公路勘察设计论文实用13篇

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公路勘察设计论文

篇1

Keywords: mountain highway route survey; design;

中图分类号:U412.36 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012

前言

随着我国公路工程技术的发展,交通网变得越来越发达,然而对于山区公路工程的建设成为了我们工作的重点。山区由于的地形、地质情况复杂等难点,对于我们进行山区公路路线的设计造成了很大的困难。因此山区公路的路线设计需要我们设计勘察人员不断的进行深入研究,是一个非常复杂的过程,还需要我们在工作中进行大量的考察与科学分析。

山区公路工程的线路容易受到复杂的地质环境以及气候条件等自然条件的影响,因此好的公路路线设计不仅能够有效的提高山区公路的施工质量,而且还可以降低工程的耗费, 并且对于保护了山区公路附近的自然环境。山区特殊的地质特征对公路交通网的建设产生了极大的影响,地形的复杂性、地质的多样性和地理位置的特殊性都会对山区公路的建设起到一定的影响,因此注重勘察设计阶段对当地地质环境的全面的细致的调查和研究将起到基础性的作用。在地质勘察阶段还应考虑到技术问题的可行性,在技术等级较高的公路建设中,对于路线设计的要求非常高,而且由于在公路的建设中可能会有桥梁的架设、隧道的开挖以及为降低高程的大型土石方工程,这些都会对周围环境产生或多或少的影响。因此还要在建设中加强对环境的保护力度,建设一条通行能力强,生态破坏少,经济效益好的公路,确保山区公路达到经济效益、环境效益以及社会效益的和谐与统一。

一、山区公路线路的勘察设计

地质勘查工作对于线路的选择和设计有着重要的作用,为了保证其工作的效率,提高勘查经费的利用率,必须选择合理的勘察方案,主要有:工程地质勘探、调查、测绘、室内试验、原位测试、现场观测、勘察资料、室内整理等。否则人力、物力、财力的浪费事小,对于建设项目设计的进度和质量的不良影响事大。所以,在勘查工作中要着重于:

1、方法与要求相适应,要全面结合要求的广度和深度确定合理的勘查方法,根据工程量的大小、等级的高低及施工工艺的难易,在保证人员的安全前提下进行有效地地质勘查。

2、勘察的结果要尽可能的详细。对于路线路较长的公路建设,合理的确定每一勘测段的分布,地质特征分布相对集中的地段可适当延长,而对于变化复杂的地段要多分段,做到详细的记录,为以后的设计阶段做好铺垫。

勘查方法的科学性、综合性,以及点线面相结合基本原则,将在山区公路的地质勘测中发挥重要作用,使得勘察的实际与设计的深入相互促进。面对如此复杂多变的地质条件,线路的选择几乎不能同时避开这一地区所有的地质差的路段,所以地质勘探工作的数据支持就对设计人员的选线有着非常重要的作用。例如长距离的公路隧道,由于穿过山体以及地下水等因素,使得隧道所处地段的地质、水文条件的勘察设计变得相当复杂,因此必须进行专题的地质勘察,测绘出确切的数据能够有效的指导线路的选择,于是核对这一路段的地质变化情况,分析明确出不利地质危害的程度以及改善治理的难度至关重要。

二、技术指标对公路线路的影响

山区公路建设技术指标的确定,因为其所处地域地质条件具有不确定性,所以对于勘察设计水平的要求也更加的严格,对于相应的技术指标也更加严格。鉴于此,规范合理的勘察设计技术指标将有利于山区公路建设项目的质量和建设效率。由于勘察设计的最终目标是达到公路建设的基本目的,满足公路的基本使用功能,因此相关从业人员根据具体的地质条件确定具体的公路路线,具体问题具体分析,一切从实际出发,实现路线选择与地质条件的有机结合。首先,在山区公路的勘察设计阶段必须保证所测绘数据的正确性、真实性,正确的数据提供是进行良好设计的前提,否则错误的数据不仅会是设计人员的大量心血付之东流,而且也会直接的影响在施工阶段工程的质量,技术指标的不合理还会加大对周围生态环境的破坏。其次,任何地区的山区公路勘察设计技术指标不管其规模的大小,等级的高低都要符合国家制定的标准,确保各项工作在法律法规的监督下安全有序的进行。

根据《公路项目安全性评价指南》(JTG/TB05-2004)的相关规定,对运行速度计算及安全性指标进行了评价。根据指南的运行速度计算方法预测该路段的运行速度,然后有运行速度差的大小判断的运行的流畅性。所以对设计和运行速度之差大20km/h 的相邻路段应首先进行线性调整,对于因线性调整而导致的工程量明显增大,并对环境造成重大影响时,采取以下措施提高安全性:

(1)改善视距,增加线形诱导标志。对于视距不良的外侧车道,若加宽在1.5m以下的路段,侧通过车道外移减窄硬路肩的办法来改善视距;若加宽超过1.5m 以上时,则对外侧路基进行加宽。

(2)增设限速标志。

(3)调整超高横坡度的方法保证在运行速度下的行车安全。

三、生态安全问题

生态问题是当今社会的一个热点话题,特别是在党的十中将生态文明建设归纳到五位一体的建设中后,各地各部门都应贯彻落实十精神,将生态文明建设落到实处。对于山区公路建设项目对生态环境的影响更为明显,长期的生态保护问题的不重视,使得自然环境的破坏日益严重,与此同时环境对于建设项目的反作用也在日渐加重,这些种种人与自然不和谐的现象都反映了生态安全的问题。

在山区公路的勘察设计中,除了对于地质、技术问题的考察,生态安全问题的考虑也应放在设计的方案中。在制定设计方案时,要将当地的生态环境考虑在其中,特别是在生态环境较为脆弱的原始山区,要进行全面的调查,公路的建设不能影响和破坏当地野生动物的繁衍、迁徙,并保护当地珍稀野生植物,必要时要对其进行移植,对路线进行慎重选择。早确保公路安全运行的前提下,尽最大的可能来维持当地山区特有的生态系统,保障生态系统的安全。

四、对于河谷地带的路线设计

对于河谷地带的公路路线设计,我们需要确保公路路线与河流、山体保持一定的距离。因为河谷地带的山体风化非常严重,并且气候、降雨等可能会使河水的流量产生比较大的起伏性,距离山体过近的公路线路很可能在雨季受到泥石流的破坏,在旱季的时候很可能受到河床干裂的影响。所以公路的路线在设计时需要与山体、河流保持一定的安全距离,并且对山体有悬石的位置使用隔离网或者隔离墙用来防范落石,对于其他存在安全隐患的地方我们在设计中也要采取相应的安全措施。路线设计还要特别注意分析河流不同季节的水位情况,要确保设计的公路线路高于河流的雨季水位线。

五、结束语

总而言之,山区公路路线设计是公路设计中一个非常重要的环节,不仅直接的影响到公路路网结构与线路指标的是否合理,而且对工程造价的控制以及汽车的安全、舒适的运营等方面。因此我们在线路设计中应该认真的把握好最佳线形,综合考虑环境中的各个影响因素,对路线标准的进行合理的选择,制定最佳的路线线形方案,精心设计科学的公路路线,在保证公路质量和安全的。

参考文献

[1]刘桂昌.关于山区公路勘察设计的探讨[J],建筑学研究前沿;2013,

[2]赵汐权.浅谈山区公路路线设计[J].北方交通,2007(12)

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随着我国改革开放的不断深入,我国经济和科技都得到很快的发展,尤其是近年来,政府不断加快城市化进程,使得相关部门不得不尽快完善城市交通建设,以便人们生活能便利出行。科技水平的提升为公路勘察工作提供保障。数字化测绘技术在高速公路勘察设计中得到很好的应用,其能提升勘察结果数据的高精准度,并且信息数据十分详细,极大地提升了高速公路勘察工作的效率和质量。因此,数字化测绘技术在高速公路勘察设计中的应用具有重要的作用和意义。

1高速公路勘察设计中主要的工程测量工作

高速公路勘察设计施工工程测量工作的重要组成部分,在工程施工前必须要进行勘察工作,为公路路线的合理规划提供精准的数据信息,并且能根据信息资源绘制带状地形图,对公路纵横面进行测量,然后绘制成施工设计图纸。因此高速公路勘察设计工程测量工作十分重要,其具体的工程测量主要表现在以下几个方面。 [1]

1.1勘察设计的准备阶段测量工作

设计前工作人员要进行初步的测量,才能对公路段施工情况有一个具体的了解,才能勾勒出基本的路面地形图,进而才能深入进行下一步勘察设计工作。初步阶段设计工作人员要拟定修建原则,选定设计方案和计算主要工程数量,并且提出施工方案建议和编制工程预算等,这些工作要顺利进行必须要对整个工程项目有初步的了解,通过勘察得知施工基本面积和施工难度,进而才能计算工程基本施工成本。初步设计具有不确定性,一般会根据工作特殊情况,设置两套方案,方案一一般是在1:10000地形图上做多个必选方案,纸上布线完成后,然后再按照1:2000的比例进行地形图测量工作,在1:2000的地形图上进行纸上定线,设置公路通道。在初步设计工作人员需要进行平面高程控制测量、地形图测量以及必要的平纵横测量等工作,这些方面是初步设计工作的主要内容。

1.2施工图纸设计阶段工程测量工作

在初步勘察完成后,工作人员会对施工地形各方面的情况有一个初步了解,在初步设计的基础上,工作人员要确定施工图纸,因此,工作人员要在1:2000比例图上进行方案比选,确定最终施工路线方案。在这个部分工作中,工作人员需要对中线放样进行测量、公路纵横面测量、主要施工点地形图测量以及主要控制地物高等控制测量等方面的工作。这些都是高速公路勘察设计中需要进行的测量工作,其对测量的精度有相当高的要求,而数字化测绘技术的普及和使用,恰好能满足勘察设计测量的需求。[2]

2数字化测量技术在高速公路勘察设计中的应用

2.1控制测量

控制测量主要在高速公路工程地面地形的测量方面,通过测量在地面布设一系列的控制点,然后准确的确定这些点的位置,方便工作人员能顺利进行放线和测量放样等工作。首先要根据设计方案的比例图,根据比例图中初步设定的位置展开测量,工作人员要利用数字测绘工具,搜集相应的路基、构造物等资料,进而能更好的进行控制测量,并且确保测量工作效率和准确性。

2.2坐标系统测量

坐标系统测量主要是地面水准面、参考椭球以及坐标系等方面的测量和确定。地面水准面是接近地球自然表面的不规则椭球曲面,工作人员应该选择比较相近的物体与之接近,然后用简单数学表示的体形来代表,确定坐标位置。一般坐标测量要利用基础的测绘仪器,对高斯平面直角坐标以及坐标分带进行测量。 [3]

2.3独立高等控制测量

独立等高控制测量主要是利用GPS技术测距、定位以及建立三维坐标系统,这方面的工作需要利用GPS卫星高空扫面技术,为勘察设计工作人员提供信息数据。GPS技术操作简单,其精准度非常高,因此,在勘察设计测量工作的运用具有积极的推广意义。

2.4地形图航空摄影测量

地形图航空摄影测量主要是根据公路工程特点,长路线采集,在飞机上安装摄影机,然后对观测地区进行高空摄影,以获得高清的视频图像,然后将摄影图像与地形图进行比对分析,最终能清楚的确定公路工程施工设计方案,避免对周围路面基础的影响。高空摄影获取地形图像后,工作人员还要处理高航摄影的图像,根据控制点的布设,测定公路平面、高程三维坐标,并且纠正航摄中的误差。其次,工作人员还要形成业内图,让勘察设计工作人员能更加清晰的观察地形图。

2.5数字地面模型设计

数字地面模型信息采集施工构建地面模型的重要前提和依据,工作人员要利用数字测绘技术,大量采集地形点三维坐标,按照一定的数学模型分析和联网,最终通过空间点的连接,构建施工设计所需要的地形起伏数字模型。这种模型的建立和使用能提升 施工设计方案的科学性和可行性,进而顺利完成公路工程。数字测绘技术在高速公路勘察设计工程测量工作中的应用范围十分广泛,工作人员要充分利用现代化数字化技术,提升勘察测量结果的精确度,确保设计方案的可行性。 [4]

3结束语

综上所述,数字化测绘技术在高速公路勘察设计中的应用具有重要的作用和意义,并且实践证明数字化测绘技术在高速公路勘察设计中的应用具有很好的效果。数字化测绘技术的高精准度、操作简单以及其能节约大量的劳动力资源等,这些方面的优势使得高速公路勘察工作效率和质量都得到提升。因此,未来我国技术研究工作人员还需要进一步开发新工艺和新技术,不断的完善公路勘察设计工作的基础设备,进一步提升勘察工作的水平和质量。

参考文献:

[1] 窦爱霞,王晓青,袁小祥.基于机载LIDAR的建筑物震害自动识别方法[A]. 中国地震学会空间对地观测专业委员会2012年学术研讨会论文摘要集[C]. 2012

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近年来,协同设计软件得到了迅速推广与应用,实现了工程设计中的信息、资源的共享与整合,通过协同设计管理使设计人员在设计工作中相互配合、沟通顺畅,设计文件管理规范。通过提供工程项目文件管理、电子图纸管理等手段,帮助设计企业全面提高设计质量、管理效率和管理水平。通过利用CAD外部引用达到了图纸上下游之间的衔接和协同,建立协同的工作平台。随着信息技术的不断进步,协同设计理念的不断完善,协同设计将朝模型化设计、参数化成图的方向发展。

1公路勘察设计中协同设计建立的必要性

1.1公路设计的内在要求

公路设计是一项系统工程。协同论表明,系统能否发挥协同效应是由系统内部各子系统的协同作用决定的,协同得好,系统的整体就好,相反亦然。公路工程勘察设计涉及工程量大、专业多、交叉性强,各专业之间、各设计人员之间的沟通和协调配合是影响工程设计质量、企业设计水平和效率提高的重要因素。目前,公路设计的信息化管理系统发展比较落后,设计部门内部各专业之间、设计人员之间存在信息沟通不畅,协调配合不强,远未实现信息沟通的动态性、及时性,与协同设计有较大差距,严重制约着设计企业的设计水平发挥和技术进步,影响设计质量的提高。

1.2满足公路精细化设计新要求

近年来,随着公路建设的快速发展及行业建设自身的需要,智能公路、智慧公路概念的提出、建设和公路功能的拓展,公路工程勘察设计的要求已由以往的粗放设计向精细化设计跨越。相比之下,目前公路工程勘察设计标准化体系尚未完全建立,设计标准通用图利用低下,设计文件格式多种多样、版本管理混乱,设计资源的共享程度不高,各专业设计协调不及时,重复工作量大,差错漏碰时有发生,严重制约设计人员的工作效率,很难有精力从事方案研究,做精细化设计;同时,缺乏协同的独立个体设计使各级领导、项目负责人难以及时了解项目进展和质量,掌握设计人员工作状态和项目运行情况,影响项目管理人员做出正确的管理决策,影响了项目完成的效果,很难适应精细化设计的新要求。

因此,开展适合公路建设行业勘察设计协同软件的研发,建立协同设计信息管理系统迫在眉睫,该系统的实现可以解决困扰公路建设领域勘察设计阶段存在的各专业之间配合不协调,设计文件传递不畅等问题;可以进行模型化设计、参数化成图,提高设计标准通用图的利用率,提高设计的效率和质量,从技术上杜绝设计差错漏碰发生,增加设计精品;更可以建立勘察设计的协同管理,方便各级领导、项目管理人员及时了解项目进度、质量及工作状态,全面提高勘察设计项目的协同管理水平,确保项目正常运行。

3公路工程设计项目协同设计管理系统模型及功能

公路工程设计项目协同设计管理的关键是构建合理、高效的系统总体架构和理清公路工程协同设计管理业务的流程。

3.1公路工程协同设计管理系统业务流程

公路勘察设计过程主要包含设计策划、设计管理、两校三审、互提资料、设计评审、质量管理、设计输出等环节,其相互关系构建为公路工程协同设计管理系统,业务流程如图1所示。

3.2公路工程协同设计管理系统总体架构

根据协同设计管理系统流程,公路工程设计项目协同设计管理系统架构应为气层架构体系,包含协同设计文件数据库、协同设计平台及应用业务管理3大部分,如图2所示。

图2中,工程设计数据库是用于存放设计过程的各类文件,包括设计图表、设计输人、勘察资料及设计总结等数据,该平台包括了项目文件管理、流程管理、设计文件、版本管理、表单管理及权限管理等;应用业务管理是基于协同设计平台设置的多个围绕协同设计的应用业务管理,包括项目管理、设计策划、进度管理、校审管理、资料互提、质量管理及设计通用图等功能。

4公路工程协同设计管理系统功能

根据公路工程勘察设计特点及流程,公路工程设计项目协同设计管理系统建立后,可以实现以下主要功能。

4.1信息管理功能

主要实现公路工程设计项目的主要技术指标、标准规范、建设条件等项目信息的管理功能,通过项目信息管理在协同设计平台建立统一的信息机制,为设计人员提供项目最新信息,建立项目信息及时更新机制。

4.2项目文件管理功能

包括设计输人、勘察测量资料、设计图表、设计变更、设计总结及其他资料等内容。项目文件管理将文件统一存储在图档数据库服务器中,项目所有设计人员都可以在各自终端通过项目文件管理上传、删除、编辑项目设计文件。

4.3流程管理功能

该功能是协同设计的核心,也是项目文件进行有序流转的引牵。在设计过程中,专业间存在着不同的业务规范和流程。通过流程管理可以定义相应流程和流程中的各个节点,并且赋予设计和管理人员在各个节点的访问和操作权限,形成协同的设计工作环境。在协同设计环境中,设计文件可在设计过程的各个节点间按照预设的流程进行流转,从而满足设计项目文件从设计、复核、校核、审核、资料互提、文件输出出版到项目评审等一系列设计过程的流转,确保项目的正常运行,同时根据设计过程的流转,汇总各个设计过程的进度信息和质量痕迹记录,全面掌控工程设计项目运行进度和质量,为项目决策提供依据。

4.4工程项目设计策划功能

该功能是设计单位根据设计合同及业主要求,结合项目自身特点,对项目设计运行过程以及与设计相关的其他工程建设内容进行事先指导和过程控制。项目设计策划主要内容包括了人员策划、质量策划和进度策划等方面。

4.5项目进度管理功能

该功能是对工程设计项目的进展情况进行管理。该系统通过依据进度策划所指定的工作计划与项目设计实际完成情况进行对比和统计,对项目完成情况进行监控和评价,为项目管理人员及领导实时掌握项目计划进度、执行进展等方面提供实时监控,为项目决策提供依据。

4.6校审管理功能

该功能是在设计过程中对设计完成图纸进行校审的功能模块。在该平台中校审人员可对设计文件进行校审、批注,填写校审意见,系统自动记录校审意见,并与设计文件关联,保证校审过的设计图纸及时修改。

4.7质量管理功能

依据质量管理体系对设计过程产生的应设计文件信息和质量痕迹记录进行管理,通过收集、整理汇总,按照质量管理体系要求形成相应的质量记录。通过质量管理可以全方位把握公路工程勘察设计项目在实施过程中的质量问题并及时修改,从而避免设计项目质量问题的发生。

5结语

通过对公路工程协同设计管理系统的研究和实现,可以全面提高勘察设计业务协同能力和服务水平;建立共享机制,提高行业信息资源共享水平,充分发挥信息化建设的综合效益,推动我国的交通事业上台阶、上水平、增效益,为全面建成小康社会贡献正能量。

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“要致富,先修路”这个喊了几十年的口号,已经成为人们对经济发展的共同认识。随着我国区域经济的发展和产业重心由沿海向中西部以及边远山区的转移,山区复杂地理条件下高速公路里程呈现增加的趋势,山区高速公路的施工技术和质量控制面临着越来越大的难度。如何采用先进合理的施工技术以及质量控制方法,是保证山区高速公路质量合格以及行车安全的关键,越来越受到人们的关注。下面就具体作一下分析。

一、山区高速公路的特点

山区高速公路因其所处的特殊的地理环境,与平原地区的高速公路相比,其面临着不同的地质、地形、水文以及地质灾害等条件,受此影响,山区高速公路在施工过程中,展现着不同的特点。具体表现如下:

(1)山区地形地质条件复杂,落差较大,需要填埋和深挖的情况较多,工程量大。

(2)山区高速公路路过地段的地势陡峭,受风化和流水侵蚀作用严重,加上工程施工造成岩体剪应力增加,形成的稳定岩层较少,山体不稳定因素较多,需要大量的护坡、护沟以及完善的给排水工程设施,同时还要营建大面积植被以保持水土。

(3)受山区地形的阻挡等因素的影响,高速公路经常需要蜿蜒曲折,转弯较多,造成公路里程增加。

(4)受山区的地势起伏的影响,需要修建大量的公路桥梁和隧道来减少地形对高速公路的影响,路桥相间的施工形式较多,因此,造成桥梁和隧道的总体长度在公路总里程中的比例较大,并且高空作业的形式较多,不安全因素增大。

(5)由于山区的特殊的施工环境导致交通不便,因此材料和设备的运输成本较大,并且是施工后期的一个棘手问题。

二、山区高速公路施工技术

在山区建设一条既要质量合格,同时又兼有环保生态效益的高标准的高速公路,应该重视和加强地质勘探工作。地质勘察工作贯穿于山区高速公路的设计施工和运营的整个过程,其提供的数据资料是分析和制定施工技术的基础和关键。

1、勘察设计阶段

地质条件是客观存在的自然因素,山区高速公路穿行在自然地质环境中,并且对地质环境进行一定程度的改造。这就需要我们充分认识地质条件,尊重地质条件的实际情况,在设计和施工中充分考虑地质因素,遵循地质原则,尽量减少山区高速公路对自然环境的破坏,并且为施工和运营提供良好的条件。

2、贯彻地质选线的原则

制约山区高速公路地质选线的主要因素有地形条件和不良地质现象,经常遇见的不良地质现象如滑坡、泥石、流岩、软弱土、膨胀土、湿陷性黄土、冻土、崩岩、溶岩堆(坡积层)、水害、采空区以及强震区(高地应力)等。在本阶段中,要尽可能详细地收集区域构造地质、工程地质、地震地质、岩石地层、水文地质、环境地质等方面的资料。一般采用GIS(地理信息系统)技术,利用遥感卫片和航片提供的资料,编制满足工程需要的工程地质图和地质灾害(不良地质现象)分布图。在图上应该重点标注大的地质构造比如断层等重大的地质灾害病害体,利用这些资料分析区域性地质灾害发生的条件,进行地质灾害的初步评估。结合已经收集到的地质资料,在路线的选线方案设计中,要进行必要的现场勘探和调查 ,反复与资料提供的信息进行对比,选出工程地质条件最好、地质灾害最少、对地质环境的影响最小的路线,真正贯彻地质选线的原则。除了遵循地质选线的原则的同时,还要尽量减少对山区土地的占用,并且一定程度上照顾沿线的经济点。

3、施工图设计阶段---详查施工地点地质条件

通过初步设计阶段的各种地质勘探工作,已经基本上了解山区高速公路沿线的地质条件,但是还没有达到工程设计施工成熟的条件。在施工图设计阶段应详细检查施工点地质(桥位、隧道深、路堑高、填路堤、陡坡路堤、支挡、构造物)条件,采用调查、测绘、槽探、坑探、钻探、物探等综合勘察手段查明场地岩土体组成性质、分布以及风化层、不良地质、特殊性岩土等工程地质条件在路线纵横方向的变化。

4、施工阶段

这一阶段应遵循信息化施工、补充勘察、动态设计原则。由于山区地质条件的复杂性和受勘察周期的制约,有些复杂的场地或地形困难场地(陡坡、鱼塘等),在设计阶段难以充分完成或者完成不够仔细、全面,无法查清场地详细工程地质条件,在施工阶段,可以进行补充勘察,如对岩溶发育区或岩性差异大的场地逐桩钻探,对原进场困难场地通过施工便道进场钻探。当然,在施工过程中也难免会发现新的地质问题,遇见这种情况也要补充勘察,应该把施工期间的勘察工作视作设计期间勘察工作的重要补充。所以说,勘查工作应该贯穿于山区高速公的设计和施工的全过程。

三、山区高速公路的质量控制

1、高填路堤的质量控制

控制高填路堤的施工质量主要是确保高路堤的稳定性,影响高路堤稳定性的因素主要有:路基填料、边坡坡度、地基性质和水文状况,所以在高路堤填筑时采取的主要质量控制措施为:①设计时,应对高路堤进行稳定性验算;②高路堤填筑前仔细进行工程地质勘察,彻底处理下卧层确保地质承载能力;③通过试验检测选择适宜的路基填料;④严格执行路基施工规范,加强对密实度的控制与检测;⑤加强对高路堤的沉降观测与监控;⑥加强高边坡的超前防护。

2、桥梁施工的质量控制

除了传统的质量控制外,对桥梁特别是大型桥梁采取施工控制措施是确保桥梁施工宏观质量的关键措施之一,也是桥梁建设的安全保证。大型桥梁施工控制是一个施工、量测、判别、修正、预报、施工的循环过程,施工控制的最基本要求是确保施工中结构物的安全,其次必须保证结构物的外形和内力状态符合设计要求。影响桥梁施工控制的因素主要有结构参数、施工工艺、施工监测结构分析、计算模型温度变化、材料收缩与徐变施工管理等,所以,必须建立完善有效的控制系统才能达到预期的控制目标。

3、公路隧道的质量控制

根据公路隧道建设的实践,应将隧道开挖及初期支护质量、隧道防排水施工质量、隧道施工监控测量作为主要质量控制目标,公路隧道的质量控制必须重视以下几个关键问题:①严格实施信息化施工,公路长大隧道主要是按新奥法设计和施工,新奥法是一种现代先进的将设计与施工结合在一起的一体化方法,基本特征是采用现场监控量测信息来确认和修正预设计的依据,并对隧道施工方法、断面开挖步骤及顺序初期支护参数等进行合理调整;②加强隧道地质勘察,超前预报水文地质情况。为减少隧道施工的盲目性和事故发生率,保证隧道工程施工的顺利进行,应对开挖工作面前方一定距离工程水文地质条件进行验证,及时超前预报,有的放矢地采取应对措施,预报内容是尽可能采取各种手段探明前方可能出现的坍塌、冒顶、涌水、溶洞断层、瓦斯等地质灾害,并分析其对工程施工的影响程度;③安全生产,制定险情预案。隧道是具有一定危险性的地下工程,必须建立健全一系列安全生产管理制度和组织管理体系,层层检查落实,每个生产环节都要严格遵守国家和行业有关的安全生产法律法规标准和规范,确保人员和工程安全;④综合治水。隧道病害大多与水有关,隧道施工中防水、治水直接关系到工程质量和隧道的运营安全,公路隧道防排水是一项系统工程,总体上应遵循以排为主,防、排、截、堵相结合的综合治理原则,对地表水、地下水妥善防治。

四、结语

山区高速公路的施工是一个系统而又复杂的工程,他不仅要充分考虑到当地的地质、地形、水文等地理条件,还要顾及山区的风俗习惯和经济点的分布等人文因素,同时采取必要的合适的质量控制措施,保证工程的质量和安全。总之,在山区高速公路的兴建过程中,要因地制宜,根据山区的实际情况采取针对性的措施。相信随着中国山区高速公路的发展,将会有更多的先进的施工技术和经验以及质量控制方法应用到实际中来,带动山区的经济发展,进一步促进中国交通运输行业的进步。

参考文献:

[1] JTJ 064--98公路工程地质勘察规范[M]. 北京:人民交通出版社,1999.

[2] 霍明.建设生态公路考虑的几个问题.见:中交第一公路勘察设计研究院公路勘察设计技术论文集[C]. 西安:陕西人民出版社,2002.1—8.

[3] 孔祥金.当今山区公路边坡治理新技术见 中交第一公路勘察设计研究院公路勘察设计技术论文集[C]. 西安:陕西人民出版社,2001,226—229.

[4] 王新宇.浅论山区高速公路建设中的设计、施工问题[J]. 黑龙江科技信息,2010,(7).

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目前边坡工程普遍采用“动态设计法、信息施工法,在(建筑边坡工程技术规范)中以强制性条文的方式执行,与一般建设工程的工作程序有很大的区别。其中设计的主要依据—地质结论、岩土物理力学参数都需要在施工监测和试验中加以验证、调整,其显著特点是:由于地质环境复杂性,工程勘察、边坡试验提供的设计参数不可能全面准确地反映工程地质实际情况,只能在工程实施过程中来加以验证、调整,从而修正治理方案。不可避免地产生勘察、设计、施工组织和工艺变更。这要求参建各方密切配合,才能有效地保证边坡工程的质t、进度和安全。实践证明,它是最切合边坡工程实际的勘察设计、施工方法。然而在实施过程中,我们发现无论是建设部还是重庆市目前都没有针对‘,动态设计法、信息施工法,的明确规定。一旦出现变更情况,各级建设主管部门监督管理依据不充分,责任不清,而勘察、设计、监理、施工单位也无章可循。

一方面,在日常工作中我们有时会遇到业主、勘察、设计与施工单位各方为质里事故资任相互推语的问题。多数情况下,变更设计是由于地质环境变化造成的,非勘察设计的资任。变更设计后一般要突破原概算,产生包括工程投资、勘察、设计、审查等费用由谁支付,以及支付的程序等问题。因此需相关配套的政策法规来规范各方的责任,协调参建各方责、权、利,是重庆市建委鱼待解决的问题之一。

另一方面,虽然重庆市绝大多数勘察设计单位都积极配合施工,解决施工中遇到的问题,但经常是变更勘察设计文件交付业主后,业主不知道这些变更需要哪一级审查,特别是边坡工程,变更设计较频繁,如果无论大小都交与建委审查,既不合适也不必要;一律由原施工图审查单位审查,对于涉及安全、规划等问题的重大变更,原施工图审查单位审查似乎也不合适。因此应结合重庆市边坡工程的特点,制定“边坡工程变更设计管理办法明确边坡工程治理过程中变更设计的种类、审批程序。作者根据多年的工作经争,对如何加强边坡工程施工过程中的变更设计管理,规范、协调各参建单位的行为,确保边坡工程质f}提出一点浅见,希望能起到抛砖引玉的作用。

目前国内有关工程变更设计方面有系统文件的,有铁道部的《铁路基本建设变更设计管理办法),交通部的(公路工程设计变更管理办法)等,地方有常州市建设局的(市政工程施工图设计文件变更管理暂行办法》。前两个文件有明显的行业特点,专业性强,不能完全适应重庆市的建筑边坡工程行业管理。常州市建设局的(市政工程施工图设计文件变更管理暂行办法》与重庆市的边坡工程变更设计管理具有可比性。建设部的(建设工程勘察设计管理条例》(2000.9.25)第28条,(建设工程监理规范)(6B50319-2000 2001.5.1)第6.2.1条对原则性的问题作了相关规定,应当作为f庆市编制有关文件的依据;(江苏省建设工程勘察设计管理办法》(2000.3.31)第28条和第30条可以作为参考。

重庆市的边坡工程变更设计管理办法应当涵盖以下内容:

(1)勘察设计、施工变更分类:一般分为重大变更、较大变更和一般变更。

(2)审批权限:明确各类变更的审批权限。建议对于涉及规划、方案、投资和控制性结构有重大影响的变更,属于重大变更,应由业主报原审批部门审批;对较大变更,建议由原施工图审变单位审查并报建委备案后实施;一般变更由建设单位负资组织审查后实施。

(3)变更的工作程序:问题的提出—确认—勘察设计变更—报批(报审)—变更实施。一般根据施工反馈的信息,由施工单位、业主或试验单位提出问题(变更原因)、总监理工程师组织专业监理工程师审查同惫后交业主,由业主委托变更单位完成变更设计。变更设计原则上由原工程勘察、设计单位完成,经原工程设计单位书面同惫,建设单位也可以委托其他具有相应资质的工程勘察设计单位出具变更文件。出具变更文件的单位对修改的设计文件承担相应资任。变更设计文件送交业主,业主根据变更的类型,组织有关部门对变更设计文件进行审查,根据审变惫见修改变更设计,施工单位实施变更。常州市的(市政工程施工图设计文件变更管理暂行办法》值得很好借鉴。

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官山路位于肥西县西南部地带,起点位于国道G312与官亭街道交口处,终点省道S311杨桃路山南镇汽车站,路线全长22.210km,三级公路,设计速度30km/h;荷载标准为公路-Ⅱ级;路基宽7.5米,路面宽6.5米。免费论文。

1 选择改建、扩建设计的要求

当公路交通量接近或达到饱和时或对行车安全有影响时,应对公路改建、扩建与新建进行充分比选论证。采用改建、扩建时应符合以下规定:

(1)改建公路应遵照利用与改建、扩建相结合的原则,按规定公路级的技术指标,合理、充分地利用原有工程。

(2)公路改建、扩建应符合相关等级公路标准的规定。利用有公路的局部路段,因提高设计车速而可能诱发工程地质病害时经过综合分析和技术经济论证并报主管部门批准后,可维持原型计速度设计,但长度不宜大于相应设计路段长度。改线路段按新建公路标准执行。

(3)其它公路改建、扩建时,应做保通设计。并确保既有公路通行安全。

(4)公路改建、扩建设计必须遵照“远近结合、设计要有预见性”的原则。改建、扩建设计时,应为为后续改建、扩建留有余地和创造有利条件。

2 平面线形设计

2.1 平面方案

官山路改建工程自北向南布设,起于国道G312与官亭街道交叉处,经官亭街道后在K2+179处上跨宁西铁路;至K5+150处下穿合武高速铁路;在K10+699下穿肥西水利渡槽;拟合磨墩水库坝上现状公路中心,在K21+260大房庄处向南改线,终点位于省道S311杨桃路山南汽车站处。本项目牵涉到街道段的利用、下穿铁路和渡槽的处理、水库段的老路加宽和利用,老路的局部改线处理等诸多影响公路平面方案确定的因素,具体我们都根据现场和设计要求进行设平面设计和调整。

2.2 路线方案的确定

官山路改建工程由于终点路段老路两侧房屋较多、线形较差,如其沿老路改建方案存在安全隐患,且局部路段侵占河道。为了合理布设路线线位,首先在1 / 10000 地形图上进行纸上定线。布设在1 / 2000 的地形图上,针对路线平、纵面进一步优化和多方案比选论证,选择合理方案。经过方案比选,确定采用K21+260~终点路段线位改线方案作为推荐方案。

改线方案的优点:拆迁房屋减少1000平方米;减少侵占河道150米;消除终点交叉口山南路、山双路与省道S311交点错开36米的安全隐患。

2.3 平面线形设计

2.3.1设计一般原则

平面线形设计时,应以老路为主要控制物,充分利用老路,同时还应将大型建筑物、大河等作为控制点。在一般较为顺直的路段,尽可能采用较高的指标进行调整,以求改建、扩建后的良好行驶条件下;在较困难路段,应充分利用规范允许的曲线组合,在满足技术指标的前提下,充分利用老路;穿越城镇区时,应注意结合地方发展,尽量与城镇规划相协调。

2.3.2 直线及其应用

现行规范对长直线没有具体规定,本次设计中长直线控制为20V,即72秒的行程,使线形更趋合理。平曲线间最小直线长是基于保证线形连续性考虑。按公路路线规范规定,官山路设计时,我们通过计算,并参见相关设计经验,针对官山路设计速度30 km/h;同向和反向曲线间直线最短长度取50m ,这对司机调整方向盘和心理感受基本不会有影响。在达曲线间直线达不到上述要求时,将其设为复曲线。

2.3.3 圆曲线及其应用

目前规范针对大半径小偏角问题。在官山路定线时,一般将转角控制在7°以上,平曲线长度控制在150m以上,最小值也在50m,这对提高老路利用率十分有帮助。S形曲线的设计中,充分使用以反向曲线为主的曲线线形。本段路线在定线过程中,对S 形曲线的转角、圆曲线半径反复进行了调整,将相邻圆曲线半径之比控制在1 ~1 / 3 范围之内,全线线形组合成一条整体美观的水波线形。官山路设计缓和曲线均采用了回旋曲线,其长度基本与圆曲线等值。

3纵断面线形设计

老路改建、扩建项目的纵坡设计,追求路线的提高老路的利用率。在可能的情况下,尽量拟合老路纵坡,减小公路的平均高度,降低工程造价。免费论文。免费论文。

3.1 纵断面设计

本项目纵断面设计时尽量利用老路的路面作为新建结构层的底基层,以减少对老路的破坏,降低工程造价。根据对老路面弯沉的检测,通过验算确定老路的最小补强厚度。在路线纵坡设计时,本着最大限度地降低路基高度、减少工程造价的原则,对路线纵坡反复进行了调整,从而达到平纵组合较好、整体线形在视觉上连续的效果。

3.2 平纵线形组合

平纵线形组合原则为:合理设置平曲线内变坡点位置及变坡次数,在视觉上能自然地诱导驾驶员视、线,保证平面、、

纵断面线形指标大小均衡。老路改建、扩建公路变坡点较多,平纵线形组合不容易达到一一对应的要求规范规定,驾驶员在任一点所看到的纵面线形起伏一般不超过5 个。

4 先进技术设计手段

在路线设计中,大力推广新技术、新工艺和计算机辅助设计CAD软件技术。将GPS 全球定位系统用于公路勘察设计全过程,极大地提高了平、纵、横断面的测量速度和线形组合设计的合理程度。设计中运用了众多的设计软件。其中有中交第一公路勘察设计研究院和西安海德公司的纬地三维道路CAD系统、广州阿安毕路桥软件公司的RoadCAD路线设计软件及东南大学的路面结构分析软件成图系统等。

5 结束

老路改建、扩建公路线形设计是一项非常复杂的综合性工作。官山路的设计经过反复地平面定线、纵断面设计、横断面检查、平面调整及技术经济比较,经过多次优化设计、方案比选,才设计出经济上合理、技术上适用的路线方案。对于老路改建、扩建工程应灵活运用线形设计指标,在困难地段适当调整,在满足线形要求的前提下,充分利用老路。以上为笔者的一点浅显的认识。

参考文献:

[1] 张雨化.道路勘测设计[M].北京:人民交通出版社

[2] 李嘉.公路设计百问.北京:人民交通出版社

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Key words: landslide governance;performance evaluation;indicator system

中图分类号:TU94+3.2 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)08-0042-04

0 引言

由于地质结构的复杂性和地域性特点,作用因素的多样性和变形机理的复杂性,至今还缺少全面系统的研究、分析、论证大型复杂滑坡和高边坡病害的勘察、设计和实施的方法,用以指导和优化病害的防治,减少灾害损失。

国内的郑明新[1]初步建立了一套比较完善的滑坡整治工程评价体系,该体系集工程地质理论、工程设计原理、现代数学方法于一体,做出了卓有成效的尝试,对后期的研究奠定了基础。房锐[2]针对我国公路建设过程中的边坡治理工程效果评价问题,分别从效果评价的方法、标准以及基于GIS平台的评价系统研发等几个方面开展了细致工作。田欢欢[3]结合滑坡的工程地质理论、结构理论、监测技术、数值模拟以及模糊数学等多种方法对公路滑坡的处治效果进行比较全面的综合评价。孙华中[4]通过现场钻探分析、室内试验、理论分析、数值模拟和滑坡监测相结合的综合分析方法,对中龙园山体滑坡的成因、稳定性分析、滑坡治理加固效果评价进行了系统的研究。

以上研究成果,丰富了滑坡灾害的评价方法。但这些研究主要局限于滑坡治理工程中单一措施防治效果的评价,如某种抗滑结构抗滑效果、加固支护效果、施工监测和处治效果以及采用各种软件数值模拟滑坡的稳定性的研究等,缺乏统一的评价方法、指标和准则,有的对评价系统的研发和应用也仅仅处于起步阶段。总得来说,滑坡治理效果的评价研究还不够深入,需要更进一步的研究。

本文尝试对滑坡治理工程效果评价做探索性研究,拟以滑坡治理工程效果评价体系的建立和应用为主线,以阐明本文采取的滑坡治理工程效果评价方法和评价体系的可行性。从而为奉节地区以及三峡库区众多复杂堆积体的稳定性问题起到一定的借鉴作用,也可为滑坡治理工程效果评价工作的开展提供有益的支持。

1 滑坡治理工程效果评价概述

滑坡治理工程效果评价是以治理效果为目标,借助科学方法和手段,对业已完成的滑坡治理工程的勘察设计工作与成果、治理工程实施过程与成果等要素进行分析研究,构建评价指标体系,建立评价模型,进行客观系统的计算分析,得出评价结果,以指导和优化病害的防治,减少灾害损失,从而为滑坡治理效果提供更好地保障。

滑坡治理工程的效果评价与前期评价存在较大的差别,具体如表1所示。与项目前期评价相比,滑坡治理效果评价还具有现实性、全面性、探索性、反馈性和合作性[5]等五个方面的特征。

2 评价指标的筛选原则和指标体系的建立

2.1 评价指标的筛选原则

在实际的滑坡治理工程项目综合评价过程中,应当注意的是,评价指标不宜太多,也不能过少。评价指标过多,存在重复性,会受干扰;评价指标过少,可能所选的指标缺乏足够的代表性,具有片面性[8~10]。

因此,在建立滑坡治理工程项目效果评价指标体系工作中,一般应该遵循系统性、一致性、可比性、可测性、相对独立性以及科学性等基本原则。同时,还应考虑以下特殊原则:①治理工程效果评价必须密切结合滑坡地质勘察结论;②滑坡治理工程设计以当时设计规范的控制指标为依据;③滑坡治理工程实施以工程合同、技术规范的质量标准为准绳以及以抗滑结构监测数据为基准。

只要坚持以上基本原则和特殊原则,才能更好地构建适宜的滑坡治理工程效果评价指标体系,从而使评价结果更能反映滑坡治理工程项目的真正面貌。

2.2 评价指标体系建立过程

针对滑坡治理效果评价多因素、多层次的特点,必须合理地构建一个适宜的滑坡治理评价指标体系,使大量相互关联、相互制约的因素层次化、条理化[6~9]。然而,要建立滑坡治理效果评价指标体系的工作难度较大,评价指标的数量的设定是非常重要的,必须坚持适度原则。所选定的指标必须反映滑坡治理过程的某种特征,应该在对滑坡治理过程总体综合分析的基础上,能全面反映滑坡工程的实际情况,并为管理部门、勘察设计部门等所接受。评价指标体系建立的一般过程如图1所示。

如图1所示,在制定滑坡治理效果评价指标体系的过程中,首先应搜集分析基础资料,提出项目评价的目标和影响因素,通过分析因素,筛选评价指标并明确各个指标之间的层级关系,从而初步拟定评价指标体系,再采用专家调查法,经过几轮专家咨询、意见反馈、统计分析和归纳等环节[7、10],最终以最后一次咨询确定滑坡治理效果评价指标体系。

2.3 滑坡治理工程效果评价指标体系的构建

构建滑坡治理效果评价指标体系就是众多指标组成的指标系统。在指标体系中,每个指标对滑坡治理不同阶段的某种特征进行度量,以全面反映构成滑坡治理工程的效果。因此,对于滑坡治理工程效果进行评价,应充分考虑各实施单位是否满足相应资质、符合文件精神、规范要求等;对滑坡性质和成因是否有正确的和恰如其分的认识;确认的滑动带(面)是否定位准确;采用的工程方案是否可行、设防位置是否合理、工程措施是否经济;关键部位实施质量效果如何及工后监测质量如何等以综合评价滑坡治理效果。

根据以上滑坡治理工程效果评价所应包含的评价内容,采取多种方式征求滑坡专家意见,初步建立了滑坡治理工程评价指标体系,如表2。

3 工程实例分析

3.1 滑坡概况

重庆奉节至云阳高速公路项目是国家高速公路网中上海至成都高速公路G42的一部分,是连接我国东部、中部及西南地区的重要横干线,总长70.67km。

挖断村滑坡位于重庆奉云高速B9标段内(里程:RK85+930~RK86+170)[12],该路段共发育有四个滑坡:古滑坡、老滑坡、浅表层滑坡及新生滑坡(如图2所示),本项目主要针对挖断村新生滑坡治理进行探讨。

针对挖断村滑坡性质的复杂性,通过边坡坡率调整,治理措施采用了支档、锚固、排水三种综合治理工程措施,包括抗滑桩、锚杆框架、仰斜排水孔和截排水沟以及附属工程(如图3所示)。本工程于2007年11月开始实施,2011年3月工程完工,总治理费用4000余万元。

3.2 依托指标体系评价滑坡治理工程效果

针对重庆奉云路挖断村滑坡,从该滑坡的工程勘察、工程设计及工程实施的安全性、合理性、经济性系统分析了该滑坡的治理工程效果。

工程勘察评价:通过对中交一院提供的工程地质勘察报告进行认真分析梳理,对挖断村滑坡的性质、成因、稳定性等有了正确的认识。挖断村滑坡的坡体结构异常复杂,先后经历了数次构造运动和后期地貌改造。勘察资料(图4)显示,该滑坡的主要滑体物质为古滑坡堆积物[12]。同时,认为挖断村滑坡是在综合环境条件作用下的产物,其中地层岩性破碎是滑坡形成的根本条件、工程活动是滑坡变形的主要原因、地下水的影响以及连续降雨是滑坡产生的激发因素。

工程设计评价:中铁西北院凭借其丰富的滑坡治理工程经验,针对挖断村滑坡性质的复杂性,通过边坡坡率调整,采用了支档、锚固、排水三种综合治理工程措施[13],包括抗滑桩、锚杆框架、仰斜排水孔和截排水沟以及附属工程。特别是对抗滑结构的选择和布置从技术、经济角度做了合理的选择(表3为国内典型滑坡治理费用对比),其受力也是显而易见的。经众多部门、专家的反复论证研究后,决定采用“一次根治、分期落实”的治理措施理念,提高了施工效率和效果,降低了工程造价。

工程实施评价:中铁十三局在施工过程中,以工程合同、设计文件、技术规范规定的质量标准为准绳,严把质量关,使工程施工有序进行。工后由西北院及重庆市地质灾害防治工程技术研究中心对奉节挖断村滑坡的20根抗滑桩进行了基桩检测,经室内分析计算,其中Ⅰ类桩12根,Ⅱ类桩2根,Ⅲ类桩6根(如表4所示)。通过宏观的现场调查和对地表和深部位移监测资料综合分析(如图5所示),挖断村滑坡治理工程质量从整体上看,效果良好。滑坡的变形是一个缓慢、持续、长期的季节性、间歇性较强的过程。随着时间的推移,由于各种复杂的原因,挖断村滑坡产生如路面裂缝变形,部分桩身、锚索质量遭到了破坏,随季节变化个别桩的位移变形速率增大等现象,需长期观测其动态及地质条件的变化,将动态设计与后续动态施工紧密结合,根据情况进行必要的加固措施,如锚索补张拉,设置排水隧洞,增设支挡工程等。

总之,经历了历史上构造作用以及后期滑坡的改造,挖断村滑坡坡体结构比较复杂,新生滑坡发育在古滑坡体上,主要由路堑施工开挖造成的,是典型的工程诱发滑坡。通过采用支档、锚固、排水三种综合治理工程措施。工后2年变形监测表明,该滑坡整体治理效果良好,坡体逐渐趋于稳定,主体抗滑支挡结构工作状态正常,但个别结构存在损坏现象,应引起运营主管部门的高度重视。

4 结论

①建立了以滑坡体本身作为一级评价指标,而工程勘察、工程设计、工程实施作为二级评价指标,以及以15个三级评价指标为方案层的滑坡治理评价指标体系。通过现场的专家调查证明,该指标体系的合理性、可操作性和一致性较好。②依托指标体系对挖断村滑坡的治理效果进行系统评价:通过对挖断村滑坡的工程勘察、工程设计及工程实施的安全性、合理性、经济性进行系统分析,表明该滑坡整体治理效果良好,坡体逐渐趋于稳定,主体抗滑支挡结构工作状态正常,但个别结构存在损坏现象,应引起运营主管部门的高度重视。

参考文献:

[1]郑明新.滑坡防治工程效果的后评价方法研究[M].河海大学出版社,2007,4:5-10.

[2]房锐.公路边坡治理工程效果评价系统研究[D].中国铁道科学研究院博士学位论文(道路与铁道工程),2009.

[3]田欢欢.公路滑坡处治效果评价研究[D].中南大学硕士学位论文(地质工程),2009.

[4]孙华中.中龙园山体滑坡失稳分析及加固技术研究[D].大连大学硕士学位论文(结构工程),2013.

[5]刘岚.风电工程项目后评价指标体系与评价方法研究[D]. 北京:华北电力大学,2008.

[6]邓煜阳. 铁路编组站运营工作评价研究[D].长沙:中南大学,2008.

[7]杨晶.基于 3S 技术的黑龙江省风景名胜资源综合评价研究[D].东北林业大学,2007.

[8]赵红菊.包头第二热电厂建设项目后评价[D].华北电力大 (北京),2009.

[9]彭前程.高速公路旧水泥砼路面结构性能评价方法研究[D].华中科技大学,2006.

[10]王征.煤炭发电项目建设方案综合评价体系研究 [D].天津大学,2007.

[11]李静.工程起重机综合评价方法研究 [D].大连理工大学,2007.

[12]中交第一公路勘察设计研究院有限公司北方分院.奉云路 B9合同段挖断村滑坡治理工程地质勘察报告[R].西安:中交第一公路勘察设计研究院有限公司北方分院,2008.

[13]中铁西北科学研究院有限公司.奉节一云阳高速公路挖断村滑坡治理工程设计说明[R].兰州:中铁西北科学研究院有限公司,2008.

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Key words: geotechnical engineering investigation; development trend;

中图分类号:P25

一、我国岩土工程勘察技术的现状

1.桩基技术方面

在高层超高层建筑中,桩基技术应用最为广泛。如混凝土预制方桩和预应力管桩由于具有单位承载力投资省、质量有保证、施工速度快等特点,近几年得到快速发展;混凝土灌注桩及其后压浆技术由于桩长和桩径范围选择大,提供的承载力幅度大,地层适用性强等特点,发展也很快。为合理利用桩间土承载力,复合桩基技术的理论研究与应用得到了较大的发展。

2.地基处理技术方面

我国软土地基处理现已接近国际先进水平,同时在天然地基的合理利用方面,开发了大量的复合地基新技术。强夯法、预压法、排水固结法、堆载预压、水泥土桩、碎石桩、以CFG桩和静压砼预制小桩为代表的刚性桩复合地基技术,得到广泛使用和研究。复合桩基和刚性桩复合地基中桩土相互作用的理论和研究成果逐步被采用。

3.深基坑工程及边坡支护技术

我国深基坑及边坡支护技术是近20年来随着高层建筑的大量兴建发展起来的一项新技术,是集岩土工程和结构工程为一体,包括支挡、防水、降水、挖运土、监测和信息化施工的系统工程,具有工程地质复杂多变,区域性和个性强的特点,已成为施工中的热点和难点问题。

4.环境岩土工程方面

与环境关联的岩土工程及与岩土有关的环境工程的广义环境岩土工程的概念逐步为学术和工程界所接受。环境岩土工程的概念和理论逐步深入人心,地基处理与深基坑工程对环境的影响问题的认识与处理,要求将地基处理与深基坑工程作为相互影响和相互作用的整体问题一并考虑成为环境岩土工程的新思想。

5.岩土预测与控制方面

从采用传统理论力学和计算土力学计算方法发展到采用灰色理论、损伤力学、神经网络技术等人工智能方法和动态滚动预测方向发展;控制技术从单一手段朝着多样、复合的方向发展。

二、岩土工程勘察技术的方法

随着计算机信息技术的不断发展,岩土工程勘察数字化技术得到广泛应用。下面就与传统勘察方法进行对比, 加以论述。

1.传统岩土工程勘察技术方法研究

勘察资料过于地质化。由于部门长期的条块分割, 勘察、 设计分散作业, 加之岩土工程规范制定和新技术、 新方法应用的滞后, 以及专业设置过细, 岩土工程本身的特殊性等原因, 设计与勘察之间脱钩多,使得勘察提供的岩土工程信息通常以设计人员难以理解的形式出现,而且勘察也较难参与设计的全过程;设计人员也因知识的局限, 很难深层次理解岩土工程勘察信息, 因而勘察成果在设计中的转化率较低, 造成许多不应有的浪费和损失数字化地图与数字化设计系统间不够贯通。地形图是设计系统的底图或称基础数据,由于数字化地图中的某些环节技术条件不成熟,与 CAD 设计软件的接口不匹配, 很难顺利实现对接, 设计系统不得不重新将勘察资料数字化, 影响了设计系统 CAD 的推广应用。勘察信息数字化程度低。勘察部门提供的勘察信息往往以图纸、 表格、 文字等形式为主,内容上定性描述较多。这一方面造成设计人员对于勘察信息难于准确理解, 另一方面造成对勘察信息处理、 利用上的困难。

2.数字化勘察技术研究

数字化岩土工程勘察是指应用当代测绘技术、 数据库技术、 计算机技术、 网络通信技术和 CAD 技术, 通过计算机及其软件, 把一个工程项目的所有信息有机地集成起来,建立综合的计算机辅助信息流程,使勘察设计的技术手段从手工方式向现代化 CAD 技术转变,作到数据采集信息化、 勘察资料处理数字化、 硬件系统网络化、 图文处理自动化, 逐步形成和建立适应多专业、 多工种生产的高效益、 高柔性、 智能化的工程勘察设计体系。该技术体系用系统工程观点, 把勘察、 设计的图纸、 图像、 表格、 文字等以数字化形式存贮。

3.数字化勘察技术关键优势

岩土工程地质建模的方法目前采用的主要有表面模型法,表面

模型法的历史较早,它的基本内容就是通过精确的表示出工程地质体的外表面来表示均质地质体的建模方法,也是目前广泛使用的建模方法。表面模型法的数据来源是通过测点获得的一系列离散的测点资料, 包括测点的几何特征数据和属性特征数据, 然后利用数据解释结果重构地质体界面。可以抽象为把一系列同属性的点按照一定的规则连接起来,构成网状曲面片,进而确定整个地质体的空间属性,有很多方法用来表示表面, 常用的方法主要有数学模型法和图示模型法, 本论文主要讨论图示模型法。 常用的图示模型法有边界表示法、 规则格网法、 等值线法、 不规则格网法等, 其中不规则格网法是本系统选用的模型表示法, 将做详细分析讨论。不规则格网法是将区域内有限个点将区域划分为相连的三角面网络。 区域中任意点落在三角面的顶点、 边上或三角形内,如果任意点不在顶点上, 则该点的数字属性值通常通过线性插值的方法得到,所以 TIN 是一个三维空间的分段线性模型, 在整个区域内连续但不可微。有许多种表达 TIN 拓扑结构的存储方式,这里采用一个简单的记录方式是:对于每一个三角形、 边和节点都对应一个记录,三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针, 边的记录有四个指针字段, 包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个顶点的记录的指针;也可以直接对每个三角形记录其顶点和相邻三角形。每个节点包括三个坐标值的字段,分别存储 X,Y,Z 坐标。这种拓扑网络结构的特点是:对于给定一个三角形,查询其三个顶点属性和相邻三角形所用的时间是定长的。它在沿直线计算地形剖面线时具有较高的效率,当然可以在此结构的基础上增加其它变化,以提高某些特殊运算的效率。对岩土工程勘察方法实施改进, 逐步过渡到数字化勘察技术, 并推广其广泛应用, 这是勘察工程发展的必然趋势, 但是这其中还有一段很长的路要走,不仅仅是因为其中还有一些关键技术问题尚未完全攻克,而且我国目前在数字化勘察、勘探方面的专业人才也很匮乏, 因此, 必须加大数字化岩土工程勘察技术人才的培养, 并加快该技术的研究应用,以真正实现岩土工程的数字化勘察的广泛应用。

4.数字化勘察技术的应用

我们在进行道路、 桥梁、 隧道的测量设计经常遇到地形复杂交通不便的情况。如线路在丘陵山区,经常是各种树木生长茂盛、 沟壑纵横,难以通视,传统的测量手段很难解决,经常令测量工作人员吃尽了苦头。传统的测量手段数据处理往往用手工方法记录储存,不仅数据显得零乱,而且在数据后续处理中,往往手工处理,工作量大,容易出错,测量数据不易校核。 由于处理枯燥,需要耗费的重复劳动也就相当多,内业处理出错率较高。通过调查研究, 在我国大多数单位在公路设计测量工作中采用的方法传统,速度慢、 精度差,数据不易保存校核,所以难以适用当前推进公路建设自动化、 信息化建设的要求。采用现在传统的测量方法存在许多弊端,例如测量数据多,易出错,测量完毕不易校核和保存,采用数字化地形图可有效解决这一问题。 采用专业数字化地形图测绘,经过处理后,可以满足公路规范的需求,每条公路的地形图可以形成永久保存的电子档案,勘测成果在图上一目了然,可重复利用,并可不断补充调整。 公路设计引入专业勘测的电子地形图,勘测效率大大提高,勘测费用降低很多,勘测设计周期会大大缩短,而且数据精确,易于保存,数据直接导入利用,免去人工录入的繁琐和失误,可以重复利用,一举多的,可以纸上选线、 定线,测量数据可以视实际情况,随时补充调整。测量成果可以直接与国家控制网转化,以便与其他测量行业的数据共享。测量完毕或公路施工后能长久保存测量成果,并进行校核,推进公路测量的数字化进程。

三、结束语

总而言之,岩土工程勘探是工程质量的重点,目前我国的岩土工程勘察技术方法较多,且众多勘察方法、技术发展的成熟程度不尽相同,所以我们要在实际勘察设计工程中积累经验、重视有效性的发展、时刻应用新科学新技术来发展我国的工程勘察技术,把我国的勘察技术提高到一个更高的水平。

参考文献:

篇9

配合施工是勘察设计工作的重要组成部分和技术服务的关键环节,能够让设计人员及时了解现场情况,适时弥补设计缺陷,优化施工图设计,对提高勘察设计及服务质量,促进工程建设质量的全面提升有重大意义。配合施工管理不到位,不能够及时发现并解决施工过程中存在的设计问题,将会延误施工进度甚至带来严重的施工事故,从而影响企业的经济利益和品牌声誉,甚至给企业带来巨大损失。由于配合施工涉及相关方多、工作内容复杂等特点,如何探索运用标准化管理来切实提升配合施工管理水平,提高配合施工效率,确保工程进度与质量安全,成为摆在勘察设计企业面前的重要课题。

1 配合施工概念与内容

配合施工是指勘察设计单位在施工图交付后至竣工验收合格期间,通过现场工作配合施工单位及时研究解决勘察设计问题等。

配合施工的工作内容一般包括日常工作和设计变更。其中,日常工作主要为督促施工方贯彻落实业主对工程项目技术方案、规范等的鉴定或审查意见等;开展施工现场的日常巡查,根据发现问题,及时解决施工过程中存在的设计问题;完成配合施工日志填写工作,详细记录当日主要工作内容,包括巡检情况、发现问题、解决问题的建议意见以及问题解决情况等;定期向建设指挥部和上一级单位汇报配合施工工作情况等。设计变更工作主要为根据项目实施需要,以会审纪要为依据,按照变更设计类型和规定流程及时完成变更设计并交付施工方。

2 标准化管理的内涵与意义

2.1标准化管理的内涵。标准化,即为企业将各项生产经营活动以规章制度、规范、规则等方式加以固化,并依标准付诸实际。标准化管理是以标准为基础开展各项管理工作,以预防为主线,注重全过程控制,强调持续改进,其核心是建立系统的标准,并确保各项标准得到贯彻执行。

2.2标准化管理的意义。有效的标准化管理,能够避免人为因素带来的影响,提高配合施工的效率与质量。大力推行标准化管理,不仅是贯彻落实建设项目“质量、安全、工期、投资效益、环境保护和技术创新”六位一体的要求,是建设项目落实科学发展观的重要内容,也是勘察设计企业把项目建设成安全工程、精品工程的客观需要。

3 配合施工常见问题

由于配合施工工作内容较为复杂,现实管理中常常暴露出一些问题,一般表现为:

3.1规章制度不健全。未建立完善的与配合施工相关的规章制度,以明确规定勘察设计企业内部各专业以及企业与施工方、监理方、业主等有关方在配合施工中的工作关系、职责范围、工作界面、工作流程、工作程序与沟通机制等,不利于明确管理职责、规范工作,难以高效组织相关专业人员开展各项配合施工工作,及时了解现场施工进展情况,有效解决施工过程中的各项问题。

3.2人员配备不到位。由于勘察设计企业生产任务繁重、人力资源较为紧张以及对配合施工重视不够等原因,使得企业往往难以保证配合施工人员的数量与质量,存在派出人员不齐全,专业配备不够,派出人员经验有限,缺乏独立工作的能力,现场人员不稳定,经常更换或无法常驻现场等各类问题。人员配备不到位,影响了配合施工各项工作的顺利开展,导致现场问题不能得到及时有效的解决。

3.3监督管理不完善。配合施工属现场作业,具有一定的特殊性,对现场人员的监管较难。勘察设计企业如果未加强对配合施工人员的监督管理,并强化对相关工作人员的职业道德教育,配合施工人员有可能发生违纪违规问题,不但影响正常的工程建设,而且严重损坏企业声誉,甚至引发法律纠纷。 转贴于

4 基于标准化管理的配合施工管理

经过多年的实践,中铁二院在近年的配合施工项目中,通过大力推广管理制度、人员配备、现场管理、过程控制的全方位标准化管理工作,有效解决了配合施工中存在的常见问题,基于标准化管理的配合施工管理工作成效显著。

4.1管理制度标准化。根据相关标准化管理文件和规章制度,通过制定设计交底、配合施工管理实施办法、变更设计实施细则、配合人员责任和工作守则等系列规章制度,重点针对施工图设计、现场配合施工及变更设计的实际情况,完善配合施工管理制度和勘察设计工作流程及责任制。逐渐形成了系统全面、责权分明、程序具体、考核明确的配合施工相关管理体系,从制度上确保配合施工工作的规范和有效。

4.2人员配备标准化。成立标准化管理领导小组,项目部经理任组长,副经理、总工任副组长,项目部各部门负责人、副总工、专业设计负责人为组员,积极推动标准化管理。配合施工主要管理及技术人员尽可能为具有配合施工工作经验、熟悉项目情况或参加过项目勘察设计的工程技术人员,项目推进全过程的人员配备尽可能执行“谁勘察、谁设计、谁配合施工”原则。

4.3现场管理标准化。配合施工技术人员在进驻现场前由项目部组织学习标准化管理相关文件,促使其按标准化管理的要求严格要求自己。为达到较好的学习效果,采取了系列具体措施:将配合施工管理办法下发至全体职工;配合施工标准化管理实施细则按专业分别成册,人手一册;各种标准化管理图表、岗位职责等管理办法则制作成标牌挂放于办公室显著位置;通过各种方式方便职工随时随地学习、温故知新。

在强化学习的基础上,加强配合施工的现场标准化管理。按规定,配合施工人员均要求随身携带一帽(安全帽)、一牌(胸牌)、一本(配合施工日志本)、一手册(标准化管理实施细则)等四要件。对现场发现的问题,一般事项予以现场快速准确处理,复杂事项要求第一时间向上级主管部门汇报并予以尽快处理,并建立健全各项配合施工台帐。如需变更设计,本着“先批准、后变更,先设计、后施工”的原则,快出图、出高质量图。同时,对建设单位审核下发的本专业施工图进行及时梳理及核查,对图纸内的差错漏洞第一时间予以更正通知。

4.4过程控制标准化。标准化管理领导小组采取定期检查与日常检查相结合、内业检查与外业检查相结合、全面检查与专项检查相结合的方法,重点抓好检查标准化管理的落实情况,实行责任到人。在检查过程中,发现未认真贯彻执行标准化管理要求的员工,立即停止其工作,要求其认真学习相关文件,在充分理解文件精神和要求后再开展工作;对于标准化管理贯彻较差且屡教不改的人员,责令退出配合施工工作;对于执行情况好的予以表彰、奖励;同时,将标准化管理的执行情况纳入员工年度业绩考核。

5 结论

近年来,随着我国工程建设的快速发展,设计配合施工工作在工程项目中的地位越来越突出。勘察设计企业只有充分认识到配合施工的重要性,在实际生产中以标准化管理实现配合施工的规范化、程序化和科学化,才能提高配合施工管理水平,高标准、高质量、高效率地完成勘察设计任务,同时大大降低了运营成本,打造企业良好品牌,从而在激烈的竞争中占有一席之地。

参考文献:

[1] 刘亚非.浅析铁路建设项目设计配合施工[J].长沙铁道学院学报,2010(3):222-224.

[2] 温江.铁路建设标准化管理问题探讨[J].商业文化,2011(7):362-363.

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1 项目概况

本项目是“国家高速公路网”福州至银川国家高速公路横向联络线的重要组成路段,也是十堰至天水国家高速公路的甘肃段,主要承担甘肃、宁夏、青海、新疆等西北省区与陕西、湖北及四川、重庆等省市跨省区的旅客和物资流通任务。本项目起点与在建十天高速陕西段相连,向东可至陕西汉中、安康方向;在成县与在建成县至武都高速公路相连,可至四川广元、成都方向;项目终点(皂郊镇)通过枢纽立交与宝天高速公路天水过境段相接,向东可至宝鸡、西安方向,向北可至天水、兰州、平凉等方向。

本项目位于甘肃省陇南市与天水市,路线从东到西依次经过了徽县、成县、西和县、礼县、天水市秦州区,起点位于徽县大石碑(YK542+000、ZK542+000),顺接在建十堰至天水高速公路陕西段终点(YK485+525、ZK485+507),终点位于天水市皂郊镇(K731+60、设皂郊枢纽立交),与已建成宝天高速公路天水过境段相接,路线总体走向由东南向西北。

本项目主线采用全立交、全封闭、控制出入的四车道高速公路标准,设计速度为80Km/h,整体式路基宽度24.5m、分离式路基宽度12.25m。全线桥涵设计汽车荷载等级采用公路-Ⅰ级。全线共设置桥梁47554m/157座,隧道总长35661m/23座,路线长度188km。桥梁长度占路线长度的25%,隧道长度占路线长度的19%,桥隧合计长度占路线总长的44%。全线工程造价199亿元, 平均每公里造价10301万元。

我公司作为该项目的勘察设计总体单位承担了该项目第一设计合同段共计77km的勘察设计工作。

2 设计思路

本项目地形、地质相对较为复杂,所经地貌单元多,工程规模较大,设计中对路线、桥梁、隧道、交叉、沿线设施等进行综合考虑。设计总体思路充分考虑到了路线顺洛河、峡河、西汉水、漾水河布设,布线空间的狭窄性;路线经过局部地区或覆盖黄土或分布着炭质板岩、页岩、千枚岩等比较软弱易受风化侵蚀的岩层路段地质的复杂性;路线沿沟道、河道布设设置桥梁、隧道的密集性;桥梁、隧道施工场地狭窄,施工条件受限的局限性;沿线植被好,生态环境脆弱的环保性要求。以保证工程建设、运营安全,充分重视环境保护,合理控制工程造价,使本项目设计在技术、功能、成本、效益、环保以及可持续发展等方面力争达到理想状态。

3 设计细节的精细化

结合省内在建、已建高速公路的成功经验,充分借鉴甘肃省周边省份高速公路设计的新理念、新技术,深入研究,对本项目施工图细节设计进行了详细的优化,提出了符合十天高速公路甘肃境内高速公路的设计新思路、新方法。

3.1紧急停车带设计

高速公路紧急停车带有利于运营期间事故车辆临时停放,根据近几年高速公路运营管理经验,过多的紧急停车带使得车辆随意停放,尤其是夜间任意停车,更易造成交通事故。结合已建高速公路紧急停车带使用的成功与不足点,在本项目施工图设计优化中,对全线紧急停车带标准进行了统一,取消了服务区、停车区等管养设施附近、互通立交附近、大填大挖路段附近的紧急停车带,将全线紧急停车带数量由原设计43处修改为15处(单侧)。为便于行车辨认,紧急停车带渐变段长度采用25m,有效段长度采用70m,总长为120m。原设计停车带费用1134万元,数量调整后费用为396万元,造价相应减少738万元。

3.2原地基处理

本项目根据软弱土层的不同深度,对于浅层软弱地基采用换填砂砾土,对于较深软弱地基采用换填片块石兼挤密的措施。具体措施是对于地下水位较高的耕地填方路段,为防止雨季水位上升后引起的地基湿软,采用分层换填砂砾土的措施,换填后砂砾土层顶部高出原地面50cm;对于含水量较高、软弱土层较厚(一般

在设计文件中明确要求:基底换填处理后基底压实度(重型)不应小于90%。砂砾土中粒径≥20mm的颗粒含量≥50%,砂砾强度等级不小于四级;片、块石粒径控制在30cm左右,选用风化程度较低的中硬或硬质岩石,抗压强度大于30MPa,粒径小于5cm颗粒含量不应超过全重的20%,片、块石换填后,应采用较小石块或碎渣塞缝垫平,并采用重型机械碾压紧密。

3.3路床处理

为提高路床填料CBR值及路床土体的承载力,对路床部分进行换填处理。因沿线河道砂砾开采权基本被各砂场购买且储量有限;沿线石灰开采量较小,一般为私人小规模开采,无法满足公路用量需求。因此,设计中对砂砾储量小和有隧道的段落,采用隧道弃渣填筑路床;对于砂砾储量大和没有隧道的段落,采用砂砾土填筑路床;对于没有隧道和没有砂砾的段落,采用6%石灰土填筑。

3.4三角形边沟设计

本项目沿线植被情况较好,挖方边坡均进行圬工结合栽种植物等综合防护,有效防止坡面冲刷造成水土流失,不易造成边沟淤积,另外本项目降雨量相对较大(500~800mm),长大段落采用三角形边沟过水断面较小,不利于雨水迅速排离路基。本项目施工图修改对边沟长度小于100m、挖方高度较低且汇水面积较小的路段采用三角形边沟,其余路段采用盖板矩形边沟。三角形边沟顶宽160cm,深25cm,采用混凝土预制块形式,碎落台宽度100cm。全线共计三角形边沟3019m/82段。

3.5陡坡路段急流槽设计

本项目徽县至西和段沿线路基范围土质无湿陷性,相对湿陷性黄土地区急流槽断裂破损甚至形成冲坑陷穴的破坏程度要小得多。因此设计中在相对平缓的路段设置M7.5浆砌片石急流槽,本项目修改对路基及桥头陡坡路段采用PVC管急流槽,PVC管采用30cm和50cm两种直径。PVC管急流槽一般每隔8m或地形变化处设置一处现浇混凝土镇墩,以保证管道稳定安全,PVC管进出口设置现浇混凝土消力池,管端口设置拦污栅,避免发生安全事故及堵塞管道。

3.6路基防护材料应用

沿河冲刷路段的路基防护主要为挡土墙和护坡,原设计考虑工程造价及就地取材等因素,采用浆砌片石砌筑。鉴于浆砌片石防护强度较低、施工速度较慢、施工控制的因素较多,质量不便于控制,施工标准化程度低等不利因素。修改设计中尽量减少浆砌片石的用量,增加片石混凝土用量。沿河防护、片块石运距远路段的防护、阴坡路段的防护、内护墙采用片石混凝土;填挖方边坡拱形骨架采用混凝土预制块;耕地路段矮挡墙、孔窗式护面墙等采用浆砌片石。

3.7软基处理段落矮挡墙设置

结合其他项目设计经验,本项目针对软弱地基厚度小于2m的路段,为收缩坡脚、减少占地,对成片耕地填方坡脚设置高3~4m高的矮墙,地面以上高度约2m左右。矮墙基底一般换填0.5m厚的水稳砂砾,墙背设有30cm厚天然砂砾反滤层,路堤内部渗水通过反滤层及墙身设置的泄水孔排出,路基基底采用片、块石及砂砾土等透水材料换填。

3.8沿河路段防护基础埋深设计

本项目沿河路段防护设计中通过水文计算,综合考虑了河道变迁、顶冲河段河床冲刷、河道取砂对沿河防护的影响等因素,确定防护的基础埋置深度,以保证沿河防护工程的安全。施工时严格按照设计标高开挖基坑,夯实整平后检测地基承载力,防护施工完成后应拆除临时防洪设施,整顺河道,保证行洪畅通。沿河路段防护基础采用现浇混凝土护坦、片石混凝土墙身,并要求墙身与护坦一体浇筑。

3.9取弃土场设计

本项目全线共集中设置了31处取土场,32处弃土场。起点至西和段路基借方量为688万方,利用土方274万方,借方量大,取土场设置困难,根据该段取土场含水量试验结果,取土场平均含水量20.4%左右,均大于最佳含水量14%。依据南方省份近几年取土场含水量偏大的使用情况,对于含水量偏大的取土场通过翻挖晾晒措施处理,施工中加强施工组织设计,强化取弃土场临时降排水措施。设计文件所提供的取土场位置均与当地乡政府及土地管理部门共同确定,并持有书面协议,为杜绝施工期间任意变更,在设计文件说明中明确交代“设计所提供的取土场位置施工时仅供参考,施工单位在施工期间可自行确定或调整使用”。

3.10路基边坡绿化

本项目路基边坡防护与绿化设计相结合综合考虑,取消挖方边坡防护框格梁框架内的六棱块,框架内填充植生袋进行绿化。施工时确保绿化工程与主体工程同步实施。

3.11中央分隔带设计

本项目中央分隔带设计采用平齐式,结构型式为8cm现浇C20混凝土+20cm厚5%水泥稳定土,中央分隔带内两侧及底部铺设一层复合土工膜(一布一膜)以防雨水等渗入路基,然后回填土方。现浇混凝土封顶每5m设置一道伸缩缝,缝宽2cm,并以沥青麻絮填塞。

在不设超高路段上,中央分隔带封顶采用与两侧路面相同的双向横坡,分隔带上的表面水流向两侧路面,进入路面表面排水设施;在超高路段上中央分隔带采用平坡,上半幅路面水通过中央分隔带散排至下半幅路面,然后进入下半幅路面排水设施。

3.12中央分隔带临时排水设计

路面基层、底基层施工完成后,中央分隔带形成凹槽,雨季凹槽内易形成积水,容易导致路基产生病害。为确保工程质量,解决中央分隔带回填前的临时排水,本项目在中央分隔带内铺筑5cm厚M10水泥砂浆抹面,然后沿路基横向埋设直径10cm的PE管排出中央分隔带回填前的临时积水,PE管按沿路基纵向间隔100m布设一道,施工时可根据需要灵活设置,在竖曲线底部、桥梁涵洞台背处增设一道PE管,PE管进口设于中央分隔带底部、路床顶面,出口排至路基边坡骨架防护流水槽,工程数量计入临时工程,待中央分隔带封闭完成后,拆除外露的临时排水管,封堵管口。

3.13陡坡上桥梁墩台的核查及处治

本项目对陡坡上桥梁墩台进行了核查及完善处治,经核查,本项目陡坡段桥梁共有44座,逐墩按照三条地面线设计,采用高低墩,下部采用桩基础型式,边坡开挖按照黄土1:0.5或1:0.75,基岩1:0.5或1:0.3开挖,每8m设一级平台,平台宽度2m,以确保岸坡安全。根据抗震需要,绝大多数桥墩均设置桩顶系梁,系梁半填半挖,少数桥墩根据填土高度采用了桩柱同径,靠近桥台的墩台边坡开挖方式与路基保持一致。对于少数横断面特别陡的桥墩,系梁开挖时设置了永久支护措施,如挡墙、喷锚支护。本项目修改完善了桩长设计,根据桩侧土层厚度对桩长进行了调整,保证桩身的有效入土深度。对于少数桥梁两侧山坡较为破碎、容易落石的路段,设置了主动防护网,降低落石的风险。

4 结语

本文通过参考类似工程的先进设计经验,对本项目施工图细节设计进行了详细优化,更加具体的对设计新理念进行了细化,注重了具体细节的设计,在实际施工应用中取得了良好的效果,对其它类似工程具有积极的指导作用。

参考文献:

[1] 《新理念公路设计指南》交通部公里司编著(2005年)

[2] 《降低造价公路设计指南》交通部公里司编著(2005年)

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Keywords mountainous, highway, road construction

中图分类号:F540.35 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

引言:随着经济的发展,对交通中的公路勘察设计有了越来越高的要求,而路线方案是公路勘察设计中最基础的问题。路线方案是否合理, 对于一个工程影响重大,它对道路的勘测设计任务能否合理、快速和高效的完成,设计质量能否达到最高效果,工程造价能否实现最合理化,工程实施能否顺利进行都具有一定的积极意义。山岭重丘地区山水相隔,山高谷深、坡陡流急、地形曲折复杂,选线时要摸清山脉水系的走向和变化规律。但事物都有双重性,地势对线位选择也提供了有利的因数,山脉水系清晰,这给山岭区选线指明了方向,不是顺山沿水,就是横越山岭。顺山沿水、横越山岭的路线按行经地带的部位又可分为沿河(溪)线、越岭线、山脊线等,由于各种线形所处的部位不同区域的地形、地貌特征、地质、气候条件决定了选线过程中要解决的主要问题也不相同。

一、选线的一般原则

1.1道路设计需要应用各种先进的手段进行深入的研究和调查,能够将细致的工作渗透其中,实现优化的选择模式,完善对路线的思考,通过多方案论证、比选,选定最优路线方案。

1.2对于路线设计问题,行车安全至关重要,在保证行车安全的基础上,尽量做到工程量小、造价低、营运费用省、效益好,并有利于施工和养护。

1.3路线选择的时候需要对相关的地质情况和水文情况进行勘察,弄清楚他们对公路工程的影响,进一步排除不良地质地段,如坍塌、泥石流等特殊地段,选取合适的范围进行布线。

1.4选线应结合环境保护,坚持“安全、经济、实用,适当照顾美观”的原则,实现经济建设与环境治理同步发展的效果,最终将本项目建设成具有多种功能的现代化公路。

二、山岭区地形地貌选线

山岭地区,高山谷深,地形复杂,路线平、纵横三方面都受到很大限制;同时地质、气候条件变化多端,都影响到线位的布设。按照公路行径地区的地貌和地形特征,简述以下几种情况选线。

2.1沿河线

跟其他山区线性比较,沿河线平、纵线形是最好的,对于布局沿河线的问题,主要是:路线选择走河流的哪一岸、什么高度及跨河地点的选择,选线是要结合三个问题,抓住主要矛盾,因地制宜。

河岸选择:根据该地区实际的自然特征以及村镇分布情况,比较两岸地形、地质、水文等条件以及农田水利规划等,充分利用有利的一岸,在适当情况下跨河。当建桥工程不复杂时,为了避开不利地形和不良地质,可考虑跨河换岸布线,但建桥工程大时,跨河换岸就要慎重考虑。复杂的工程也可以把线位分成不同的节点,逐个处理,让路线方案最佳化。

路线高度:对于沿河路线的高度设计与洪水位有着密切的关系,路线位置的高低要慎重考虑。低标高的路线将受到洪水位的威胁,防护工程较多,高标高的路线缺点则是跨河较难。路基的安全是至关重要的,对于线位高低,一帮采用低标高线位,但要注意洪水位调查,把路线放在安全高度之上,以保证路基稳定及安全。

桥位选择:要根据水文和地理特点来进行分析,对桥的位置进一步测量、估算和比较,找出最佳桥位,实现桥和路线之间关系的完美结合。

2.2越岭线

越岭线选线只要是应解决的问题是:垭口选择、过岭标高选择和垭口两侧路线展线的拟定,它们相互联系,相互影响,布局时结合水文及地质情况,处理好三者的关系。

(1)垭口选择:垭口对于越岭线来说是最重要的终点控制点,在最常规的基础走向情况下要综合分析来自天气和地形等条件上的制约,垭口的解决要有着高低标准的不同判别。一般较低的垭口,高差小、展线降坡后能与山下控制点顺直衔接,是首选垭口,如果是高垭口,山体薄窄的分水岭,要用隧道越过山岭,隧道比较合适于建设。

(2)过岭标高的选择:山岭的布局最重要的就是山岭的标高。过岭标高越低,路线就越短。主要的过岭方式是采用浅挖的方式,尽量减少深挖,深挖应以不至于危及路基稳定为度,否则应采取有效措施,以防止遗留病害。当深挖高度过高时,可以与隧道方案进行比较,得出理想方案,有条件时,采用隧道通过。

(3)垭口两侧路线的展线:越岭线的高程主要是通过垭口两侧山坡上的展线来克服的,路线的布局要以纵坡为指引,即平、纵、横三个方面的结合要以纵断面为主导。

2.3山脊线

分水岭引导山脊线的形成,一般分水岭平缓,起伏不大,岭脊宽厚的山脊是布设山脊线的理想地形,所以山脊线往往就应该将分水岭作为基础来进行标高问题的探测,进一步的重点落在垭口和侧坡的选择上,也就是对整体的布局展开构思。

(1)控制垭口选择:山脊线的选择,关键在于垭口的确定上。通常选择标高较低且前后联系条件较好的垭口,然后决定垭口控制点之间走分水岭的哪一侧布线。各个垭口的高低悬殊不能相差太大,并列的垭口,则只选择其中一个,使之能够前后保证一定的通融关系。

(2)侧坡选择:对于山脊线来说,选择侧坡也是很重要的,有的分水岭比较宽广,这样就将顶部的设计可以得到进一步加强,当路线在两侧山坡时,就可以针对那些界面比较齐整、横坡平缓且有着优良水文地质特点的部分进行选择,实现分布的均衡化。

(3)试坡布设:在两个固定的控制点间布线,应力求距离短捷,坡度平缓。进一步增加山脊线考虑的内容,避免路线过于迂绕,认真考虑坡度的规定指数和垭口的横隔间距问题等等,坡度也要有着一定的规定限制。

另外,山岭区地形地貌复杂,选择路线变化比较多,所以在纵横面的判断上,要注意横挖的时候是否能够保持路基的平衡,有些比较缓慢的坡度,要采取一定的填挖,改善路基的状态,也可以采用全挖或挖多于填的路基。注意相关的边坡高度,实现稳定性的结合,不至于会失去控制。

三、特殊地区的选线

很多的不良地区或者特殊地貌都会带来选线上的难度,多以要控制线路走向的问题为主,所以,很多的路线建成之后使得形成的安全因素变得不利,对于路线的决定,要进一步深入研究,才能够进一步开发水文地质的内容和资料,了解地貌的基本情况,实现布局和范围类型的整合,以便能够让路线更加合理,完善相关的方案,避免出现对过于特殊路线的定点。要进一步避开,要有实有据,这样才能够不断完善公路的安全性和畅通性。

四、山岭区平、纵线形的协调

为保证汽车行驶的安全与舒适,应把公路平、纵、横三方面结合作为立体线形来分析研究。

(1)在视觉上正确引导驾驶员的视线,并保持视觉的连续性。

(2)平曲线与竖曲线对应、平曲线包竖曲线能获得行驶安全及平顺优美的线性。

(3)保持平、纵线形的技术指标大小均衡,其中一方如果大二平缓,那么另外一方也要大而均衡,切不能使另外一方变化过多,使线形在视觉、心理上保持协调。

(4)选择组合得当的合成坡度,以利于路面排水和行车安全。

(5)平、纵线形与自然环境和景观协调,减轻疲劳和紧张。

五、总结

公路建设中最基础的工作就是选线,在规划道路的起终点之间,一条公路会存在多个线位方案,各个方案也互有优劣。找出一个技术上可行、经济上合理和使用上优胜的最佳方案不仅直接关系到公路本身的工程投资和运营状况,而且更重要的是影响到路线在整个公路网中是否起到其特定的作用,即是否满足国家的政治、国防、经济、民生的要求以及长远利益。本文对山岭重丘区工程的道路选线有一定的指导作用。

参考文献

【1】 周宪忠;;越岭隧道遥感选位初探[A];中国土木工程学会隧道及地下工程学会第八届年会论文集;1994年

【2】 鲁放;何世伟;;遗传算法在公交小区专线选线问题中的应用[A];第四届中国青年运筹与管理学者大会论文集;2001年

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1.前言

伴随着经济的迅速发展,道路建设也在不断发展,在公路建设中,边坡建设也是重要一环,但是其在建设过程中存在着许多问题,特别表现在地理环境比较复杂的道路修建上论文交流,请加,谢谢。由于在道路建设中出现高边坡是无法避免地,从而边坡稳定技术也变得越来越重要,它不仅关系到工程建设的整体进度,也关系到场地周围的环境保护,更重要的是关系到建设工人的生命安全。因此,对造成公路边坡失稳的成因进行分析,并适当的采取行之有效措施,是使问题得到化解的关键。

2.路基边坡设计的特点

2.1非标准设计

不同地段的边坡有着不同成长因素,会因为其成因机制、稳定状态及形成条件等存在差异,所以对工程建设产生的影响也会不同,在边坡防治进行设计时,对所有边坡的范围、治理部位都要进行计算,并制定出分别与之相适应的措施及方案。所以,边坡治理工程的设计没有固定的设计标准,必须有针对性地对边坡加以设计。

2.2风险性设计

缺乏稳定性的边坡一般都位于比较复杂地形内,边坡体承受着外界巨大的荷载,在所有的治理工程必须对其进行承受,其本身必须具备充分的抗变形能力及抗破坏论文交流,请加,谢谢能力。但迄今为止,边坡防治技术还处在发展阶段,其存在不成熟、不完善、不严谨性,因此,边坡治理工程的设计还具备着一定的风险性。

2.3应急设计

边坡灾害的发生时常存在着突发的性质,为了减少其危害程度,必须对此进行有效的预防,但很多形式下都存在着应急的特点,其边施工、边监测、边勘察、边设计。

2.4综合防治设计

公路路基边坡的设计和施工,必须根据边坡的具体特点,同时采取不同的技术办法,达到综合治理的效果。因此需要对原有治理方案进行合理的分解,选择分步、分期实施,从而实现综合防治。

3.对影响边坡稳定的因素进行分析

剥落、崩塌、滑坡是公路边坡失稳的三种主要表现形式。一般由风化、雨水、爆破、地震等因素造成的,其中长期的风化、雨淋等因素致使边坡的抗滑力减弱,出现滑坡等现象,而爆破地震等可直接导致边坡失稳。

3.1边坡的成分和强度参数

目前我国的公路边坡以土质边坡为主,其强度由土的的内摩擦力及粘聚力决定,土的类型不一样,其颗粒大小也会不一样,含水量不一样,对边坡的承受强度也会造成直接影响,从而影响边坡的强度系数。同时不同的季节、不同的地区依照土的冻结状况其强度也会出现差异。

3.2边坡的坡度及施工因素

边坡的高度与其底部宽度的比即表示边坡的坡度,坡度的大小对稳定性造成直接的影响,坡度越小稳定性越高。在施工过程中,有时为了给施工带来方便,通常会筑起比较高的边坡,而且对边坡土质缺乏实际考虑,开挖方法、开挖深度及施工规范也缺乏认知,甚至还出现了随意在边坡顶部摆放废石残渣的现象,造成边坡过载。同时在工程施工中缺乏具体的勘察设计,也没能及时的采用加固及支护措施,这都会给公路边坡的稳定造成隐患。

3.3人类活动及工程建设

人类频繁的工程活动,存在着许多的违章挖填土行为,对坡脚待填土进行任意的开挖,在坡顶建造房屋,公路附近进行大工程量的建设,这些都会给公路边坡增加压力,坡体的下滑力得到增加,稳定性也就受到了影响。同时在工程建设中无定向、无防护的爆破,也会给边坡水文地质和力学性质造成影响,致使抗滑力下降,下滑力上升。

3.4自然环境和地质条件

不同地域的边坡其自然条件也存在着差异,不同的自然条件对其影响程度也不一样,其中影响最为明显的是含水量,地表的降水会渗入边坡,使软弱夹层的摩擦力被降低,同时会对坡体进行侵蚀,提高坡体的重量,使下滑力上升;再加上风化作用,土体的抗剪强度也会受到影响,使裂缝扩大造成土体剥落脱离;要是发生地震,就会直接使坡体的力学性质得到改变,使土体变得松弛,其整体强度会受到影响。

4.公路路基边坡稳定性预防和防治措施分析

4.1因地制宜

公路施工过程中经常会出现边坡,必须结合实际情况进行处理,从现场的地质条件、气候条件出发,合理设计坡度,适当的选择材料,对边坡实施防护。可以利用锚杆支护及水泥抹护等,必要时进行削坡减载、设置挡土墙等。此外还需要制定并实施施工规范,实现边坡防护的规范化。对降雨多发的地形,可以设置粘土垫层及止水帷幕,减少地下水及地表水的侵蚀,并在坡顶建设排水沟,第一时间将雨水排除,降低边坡的危险因素。

4.2喷锚加固及土石拦截

喷锚支护是当前边坡支护的主要的措施,土质边坡具有间隙大、强度低的特点,比较实用的措施有锚杆、支撑、灌浆等。对可能会出现较大规模滑坡的自然坡体,则可以修筑锚固桩、抗滑挡墙等较大型的防护工程,也可以选择对土性进行改良,采用动力固结、电渗及喷射注浆等措施。同时需要在坡面实施拦截措施,预防石块的下落及岩体的崩塌,减少对行车安全造成的不利影响,在设计勘察时就必须依照岩体滑落、翻滚、弹跳及落点的位置提前作出预测,通常的拦截办法有修建拦石墙、金属网及落石槽等。

4.3边坡生物防护及绿化

对边坡的稳定加以防护其生物防护的作用也日益突出,在边坡的修筑过程中,植被遭到损坏,加重水土流失,影响边坡的稳定性。通过对栽种植物的挑选,栽种时机的把握,对边坡沿线实施生态防护,这样不仅保持了水土还美化了环境,同时它还具有造价低、经久性强实用性高的优点,具有很高的实用价值。

4.4实施监测,及时预防

随着公路边坡事故的频繁出现,其危害也越来越明显,工程建设时必须加大对边坡稳定的防护,其监测技术也有待提升,如数字摄影、地震勘探、放射测量及探地雷达等的运用;目前主要是对边坡的位移及变形信息进行采集,然后分析出边坡的破坏特征及变形机制,从而对边坡的稳定性提前做出预测,及时采取适当的办法对边坡实施防护,使灾害在初始状态就得到控制,这样不仅可以减少经济损失,同时对人们的生活也不会造成困扰,具有极大的现实意义和运用价值。

【参考文献】

[1]王倜,陶双成,孔亚平.表土在彭湖高速公路低缓边坡生态恢复中的应用[J].生态学杂志. 2012(01).

[2]赵冰华,张士萍,沈振中.岩质高边坡开挖应力与蠕变稳定性研究[J].中国农村水利水电. 2012(01).

[3]杨光华,张玉成,张有祥.变模量弹塑性强度折减法及其在边坡稳定分析中的应用[J].岩石力学与工程学报.2009(07).

篇13

一、前言

随着社会经济的快速发展,公路建设逐步向山区延伸,而山区地形、地质复杂,公路路线布设的限制条件和影响因素很多,山区公路的设计在技术和经验方面面临着前所未有的机遇和挑战。因此,对山区公路的设计进行更深入的研究,探讨出新的设计理念以指导山区公路的设计十分必要。

二、山岭区高速公路线形设计标准的掌握

山岭区高速公路线形设计标准掌握的合理程度直接影响到工程安全、工程造价和环境破坏,也影响了行车安全和实际运营车速。线形设计中,平曲线指标是视距及行车安全的首要影响因素,而纵坡指标是行车速度的主要影响因素。规范规定了各级公路的设计车速和相应线形设计控制指标,同时也规定了各级公路的适应交通量,这就使线形指标的采用有了很大的选择范围。

1、平纵指标的选用尽量结合地形,应抛弃原来追求高指标、大填大挖的设计思路,在“六个坚持、六个树立”指导思想下,坚持“安全、耐久、节约、和谐”的设计理念,灵活选用。

2、如果一条高速公路沿线地形基本相同,为了在安全前提下保证形式速度的一致性,设计时在一定路段内应注意所采用线形指标的均衡性和一致性,避免平面指标的突变。

3、高速公路分段采用不同设计车速时,宜选择分离式隧道等路基分合流段、互通立交等交通转换段、视觉上比较明显的特大桥段等作为不同设计车速标准的分解点,以达到设计标准的自然过渡,并注意避免不同设计车速过渡段前后平面指标的突变。

三、山岭区公路选线的特点

山岭区公路选线的特点是山高谷深,高差大,地形、地质复杂,工程艰巨,可比选方案多。在地形方面,路线平、纵、横3个方面均受到约束;在地质方面,山区土层薄、岩层厚,岩层产状和地质构造变化复杂,影响线位布设;在气候方面,山区暴雨多、山洪急,溪流水位变化幅度大,是公路定线中不可忽视的因素。因此,在山区选线必须深入调查,认真勘测,精心研究,综合考虑,解决好越岭的垭口、展线的方案等重大问题,总之山岭区具有地形起伏大、沟壑纵横、平面展线位置狭窄、平纵配合困难等特点;具体自然特征如下:

1、山高谷深,高差大,地面起伏大(地面自然坡度一般大于20以上)、地形复杂;

2、石多、土薄、地质复杂,不良地质现象(如岩堆、滑坡、崩塌、泥石流、岩溶等)较多;

3、气候条件多变。昼夜温差大,山高雾大,气压较低;

4、水文条件复杂。山区河流曲折迂回,河岸坡陡,水流比降大,洪水短暂,水位涨落变化大,流速快,流量集中,冲刷及破坏力较大;

四、山区优化选线的几点原则

公路线形是构成公路的骨架,它支配着整个公路规划、设计和施工。线形设计良好与否,对行车安全、舒适、经济、协调、美观等都具有决定性影响。路线设计要综合考虑平、纵、横3者的关系,恰当地掌握标准,做到平面顺适、纵坡均衡、横面合理。

1、山区公路选线的特点

山区公路选线的特点是山高谷深,高差大,地形、地质复杂,工程艰巨,可比选方案多。在地形方面,路线平、纵、横3个方面均受到约束;在地质方面,山区土层薄、岩层厚,岩层产状和地质构造变化复杂,影响线位布设;在气候方面,山区暴雨多、山洪急,溪流水位变化幅度大,是公路定线中不可忽视的因素。因此,在山区选线必须深入调查,认真勘测,精心研究,综合考虑,解决好越岭的垭口、展线的方案等重大问题。

2、山区沿河(溪)线的选择

沿河(溪)线的选择,要处理好河岸的选择、线位高低和跨河换岸地点3者间的关系。利用有利地形,避开工程艰巨和不良地质路段,如泥石流、滑坡、崩塌、岩溶、岩堆、泥沼、冻土等等。跨河换岸时,一般情况下以选择横坡平缓的河岸为佳。有些河岸横坡虽然平缓,但地质不良,岩层倾向于路线,开挖后易产生顺层滑塌的病害,而对岸虽横坡稍陡,但岩层背向于路线,开挖后不易产生顺层滑坡,路线走向则应选择后者。深汕高速公路陆丰路段就出现过这种情况。所以跨河换岸时,要特别注意地质情况的好坏,不能单凭横坡陡缓来决定采用哪一岸的问题。

3、采用新型技术手段改进设计方法

现代道路勘测设计水平飞速发展, GPS、DTM等勘测手段大大提高了基础资料的利用率, CARD/1、纬地等现代道路设计软件极大提高了道路线形设计的效率。在定线过程中,如能充分利用这些现代高科技手段快速调整路线,检验路线方案的合理性,设计者的意图就能够被充分体现,并且在DTM的支持下,动态可视优化线位,使得设计人员摆脱了烦琐的计算过程,更加专注于优化线位,方案对比更加充分,使得工程更趋合理。

4、越岭线垭口的选择问题

越岭路线选线时,应结合水文地质情况处理好垭口选择、过岭标高和垭口2侧路线展线方案3者间的关系[3]。垭口是越岭线方案的重要控制点。垭口最好选择与路线总走向一致且标高较低和2侧利于展线的垭口,可缩短公路里程。不需展线或少量展线而又靠近路线总走向的较低垭口为最理想。但有的垭口虽然在路线总走向的位置上,但从垭口到山脚间的距离较短,高差也较大,需要长距离展线时,反而不如展线条件好,离开路线总走向稍远的垭口。有的垭口虽然相对高差较大,但如垭口2侧有较开阔的山坡或山谷可用来展线,或可采用稍长的隧道以降低越岭的海拔标高时,可大大缩短公路运输里程,营运经济效益显著,亦应认真考虑,仔细比选。

5、关于坡长限制

我国规范对各级坡度坡长作出了限制,一般在山区高速公路纵面设计时,为了满足规范对坡长的限制,习惯上将纵坡设置成台阶坡。实际上,台阶坡的设置未必适宜。台阶坡有时很难与地形符合,往往使平纵组合不当,并造成工程量增加;变坡点增多,驾驶者需频繁换挡。而对于下坡车辆来说,设置过多的变坡使行车舒适性降低;两端长陡坡间夹短的缓坡,再配上竖曲线以后,变坡点之间的直线坡段实际上很短或几乎不存在,汽车在频繁换挡的情况下也未必能真正得到休息。如果对各路段都加以对应坡度的坡长限制,而强行将纵坡设计成台阶坡,纵面线形未必能得到有效改善,可能与地形不符,反而会造成工程量增大。

6、长大纵坡应做好安全评价

随着公路建设向山区延伸,长大纵坡引发的交通事故越来越引起人们的重视,八达岭、107粤北段等多个国家级交通黑点都是此类设计问题造成的。针对不可避免的长大纵坡应对路段的通行能力和服务水平进行检验,避免由于通行能力不足导致交通事故增加。分析设置爬坡车道、紧急避险车道、紧急停车带的必要性。

五、结语

山区公路路线设计是公路设计中非常重要的关键环节,路线设计的好坏,影响到公路路网结构的合理、汽车运营的安全舒适、线形指标的合理、工程造价的控制、地形景观的协调等等。设计中应把握好最佳线形选择的科学指标,合理采用路线标准,较客观地选择出综合考虑各主要影响因素的公路最佳路线线形方案,使用最短的路线长度实现最大的综合效果。

参考文献:

[1] 中交第一公路勘察设计研究院,高速公路勘察设计论文集,陕西人民出版社,2006