材又从合成方法和合成原理的角度作了进一步拓展和系统化,知识应用的深广度和问题解决过程中的思维要求进一步提高。学生面对的有机合成问题,通常包括基于分析性思维能力的合成方案的解析和基于创造性思维能力的合成方案的设计,从对化学科学的理解、信息素养、问题的探究与解决能力等学习和评价要素看,“有机合成”是有机化学知识的制高点和生长点,更是学生学习的难点和思维能力培养的绝佳素材,因此,将“有机合成”作为一个教学单元的主题是合理的,更是必要的。

1单元教学目标的设计

本单元的教学内容包括有机合成方案的解析与设计。从知识的精髓看,两者是一致的,都是有机物官能团的结构、性质、转化及其应用;从面临的问题看,合成方案的解析侧重于通过对已知方案中未知物质的分析、线路的评价和探究结果的表达,在方案的理解和体会过程中达成逆合成分析法的形成,而合成方案的设计,则是通过新合成方案的构造和反思优化,在逆合成分析法的应用过程中,促进学生综合思维能力的提升,两者对素养与能力的要求具有明显的递进性;再从问题解决的策略与过程看(见图1所示),两者具有较强的关联性和融合性。

依据以上分析,“有机合成”单元教学目标的设计为:以有机合成为主线,将有机化合物的结构、性质、转化等知识点串联起来,使之系统化;以合成方法原理和特点的分析为重点,在问题解决的过程中,感受有机合成的本质、价值,培养问题解决策略,提升问题解决的思维能力,形成正确的科学观念和价值观念。

本单元的设计教学时段为三课时,课时教学目标的预设为:第一课时,整理回顾各类官能团的结构特征,引导学生从化学键的断裂与形成的角度理解有机化学反应及有机物之间相互转化的本质;关注有机物碳架的构建和官能团引入方法;在简单问题的解决过程中,穿插问题解决基本策略的培养。第二课时,在熟练掌握各类有机物转化关系的基础上,通过对实际生产实验中的合成方案的分析评价,体会有机合成的含义,学会多种问题解决策略的应用。第二课时是将第一课时中掌握的系统化知识应用于实际问题的解决,由此形成的问题解决能力还将对综合性更强、开放度更大的有机合成方案的设计起到先行组织者的作用。第三课时,综合应用有机化学知识和各种问题解决策略,完成对新物质或功能高分子化合物的合成方案设计;体验有机合成在生产、生活及高新技术领域的重要作用。

2 单元教学活动的设计

单元教学活动的设计包括单元学习主线的设计和课时学习活动的设计。

基于单元教学总体目标,本单元学习活动主线设计为:官能团与有机物的转化,在分析各种有机物官能团结构的基础上,理解有机物转化的本质,进而形成官能团转化的系统知识和基本策略合成方案解析,应用有机化学知识和问题解决策略,分析、评价真实背景下的实际合成方案合成方案设计,综合考虑各种因素,构造科学合理的合成方案。

基于课时教学目标服务于单元教学总体目标的原则,课时学习活动的设计既要保持单课时的独立性又要关注前后各课时之间教学目标的一体化达成、知识和能力的递进性和螺旋式上升,鉴于此,本单元课时学习活动设计如下:

第一课时,(1)回顾各类有机物的官能团,从化学键和基团之间的相互影响分析官能团对有机物化学特性的决定性作用,从旧键的断裂与新键的形成理解有机反应的本质。(2)以有机代表物间的相互转化将各类官能团的联系系统化。如要求学生以有机代表物为例,用方程式说明“醇醛酸酯一条线,乙烯联系一大片”的含义。(3)设计恰当“问题串”,在问题解决的过程中形成问题解决的基本策略。

[教学片断1]问题1:①环氧氯丙烷是制备树脂的主要原料,工业上有不同的合成路线,以下是其中的两条合成践线(有些反应未注明条件)。

(问题转化策略、正逆向递归策略)

2. ①当一取代苯继续发生取代反应时,新引进的取代基受到原取代基的影响而取代邻位、对位或间位。使新的取代基进入它的邻位、对位的取代基:-CH3、-NH2、-X;使新的取代基进入它的间位的取代基有:-COOH、-NO2等。

若将②、③两步反应顺序颠倒,也可以得到C,但实际上是不妥的。请你指出不妥之处_____。

②反应步骤BC的目的是什么?

(新信息介入策略、反思评价策略)

3.①多沙唑嗪盐酸盐是一种用于治疗高血压的药物。多沙唑嗪的合成路线如下:

EF的反应中还可能生成一种有机副产物,该副产物的结构简式为_____。由F制备多沙唑嗪的反应中要加入试剂X(C10H10N3O2Cl),X的结构简式为_______。

②合成有机高分子化合物的途径有哪些?

[师生交流]见图2所示。

(式型匹配策略、模型建构策略)

(4)学习反思,由官能团间的转化反应到新物质的获取策略进而引发对合成方案的关注。第一课时作为对已学知识的回顾整理,学生的学习活动更多地以内省式的独立思考、生生间的讨论交流为主要形式展开,教师主导问题的提出并作为问题讨论的首席参与者,融入学生的学习活动。

第二课时:提出核心任务,应用逆合成方法的原理解析有机合成方案。把第一课时获得的学习成果置于真实的问题情境中检验反馈、拓展应用。选取经残缺设置后的实际生产或实验中真实的合成方案作为课堂教学素材,引导学生解决问题、掌握方法:物质分析原料的正向推衍、产物的片断解析、新信息的合理插入、官能团的正逆向对接,直至全部合成线路的贯通并将分析结果运行检验。线路分析合成顺序的科学性、合成路径的简约性、目标产品的产率、环境保护等。准确表达按要求正确书写有机物结构简式、有机反应方程式、同分异构体、识别反应类型等。

[教学片断2]问题1:尼龙-66被广泛用于制造机械、汽车、化学与电气装置的零件,亦可制成薄膜用作包装材料,其合成路线如下图所示(中间产物E给出两条合成路线)。

完成下列填空:

(1)写出反应类型:反应②_________反应③_________。

(2)写出化合物D的结构简式:_________ 。

(3)写出一种与C互为同分异构体,且能发生银镜反应的化合物的结构简式:_________。

(4)写出反应①的化学方程式:_________。

(5)试评价中间产物E的两条合成路线___________________________。

(6)用化学方程式表示化合物B的另一种制备方法(原料任选):_________。

(知识应用,在分析、判断、比较和评价等过程中提高分析性思维能力)

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[交流]略

2. 以苯乙酮为原料的苯氧布洛芬钙合成路线如下,试回答下列问题:

信息一:氯化亚砜(SOCl2)可与醇发生反应,醇的羟基被氯原子取代而生成氯代烃。

信息二:已知:

(1)写出A_____,B_____,C_____,D_____,E_____,F_____的结构简式;

(2)写出苯乙酮的其他同分异构体(必须含有苯环和羰基)

(应用多种问题解决策略解析有机合成方案)

[交流](1)物质分析的策略与过程:见图3所示。

(2)同分异构体书写(见图4所示):

合成方案的解析是对第一课时知识和方法的拓展、组合型应用,而合成方案本身又是第三课时方案设计的范例,方案解析过程中形成的问题解决策略对第三课时学习活动具有内在的支撑价值,因此,本课时在全单元学习中具有承上启下的作用。本课时的学习活动形式主要为问题解决驱动下的小组合作、师生交流。

第三课时,教师发挥主导作用,根据学生实际设定问题的综合度,提出若干目标产物的合成方案设计任务,引导学生通过小组内交流合作、小组间比较优化、个体体验内化等学习活动,在问题解决的过程中提升思维品质。本课时以具有实际应用价值的目标产物的合成为问题背景,要求学生综合应用有机化学知识和各种问题解决策略,依据逆合成方法的原理,在联想创新中设计方案,在比较评价中优化方案。本课时的学习活动有利于学生进一步构建完善自己的知识网络和方法体系。

[教学片断3]问题1:香豆素( )

是一种用途广泛的香料,可用于配制香精及制造日用化妆品和香皂等。请用合成反应流程图表示出以

乙醇和邻羟基苯甲醛()合成香豆素的合成方案。

提示:①合成过程中无机试剂任选

本单元教学设计始终定位于以有机物之间官能团转化的知识为载体,通过合成方案的解析与设计,在问题解决过程中,培养问题解决策略,提升问题解决能力,所以,本单元设计了两类反馈检测题,一是对给定合成线路的解析,以考察学生对逆合成方法的理解水平;二是合成方案的构造,如“有机玻璃、涤纶的合成方案设计”,以考察学生对逆合成方法的应用水平。

3 单元教学设计的思考

单元教学主题的确定要突出“生本性”。课堂学习过程是师生和谐共创的心理能动过程,特别需要注重师生间的内在心理共鸣与外显教学共振的和谐统一。因此,一定要重视 “学情调研”,从学生实际出发,切实考虑学生当前已有的经验、思维方法和态度及心理需求(包括应对考试的需求), 把有利于学生基础知识的有效加强、认知结构的有效改良、分析问题解决问题等思维能力的有效培养,直至化学科学观念的有效形成,作为我们单元教学设计的出发点和追求目标。这就需要教师真正走近学生,通过作业与考试分析、学习过程观察、交流与访谈等,了解学生对学习内容的看法和自己对学习内容的想法,师生共同确定单元教学主题。

单元教学设计要落实整体性、发展性。一方面单元教学应服务于学科整体知识系统的理解、科学观念的形成和科学思维方法的培养;另一方面“单元”又是一个相对独立的教学单位,有一个相对完整的教学主题,其教学目标的确定、教学内容的整合和教学活动的安排自然具有整体性特征。单元内课时教学活动服务于单元教学目标的达成,各课时教学活动中知识学习与能力培养具有内在的联系性和发展性。如“有机合成”单元教学设计的整体性应落实在理解有机反应本质,将有机化学知识系统化,形成结构观、转化观、应用观,培养问题解决策略与问题解决的思维能力等教学目标的设定上;发展性则应落实在官能团转化知识、应用知识分析合成方案、应用知识设计合成方案的学习活动预设中。

参考文献:

路线方案设计范文第8篇

关键词:云台山特长隧道;路线设计

国家高速公路网青岛至兰州公路山西境临汾至吉县段高速公路第LZ2合同段位于山西省临汾市乡宁县和吉县境内,本合同段项目起点位于乡宁县高崖底村南,终点位于吉县苇子湾。路线全长50.75km,采用四车道高速公路标准建设,设计速度采用80km/h,路基宽度采用24.5m(分离式路基宽度12.25m)。本项目是国家高速公路网“7918”规划方案第六横的重要组成部分,也是山西省规划的“人字骨架,9横9环”高速公路网主骨架中第八横(黎城下湾至吉县壶口)的重要组成部分。

项目区位于山西省东南部,大的地貌单元上属于黄土高原,总地势为“两川夹一山”,即东部的临汾汾河冲积平原、中部的吕梁山脉、西部的黄河谷地。从地形上看,除冲积平原区地形条件简单外,其他区地形切割剧烈,河谷发育、沟壑纵横,属于地形条件复杂地区。区内最高点为乡宁与吉县分界的高天山,海拔1820m,最低点位于黄河河谷中段,海拔约为420m,两者之差约为1400m。

1 云台山段自然地理和工程地质概况

1.1地形地貌

总体地貌单元上属于黄土高原,地势为“两川夹一山”。即东部的临汾汾河冲积平原、中部的吕梁山脉、西部的黄河谷地。地形起伏,冲沟发育。山脊呈近南北向,主冲沟方向与山脊走向基本一致。地表被黄土覆盖,黄土层最大厚度84m,由坡脚向山脊黄土厚度逐渐增大,冲沟底部大多基岩出露。群山叠嶂,沟壑纵横,地形复杂,高差变化较大,使得气候特征各具代表性。区内总体属暖温带大陆性季风气候区,具有四季分明,冬长夏短,春季干燥、多风;夏季炎热、雨量集中;秋季凉爽湿润,秋雨多于春雨;冬季寒冷干燥,雨雪偏少。

根据地表形态特征及其成因类型,该地区属黄土残塬区。微地貌单元以黄土塬、黄土梁、黄土冲沟为主,地表覆盖有较厚层Q3黄土,冲沟底部有Q2亚黏土出露,局部沟底出露三叠系砂岩夹泥岩,水平状,中薄层。区内黄土冲沟多为近南北向,沟壁陡立,多呈“V”字型,与路线多呈大角度相交。本区段海拔在619m~916m之间,沟谷切割深度100m~200m。

1.2工程地质

云台山所处区域构造位于鄂尔多斯断块南缘的关王庙北东向褶带中部,属于构造运动相对稳定地区,隧址区属于黄土覆盖单斜构造区,区内地层总体向北西缓倾,产状介于300°~330°∠3°~8°之间。断裂构造不发育,野外调查、钻探及物探均未发现断层迹象。进出口基岩中发育两组直立节理,走向分别为3200°~330°、50°~60°,节理面平直,微张,黏性土充填。

该路段广泛分布第四系黄土,二叠及三叠系岩层仅在沟谷底部出露,构造相对简单,对路线的主要影响来源于复杂的地形,由于Q2亚黏土壁立性强,经常形成深大冲沟,失稳后有滑塌的可能。该段线路工程地质条件比较简单,属于较稳定工程地质分区。

1.3水文地质、地震

位于乡宁县刘家沟与吉县枣庄河西沟之间,穿越乡宁县和吉县之间的分水岭云台山,吉县端洞口前河沟中有微量的溪流,个别点有泉眼,云台山岭脊的洞顶没有地表水,临汾端马家河沟中有微量的溪流。隧址区地表水来自大气降水及山泉等共同补给。

隧址区地下水较少,围岩出水状态一般表现为砂质岩裂隙中可能有很少量的滴渗水现象,并以局部渗水为主。

项目区位于山西省南部,属典型的板内构造地震区,特点是强度大、震源浅,破坏性地震多为主震余震型,小震多属震群型或单个突发型,震中在平面上多为北北东向、北东向或北西向的条带状,与斜列盆地边缘的构造断裂方向相一致,震源深度在剖面上多呈层状,多数地震的震源在14km~20km之间。2路线设计原则

经对高速公路实地勘测调查,在1:2000地形图上对线位进行详细优化,对局部线位及主要控制点的线位段进行了认真比对、布设,作了局部的调整优化。路线具体设计中,从公路线形人手,优化平纵组合、改善线形,使线形组合的各技术指标除符合平面、纵断面规定外,还考虑了横断面对线形组合与行驶安全的影响,避免了平面、纵断面、横断面的最不利值的相互组合。在对临吉高速公路云台山段进行设计时先确定、遵从总体设计原则如下:

(1)路线走向符合路网总体规划,为当地经济发展服务,合理选择交通车流集散点,注意路网布局的合理性。

(2)路线布设尽量采用低线位,以避免高填深挖,减少桥梁、隧道的数量;同时对滑坡等不良地质尽量绕避。

(3)根据实际地形、地物,在平、纵面上可以采用较低指标。以减少工程数量,降低工程造价。

(4)坚持可持续发展主题,合理有效地利用资源,做到“四个合理”:合理把握路线走廊带、合理利用线位资源、合理确定建设规模、合理确定工程方案。

(5)严格控制工程造价,倡导科学合理的全寿命周期成本理念,加强各专业设计时技术与经济的有机结合,在确保安全和功能的前提下,严格控制工程造价,节约工程投资,以达到最佳的技术经济效益。

3 路线设计中的特点和难点

项目路线设计的特点:临吉高速公路项目区总地势为“两川夹一山”,受地形限制,路线走廊带非常狭窄,只能沿刘家沟布设以隧道形式穿过云台山,沿马家河沟布设,地形条件复杂,自然横坡较大,多处存在路基高边坡问题,为了边坡加强稳定性,在边坡形式上采用了设置宽平台。

项目路线设计的难点:在地形条件受限制情况下,提出合理的路线方案,减少压站煤矿资源,缩短特长隧道长度。在地形条件复杂、自然横坡较陡段的条件下,寻求路线平、纵、横最有利的结合,确保路基稳定性,消减路基高边坡。

4 对路线设计时难点的主要对策

根据山岭区地形特点,在对临吉高速公路路线设计时,结合地形条件和工程地质条件,提出多个方案进行认真比对,合理采用路线平纵指标。在路线方案优化过程中,采用路线方案总体图的方式,使平、纵、横有利的结合,缩短桥梁和隧道长度,使工程造价最低。在特长隧道方案的选择上,对隧道长度、斜竖井及后期运营及养护费用方面进行了比选。

我们通过对本区进行了较为详细的地形概况和工程地质分析后,结合本次总体的线路选线原则,针对云台山特长隧道设置长度不同的情况,共提出A、P、u三个方案,见图1。

4.1 A线方案(AK224+300~AK236+920)

A线方案基本采用工可方案,路线长度12.62km,特长隧道纵坡为-1.864%,特长隧道长度4485m,桥梁长度4028m。

4.2 P线方案(PK224+300~PK235+041.901)

P线方案线位于AK224+300处与A线分离向西展线,设一座6950m的云台山特长隧道后与A线方案相接,P线方案路线长度10.742km,特长隧道纵坡-1.632%,桥梁长度1978.5m。

与对应的A线方案相比,优点:比对应的A线方案里程短1778m;特长隧道纵坡较A线方案特长隧道纵坡小;桥梁比对应的A线方案桥梁短2049.5m。

缺点:比对应的A线方案特长隧道长2465m;P线方案云台山特长隧道需设斜、竖井通风,对应的A线方案云台山特长隧道不需设斜、竖井;P线方案特长隧道比对应的A线方案施工工期长,特长隧道的前期投资和后期运营费用高;比A线方案压占煤矿资源多。

4.3 U线方案(UK224+300~UK235+526.807)

u线方案线位从AK224+300处与A线分离向西展线,设一座6519m的特长隧道后与A线方案相接。U线方案路线长度11.227km,特长隧道纵坡-1.3%,桥梁长度2497m。

与对应的A线方案相比,优点:比对应的A线方案里程短1393m;特长隧道纵坡较A线方案特长隧道纵坡小;桥梁比对应的A线方案桥梁短1531m。

缺点:比对应的A线方案特长隧道长2034m;u线方案特长隧道需设斜、竖井通风,对应的A线方案云台山特长隧道不需设斜、竖井;U线方案特长隧道比对应的A线方案施工工期长,后期运营费用高,比A线方案压占煤矿资源多。

经过综合比选论证,从施工和运营安全、工程造价方面考虑,因此推荐A线方案。