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中圖分類號:U412.36+6文獻標識碼:A
隨著我國改革開放的不斷深入,我國經濟和科技都得到很快的發展,尤其是近年來,政府不斷加快城市化進程,使得相關部門不得不盡快完善城市交通建設,以便人們生活能便利出行??萍妓降奶嵘秊楣房辈旃ぷ魈峁┍U?。數字化測繪技術在高速公路勘察設計中得到很好的應用,其能提升勘察結果數據的高精準度,并且信息數據十分詳細,極大地提升了高速公路勘察工作的效率和質量。因此,數字化測繪技術在高速公路勘察設計中的應用具有重要的作用和意義。
1高速公路勘察設計中主要的工程測量工作
高速公路勘察設計施工工程測量工作的重要組成部分,在工程施工前必須要進行勘察工作,為公路路線的合理規劃提供精準的數據信息,并且能根據信息資源繪制帶狀地形圖,對公路縱橫面進行測量,然后繪制成施工設計圖紙。因此高速公路勘察設計工程測量工作十分重要,其具體的工程測量主要表現在以下幾個方面。 [1]
1.1勘察設計的準備階段測量工作
設計前工作人員要進行初步的測量,才能對公路段施工情況有一個具體的了解,才能勾勒出基本的路面地形圖,進而才能深入進行下一步勘察設計工作。初步階段設計工作人員要擬定修建原則,選定設計方案和計算主要工程數量,并且提出施工方案建議和編制工程預算等,這些工作要順利進行必須要對整個工程項目有初步的了解,通過勘察得知施工基本面積和施工難度,進而才能計算工程基本施工成本。初步設計具有不確定性,一般會根據工作特殊情況,設置兩套方案,方案一一般是在1:10000地形圖上做多個必選方案,紙上布線完成后,然后再按照1:2000的比例進行地形圖測量工作,在1:2000的地形圖上進行紙上定線,設置公路通道。在初步設計工作人員需要進行平面高程控制測量、地形圖測量以及必要的平縱橫測量等工作,這些方面是初步設計工作的主要內容。
1.2施工圖紙設計階段工程測量工作
在初步勘察完成后,工作人員會對施工地形各方面的情況有一個初步了解,在初步設計的基礎上,工作人員要確定施工圖紙,因此,工作人員要在1:2000比例圖上進行方案比選,確定最終施工路線方案。在這個部分工作中,工作人員需要對中線放樣進行測量、公路縱橫面測量、主要施工點地形圖測量以及主要控制地物高等控制測量等方面的工作。這些都是高速公路勘察設計中需要進行的測量工作,其對測量的精度有相當高的要求,而數字化測繪技術的普及和使用,恰好能滿足勘察設計測量的需求。[2]
2數字化測量技術在高速公路勘察設計中的應用
2.1控制測量
控制測量主要在高速公路工程地面地形的測量方面,通過測量在地面布設一系列的控制點,然后準確的確定這些點的位置,方便工作人員能順利進行放線和測量放樣等工作。首先要根據設計方案的比例圖,根據比例圖中初步設定的位置展開測量,工作人員要利用數字測繪工具,搜集相應的路基、構造物等資料,進而能更好的進行控制測量,并且確保測量工作效率和準確性。
2.2坐標系統測量
坐標系統測量主要是地面水準面、參考橢球以及坐標系等方面的測量和確定。地面水準面是接近地球自然表面的不規則橢球曲面,工作人員應該選擇比較相近的物體與之接近,然后用簡單數學表示的體形來代表,確定坐標位置。一般坐標測量要利用基礎的測繪儀器,對高斯平面直角坐標以及坐標分帶進行測量。 [3]
2.3獨立高等控制測量
獨立等高控制測量主要是利用GPS技術測距、定位以及建立三維坐標系統,這方面的工作需要利用GPS衛星高空掃面技術,為勘察設計工作人員提供信息數據。GPS技術操作簡單,其精準度非常高,因此,在勘察設計測量工作的運用具有積極的推廣意義。
2.4地形圖航空攝影測量
地形圖航空攝影測量主要是根據公路工程特點,長路線采集,在飛機上安裝攝影機,然后對觀測地區進行高空攝影,以獲得高清的視頻圖像,然后將攝影圖像與地形圖進行比對分析,最終能清楚的確定公路工程施工設計方案,避免對周圍路面基礎的影響。高空攝影獲取地形圖像后,工作人員還要處理高航攝影的圖像,根據控制點的布設,測定公路平面、高程三維坐標,并且糾正航攝中的誤差。其次,工作人員還要形成業內圖,讓勘察設計工作人員能更加清晰的觀察地形圖。
2.5數字地面模型設計
數字地面模型信息采集施工構建地面模型的重要前提和依據,工作人員要利用數字測繪技術,大量采集地形點三維坐標,按照一定的數學模型分析和聯網,最終通過空間點的連接,構建施工設計所需要的地形起伏數字模型。這種模型的建立和使用能提升 施工設計方案的科學性和可行性,進而順利完成公路工程。數字測繪技術在高速公路勘察設計工程測量工作中的應用范圍十分廣泛,工作人員要充分利用現代化數字化技術,提升勘察測量結果的精確度,確保設計方案的可行性。 [4]
3結束語
綜上所述,數字化測繪技術在高速公路勘察設計中的應用具有重要的作用和意義,并且實踐證明數字化測繪技術在高速公路勘察設計中的應用具有很好的效果。數字化測繪技術的高精準度、操作簡單以及其能節約大量的勞動力資源等,這些方面的優勢使得高速公路勘察工作效率和質量都得到提升。因此,未來我國技術研究工作人員還需要進一步開發新工藝和新技術,不斷的完善公路勘察設計工作的基礎設備,進一步提升勘察工作的水平和質量。
參考文獻:
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[2] 郜鍵,孫劍峰,魏靖松,王騏.基于條紋管激光成像雷達水下目標探測研究[A]. 魯豫贛黑蘇五省光學(激光)學會2011學術年會論文摘要集[C]. 2011
論文摘要:在邊坡治理工程中,由于國家建設部和重慶市目前都沒有針對“動態設計法、信a.施工法’,的明確規定,因此出現主管部門監份管理依據不充分,勘察、設計、監理、施工單位無幸可循的現象。本文根據多年的工作經臉,提出重慶市邊坡工程變更設計管理辦法的設想,希望起到規范參建各方的行為,使各工作環節有序,工程質圣、進度、安全有保津,投資有控制的目的。
重慶是座山城,工程建設中有大里的邊坡需要治理。重慶市建委對邊坡工程歷來都十分重視,對勘察、設計、施工圖審查、監理、施工以及招投標等工作,先后出臺了一系列政策和法規,從執行情況看,反映良好,對提高邊坡工程質f起到了關鍵性作用。
目前邊坡工程普遍采用“動態設計法、信息施工法,在(建筑邊坡工程技術規范)中以強制性條文的方式執行,與一般建設工程的工作程序有很大的區別。其中設計的主要依據—地質結論、巖土物理力學參數都需要在施工監測和試驗中加以驗證、調整,其顯著特點是:由于地質環境復雜性,工程勘察、邊坡試驗提供的設計參數不可能全面準確地反映工程地質實際情況,只能在工程實施過程中來加以驗證、調整,從而修正治理方案。不可避免地產生勘察、設計、施工組織和工藝變更。這要求參建各方密切配合,才能有效地保證邊坡工程的質t、進度和安全。實踐證明,它是最切合邊坡工程實際的勘察設計、施工方法。然而在實施過程中,我們發現無論是建設部還是重慶市目前都沒有針對‘,動態設計法、信息施工法,的明確規定。一旦出現變更情況,各級建設主管部門監督管理依據不充分,責任不清,而勘察、設計、監理、施工單位也無章可循。
一方面,在日常工作中我們有時會遇到業主、勘察、設計與施工單位各方為質里事故資任相互推語的問題。多數情況下,變更設計是由于地質環境變化造成的,非勘察設計的資任。變更設計后一般要突破原概算,產生包括工程投資、勘察、設計、審查等費用由誰支付,以及支付的程序等問題。因此需相關配套的政策法規來規范各方的責任,協調參建各方責、權、利,是重慶市建委魚待解決的問題之一。
另一方面,雖然重慶市絕大多數勘察設計單位都積極配合施工,解決施工中遇到的問題,但經常是變更勘察設計文件交付業主后,業主不知道這些變更需要哪一級審查,特別是邊坡工程,變更設計較頻繁,如果無論大小都交與建委審查,既不合適也不必要;一律由原施工圖審查單位審查,對于涉及安全、規劃等問題的重大變更,原施工圖審查單位審查似乎也不合適。因此應結合重慶市邊坡工程的特點,制定“邊坡工程變更設計管理辦法明確邊坡工程治理過程中變更設計的種類、審批程序。作者根據多年的工作經爭,對如何加強邊坡工程施工過程中的變更設計管理,規范、協調各參建單位的行為,確保邊坡工程質f}提出一點淺見,希望能起到拋磚引玉的作用。
目前國內有關工程變更設計方面有系統文件的,有鐵道部的《鐵路基本建設變更設計管理辦法),交通部的(公路工程設計變更管理辦法)等,地方有常州市建設局的(市政工程施工圖設計文件變更管理暫行辦法》。前兩個文件有明顯的行業特點,專業性強,不能完全適應重慶市的建筑邊坡工程行業管理。常州市建設局的(市政工程施工圖設計文件變更管理暫行辦法》與重慶市的邊坡工程變更設計管理具有可比性。建設部的(建設工程勘察設計管理條例》(2000.9.25)第28條,(建設工程監理規范)(6B50319-2000 2001.5.1)第6.2.1條對原則性的問題作了相關規定,應當作為f慶市編制有關文件的依據;(江蘇省建設工程勘察設計管理辦法》(2000.3.31)第28條和第30條可以作為參考。
重慶市的邊坡工程變更設計管理辦法應當涵蓋以下內容:
(1)勘察設計、施工變更分類:一般分為重大變更、較大變更和一般變更。
(2)審批權限:明確各類變更的審批權限。建議對于涉及規劃、方案、投資和控制性結構有重大影響的變更,屬于重大變更,應由業主報原審批部門審批;對較大變更,建議由原施工圖審變單位審查并報建委備案后實施;一般變更由建設單位負資組織審查后實施。
(3)變更的工作程序:問題的提出—確認—勘察設計變更—報批(報審)—變更實施。一般根據施工反饋的信息,由施工單位、業主或試驗單位提出問題(變更原因)、總監理工程師組織專業監理工程師審查同憊后交業主,由業主委托變更單位完成變更設計。變更設計原則上由原工程勘察、設計單位完成,經原工程設計單位書面同憊,建設單位也可以委托其他具有相應資質的工程勘察設計單位出具變更文件。出具變更文件的單位對修改的設計文件承擔相應資任。變更設計文件送交業主,業主根據變更的類型,組織有關部門對變更設計文件進行審查,根據審變憊見修改變更設計,施工單位實施變更。常州市的(市政工程施工圖設計文件變更管理暫行辦法》值得很好借鑒。
(4)變更的資任:應執行(建設工程勘察設計管理條例》(2000.9.25)第28條的有關規定。勘察、設計文件不符合工程建設強制性標準、合同約定的質t要求的以及由于勘察設計方案原因造成的變更,應當由原勘察、設計單位進行補充、修改,費用應有原勘察設計單位負資,造成工程質問題的,按國家有關規定賠償經濟損失;如果是施工單位沒有按照有關施工規范、設計要求的規定造成的變更,應由施工單位承擔;監理單位違反(建設工程監理規范》(6850319-20002001.5.1)造成的變更,由監理單位承擔;除以上原因,由于地質、環境、規劃等原因或業主要求的變更應由業主負資。
關鍵詞:巖土工程;勘察技術;發展趨勢
Abstract: The engineering geological investigation in China professional after nearly twenty years of efforts, has realized to the development direction of geotechnical engineering investigation of geotechnical engineering, technology progress in exploration, prospecting means, whether from the exploration equipment, technical investigation of digital or technical staff knowledge of the breadth and depth have made rapid development. In this paper, the author through analyzes the present development of geotechnical engineering survey technology, and discusses the method of technology for investigation of geotechnical engineering, for reference.
Key words: geotechnical engineering investigation; development trend;
中圖分類號:P25
一、我國巖土工程勘察技術的現狀
1.樁基技術方面
在高層超高層建筑中,樁基技術應用最為廣泛。如混凝土預制方樁和預應力管樁由于具有單位承載力投資省、質量有保證、施工速度快等特點,近幾年得到快速發展;混凝土灌注樁及其后壓漿技術由于樁長和樁徑范圍選擇大,提供的承載力幅度大,地層適用性強等特點,發展也很快。為合理利用樁間土承載力,復合樁基技術的理論研究與應用得到了較大的發展。
2.地基處理技術方面
我國軟土地基處理現已接近國際先進水平,同時在天然地基的合理利用方面,開發了大量的復合地基新技術。強夯法、預壓法、排水固結法、堆載預壓、水泥土樁、碎石樁、以CFG樁和靜壓砼預制小樁為代表的剛性樁復合地基技術,得到廣泛使用和研究。復合樁基和剛性樁復合地基中樁土相互作用的理論和研究成果逐步被采用。
3.深基坑工程及邊坡支護技術
我國深基坑及邊坡支護技術是近20年來隨著高層建筑的大量興建發展起來的一項新技術,是集巖土工程和結構工程為一體,包括支擋、防水、降水、挖運土、監測和信息化施工的系統工程,具有工程地質復雜多變,區域性和個性強的特點,已成為施工中的熱點和難點問題。
4.環境巖土工程方面
與環境關聯的巖土工程及與巖土有關的環境工程的廣義環境巖土工程的概念逐步為學術和工程界所接受。環境巖土工程的概念和理論逐步深入人心,地基處理與深基坑工程對環境的影響問題的認識與處理,要求將地基處理與深基坑工程作為相互影響和相互作用的整體問題一并考慮成為環境巖土工程的新思想。
5.巖土預測與控制方面
從采用傳統理論力學和計算土力學計算方法發展到采用灰色理論、損傷力學、神經網絡技術等人工智能方法和動態滾動預測方向發展;控制技術從單一手段朝著多樣、復合的方向發展。
二、巖土工程勘察技術的方法
隨著計算機信息技術的不斷發展,巖土工程勘察數字化技術得到廣泛應用。下面就與傳統勘察方法進行對比, 加以論述。
1.傳統巖土工程勘察技術方法研究
勘察資料過于地質化。由于部門長期的條塊分割, 勘察、 設計分散作業, 加之巖土工程規范制定和新技術、 新方法應用的滯后, 以及專業設置過細, 巖土工程本身的特殊性等原因, 設計與勘察之間脫鉤多,使得勘察提供的巖土工程信息通常以設計人員難以理解的形式出現,而且勘察也較難參與設計的全過程;設計人員也因知識的局限, 很難深層次理解巖土工程勘察信息, 因而勘察成果在設計中的轉化率較低, 造成許多不應有的浪費和損失數字化地圖與數字化設計系統間不夠貫通。地形圖是設計系統的底圖或稱基礎數據,由于數字化地圖中的某些環節技術條件不成熟,與 CAD 設計軟件的接口不匹配, 很難順利實現對接, 設計系統不得不重新將勘察資料數字化, 影響了設計系統 CAD 的推廣應用??辈煨畔底只潭鹊?。勘察部門提供的勘察信息往往以圖紙、 表格、 文字等形式為主,內容上定性描述較多。這一方面造成設計人員對于勘察信息難于準確理解, 另一方面造成對勘察信息處理、 利用上的困難。
2.數字化勘察技術研究
數字化巖土工程勘察是指應用當代測繪技術、 數據庫技術、 計算機技術、 網絡通信技術和 CAD 技術, 通過計算機及其軟件, 把一個工程項目的所有信息有機地集成起來,建立綜合的計算機輔助信息流程,使勘察設計的技術手段從手工方式向現代化 CAD 技術轉變,作到數據采集信息化、 勘察資料處理數字化、 硬件系統網絡化、 圖文處理自動化, 逐步形成和建立適應多專業、 多工種生產的高效益、 高柔性、 智能化的工程勘察設計體系。該技術體系用系統工程觀點, 把勘察、 設計的圖紙、 圖像、 表格、 文字等以數字化形式存貯。
3.數字化勘察技術關鍵優勢
巖土工程地質建模的方法目前采用的主要有表面模型法,表面
模型法的歷史較早,它的基本內容就是通過精確的表示出工程地質體的外表面來表示均質地質體的建模方法,也是目前廣泛使用的建模方法。表面模型法的數據來源是通過測點獲得的一系列離散的測點資料, 包括測點的幾何特征數據和屬性特征數據, 然后利用數據解釋結果重構地質體界面??梢猿橄鬄榘岩幌盗型瑢傩缘狞c按照一定的規則連接起來,構成網狀曲面片,進而確定整個地質體的空間屬性,有很多方法用來表示表面, 常用的方法主要有數學模型法和圖示模型法, 本論文主要討論圖示模型法。 常用的圖示模型法有邊界表示法、 規則格網法、 等值線法、 不規則格網法等, 其中不規則格網法是本系統選用的模型表示法, 將做詳細分析討論。不規則格網法是將區域內有限個點將區域劃分為相連的三角面網絡。 區域中任意點落在三角面的頂點、 邊上或三角形內,如果任意點不在頂點上, 則該點的數字屬性值通常通過線性插值的方法得到,所以 TIN 是一個三維空間的分段線性模型, 在整個區域內連續但不可微。有許多種表達 TIN 拓撲結構的存儲方式,這里采用一個簡單的記錄方式是:對于每一個三角形、 邊和節點都對應一個記錄,三角形的記錄包括三個指向它三個邊的記錄的指針, 邊的記錄有四個指針字段, 包括兩個指向相鄰三角形記錄的指針和它的兩個頂點的記錄的指針;也可以直接對每個三角形記錄其頂點和相鄰三角形。每個節點包括三個坐標值的字段,分別存儲 X,Y,Z 坐標。這種拓撲網絡結構的特點是:對于給定一個三角形,查詢其三個頂點屬性和相鄰三角形所用的時間是定長的。它在沿直線計算地形剖面線時具有較高的效率,當然可以在此結構的基礎上增加其它變化,以提高某些特殊運算的效率。對巖土工程勘察方法實施改進, 逐步過渡到數字化勘察技術, 并推廣其廣泛應用, 這是勘察工程發展的必然趨勢, 但是這其中還有一段很長的路要走,不僅僅是因為其中還有一些關鍵技術問題尚未完全攻克,而且我國目前在數字化勘察、勘探方面的專業人才也很匱乏, 因此, 必須加大數字化巖土工程勘察技術人才的培養, 并加快該技術的研究應用,以真正實現巖土工程的數字化勘察的廣泛應用。
4.數字化勘察技術的應用
我們在進行道路、 橋梁、 隧道的測量設計經常遇到地形復雜交通不便的情況。如線路在丘陵山區,經常是各種樹木生長茂盛、 溝壑縱橫,難以通視,傳統的測量手段很難解決,經常令測量工作人員吃盡了苦頭。傳統的測量手段數據處理往往用手工方法記錄儲存,不僅數據顯得零亂,而且在數據后續處理中,往往手工處理,工作量大,容易出錯,測量數據不易校核。 由于處理枯燥,需要耗費的重復勞動也就相當多,內業處理出錯率較高。通過調查研究, 在我國大多數單位在公路設計測量工作中采用的方法傳統,速度慢、 精度差,數據不易保存校核,所以難以適用當前推進公路建設自動化、 信息化建設的要求。采用現在傳統的測量方法存在許多弊端,例如測量數據多,易出錯,測量完畢不易校核和保存,采用數字化地形圖可有效解決這一問題。 采用專業數字化地形圖測繪,經過處理后,可以滿足公路規范的需求,每條公路的地形圖可以形成永久保存的電子檔案,勘測成果在圖上一目了然,可重復利用,并可不斷補充調整。 公路設計引入專業勘測的電子地形圖,勘測效率大大提高,勘測費用降低很多,勘測設計周期會大大縮短,而且數據精確,易于保存,數據直接導入利用,免去人工錄入的繁瑣和失誤,可以重復利用,一舉多的,可以紙上選線、 定線,測量數據可以視實際情況,隨時補充調整。測量成果可以直接與國家控制網轉化,以便與其他測量行業的數據共享。測量完畢或公路施工后能長久保存測量成果,并進行校核,推進公路測量的數字化進程。
三、結束語
總而言之,巖土工程勘探是工程質量的重點,目前我國的巖土工程勘察技術方法較多,且眾多勘察方法、技術發展的成熟程度不盡相同,所以我們要在實際勘察設計工程中積累經驗、重視有效性的發展、時刻應用新科學新技術來發展我國的工程勘察技術,把我國的勘察技術提高到一個更高的水平。
參考文獻:
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關鍵詞山嶺重丘公路選線 道路建設
Abstract: the foundation in highway construction work is to choose the line, line selection in mountainous area is more crucial for the project, based on careful investigation, the influence factors of scheme considering the influence of each line, the scheme comparison, the scheme of the optimal route. Based on practice, the mountainous area highway has carried on some discussions.
Keywords mountainous, highway, road construction
中圖分類號:F540.35 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
引言:隨著經濟的發展,對交通中的公路勘察設計有了越來越高的要求,而路線方案是公路勘察設計中最基礎的問題。路線方案是否合理, 對于一個工程影響重大,它對道路的勘測設計任務能否合理、快速和高效的完成,設計質量能否達到最高效果,工程造價能否實現最合理化,工程實施能否順利進行都具有一定的積極意義。山嶺重丘地區山水相隔,山高谷深、坡陡流急、地形曲折復雜,選線時要摸清山脈水系的走向和變化規律。但事物都有雙重性,地勢對線位選擇也提供了有利的因數,山脈水系清晰,這給山嶺區選線指明了方向,不是順山沿水,就是橫越山嶺。順山沿水、橫越山嶺的路線按行經地帶的部位又可分為沿河(溪)線、越嶺線、山脊線等,由于各種線形所處的部位不同區域的地形、地貌特征、地質、氣候條件決定了選線過程中要解決的主要問題也不相同。
一、選線的一般原則
1.1道路設計需要應用各種先進的手段進行深入的研究和調查,能夠將細致的工作滲透其中,實現優化的選擇模式,完善對路線的思考,通過多方案論證、比選,選定最優路線方案。
1.2對于路線設計問題,行車安全至關重要,在保證行車安全的基礎上,盡量做到工程量小、造價低、營運費用省、效益好,并有利于施工和養護。
1.3路線選擇的時候需要對相關的地質情況和水文情況進行勘察,弄清楚他們對公路工程的影響,進一步排除不良地質地段,如坍塌、泥石流等特殊地段,選取合適的范圍進行布線。
1.4選線應結合環境保護,堅持“安全、經濟、實用,適當照顧美觀”的原則,實現經濟建設與環境治理同步發展的效果,最終將本項目建設成具有多種功能的現代化公路。
二、山嶺區地形地貌選線
山嶺地區,高山谷深,地形復雜,路線平、縱橫三方面都受到很大限制;同時地質、氣候條件變化多端,都影響到線位的布設。按照公路行徑地區的地貌和地形特征,簡述以下幾種情況選線。
2.1沿河線
跟其他山區線性比較,沿河線平、縱線形是最好的,對于布局沿河線的問題,主要是:路線選擇走河流的哪一岸、什么高度及跨河地點的選擇,選線是要結合三個問題,抓住主要矛盾,因地制宜。
河岸選擇:根據該地區實際的自然特征以及村鎮分布情況,比較兩岸地形、地質、水文等條件以及農田水利規劃等,充分利用有利的一岸,在適當情況下跨河。當建橋工程不復雜時,為了避開不利地形和不良地質,可考慮跨河換岸布線,但建橋工程大時,跨河換岸就要慎重考慮。復雜的工程也可以把線位分成不同的節點,逐個處理,讓路線方案最佳化。
路線高度:對于沿河路線的高度設計與洪水位有著密切的關系,路線位置的高低要慎重考慮。低標高的路線將受到洪水位的威脅,防護工程較多,高標高的路線缺點則是跨河較難。路基的安全是至關重要的,對于線位高低,一幫采用低標高線位,但要注意洪水位調查,把路線放在安全高度之上,以保證路基穩定及安全。
橋位選擇:要根據水文和地理特點來進行分析,對橋的位置進一步測量、估算和比較,找出最佳橋位,實現橋和路線之間關系的完美結合。
2.2越嶺線
越嶺線選線只要是應解決的問題是:埡口選擇、過嶺標高選擇和埡口兩側路線展線的擬定,它們相互聯系,相互影響,布局時結合水文及地質情況,處理好三者的關系。
(1)埡口選擇:埡口對于越嶺線來說是最重要的終點控制點,在最常規的基礎走向情況下要綜合分析來自天氣和地形等條件上的制約,埡口的解決要有著高低標準的不同判別。一般較低的埡口,高差小、展線降坡后能與山下控制點順直銜接,是首選埡口,如果是高埡口,山體薄窄的分水嶺,要用隧道越過山嶺,隧道比較合適于建設。
(2)過嶺標高的選擇:山嶺的布局最重要的就是山嶺的標高。過嶺標高越低,路線就越短。主要的過嶺方式是采用淺挖的方式,盡量減少深挖,深挖應以不至于危及路基穩定為度,否則應采取有效措施,以防止遺留病害。當深挖高度過高時,可以與隧道方案進行比較,得出理想方案,有條件時,采用隧道通過。
(3)埡口兩側路線的展線:越嶺線的高程主要是通過埡口兩側山坡上的展線來克服的,路線的布局要以縱坡為指引,即平、縱、橫三個方面的結合要以縱斷面為主導。
2.3山脊線
分水嶺引導山脊線的形成,一般分水嶺平緩,起伏不大,嶺脊寬厚的山脊是布設山脊線的理想地形,所以山脊線往往就應該將分水嶺作為基礎來進行標高問題的探測,進一步的重點落在埡口和側坡的選擇上,也就是對整體的布局展開構思。
(1)控制埡口選擇:山脊線的選擇,關鍵在于埡口的確定上。通常選擇標高較低且前后聯系條件較好的埡口,然后決定埡口控制點之間走分水嶺的哪一側布線。各個埡口的高低懸殊不能相差太大,并列的埡口,則只選擇其中一個,使之能夠前后保證一定的通融關系。
(2)側坡選擇:對于山脊線來說,選擇側坡也是很重要的,有的分水嶺比較寬廣,這樣就將頂部的設計可以得到進一步加強,當路線在兩側山坡時,就可以針對那些界面比較齊整、橫坡平緩且有著優良水文地質特點的部分進行選擇,實現分布的均衡化。
(3)試坡布設:在兩個固定的控制點間布線,應力求距離短捷,坡度平緩。進一步增加山脊線考慮的內容,避免路線過于迂繞,認真考慮坡度的規定指數和埡口的橫隔間距問題等等,坡度也要有著一定的規定限制。
另外,山嶺區地形地貌復雜,選擇路線變化比較多,所以在縱橫面的判斷上,要注意橫挖的時候是否能夠保持路基的平衡,有些比較緩慢的坡度,要采取一定的填挖,改善路基的狀態,也可以采用全挖或挖多于填的路基。注意相關的邊坡高度,實現穩定性的結合,不至于會失去控制。
三、特殊地區的選線
很多的不良地區或者特殊地貌都會帶來選線上的難度,多以要控制線路走向的問題為主,所以,很多的路線建成之后使得形成的安全因素變得不利,對于路線的決定,要進一步深入研究,才能夠進一步開發水文地質的內容和資料,了解地貌的基本情況,實現布局和范圍類型的整合,以便能夠讓路線更加合理,完善相關的方案,避免出現對過于特殊路線的定點。要進一步避開,要有實有據,這樣才能夠不斷完善公路的安全性和暢通性。
四、山嶺區平、縱線形的協調
為保證汽車行駛的安全與舒適,應把公路平、縱、橫三方面結合作為立體線形來分析研究。
(1)在視覺上正確引導駕駛員的視線,并保持視覺的連續性。
(2)平曲線與豎曲線對應、平曲線包豎曲線能獲得行駛安全及平順優美的線性。
(3)保持平、縱線形的技術指標大小均衡,其中一方如果大二平緩,那么另外一方也要大而均衡,切不能使另外一方變化過多,使線形在視覺、心理上保持協調。
(4)選擇組合得當的合成坡度,以利于路面排水和行車安全。
(5)平、縱線形與自然環境和景觀協調,減輕疲勞和緊張。
五、總結
公路建設中最基礎的工作就是選線,在規劃道路的起終點之間,一條公路會存在多個線位方案,各個方案也互有優劣。找出一個技術上可行、經濟上合理和使用上優勝的最佳方案不僅直接關系到公路本身的工程投資和運營狀況,而且更重要的是影響到路線在整個公路網中是否起到其特定的作用,即是否滿足國家的政治、國防、經濟、民生的要求以及長遠利益。本文對山嶺重丘區工程的道路選線有一定的指導作用。
參考文獻
【1】 周憲忠;;越嶺隧道遙感選位初探[A];中國土木工程學會隧道及地下工程學會第八屆年會論文集;1994年
【2】 魯放;何世偉;;遺傳算法在公交小區專線選線問題中的應用[A];第四屆中國青年運籌與管理學者大會論文集;2001年
【3】 劉汝明;;山區高等級公路的環境保護設計[A];中國公路學會04’學術年會論文集;2004年
作為一名有突出貢獻的中青年科研骨干,他所主持或參與的研究項目多數達到國內、省內先進水平。1999年12月至2001年12月他主持的“公路數字化地面模型(DTM)應用研究”項目榮獲云南省政府“科學技術進步三等獎”;1999年12月至2002年4月,他參與了達到國內先進水平的“高原山區30米跨度部分預應力空心板設計施工研究”項目,任總負責人;1999年開始至2001年9月完成的“公路數字化地面模型(DTM)應用研究”課題,通過多種方式(利用GPS測量或航測照片轉換為電子地圖)得到三維地模,利用三維地??煽焖龠M行公路設計,并可快速進行多個方案的比較,從而提高勘測設計的工作效益、降低生產成本、獲得最佳路線方案。目前,該技術已在兩條公路測設中運用,不僅縮短了設計周期,還取得了良好的經濟效益。
近五年來,由他主持或以他為主完成了科研課題8項,教科研課題2項。這些課題都是結合云南公路建設中的具體項目或學院辦學需要,成果百分之百地轉化到現實的公路建設及教學、管理工作中,對促進云南公路建設及交通人才的培養起到了積極的作用。2001年他主持了“公路專業人才培養方案”的研究課題(產學研結合培養人才),項目驗收達國內先進;2003年1月至2003年12月他主持了達到國內先進的“公路橋涵水文綜合分析系統研究”項目;2003年6月至今,由他主持的“花崗巖礦料在瀝青混凝土中的應用研究”項目達到了省內先進水平。除此之外,他還主持了“景洪舊橋加固研究”、“RDS公路工程三大核心數據庫的開發及應用”兩個項目,并作為項目主要負責人參與了“鋼管混凝桁架拱節點壽命研究”、“路塹高邊坡優化設計理論與實踐”、“ZLLS綠化系列護坡材料應用及其研究”等課題。他主持了“高原山區30米跨度部分預應力空心板設計施工”的研究課題(尚未鑒定),從玉江公路東靈河橋(4~30米)的實驗結果表明,該梁正截面抗彎剛度是工型梁的1.5倍,其抗扭剛度是工型梁的3倍,鋼絞線是工型梁的50%。實驗時試驗荷載超載50%,而鋼筋混凝土應力及撓度強度仍未達到計算值。由于該梁的使用,東靈河橋工程節約造價100多萬元,取得了較好的經濟效益。目前資料已整理完畢正報請鑒定。
作為省交通廳專家委員會委員,他還先后參與了元磨、曲勝、大保、嵩待高速公路及一些經濟干線的審查工作。在大保高速公路永平至保山段施工圖設計審查過程中,他對大箐隧道段提出了一個加長隧道的詳細方案,被專家委員會采納,經省公路設計院實測,該段(20km)范圍內縮短通路里程2.35km,節約投資近6700萬元,取得較好的經濟效益,成為專家委員會的一個主要業績,受到省政府和交通廳領導的高度贊揚。
據不完全統計,自1998年以來,他在學校擔任職務期間負責完成了路線勘測、設計、路面設計共2000多公里,科研項目16項,并公開多篇。其中論文《適應市場需要培養應用型人才》獲2002年高等教育研究優秀論文二等獎,論文《公路橋涵水文綜合系統分析》發表于《武漢理工大學學報》2005年第9期。