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【關鍵詞】山區;高速公路;特點;施工技術;質量控制
中圖分類號:U412.36+6文獻標識碼:A 文章編號:
“要致富,先修路”這個喊了幾十年的口號,已經成為人們對經濟發展的共同認識。隨著我國區域經濟的發展和產業重心由沿海向中西部以及邊遠山區的轉移,山區復雜地理條件下高速公路里程呈現增加的趨勢,山區高速公路的施工技術和質量控制面臨著越來越大的難度。如何采用先進合理的施工技術以及質量控制方法,是保證山區高速公路質量合格以及行車安全的關鍵,越來越受到人們的關注。下面就具體作一下分析。
一、山區高速公路的特點
山區高速公路因其所處的特殊的地理環境,與平原地區的高速公路相比,其面臨著不同的地質、地形、水文以及地質災害等條件,受此影響,山區高速公路在施工過程中,展現著不同的特點。具體表現如下:
(1)山區地形地質條件復雜,落差較大,需要填埋和深挖的情況較多,工程量大。
(2)山區高速公路路過地段的地勢陡峭,受風化和流水侵蝕作用嚴重,加上工程施工造成巖體剪應力增加,形成的穩定巖層較少,山體不穩定因素較多,需要大量的護坡、護溝以及完善的給排水工程設施,同時還要營建大面積植被以保持水土。
(3)受山區地形的阻擋等因素的影響,高速公路經常需要蜿蜒曲折,轉彎較多,造成公路里程增加。
(4)受山區的地勢起伏的影響,需要修建大量的公路橋梁和隧道來減少地形對高速公路的影響,路橋相間的施工形式較多,因此,造成橋梁和隧道的總體長度在公路總里程中的比例較大,并且高空作業的形式較多,不安全因素增大。
(5)由于山區的特殊的施工環境導致交通不便,因此材料和設備的運輸成本較大,并且是施工后期的一個棘手問題。
二、山區高速公路施工技術
在山區建設一條既要質量合格,同時又兼有環保生態效益的高標準的高速公路,應該重視和加強地質勘探工作。地質勘察工作貫穿于山區高速公路的設計施工和運營的整個過程,其提供的數據資料是分析和制定施工技術的基礎和關鍵。
1、勘察設計階段
地質條件是客觀存在的自然因素,山區高速公路穿行在自然地質環境中,并且對地質環境進行一定程度的改造。這就需要我們充分認識地質條件,尊重地質條件的實際情況,在設計和施工中充分考慮地質因素,遵循地質原則,盡量減少山區高速公路對自然環境的破壞,并且為施工和運營提供良好的條件。
2、貫徹地質選線的原則
制約山區高速公路地質選線的主要因素有地形條件和不良地質現象,經常遇見的不良地質現象如滑坡、泥石、流巖、軟弱土、膨脹土、濕陷性黃土、凍土、崩巖、溶巖堆(坡積層)、水害、采空區以及強震區(高地應力)等。在本階段中,要盡可能詳細地收集區域構造地質、工程地質、地震地質、巖石地層、水文地質、環境地質等方面的資料。一般采用GIS(地理信息系統)技術,利用遙感衛片和航片提供的資料,編制滿足工程需要的工程地質圖和地質災害(不良地質現象)分布圖。在圖上應該重點標注大的地質構造比如斷層等重大的地質災害病害體,利用這些資料分析區域性地質災害發生的條件,進行地質災害的初步評估。結合已經收集到的地質資料,在路線的選線方案設計中,要進行必要的現場勘探和調查 ,反復與資料提供的信息進行對比,選出工程地質條件最好、地質災害最少、對地質環境的影響最小的路線,真正貫徹地質選線的原則。除了遵循地質選線的原則的同時,還要盡量減少對山區土地的占用,并且一定程度上照顧沿線的經濟點。
3、施工圖設計階段---詳查施工地點地質條件
通過初步設計階段的各種地質勘探工作,已經基本上了解山區高速公路沿線的地質條件,但是還沒有達到工程設計施工成熟的條件。在施工圖設計階段應詳細檢查施工點地質(橋位、隧道深、路塹高、填路堤、陡坡路堤、支擋、構造物)條件,采用調查、測繪、槽探、坑探、鉆探、物探等綜合勘察手段查明場地巖土體組成性質、分布以及風化層、不良地質、特殊性巖土等工程地質條件在路線縱橫方向的變化。
4、施工階段
這一階段應遵循信息化施工、補充勘察、動態設計原則。由于山區地質條件的復雜性和受勘察周期的制約,有些復雜的場地或地形困難場地(陡坡、魚塘等),在設計階段難以充分完成或者完成不夠仔細、全面,無法查清場地詳細工程地質條件,在施工階段,可以進行補充勘察,如對巖溶發育區或巖性差異大的場地逐樁鉆探,對原進場困難場地通過施工便道進場鉆探。當然,在施工過程中也難免會發現新的地質問題,遇見這種情況也要補充勘察,應該把施工期間的勘察工作視作設計期間勘察工作的重要補充。所以說,勘查工作應該貫穿于山區高速公的設計和施工的全過程。
三、山區高速公路的質量控制
1、高填路堤的質量控制
控制高填路堤的施工質量主要是確保高路堤的穩定性,影響高路堤穩定性的因素主要有:路基填料、邊坡坡度、地基性質和水文狀況,所以在高路堤填筑時采取的主要質量控制措施為:①設計時,應對高路堤進行穩定性驗算;②高路堤填筑前仔細進行工程地質勘察,徹底處理下臥層確保地質承載能力;③通過試驗檢測選擇適宜的路基填料;④嚴格執行路基施工規范,加強對密實度的控制與檢測;⑤加強對高路堤的沉降觀測與監控;⑥加強高邊坡的超前防護。
2、橋梁施工的質量控制
除了傳統的質量控制外,對橋梁特別是大型橋梁采取施工控制措施是確保橋梁施工宏觀質量的關鍵措施之一,也是橋梁建設的安全保證。大型橋梁施工控制是一個施工、量測、判別、修正、預報、施工的循環過程,施工控制的最基本要求是確保施工中結構物的安全,其次必須保證結構物的外形和內力狀態符合設計要求。影響橋梁施工控制的因素主要有結構參數、施工工藝、施工監測結構分析、計算模型溫度變化、材料收縮與徐變施工管理等,所以,必須建立完善有效的控制系統才能達到預期的控制目標。
3、公路隧道的質量控制
根據公路隧道建設的實踐,應將隧道開挖及初期支護質量、隧道防排水施工質量、隧道施工監控測量作為主要質量控制目標,公路隧道的質量控制必須重視以下幾個關鍵問題:①嚴格實施信息化施工,公路長大隧道主要是按新奧法設計和施工,新奧法是一種現代先進的將設計與施工結合在一起的一體化方法,基本特征是采用現場監控量測信息來確認和修正預設計的依據,并對隧道施工方法、斷面開挖步驟及順序初期支護參數等進行合理調整;②加強隧道地質勘察,超前預報水文地質情況。為減少隧道施工的盲目性和事故發生率,保證隧道工程施工的順利進行,應對開挖工作面前方一定距離工程水文地質條件進行驗證,及時超前預報,有的放矢地采取應對措施,預報內容是盡可能采取各種手段探明前方可能出現的坍塌、冒頂、涌水、溶洞斷層、瓦斯等地質災害,并分析其對工程施工的影響程度;③安全生產,制定險情預案。隧道是具有一定危險性的地下工程,必須建立健全一系列安全生產管理制度和組織管理體系,層層檢查落實,每個生產環節都要嚴格遵守國家和行業有關的安全生產法律法規標準和規范,確保人員和工程安全;④綜合治水。隧道病害大多與水有關,隧道施工中防水、治水直接關系到工程質量和隧道的運營安全,公路隧道防排水是一項系統工程,總體上應遵循以排為主,防、排、截、堵相結合的綜合治理原則,對地表水、地下水妥善防治。
四、結語
山區高速公路的施工是一個系統而又復雜的工程,他不僅要充分考慮到當地的地質、地形、水文等地理條件,還要顧及山區的風俗習慣和經濟點的分布等人文因素,同時采取必要的合適的質量控制措施,保證工程的質量和安全。總之,在山區高速公路的興建過程中,要因地制宜,根據山區的實際情況采取針對性的措施。相信隨著中國山區高速公路的發展,將會有更多的先進的施工技術和經驗以及質量控制方法應用到實際中來,帶動山區的經濟發展,進一步促進中國交通運輸行業的進步。
參考文獻:
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[5] 高峰,等.淺議幾點市政道路工程施工質量控制[J]. 科技創新導報,2007,35:69.
關鍵詞:老路改建,平面線形,縱斷面線形,技術指標
官山路位于肥西縣西南部地帶,起點位于國道G312與官亭街道交口處,終點省道S311楊桃路山南鎮汽車站,路線全長22.210km,三級公路,設計速度30km/h;荷載標準為公路-Ⅱ級;路基寬7.5米,路面寬6.5米。免費論文。
1 選擇改建、擴建設計的要求
當公路交通量接近或達到飽和時或對行車安全有影響時,應對公路改建、擴建與新建進行充分比選論證。采用改建、擴建時應符合以下規定:
(1)改建公路應遵照利用與改建、擴建相結合的原則,按規定公路級的技術指標,合理、充分地利用原有工程。
(2)公路改建、擴建應符合相關等級公路標準的規定。利用有公路的局部路段,因提高設計車速而可能誘發工程地質病害時經過綜合分析和技術經濟論證并報主管部門批準后,可維持原型計速度設計,但長度不宜大于相應設計路段長度。改線路段按新建公路標準執行。
(3)其它公路改建、擴建時,應做保通設計。并確保既有公路通行安全。
(4)公路改建、擴建設計必須遵照“遠近結合、設計要有預見性”的原則。改建、擴建設計時,應為為后續改建、擴建留有余地和創造有利條件。
2 平面線形設計
2.1 平面方案
官山路改建工程自北向南布設,起于國道G312與官亭街道交叉處,經官亭街道后在K2+179處上跨寧西鐵路;至K5+150處下穿合武高速鐵路;在K10+699下穿肥西水利渡槽;擬合磨墩水庫壩上現狀公路中心,在K21+260大房莊處向南改線,終點位于省道S311楊桃路山南汽車站處。本項目牽涉到街道段的利用、下穿鐵路和渡槽的處理、水庫段的老路加寬和利用,老路的局部改線處理等諸多影響公路平面方案確定的因素,具體我們都根據現場和設計要求進行設平面設計和調整。
2.2 路線方案的確定
官山路改建工程由于終點路段老路兩側房屋較多、線形較差,如其沿老路改建方案存在安全隱患,且局部路段侵占河道。為了合理布設路線線位,首先在1 / 10000 地形圖上進行紙上定線。布設在1 / 2000 的地形圖上,針對路線平、縱面進一步優化和多方案比選論證,選擇合理方案。經過方案比選,確定采用K21+260~終點路段線位改線方案作為推薦方案。
改線方案的優點:拆遷房屋減少1000平方米;減少侵占河道150米;消除終點交叉口山南路、山雙路與省道S311交點錯開36米的安全隱患。
2.3 平面線形設計
2.3.1設計一般原則
平面線形設計時,應以老路為主要控制物,充分利用老路,同時還應將大型建筑物、大河等作為控制點。在一般較為順直的路段,盡可能采用較高的指標進行調整,以求改建、擴建后的良好行駛條件下;在較困難路段,應充分利用規范允許的曲線組合,在滿足技術指標的前提下,充分利用老路;穿越城鎮區時,應注意結合地方發展,盡量與城鎮規劃相協調。
2.3.2 直線及其應用
現行規范對長直線沒有具體規定,本次設計中長直線控制為20V,即72秒的行程,使線形更趨合理。平曲線間最小直線長是基于保證線形連續性考慮。按公路路線規范規定,官山路設計時,我們通過計算,并參見相關設計經驗,針對官山路設計速度30 km/h;同向和反向曲線間直線最短長度取50m ,這對司機調整方向盤和心理感受基本不會有影響。在達曲線間直線達不到上述要求時,將其設為復曲線。
2.3.3 圓曲線及其應用
目前規范針對大半徑小偏角問題。在官山路定線時,一般將轉角控制在7°以上,平曲線長度控制在150m以上,最小值也在50m,這對提高老路利用率十分有幫助。S形曲線的設計中,充分使用以反向曲線為主的曲線線形。本段路線在定線過程中,對S 形曲線的轉角、圓曲線半徑反復進行了調整,將相鄰圓曲線半徑之比控制在1 ~1 / 3 范圍之內,全線線形組合成一條整體美觀的水波線形。官山路設計緩和曲線均采用了回旋曲線,其長度基本與圓曲線等值。
3縱斷面線形設計
老路改建、擴建項目的縱坡設計,追求路線的提高老路的利用率。在可能的情況下,盡量擬合老路縱坡,減小公路的平均高度,降低工程造價。免費論文。免費論文。
3.1 縱斷面設計
本項目縱斷面設計時盡量利用老路的路面作為新建結構層的底基層,以減少對老路的破壞,降低工程造價。根據對老路面彎沉的檢測,通過驗算確定老路的最小補強厚度。在路線縱坡設計時,本著最大限度地降低路基高度、減少工程造價的原則,對路線縱坡反復進行了調整,從而達到平縱組合較好、整體線形在視覺上連續的效果。
3.2 平縱線形組合
平縱線形組合原則為:合理設置平曲線內變坡點位置及變坡次數,在視覺上能自然地誘導駕駛員視、線,保證平面、、
縱斷面線形指標大小均衡。老路改建、擴建公路變坡點較多,平縱線形組合不容易達到一一對應的要求規范規定,駕駛員在任一點所看到的縱面線形起伏一般不超過5 個。
4 先進技術設計手段
在路線設計中,大力推廣新技術、新工藝和計算機輔助設計CAD軟件技術。將GPS 全球定位系統用于公路勘察設計全過程,極大地提高了平、縱、橫斷面的測量速度和線形組合設計的合理程度。設計中運用了眾多的設計軟件。其中有中交第一公路勘察設計研究院和西安海德公司的緯地三維道路CAD系統、廣州阿安畢路橋軟件公司的RoadCAD路線設計軟件及東南大學的路面結構分析軟件成圖系統等。
5 結束
老路改建、擴建公路線形設計是一項非常復雜的綜合性工作。官山路的設計經過反復地平面定線、縱斷面設計、橫斷面檢查、平面調整及技術經濟比較,經過多次優化設計、方案比選,才設計出經濟上合理、技術上適用的路線方案。對于老路改建、擴建工程應靈活運用線形設計指標,在困難地段適當調整,在滿足線形要求的前提下,充分利用老路。以上為筆者的一點淺顯的認識。
參考文獻:
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[2] 李嘉.公路設計百問.北京:人民交通出版社
[3] 黃興安.公路與市政道路設計手冊.北京:中國建筑工業出版社
關鍵詞:勘察設計,方案審查清單編制,合理確定與控制,合同約定
對于建設工程施工階段工程造價的控制,除了在項目建設前期投資決策階段對工程造價進行合理確定與控制外,需考慮以下因素對工程施工階段影響工程造價控制的影響:
(1) 勘察設計環節,此階段設計者在了解并掌握各種影響工程建設的客觀自然條件、社會條件等外部條件的基礎上,根據已批準的設計任務書,將規劃、建筑、設備安裝等的設計意圖通過圖紙、數據等技術文件表達出來。設計者對各種自然條件及外部條件是否全面透徹的掌握,是否選擇合理的設計方案,對施工階段的工程造價控制有著重要影響。特別是勘察資料是否與實際情況相符對施工階段的造價控制有著至關重要的作用。論文大全。
(2)工程施工招投標環節的影響。論文大全。通過招投標可以確定中標價,而合同價是在中標價的基礎上確定的,如果招投標工作任一環節失誤,將會造成中標價失真,無法為造價控制提供準確、可靠的依據,甚至導致造價失控。
(3)合同簽訂與管理環節的影響。合同價的確定,進一步精確了造價控制目標,合同條款的約定為造價控制提供了正確的依據和原則。
(4)實施性施工組織設計或方案審查環節的影響。施工組織設計是工程投標價及合同價確定的重要依據之一;在施工過程中合同價格的調整也要根據施工組織設計確定,施工組織設計的優劣還直接影響工程的質量和進度。因此施工組織設計審查質量的高低對工程造價很大的影響。
(5)材料管理環節的影響。材料費用在建安造價中占有較大比例,材料價格的高低決定了工程造價的高低。
根據上述分析,以上因素均會對工程施工階段的工程造價控制產生較大影響,其因此在工程建設階段,需認真做好以下幾個環節的工作。下文試以案例分析的形式來進行詳細的闡述。
(1)在做好工程勘察的基礎上,選擇合理的設計方案。
以國內某市軌道交通工程為例,輕軌某號線工程江南高架部分沿城市交通主干道綠化帶布線設計,因前期勘察工作疏漏,沿線某些高架橋墩位置及高架車站兩側邊柱位置的地上有高壓輸電線,地下鋪設有市政排水管涵、光纜、軍纜等管線。因管線遷改難度較大,耗費時間長,承包商對施工方案進行了變更,并采取相應的措施進行保護,增加了工程費用。又一高架車站邊柱的樁基開挖過程中發現樁位正好位于相鄰某建筑地下室頂板上,只能對邊柱樁位設計進行調整。
同樣,某輕軌地下車站開挖過程中,實際的工程地質與水文地質條件與地堪設計資料中的地質水文條件有較大出入,土石比例變化很大,承包商要求據實調整土石方量,同時隧道內突涌水嚴重,導致排水費用增加。
某高架車站橫跨城市主干道,設計擬分三段進行混凝土的澆注,先封閉一側交通進行施工,完成后解除交通封閉通行,然后封閉另外一側交通,繼續組織施工。為降低對城市交通的影響,設計對分段施工的方案進行變更,擬對車站進行一次性澆注。因方案變更,承包商對施工實施方案做調整,增加腳手架模板等措施費的一次性投入,以滿足一次性澆注的要求。
所以,勘察階段應做到盡可能的細致,勘測成果能夠真實反應施工現場工程地質、水文地質狀況,城市軌道交通工程更要重視對地下管線、周圍相鄰建筑物的詳細勘測,與城市的各管理部門及產權單位提前做好協調工作,為管線遷改工作和設計方案的確定提供可靠依據,減少施工過程中的設計變更。
(2)在工程施工招投標標階段,甲方或甲方委托人做好工程量清單的編制工作,工程量清單編制質量的高低,影響施工階段造價控制。
如輕軌某地下區間及車站,招投標文件商務部分工程量清單中項目名稱為“預埋鐵件”一項的項目特征無描述,在工程款計量支付過程中,承包商抓住這個漏洞,并結合施工設計圖中臨時鋼架支撐及初期支護中“預埋鋼板”一說,將臨時鋼支撐的部分鋼板單獨計量,并套用清單項目“預埋鐵件”的單價,這部分工程費用的增加約合同總價的十分之一。
針對以上情形,清單編制過程中應做到:對分部分項工程項目進行編碼,不同單位工程、項目特征相同的項目編碼不重復;在清單計價規范附錄中分部分項工程名稱基礎上,適當調整、細化,確定清單項目名稱,保證項目名稱表達詳細、準確;此外,更應該重視對項目特征的描述,對項目特征進行描述應按“清單計價規范”附錄中規定的項目,結合技術規范、標準圖集、施工圖紙,按照工程結構、使用材質及規格或安裝位置,予以詳細而準確的表述和說明。
(3)加強施工階段合同管理。合同簽訂后以合同條款為依據,對施工階段的工程簽證、工程計量、工程款支付、工程索賠等進行嚴格的合同管理,確保造價控制目標的實現。
施工階段工程款按照合同約定進行計量和支付,扣除預付款、甲供材料費等,確保不超支。按照合同關于價款調整、設計變更的條款審核承包商上報的變更費用申請、單項預算等。
如,某輕軌地下區間及車站工程上報單項預算,要求對施工現場增加的臨時設施簽證的內容進行支付。工程師通過查看投標文件技術部分平面布置圖,發現承包商上報的預算部分工程內容就是平面布置圖中相關臨設,并且施工合同條款有關價款調整的項目中已說明,現場臨時設施工程費用包括在措施費用中,且措施費用不予調整。
又如,承包商申報關于爆破開挖的單項預算,預算編制說明中提出的申請理由為:為降低爆破震動對附近建筑物的影響,沿開挖輪廓線的加密炮孔,增加了費用。工程師認為,承包商應對自身在投標前已進行現場踏勘,并應對自身做出的判斷負責,在投標文件技術標關于光面爆破開挖的內容中應考慮采用相關措施,降低震動對相鄰建筑的影響,且費用應包含于綜合單價中,風險由承包商承擔。
(4)依據現場主客觀條件,認真審查承包商上報的實施性施工組織設計及方案。
如某高架車站施工需占用道路,擬搭設行人及車輛安全通道。承包商上報的方案擬采用20工字鋼做通道兩側立柱及頂部橫向支撐。工程師審查方案時考慮到通道并不承重僅是高度跨度較大,采用工字鋼立柱及頂部支撐不經濟、不合理,使用腳手架鋼管搭設即可滿足要求,并能降低費用。
(5)對于認質認價的工程材料,造價控制工作的其中一個重心就是材料市場價的調研。首先應由施工單位提供建設方認可品牌的材料發票,亦可由施工單位提供材料供應商的報價單和材料采購合同,然后根據這些資料有的放矢地進行市場調研,則可提高詢價工作效率。但審價人員應該清楚地知道,材料供應商的報價和材料采購合同價與實際采購價會存在一定的差距。在審價實際工作中,應當找出“差距”,按實計算。
這里需特別提出,審價人員對施工單位提供的材料發票,要仔細辨認,分清真偽。因為目前存在個別承包商為獲取非法利潤,通過開假發票冒高材料價格的案例。這也是審價人員在審價工作中需要特別重視的地方。如某工程結算審價就遇到了施工單位提供的發票有假的情況。在該工程結算審價過程中,施工單位提供了軌道梁運輸過橋費用發票。后經過查詢,相關管理部門并沒有對軌道梁征收過橋費用,發票時假的。
綜合上述分析可知,提出了工程實施階段造價控制的基本思路:把握關鍵環節,主動控制造價形成過程,這是保證工程實施階段造價控制目標順利實現的必要條件。論文大全。建設單位在工程實施階段的造價控制過程中,首要任務就是合理運用技術經濟相結合的方法,切實抓好工程勘察設計、招投標、合同簽訂與管理、施工組織設計審查和材料管理等關鍵環節的控制工作。
參考文獻:
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【摘要】公路路基邊坡的是否穩定,對在建公路的施工有著直接的影響,關系到施工的安全性及施工能否順利開展,同時也關系到現有道路的運營安全。通過對公路路基邊坡的設計特點及存在的不穩定性因素進行分析,提出了相應的解決辦法和防護措施,以提高公路路基的穩定性。
【關鍵詞】公路路基;邊坡穩定;影響因素;防治工程
1.前言
伴隨著經濟的迅速發展,道路建設也在不斷發展,在公路建設中,邊坡建設也是重要一環,但是其在建設過程中存在著許多問題,特別表現在地理環境比較復雜的道路修建上論文交流,請加,謝謝。由于在道路建設中出現高邊坡是無法避免地,從而邊坡穩定技術也變得越來越重要,它不僅關系到工程建設的整體進度,也關系到場地周圍的環境保護,更重要的是關系到建設工人的生命安全。因此,對造成公路邊坡失穩的成因進行分析,并適當的采取行之有效措施,是使問題得到化解的關鍵。
2.路基邊坡設計的特點
2.1非標準設計
不同地段的邊坡有著不同成長因素,會因為其成因機制、穩定狀態及形成條件等存在差異,所以對工程建設產生的影響也會不同,在邊坡防治進行設計時,對所有邊坡的范圍、治理部位都要進行計算,并制定出分別與之相適應的措施及方案。所以,邊坡治理工程的設計沒有固定的設計標準,必須有針對性地對邊坡加以設計。
2.2風險性設計
缺乏穩定性的邊坡一般都位于比較復雜地形內,邊坡體承受著外界巨大的荷載,在所有的治理工程必須對其進行承受,其本身必須具備充分的抗變形能力及抗破壞論文交流,請加,謝謝能力。但迄今為止,邊坡防治技術還處在發展階段,其存在不成熟、不完善、不嚴謹性,因此,邊坡治理工程的設計還具備著一定的風險性。
2.3應急設計
邊坡災害的發生時常存在著突發的性質,為了減少其危害程度,必須對此進行有效的預防,但很多形式下都存在著應急的特點,其邊施工、邊監測、邊勘察、邊設計。
2.4綜合防治設計
公路路基邊坡的設計和施工,必須根據邊坡的具體特點,同時采取不同的技術辦法,達到綜合治理的效果。因此需要對原有治理方案進行合理的分解,選擇分步、分期實施,從而實現綜合防治。
3.對影響邊坡穩定的因素進行分析
剝落、崩塌、滑坡是公路邊坡失穩的三種主要表現形式。一般由風化、雨水、爆破、地震等因素造成的,其中長期的風化、雨淋等因素致使邊坡的抗滑力減弱,出現滑坡等現象,而爆破地震等可直接導致邊坡失穩。
3.1邊坡的成分和強度參數
目前我國的公路邊坡以土質邊坡為主,其強度由土的的內摩擦力及粘聚力決定,土的類型不一樣,其顆粒大小也會不一樣,含水量不一樣,對邊坡的承受強度也會造成直接影響,從而影響邊坡的強度系數。同時不同的季節、不同的地區依照土的凍結狀況其強度也會出現差異。
3.2邊坡的坡度及施工因素
邊坡的高度與其底部寬度的比即表示邊坡的坡度,坡度的大小對穩定性造成直接的影響,坡度越小穩定性越高。在施工過程中,有時為了給施工帶來方便,通常會筑起比較高的邊坡,而且對邊坡土質缺乏實際考慮,開挖方法、開挖深度及施工規范也缺乏認知,甚至還出現了隨意在邊坡頂部擺放廢石殘渣的現象,造成邊坡過載。同時在工程施工中缺乏具體的勘察設計,也沒能及時的采用加固及支護措施,這都會給公路邊坡的穩定造成隱患。
3.3人類活動及工程建設
人類頻繁的工程活動,存在著許多的違章挖填土行為,對坡腳待填土進行任意的開挖,在坡頂建造房屋,公路附近進行大工程量的建設,這些都會給公路邊坡增加壓力,坡體的下滑力得到增加,穩定性也就受到了影響。同時在工程建設中無定向、無防護的爆破,也會給邊坡水文地質和力學性質造成影響,致使抗滑力下降,下滑力上升。
3.4自然環境和地質條件
不同地域的邊坡其自然條件也存在著差異,不同的自然條件對其影響程度也不一樣,其中影響最為明顯的是含水量,地表的降水會滲入邊坡,使軟弱夾層的摩擦力被降低,同時會對坡體進行侵蝕,提高坡體的重量,使下滑力上升;再加上風化作用,土體的抗剪強度也會受到影響,使裂縫擴大造成土體剝落脫離;要是發生地震,就會直接使坡體的力學性質得到改變,使土體變得松弛,其整體強度會受到影響。
4.公路路基邊坡穩定性預防和防治措施分析
4.1因地制宜
公路施工過程中經常會出現邊坡,必須結合實際情況進行處理,從現場的地質條件、氣候條件出發,合理設計坡度,適當的選擇材料,對邊坡實施防護。可以利用錨桿支護及水泥抹護等,必要時進行削坡減載、設置擋土墻等。此外還需要制定并實施施工規范,實現邊坡防護的規范化。對降雨多發的地形,可以設置粘土墊層及止水帷幕,減少地下水及地表水的侵蝕,并在坡頂建設排水溝,第一時間將雨水排除,降低邊坡的危險因素。
4.2噴錨加固及土石攔截
噴錨支護是當前邊坡支護的主要的措施,土質邊坡具有間隙大、強度低的特點,比較實用的措施有錨桿、支撐、灌漿等。對可能會出現較大規模滑坡的自然坡體,則可以修筑錨固樁、抗滑擋墻等較大型的防護工程,也可以選擇對土性進行改良,采用動力固結、電滲及噴射注漿等措施。同時需要在坡面實施攔截措施,預防石塊的下落及巖體的崩塌,減少對行車安全造成的不利影響,在設計勘察時就必須依照巖體滑落、翻滾、彈跳及落點的位置提前作出預測,通常的攔截辦法有修建攔石墻、金屬網及落石槽等。
4.3邊坡生物防護及綠化
對邊坡的穩定加以防護其生物防護的作用也日益突出,在邊坡的修筑過程中,植被遭到損壞,加重水土流失,影響邊坡的穩定性。通過對栽種植物的挑選,栽種時機的把握,對邊坡沿線實施生態防護,這樣不僅保持了水土還美化了環境,同時它還具有造價低、經久性強實用性高的優點,具有很高的實用價值。
4.4實施監測,及時預防
隨著公路邊坡事故的頻繁出現,其危害也越來越明顯,工程建設時必須加大對邊坡穩定的防護,其監測技術也有待提升,如數字攝影、地震勘探、放射測量及探地雷達等的運用;目前主要是對邊坡的位移及變形信息進行采集,然后分析出邊坡的破壞特征及變形機制,從而對邊坡的穩定性提前做出預測,及時采取適當的辦法對邊坡實施防護,使災害在初始狀態就得到控制,這樣不僅可以減少經濟損失,同時對人們的生活也不會造成困擾,具有極大的現實意義和運用價值。
【參考文獻】
[1]王倜,陶雙成,孔亞平.表土在彭湖高速公路低緩邊坡生態恢復中的應用[J].生態學雜志. 2012(01).
[2]趙冰華,張士萍,沈振中.巖質高邊坡開挖應力與蠕變穩定性研究[J].中國農村水利水電. 2012(01).
[3]楊光華,張玉成,張有祥.變模量彈塑性強度折減法及其在邊坡穩定分析中的應用[J].巖石力學與工程學報.2009(07).
[4]楊成忠,劉新榮,王淑芳,方濤.加筋高填石路堤填筑過程動態穩定性分析與監測[J].巖石力學與工程學報.2010(S1).
關鍵詞:巖土工程;應用方法;數字化勘察
中圖分類號:[TE132]文獻標識碼:A文章編號:
1、理論與經驗的關系
巖土工程勘察所涉及的基本理論主要包括土力學的理論、工程地質理論、工程力學理論等,這些工程理論都是一種半科學半經驗的理論,很多理論是建立在經驗的基礎上的,如很多公式都是經驗公式。在學習和運用理論的過程中,一定要注意隱藏在公式和規律背后的背景知識和真正實際內涵及其假定邊界條件。而積累經驗的過程可分為分析與預測現場觀測對分析、預測和現場觀測結果進行比較、分析、評估和總結3個過程,可見積累經驗的過程也離不開理論的支持。筆者認為:理論與經驗在巖土工程勘察中具有同等的地位,過分強調哪一點都是不合適的。筆者討論此問題,目的在于目前很多巖土工程技術人員過分強調經驗,而對理論的學習和運用不足,這種現象對巖土勘察技術的發展不利;同時用于對年輕技術人員的傳、幫、帶上,不利于年輕技術人員的成長,甚至會出現以訛傳訛。 2巖土工程勘察方法概述
2.1傳統的巖土工程勘察方法存在的問題
2.1.1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
2.1.2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。
2.1.3勘察信息數字化程度低。
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。
2.1.4數字化勘察技術概述
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(勘察、設計、進度、計劃、變更等數據)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,供各專業設計使用。
2.2巖土工程數字化建模方法
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(也叫數字表面模型)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。可以抽象為把一系列同屬性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。
2.3數字化巖土勘察工程數據庫系統
基于GIS的巖土工程勘察涉及到的原始數據主要為地理信息方面的空間數據和非空間數據,數據來源包括:
2.3.1基礎地理數據這些數據主要包括:
①自然區劃圖。
該圖反映被研究區域的地理區劃、河流、道路、居民區、山川、公共設施等等自然地理信息。
②地形、地貌圖。
該圖反映被研究區域的自然地貌情況。
2.3.2巖土工程勘察數據這些數據主要包括:
所研究區域的工程地質勘探資料。經過篩選、處理的各勘探點包括地理、環境、土的物理力學指標在內的所有信息。各類建筑場地的地層信息,比如液化等級、液化指數、特征周期、年代、沉積相等。
3數字化巖土工程勘察應用實現的關鍵技術
3.1 巖土工程數字化建模方法
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(也叫數字表面模型)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。可以抽象為把一系列同屬性點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(TIN)是將區域內有限各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(在邊上用邊的兩個頂點的高程,在三角形內則用三個頂點的高程),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。
3.2數字化巖土勘察工程數據庫系統
基于GIS的巖土工程勘察涉及到的原始數據主要為地理信息方面的空間數據和非空間數據,數據來源包括:
3.2.1巖土工程勘察數據這些數據主要包括:
經過篩選、處理的各勘探點包括地理、環境、土的物理力學指標在內的所有信息。
各類建筑場地的地層信息,比如液化等級、液化指數、特征周期、年代、沉積相等。
結合上述分析,數字化巖土勘察工程數據庫系統可以按以下幾個步驟實施構建:
①巖土工程勘察數據庫的概念模型設計。
巖土工程勘察數據庫管理作為巖土工程勘察數字化系統的一項基礎工作是一個數據密集、處理復雜的數據庫應用問題,為了能獲得反映信息世界的概念性數據模型,將與實體和聯系相關的功能與行為剝離出來,僅從現實世界中實體的數據側面來建立模型即研究數據對象與屬性及其關系,并在此基礎上建立相對應的數據庫表結構。
②數據庫建立實現。
巖土工程一體化系統的數據有三類:用戶輸入的原始數據、系統生成的中間數據及最終數據。原始數據由測點數據組成,而測點數據又由測點幾何屬性數據(位置)和測點信息屬性數據;中間數據包括根據原始數據系統自動生成的地層層面等值線模型、三維表面模型、剖面模型等,根據這些模型可以生成用戶需要的各種圖件,還可以進行各種信息查詢操作;最終數據種類繁多,主要是根據用戶需要由中間數據生成,包括圖形資料和文檔資料.
關鍵詞:巖土工程;數字化;概述
Abstract: With the development of computer information technology, investigation of geotechnical engineering of digital technology has been widely applied. In the analysis of the shortcomings of traditional survey techniques, and introduced the digital surveying technology in geotechnical engineering, the thesis analyses key technologies to realize the application of digital survey technology, has a certain reference for further research and application of digital technology to promote investigation of geotechnical engineering.
Key words: geotechnical engineering; digitization; Overview
中圖分類號:P25 文獻標識碼: 文章編號
引言:巖土工程勘察是工程設計的先決條件。一般巖土工程信息,包括地形地貌、地層界面、斷層、地下水位、風化層厚度以及各種物探、化探資料,這些資料只是一些離散的數據,巖土工程技術人員較難直接利用它們再去分析場地中工程地質參數的分布規律,更何況傳統的巖土工程資料分析和解釋一般都局限于二維、靜態的表達,這種表達描述空間構造起伏變化的直觀性差,往往不能充分揭示它們空間變化的規律,難以使人們直接、完整、準確地理解,也就越來越不能滿足工程的空間分析要求。
隨著計算機圖形處理技術的完善,已經完全可以集成以巖土工程建模、巖土工程數字化、巖土工程數據庫管理、巖土工程特性分析、巖土工程地質解釋以及空間分析和預測、地學統計和圖形可視化的一體化系統,繼而發展成為現代化、信息化為一體的巖土工程勘察數字化新體系。本論文就將主要對數字化的巖土工程勘察進行簡單的探討,以期和同行分享。
一、數字化勘察技術概述
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(勘察、設計、進度、計劃、變更等數據)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,供各專業設計使用。
二、巖土工程勘察技術中存在的主要問題
1.采用傳統的勘察方法和傳統的勘察手段已經很難滿足設計的需要,存在著許多急需解決的巖土工程勘察技術問題,這些問題主要有以下幾個方面:
(1)界面劃分,主要有巖土體和巖石風化程度的界面劃分,地質構造和軟弱結構面的判定,以及不良地質體的地質界面等。
(2)地質形態,主要有不明地下物體、空洞及其分布形態、埋藏位置和埋藏深度的確定。
(3)巖土參數,主要是那些難于取到原狀巖土樣和難于進行室、內外試驗的巖土層即粗顆粒土、殘積土和風化巖等。
(4)綜合能力,主要表現在一部分勘察技術人員缺乏對勘察各專業的野外和室內原始資料的整理、分析、利用的能力,缺乏如何辨別真偽、歸納總結的能力,缺乏建筑、結構設計方面的知識,常造成勘察的目的不明確,所提供的資料不能滿足設計的需要。
2.探討問題的對策
(1)可以利用工程物探可連續加密測點的辦法來獲得連續的地質界面。從而有效的解決傳統鉆探手段以點帶面劃分地質界面時常帶來的漏判、劃分不準確等缺點;并且可以利用綜合工程物探方法有效地解決傳統勘察手段難于解決的諸多巖土工程問題。
(2)加強室內、外測試新技術和施工檢測技術的使用,通過其所獲得的數據和資料,經過分析、對比,建立它們之間的關系,并通過工程施工檢測所獲取的實測資料反算所得到的參數作為對比依據,確保所提供的巖土工程設計參數的可靠性。
(3)加強勘察技術人員的再教育和技術培訓并形成定期制度,促進其知識的更新換代。勘察單位施行內部崗位輪換制度,促成勘察技術交流、知識滲透,盡可能組織技術人員參加各種有關的學術活動和講座,達到擴大勘察技術人員的知識廣度和深度的目的。強調計算機技術的應用,以提高他們的技術綜合能力。
三、數字化巖土工程勘察應用實現的關鍵技術
1.巖土工程數字化建模方法
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(也叫數字表面模型)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。可以抽象為把一系列同屬性的點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。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(TIN)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(在邊上用邊的兩個頂點的高程,在三角形內則用三個頂點的高程),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。
2.場地虛擬實現技術
場地虛擬數字化技術的實現,即建立數字化巖土勘察工程的數據庫系統。該系統囊括兩方面的內容,一是勘察區域內的地理規劃、道路、市政設施、住宅區等地理信息,二是勘察區域內的山川、河流等自然地貌地形的情況。關于數據庫系統的建立,需具備以下幾方面的基本條件:(1)收集勘察區域內的地質勘察資料,包括勘察點的地理、環境、土質、地層等信息。(2)根據系統信息需求,為弄清楚所需數據類型和數據之間的關系,把用戶的數據需求用較為形象方法表現出來,需要設計能夠反映信息世界的概念性模型。(3)數據庫需要囊括三種數據,一是用戶輸入的原始數據,二是系統自動生成的中間數據,三是最終的數據。(4)數據庫的主要功能,首先是輸入數據注意有效性和規范化,以保證輸入庫內的數據資料精準性,減少誤差。第二是讓用戶能夠在最短時間內利用檢索功能獲取數據中的地質信息,搜索的條件是圖示點、圖示矩形、區域、交叉條件等。第三是疊加、緩沖區和多層立體疊加三種空間分析功能。第四是數據庫單向、多向和多組合的輸出方式。
四、結束語
計算機技術是當今學科發展的一大支柱。巖土工程勘察領域應該要運用這種新技術手段。巖土工程勘察設計數字化建設是多專業多學科結合的一項長期而艱巨的任務。要完成這項任務,首先需要建立一個統一的框架結構和協同工作環境,制定切實的系統實施方案,還要充分利用如虛擬現實技術、數據挖掘和知識發現技術,專家系統等大量已經成熟的技術和尋求新的有待于開發的技術的支持,,隨著計算機圖形處理技術的完善,將為巖土勘探設計、建模工程提供數字化分析、空間分析,幫助預測、地學統計和圖形可視化的一體化系統,幫助我們解釋巖土地質工程,建立現代化、信息化為一體的巖土工程勘察設計數字化新體系。
參考文獻:
[1] 楊大忠. 城市民用建筑巖土工程勘察技術的應用[J]. 科技資訊, 2009, (18) .
【關鍵詞】巖土工程;數字化;勘察
1 巖土工程數字化勘察技術
巖土工程勘察的對象是建設場地的地質、環境特征和巖土工程條件,具體而言主要是指場地巖土的巖性或土層性質、空間分布和工程特征,地下水的補給、存貯、排泄特征和水位、水質的變化規律,以及場地周圍地區存在的不良地質作用和地質災害情況。巖土工程勘察工作的任務是查明情況,提供各種相關的技術數據,分析和評價場地的巖土工程條件并提出解決巖土工程問題的建議,以保證工程建設安全、高效運行,促進經濟社會的可持續發展。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(勘察、設計、進度、計劃、變更等數據)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。
2 巖土工程勘察技術中存在的主要問題
2.1 采用傳統的勘察方法和傳統的勘察手段已經很難滿足設計的需要,存在著許多急需解決的巖土工程勘察技術問題,這些問題主要有以下幾個方面:
2.1.1 界面劃分,主要有巖土體和巖石風化程度的界面劃分,地質構造和軟弱結構面的判定,以及不良地質體的地質界面等。
2.1.2 地質形態,主要有不明地下物體、空洞及其分布形態、埋藏位置和埋藏深度的確定。
2.1.3 巖土參數,主要是那些難于取到原狀巖土樣和難于進行室、內外試驗的巖土層即粗顆粒土、殘積土和風化巖等。
2.1.4 綜合能力,主要表現在一部分勘察技術人員缺乏對勘察各專業的野外和室內原始資料的整理、分析、利用的能力,缺乏如何辨別真偽、歸納總結的能力,缺乏建筑、結構設計方面的知識,常造成勘察的目的不明確,所提供的資料不能滿足設計的需要。
2.2 探討問題的對策
2.2.1 可以利用工程物探可連續加密測點的辦法來獲得連續的地質界面。從而有效的解決傳統鉆探手段以點帶面劃分地質界面時常帶來的漏判、劃分不準確等缺點;并且可以利用綜合工程物探方法有效地解決傳統勘察手段難于解決的諸多巖土工程問題。
2.2.2 加強室內、外測試新技術和施工檢測技術的使用,通過其所獲得的數據和資料,經過分析、對比,建立它們之間的關系,并通過工程施工檢測所獲取的實測資料反算所得到的參數作為對比依據,確保所提供的巖土工程設計參數的可靠性。
2.2.3 加強勘察技術人員的再教育和技術培訓并形成定期制度,促進其知識的更新換代。勘察單位施行內部崗位輪換制度,促成勘察技術交流、知識滲透,盡可能組織技術人員參加各種有關的學術活動和講座,達到擴大勘察技術人員的知識廣度和深度的目的。強調計算機技術的應用,以提高他們的技術綜合能力。
3 數字化巖土工程勘察應用實現的關鍵技術
3.1 巖土工程數字化建模方法
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(也叫數字表面模型)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。可以抽象為把一系列同屬性的點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(TIN)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(在邊上用邊的兩個頂點的高程,在三角形內則用三個頂點的高程),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。
3.2 數字化巖土勘察工程數據庫系統
基于GIS的巖土工程勘察涉及到的原始數據主要為地理信息方面的空間數據和非空間數據,數據來源包括:
3.2.1 基礎地理數據這些數據主要包括:a.自然區劃圖。該圖反映被研究區域的地理區劃、河流、道路、居民區、山川、公共設施等等自然地理信息。b.地形、地貌圖。 該圖反映被研究區域的自然地貌情況。
3.2.2 巖土工程勘察數據這些數據主要包括:所研究區域的工程地質勘探資料。經過篩選、處理的各勘探點包括地理、環境、土的物理力學指標在內的所有信息。 各類建筑場地的地層信息,比如液化等級、液化指數、特征周期、年代、沉積相等。
3.2.3 數字化巖土勘察工程數據庫系統可以按以下幾個步驟實施構建:a.巖土工程勘察數據庫的概念模型設計。巖土工程勘察數據庫管理作為巖土工程勘察數字化系統的一項基礎工作是一個數據密集、處理復雜的數據庫應用問題,為了能獲得反映信息世界的概念性數據模型,將與實體和聯系相關的功能與行為剝離出來,僅從現實世界中實體的數據側面來建立模型即研究數據對象與屬性及其關系,并在此基礎上建立相對應的數據庫表結構。b.數據庫建立實現。巖土工程一體化系統的數據有三類:用戶輸入的原始數據、系統生成的中間數據及最終數據。原始數據由測點數據組成,而測點數據又由測點幾何屬性數據(位置)和測點信息屬性數據;中間數據包括根據原始數據系統自動生成的地層層面等值線模型、三維表面模型、剖面模型等,根據這些模型可以生成用戶需要的各種圖件,還可以進行各種信息查詢操作;最終數據種類繁多,主要是根據用戶需要由中間數據生成,包括圖形資料和文檔資料如,地質勘察報告等。
參考文獻:
[1]戴一鳴.工程物探技術在巖土工程中的應用[J].福建建筑,2004.
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[3]譚克文.建設工程質量控制[M].北京:中國建筑工業出版社,2003.
關鍵詞:公路;減速;措施
中圖分類號: X734 文獻標識碼: A 文章編號:
1 前言
近年來,隨著我國道路交通事業的不斷發展,交通安全問題日益為人們所重視。影響交通安全的因素是多方面的,其中車速是一個重要因素。諸多國內外研究顯示,車速與事故有明顯的相關性,車輛超速或高速行駛已經成為公路交通事故頻發的主要原因。要有效減少事故發生,就必須采取有效措施將超速或高速行駛車輛的速度降下來。目前,道路上使用的車速控制措施種類較多,最基本的是利用交通標志實施危險警告和車速限制。而且,以減速帶為代表的強制控速設施近年來在我國得到了空前廣泛的應用。
2 減速措施分類
控速措施按其警示力度大小可分為非強制性和強制性控速措施:
目前常用的非強制性控速措施:強化路面監控,加強路面管理,如使用雷達測速儀;設置用于交通管理的道路交通標志,如限速標志、視錯覺減速標識、急彎路標志等;在路面上施劃減速標線。
目前常用的強制性控速措施:在路面上噴涂熱塑振動警示減速標線;道釘減速帶;水泥臺減速帶;路面凹形槽減速帶;駝峰式減速帶。
2.1 限速標志
為了行車安全,常常在需要限制車輛速度的地方設置限速標志。實際設立限速標志時可能需要綜合多種因素:(1)道路特征、路肩條件、等級、線形和視距等;(2)路側土地使用和環境;(3)停車需求和行人活動;(4)1個時間段的事故報告。設置的限速標志并不能一勞永逸,尤其對于一般公路,隔一段時間后,應對道路特征或周圍土地使用情況發生重大變化路段的限速標志進行再評估。
2.2 減速帶
許多研究證明了減速帶是一種比較有效的限速手段,甚至有研究表明其事故數和嚴重度的降低能達到50%以上。減速帶在我國應用較多,但還沒有相應研究說明減速帶在我國應用的效果。但無論效果怎樣,應該注意2點:(1)減速帶應全斷面布置,如果只是下坡方向布置(半幅路),車輛為了避免行駛其上的不舒適感,會繞行而占用對向車道,更容易造成車輛對撞;(2)布置減速帶的路段,應提前告知駕駛員,否則駕駛員如果沒有看見減速帶(尤其是夜晚),車速較高也容易發生事故,可以用標志或標線表示。
3 減速措施優缺點
3.1 非強制性控速措施優缺點
1)設置的原則是非強制性的,目的只是對車輛起警示、警告作用,用以規范那些即將有安全隱患的車輛,對以正常速度行駛的車輛干擾會比較小。
2)非強制控速措施實施起來都很方便,不需要大面積的施工,也不會破壞路面,節約了很多道路維修養護資金。
3)缺點是控速效果有限。例如,如果車輛駕駛員不遵守交通法規,交通安全意識差,心存僥幸心理,那么這些措施的效果將大打折扣。根據筆者在內蒙古某省道所作的駕駛員對減速設施減速效果的問卷調查,26.7%的駕駛員選擇減速標志,73.3%選擇減速帶,沒有人選擇減速標線。
3.2 強制性控速措施優缺點
1)控速效果明顯,且較為持久。英國的Webster分析結果為:道路設了減速帶后,85%車速降低了16 km/h,事故數減少了71%,周圍道路事故數減少了8%。
2)在具體實施時需要在路面上做大面積的施工,這樣不僅會造成對路面的破壞,加大道路維修養護工作量;而且在施工過程中,還干擾了車輛的正常通行。
3)在北方地區,由于冬季除雪要求,強制減速措施的設置會影響除雪,且對重型車輛在爬坡時也是一大障礙,強制減速措施在冬季宜撤掉。
4)由于車輛行駛在減速帶上會造成很大的震動,對車輛的車體結構易造成損壞,會嚴重影響人的舒適性。根據筆者在內蒙古某省道所作的駕駛員對減速帶接受程度的問卷調查結果,10%的駕駛員表示非常反感,33.3%的駕駛員表示反感,56.7%的駕駛員認為可以接受。
4 結語
車速是道路交通安全的一個重要影響因素,諸多國內外的研究顯示,車速與事故有明顯的相關性,超速行駛將對行車安全造成巨大的不良影響。在社會發展過程中,我們應注重發展與安全協調發展的原則,為保障我國道路交通安全,采取有效的限速措施將車速降下來,以保證人民出行安全和社會穩定。
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