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關(guān)鍵詞：公路路線(xiàn)；計(jì)算機(jī)；設(shè)計(jì)系統(tǒng)

Abstract: This paper focused on line plane, longitudinal and cross-sectional survey design process, design theory and method of calculation in the road route design, introduced some specific treatment for the problems in highway route design. It focuses on the basic theory of the highway route design, the basic approach, as well as computer-aided design program developed processes and algorithms ideas.Key words: highway routes; computer; design system

中圖分類(lèi)號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1概述

本文的研究目的，在于針對(duì)工程實(shí)際，對(duì)公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)中有關(guān)問(wèn)題的設(shè)計(jì)理論和實(shí)用算法進(jìn)行一些基礎(chǔ)應(yīng)用方面的研究，同時(shí)從實(shí)用角度出發(fā)，開(kāi)發(fā)具有自主版權(quán)、功能相對(duì)齊全、實(shí)用的公路路線(xiàn)輔助設(shè)計(jì)程序。在程序開(kāi)發(fā)過(guò)程中，借鑒了目前國(guó)內(nèi)一些新的關(guān)于設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法的研究成果，結(jié)合作者在多年公路勘測(cè)設(shè)計(jì)第一線(xiàn)工作實(shí)踐中對(duì)公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)理論與方法研究的結(jié)果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)與體會(huì)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，解決路線(xiàn)設(shè)計(jì)中平面、縱斷面、橫斷面設(shè)計(jì)計(jì)算、工程數(shù)量計(jì)算、設(shè)計(jì)圖表繪制等具體問(wèn)題。

所開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序，可直接應(yīng)用于公路工程設(shè)計(jì)，特別適合中小型設(shè)計(jì)單位采用常規(guī)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)，本程序可完成較復(fù)雜的平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)，提高計(jì)算精度，一定程度上提高線(xiàn)形設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短設(shè)計(jì)周期，為設(shè)計(jì)單位提供一套實(shí)用的設(shè)計(jì)工具。同時(shí)，本程序也可用于大中專(zhuān)院校有關(guān)課程的教學(xué)過(guò)程，通過(guò)教學(xué)演示，直觀(guān)地展示路線(xiàn)設(shè)計(jì)的步驟和方法、以及路線(xiàn)設(shè)計(jì)的主要成果。

本文著重討論在公路路線(xiàn)勘測(cè)設(shè)計(jì)過(guò)程中有關(guān)路線(xiàn)平面、縱斷面和橫斷面的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法，介紹了在公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)中一些具體問(wèn)題的處理方法。在總結(jié)、引用相關(guān)算法的基礎(chǔ)上，編制實(shí)用的公路路線(xiàn)輔助設(shè)計(jì)程序。對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件工程方面的問(wèn)題，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、編程技術(shù)與技巧、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)傳輸?shù)葐?wèn)題未作更深入的探討和介紹，程序設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想亦將能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的計(jì)算、繪圖功能作為基本要求，因此，從軟件工程角度來(lái)看，尚不夠完善和成熟。

2程序流程及算法

2.1程序整體工作流程

在公路路線(xiàn)輔助設(shè)計(jì)程序的編制過(guò)程中，為了與用戶(hù)的設(shè)計(jì)習(xí)慣相吻合，應(yīng)用的步驟基本與常規(guī)的勘測(cè)設(shè)計(jì)過(guò)程相一致，程序整體工作流程如圖1所示。

圖1程序整體工作流程

2.2平面設(shè)計(jì)

根據(jù)測(cè)設(shè)階段和數(shù)據(jù)采集方式的不同，平面設(shè)計(jì)可分為實(shí)地定線(xiàn)和紙上定線(xiàn)兩種方法。采用實(shí)地定線(xiàn)時(shí)，路線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)和各種線(xiàn)形要素―直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)、緩和曲線(xiàn)已通過(guò)外業(yè)測(cè)量敷設(shè)于實(shí)地，各設(shè)計(jì)參數(shù)均已確定，因此，平面設(shè)計(jì)系統(tǒng)的任務(wù)只需將有關(guān)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，驗(yàn)算各線(xiàn)形要素和控制點(diǎn)位置。采用紙上定線(xiàn)時(shí)，平面設(shè)計(jì)系統(tǒng)的任務(wù)是:路線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算，人機(jī)交互設(shè)計(jì)線(xiàn)形要素，推算控制點(diǎn)樁號(hào)。不論采用何種方法，定線(xiàn)都是前提工作，也是最關(guān)鍵和最復(fù)雜的工作，需要由工程師根據(jù)規(guī)劃意圖，結(jié)合實(shí)際地形、地物、地質(zhì)、水文等自然條件和其它社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件綜合協(xié)調(diào)，最后確定路線(xiàn)位置。定線(xiàn)所涉及的因素多且復(fù)雜，需要由工程師來(lái)做出決策，即由人工完成。目前平面線(xiàn)形智能化設(shè)計(jì)和優(yōu)化以及采用三維空間線(xiàn)形設(shè)計(jì)的方法尚處于研究開(kāi)發(fā)和完善階段，因此，目前公路平面計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的任務(wù)主要還是利用計(jì)算機(jī)快速計(jì)算來(lái)取代人工繁重的計(jì)算與繪圖工作，本文中程序設(shè)計(jì)也是以此為出發(fā)點(diǎn)的。

平面設(shè)計(jì)的流程與工作方法有直接的關(guān)系因此其流程也可分為實(shí)地定線(xiàn)和紙上定線(xiàn)兩種情況，兩者主要區(qū)別在于數(shù)據(jù)收集的方式不同，反映在程序系統(tǒng)中則為輸入數(shù)據(jù)的不同，而后續(xù)的計(jì)算內(nèi)容基本上是相同的，平面設(shè)計(jì)的工作流程見(jiàn)圖2。

圖2平面設(shè)計(jì)流程

2.3縱斷面設(shè)計(jì)

目前，國(guó)內(nèi)多數(shù)CAD系統(tǒng)仍采用人工方法設(shè)計(jì)縱斷面，通常是由計(jì)算機(jī)將輸入的縱斷面地面高程資料處理后，在屏幕上顯示或由繪圖儀繪制縱斷面地面線(xiàn)圖，由工程師設(shè)計(jì)縱坡，設(shè)置豎曲線(xiàn)計(jì)算參數(shù)，并將有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)程序完成縱坡計(jì)算、豎曲線(xiàn)計(jì)算以及設(shè)計(jì)高程、填挖高度計(jì)算等內(nèi)容，輸出設(shè)計(jì)圖表。本文亦采用這種方法，考慮到在屏幕上顯示縱斷面地面線(xiàn)不如以圖紙方式輸出直觀(guān)，因而在程序中設(shè)置了輸出《外業(yè)縱斷面圖》的模塊，供設(shè)計(jì)人員試坡使用。

本程序中縱斷面設(shè)計(jì)流程見(jiàn)圖3。

圖3縱斷面設(shè)計(jì)流程

2.4橫斷面設(shè)計(jì)

與縱斷面地面數(shù)據(jù)的采集方法相似，橫斷面地面線(xiàn)數(shù)據(jù)亦可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)、在地形圖上人工讀取或通過(guò)DTM自動(dòng)產(chǎn)生。不論采用什么方式，橫斷面地面線(xiàn)都被描述為一條折線(xiàn)，為便于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和處理，其數(shù)據(jù)以各折點(diǎn)坐標(biāo)的方式輸入，坐標(biāo)原點(diǎn)定義在中樁位置，并且將中樁左、右兩側(cè)分別建立直角坐標(biāo)系。上述坐標(biāo)數(shù)據(jù)如果由人工鍵盤(pán)輸入，工作量非常大，而且容易出錯(cuò)，對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法，利用數(shù)字化儀將實(shí)測(cè)橫斷面圖轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)數(shù)據(jù)是一種較好的解決辦法。

圖4 橫斷面設(shè)計(jì)流程

基于導(dǎo)線(xiàn)的平面設(shè)計(jì)模型

中線(xiàn)設(shè)計(jì)是公路平面設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題，其設(shè)計(jì)模型應(yīng)與生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合，同時(shí)涉及到系統(tǒng)的易用性、數(shù)據(jù)管理的統(tǒng)一性和人機(jī)交互實(shí)現(xiàn)的可能性，因此中線(xiàn)設(shè)計(jì)模型也是公路CAD系統(tǒng)研究的一個(gè)重要問(wèn)題。目前己在設(shè)計(jì)中應(yīng)用的方法有:基于導(dǎo)線(xiàn)的設(shè)計(jì)、基于曲線(xiàn)的設(shè)計(jì)和基于基本元素的設(shè)計(jì)等方法。其中第一種方法屬于直線(xiàn)型設(shè)計(jì)方法，也稱(chēng)為“導(dǎo)線(xiàn)法’，是我國(guó)傳統(tǒng)的平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)方法，后兩種方法屬于曲線(xiàn)型定線(xiàn)方法，適用于復(fù)雜地形條件下的道路線(xiàn)形設(shè)計(jì)以及互通立交匝道的線(xiàn)形設(shè)計(jì)，目前已逐步得到應(yīng)用并不斷發(fā)展、完善。

“導(dǎo)線(xiàn)法”設(shè)計(jì)模型由于簡(jiǎn)單易行、便于掌握，仍被很多設(shè)計(jì)部門(mén)和工程技術(shù)人員所采用。它首先定出一系列直線(xiàn)組成的折線(xiàn)，作為公路中心線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)，然后對(duì)每一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)配以適當(dāng)?shù)那€(xiàn)，形成道路中心線(xiàn)。平面線(xiàn)形組成的基本元素為直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)和緩和曲線(xiàn)，在公路設(shè)計(jì)中常用的緩和曲線(xiàn)形式主要是回旋線(xiàn)。采用“導(dǎo)線(xiàn)法”進(jìn)行平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)時(shí)，由于先定直線(xiàn)，后定曲線(xiàn)，容易造成曲線(xiàn)與直線(xiàn)的匹配不夠合理，在受地形地物限制的情況下需要布設(shè)比較復(fù)雜的線(xiàn)形組合時(shí)，采用“導(dǎo)線(xiàn)法”也往往顯得不夠靈活。本文著重討論采用“導(dǎo)線(xiàn)法”布線(xiàn)時(shí)，幾種常見(jiàn)線(xiàn)形組合形式在算法上的一些改進(jìn)和處理方法，以提高采用這一方法時(shí)的靈活性，并進(jìn)一步提高計(jì)算精度。

結(jié)論

本文主要討論了公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)的基本理論、基本方法，以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)程序開(kāi)發(fā)的主要流程和算法思路。其主要內(nèi)容仍以公路路線(xiàn)常規(guī)設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上，引入了作者對(duì)線(xiàn)形設(shè)計(jì)理論研究探討的成果，特別在平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)理論方面，著重研究了采用“導(dǎo)線(xiàn)法”布設(shè)平面線(xiàn)形時(shí)，卵形曲線(xiàn)線(xiàn)形設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法以及放樣坐標(biāo)的計(jì)算方法，在分析過(guò)程中，以非對(duì)稱(chēng)基本型曲線(xiàn)的計(jì)算方法為依據(jù)，較好地解決了卵形曲線(xiàn)等復(fù)雜線(xiàn)形設(shè)計(jì)、放樣的實(shí)際問(wèn)題，并且借助適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)算法，可以實(shí)現(xiàn)高精度的計(jì)算。

本文提出的卵形曲線(xiàn)計(jì)算模型，有著較高的靈活性和適應(yīng)性，由于從基本型曲線(xiàn)的算法出發(fā)，因而其設(shè)計(jì)概念較清晰、數(shù)學(xué)模型也較簡(jiǎn)單，而且在線(xiàn)形組合方面涵蓋了復(fù)曲線(xiàn)的組合形式，與本文所述的其它的曲線(xiàn)形式相配合，從而使得在“導(dǎo)線(xiàn)法”布設(shè)平面線(xiàn)形的情況下完成各種復(fù)雜線(xiàn)形組合的設(shè)計(jì)成為可能。從這個(gè)意義上講，在平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)中，傳統(tǒng)的“導(dǎo)線(xiàn)法”和曲線(xiàn)型設(shè)計(jì)方法并無(wú)本質(zhì)上的差別，其主要的區(qū)別在于控制曲線(xiàn)線(xiàn)位的約束條件不同，根據(jù)約束條件確定曲線(xiàn)參數(shù)時(shí)的操作手法不同，而曲線(xiàn)的線(xiàn)形實(shí)質(zhì)并未變化。在實(shí)際應(yīng)用中，“導(dǎo)線(xiàn)法”和曲線(xiàn)型設(shè)計(jì)方法各有所長(zhǎng)，有各自的適用條件，要根據(jù)具體情況選用。這一點(diǎn)對(duì)于采用常規(guī)方法設(shè)計(jì)、放樣的基層設(shè)計(jì)、施工單位以及低等級(jí)公路建設(shè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，有著較為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

在平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)理論的探討中，有一個(gè)很重要的特點(diǎn)，就是對(duì)于由直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)、回旋線(xiàn)三要素組成的平面線(xiàn)形，直線(xiàn)和圓曲線(xiàn)的線(xiàn)形較簡(jiǎn)單，處理起來(lái)較為方便，而回旋線(xiàn)的應(yīng)用以及與直線(xiàn)或圓曲線(xiàn)的配合則是主要矛盾，因此不論是何種形式的線(xiàn)形組合，都要基于對(duì)回旋線(xiàn)幾何特性的深刻理解和認(rèn)識(shí)，本文在討論卵形曲線(xiàn)計(jì)算時(shí)，也是從這一點(diǎn)出發(fā)，并且借鑒了曲線(xiàn)型設(shè)計(jì)方法中“模式法”的有關(guān)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行處理。在本文中，各種曲線(xiàn)形式的計(jì)算和處理方法，最終都是以非對(duì)稱(chēng)基本形曲線(xiàn)的算法為基礎(chǔ)，這樣使得線(xiàn)形設(shè)計(jì)的概念較為清晰，而且也為程序系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了方便。

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關(guān)鍵詞：公路工程；施工質(zhì)量管理；特點(diǎn)；問(wèn)題；原因；措施

目前，公路建設(shè)在我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，且其工作面較廣、投資較高，加上公路工程質(zhì)量的要求越來(lái)越高，因此，加強(qiáng)公路工程的施工質(zhì)量管理，提高公路工程項(xiàng)目的使用質(zhì)量和資金投資效益，促進(jìn)公路工程管理的可持續(xù)發(fā)展十分重要。

一、公路工程施工質(zhì)量管理的特點(diǎn)

一是公路工程施工的系統(tǒng)性，其施工過(guò)程包括了公路工程項(xiàng)目的建議書(shū)制定、可行性分析、施工文案設(shè)計(jì)，還包括施工的前準(zhǔn)備階段，施工階段、竣工驗(yàn)收階段，每個(gè)階段都和公路工程項(xiàng)目的質(zhì)量有著密切的聯(lián)系，因此相關(guān)工作人員必須樹(shù)立全過(guò)程的質(zhì)量管理意識(shí)。二是自然因素對(duì)公路工程的建設(shè)影響作用很大，而且施工的流動(dòng)性也會(huì)在一定程度上左右項(xiàng)目的質(zhì)量波動(dòng)；三是并非所有的公路工程質(zhì)量的影響因素都能夠預(yù)見(jiàn)，還有不少不可預(yù)料的因素同樣會(huì)影響公路工程的質(zhì)量。

二、常見(jiàn)的公路工程施工質(zhì)量管理問(wèn)題分析

1.企業(yè)的管理體系不夠全面，缺乏風(fēng)險(xiǎn)管理意識(shí)

如今，基本所有的公路工程項(xiàng)目在具體施工時(shí)都會(huì)存在或多或少的技術(shù)或者非技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，如果企業(yè)沒(méi)有建立全面的管理體系，在缺乏風(fēng)險(xiǎn)管理意識(shí)，在開(kāi)始施工前不開(kāi)展針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)分析和預(yù)測(cè)，不提前做好相應(yīng)的措施預(yù)防和解決，則容易導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重的施工質(zhì)量問(wèn)題。

2.施工考評(píng)指標(biāo)不全面

相同的工程項(xiàng)目采取不同的施工方案所實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)也有所不同。全面的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)項(xiàng)目指標(biāo)通常應(yīng)該包括公路建設(shè)應(yīng)達(dá)到的質(zhì)量水準(zhǔn)、項(xiàng)目的總施工期限、工程的成本、項(xiàng)目的造價(jià)、工程施工高峰期的用工數(shù)量等。如果施工考核指標(biāo)的設(shè)定不夠全面，在某些企業(yè)有設(shè)定，在其他企業(yè)沒(méi)有設(shè)定，則會(huì)嚴(yán)重影響項(xiàng)目監(jiān)督考評(píng)單位的考核[1]。

三、我國(guó)公路工程產(chǎn)生施工質(zhì)量問(wèn)題的原因

1.設(shè)計(jì)階段的原因

公路工程設(shè)計(jì)方案的嚴(yán)謹(jǐn)度和精細(xì)度不夠，嚴(yán)重的甚至在方案中出現(xiàn)重大缺陷，比如缺乏公路工程項(xiàng)目的統(tǒng)籌規(guī)劃，出現(xiàn)了在方案設(shè)計(jì)中和結(jié)構(gòu)物的使用功能相違背或和施工地質(zhì)不一致等錯(cuò)誤，導(dǎo)致在施工時(shí)才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題需要二次修改，則容易降低施工質(zhì)量或者造成施工質(zhì)量的不合格。

2.缺乏健全的質(zhì)量管理體系

一是公路建設(shè)單位的部分主管人員不了解工程質(zhì)量監(jiān)督的重要性，缺乏質(zhì)量管理意識(shí)，很難實(shí)現(xiàn)有效的質(zhì)量監(jiān)督工作。二是相關(guān)的政府部門(mén)只重視對(duì)施工單位和施工人員的宏觀(guān)管理，但對(duì)監(jiān)理單位和監(jiān)理人員的工作卻缺乏動(dòng)態(tài)管理。三是目前國(guó)內(nèi)大部分的施工單位和監(jiān)理單位的質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)和檢測(cè)設(shè)備都沒(méi)能達(dá)到國(guó)家規(guī)定的質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和要求[2]。

3.公路施工和建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)不足

部分公路施工單位的施工經(jīng)歷不多，且缺乏經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)施工人員，容易造成質(zhì)量管理工作管理的混亂，很難保證公路工程的施工質(zhì)量；此外，由于公路建設(shè)的市場(chǎng)管理體制不夠完善，管理沒(méi)有形成規(guī)范化，容易造成責(zé)任的不明確，不利于提高公路建設(shè)的質(zhì)量管理水平。

四、加強(qiáng)公路工程施工質(zhì)量管理的措施

1.強(qiáng)化公路工程勘測(cè)設(shè)計(jì)工作管理，提高設(shè)計(jì)圖質(zhì)量

首先，在確定委托設(shè)計(jì)的前提下，施工單位必須安排經(jīng)驗(yàn)豐富的優(yōu)秀的設(shè)計(jì)代表對(duì)監(jiān)理和施工單位做好技術(shù)交底工作。設(shè)計(jì)單位則必須按照國(guó)家的相關(guān)法律要求，并執(zhí)行公路建設(shè)的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行公路工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)，遇到薄弱環(huán)節(jié)，還一定要去施工現(xiàn)場(chǎng)展開(kāi)實(shí)地調(diào)查，并采用相應(yīng)的可行性措施，以保證勘測(cè)設(shè)計(jì)的全面性和充分性。此外，還必須充分考慮設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的覆蓋范圍，對(duì)于那些能夠同步開(kāi)展的布線(xiàn)施工，在設(shè)計(jì)圖中加以體現(xiàn)是最好不過(guò)的了，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高勘測(cè)設(shè)計(jì)概算的科學(xué)性、準(zhǔn)確性和公正性。

2.控制公路工程施工過(guò)程質(zhì)量

對(duì)公路工程的施工過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量管理和控制其實(shí)非常復(fù)雜，最好做到事前的預(yù)防，對(duì)那些可能影響公路建設(shè)質(zhì)量的普遍性因素提高警惕，加強(qiáng)各部門(mén)的溝通和交流，有助于提高公路工程的施工質(zhì)量。另外，在公路工程施工時(shí)，還要認(rèn)真和嚴(yán)格執(zhí)行施工質(zhì)量的自檢、互檢、專(zhuān)職質(zhì)量管理人員的專(zhuān)檢制度，也就是“三檢”制。只有通過(guò)施工組質(zhì)檢員的復(fù)檢和項(xiàng)目部的質(zhì)檢驗(yàn)收合格，才能繼續(xù)下一道工序的施工。

3.建立健全質(zhì)量管理保障體系

一方面，監(jiān)理單位應(yīng)通過(guò)部分有效措施的實(shí)施督促施工單位建立起建立健全質(zhì)量管理和保證體系，另一方面，施工單位同樣應(yīng)該把質(zhì)量保證體系的完善擺在首位，只有加強(qiáng)兩者的密切配合，保證二者的各盡其責(zé)，才能形成有效的管理體系，才能真正提高公路工程的施工質(zhì)量。一是明確公路工程的質(zhì)量管理制度，達(dá)到施工流程的標(biāo)準(zhǔn)化和程序化目的，二是重視公路工程質(zhì)量的管理工作，定期進(jìn)行質(zhì)量管理和技術(shù)培訓(xùn)，提高施工工作人員的質(zhì)量意識(shí)和技術(shù)水平，三是建立健全的信息反饋體系，選擇科學(xué)有效的質(zhì)量管理方法，保證公路工程質(zhì)量管理的正常開(kāi)展。

4.提高公路施工人員的技術(shù)水平和質(zhì)量意識(shí)

首先，公路的施工建設(shè)人員必須具備較強(qiáng)質(zhì)量管理和檢查能力，公路的管理層必須具有精湛、高超的技術(shù)，從管理團(tuán)隊(duì)到施工團(tuán)隊(duì)的高素質(zhì)能夠?yàn)楣こ藤|(zhì)量提高最為有利、最堅(jiān)實(shí)的保障。其次，施工單位還應(yīng)不斷提高施工人員的安全素質(zhì)，培養(yǎng)“質(zhì)量第一”的意識(shí)，提高公路工程的施工質(zhì)量管理水平，保障項(xiàng)目的施工質(zhì)量安全。

5.強(qiáng)化公路工程施工材料質(zhì)量和設(shè)備質(zhì)量的控制和管理

一方面，施工原材料是保證公路工程施工質(zhì)量的基礎(chǔ)，施工單位加強(qiáng)施工原材料的質(zhì)量控制和管理，只選用質(zhì)量合格的原材料，禁止選用不符施工標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家法律規(guī)定的材料。一是要選擇經(jīng)驗(yàn)豐富、責(zé)任心強(qiáng)的工作人員進(jìn)行材料的采購(gòu)工作。二是選擇大型的質(zhì)量安全可靠的供應(yīng)商進(jìn)貨。三是材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)必須提供合格出廠(chǎng)證明書(shū)，并通過(guò)檢查人員的抽查和復(fù)檢。四是主要施工原材料的分類(lèi)存放和管理，根據(jù)材料特性，做好防潮防雨等措施。

另一方面，由于施工設(shè)備的先進(jìn)性和公路工程的施工質(zhì)量的關(guān)系密切，同時(shí)它還在一定程度上影響著公路工程的施工進(jìn)度，因此，在施工設(shè)備的選擇上，施工單位應(yīng)該盡量選擇應(yīng)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，及時(shí)淘汰過(guò)時(shí)陳舊設(shè)備，以不斷加快施工進(jìn)度，為公路工程的施工質(zhì)量提供有效保證[3]。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)公路工程的施工質(zhì)量管理進(jìn)行分析和探究具有重要的意義。由于公路工程的施工質(zhì)量決定著對(duì)公路工程的項(xiàng)目質(zhì)量，因此，必須加強(qiáng)施工質(zhì)量的管理和控制，才能有效保證項(xiàng)目質(zhì)量。各單位和工作人員應(yīng)該不斷強(qiáng)化公路工程勘測(cè)設(shè)計(jì)工作的管理，提高設(shè)計(jì)圖質(zhì)量，建立健全的質(zhì)量保證體系，加強(qiáng)材料和設(shè)備質(zhì)量控制，提高工作人員的技術(shù)水平和增強(qiáng)其質(zhì)量意識(shí)，以真正做好公路工程的施工質(zhì)量工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]張燕云.淺談公路工程的施工質(zhì)量管理問(wèn)題[J].才智，2010，02：20-21.

篇3

關(guān)鍵詞:鐵路勘測(cè)；測(cè)繪；新技術(shù)；應(yīng)用；組織

中圖分類(lèi)號(hào)：X731文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

勘測(cè)是鐵路建設(shè)前期主要工作，對(duì)于確保工程質(zhì)量、節(jié)約投資，縮短周期起著重要作用。航空攝影測(cè)量技術(shù)由過(guò)去主要應(yīng)用于勘測(cè)設(shè)計(jì)前期到如今可應(yīng)用于勘測(cè)設(shè)計(jì)各個(gè)階段及施工、運(yùn)營(yíng)階段，衛(wèi)星影像與LIDAR技術(shù)由當(dāng)初的僅解決線(xiàn)路平面控制到如今成為替代常規(guī)手段最主要地面測(cè)量方法。在鐵路勘測(cè)工作中，應(yīng)用攝影測(cè)量和衛(wèi)星影像與LIDAR技術(shù)，充分發(fā)揮測(cè)繪新技術(shù)的作用有著積極的意義。

鐵路勘測(cè)中測(cè)繪的內(nèi)容與流程

2.1、線(xiàn)路的平面設(shè)計(jì)

鐵路線(xiàn)路經(jīng)過(guò)初測(cè)之后，根據(jù)野外獲得的地形、地質(zhì)和水文資料，即可在室內(nèi)進(jìn)行線(xiàn)路的初步設(shè)計(jì)，其中包括線(xiàn)路的平面設(shè)計(jì)和線(xiàn)路的縱斷面設(shè)計(jì)兩項(xiàng)內(nèi)容。線(xiàn)路的平面設(shè)計(jì)就是要確定線(xiàn)路中心線(xiàn)的平面位置。初測(cè)時(shí)在野外選定的線(xiàn)路位置，由于選線(xiàn)人員的視野受到地形條件的限制，加之目測(cè)判斷的不精確性，因此還不能作為最后的位置。由于帶狀地形圖上任意兩點(diǎn)間的距離和高差均可讀出，而且相當(dāng)范圍的地形直接顯示在設(shè)計(jì)者眼前，視野不受限制，對(duì)于研究和改善線(xiàn)路位置十分有利。故初測(cè)之后，還要在帶狀地形圖上設(shè)計(jì)線(xiàn)路位置。這一工作稱(chēng)為紙上定線(xiàn)。

2.2、線(xiàn)路的縱斷面設(shè)計(jì)

縱斷面圖是以線(xiàn)路平面設(shè)計(jì)的結(jié)果，沿著線(xiàn)路中心線(xiàn)根據(jù)帶狀地形圖剖繪而成的。初步設(shè)計(jì)階段的縱斷面設(shè)計(jì)是在縱斷面圖上進(jìn)行的。其水平比例尺一般采用1:10000，垂直比例尺采用l:1000。剖繪時(shí)，由指定的線(xiàn)路起點(diǎn)開(kāi)始，沿線(xiàn)路中心線(xiàn)方向?qū)⒚總€(gè)百米標(biāo)的高程和變坡點(diǎn)的高程根據(jù)等高線(xiàn)內(nèi)插出來(lái)，然后將相鄰兩點(diǎn)的圖上距離按比例尺換算后，轉(zhuǎn)換到縱斷面圖上。在地面高程欄內(nèi)，填注各點(diǎn)相應(yīng)的地面高程。根據(jù)各點(diǎn)的水平位置和高程，確定每個(gè)點(diǎn)在縱斷面圖上的位置，斷面圖上這些相鄰點(diǎn)的連接就是沿線(xiàn)路中心線(xiàn)的地面剖面線(xiàn)，它反映了縱向的坡度變化情況。

縱斷面圖是沿線(xiàn)路中心線(xiàn)的豎直剖面圖。在縱斷面圖上除反映鐵路中心線(xiàn)經(jīng)過(guò)處的地面起伏、地質(zhì)變化、本線(xiàn)路與其他線(xiàn)路相交的情況外，還將線(xiàn)路的縱向坡度、路肩高程、橋涵分布、隧道位置的設(shè)計(jì)以及線(xiàn)路直線(xiàn)與豎曲線(xiàn)的設(shè)計(jì)表示出來(lái)。圖幅的寬度規(guī)定為288毫米，其長(zhǎng)度不限，以使用方便為準(zhǔn)。圖的左上角的方框內(nèi)是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的說(shuō)明，圖的上半部分表示地面線(xiàn)和設(shè)計(jì)坡度線(xiàn)的起伏變化情況，圖的下半部左端是圖標(biāo)欄，右端填注測(cè)量與設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)。圖標(biāo)欄的尺寸均以毫米為單位標(biāo)出。

2.3、路基土方量的計(jì)算

線(xiàn)路進(jìn)行縱、橫斷面設(shè)計(jì)以后，為了估算工程造價(jià)和編制施工組織計(jì)劃，需要計(jì)算出路基工程的土石方量。填土部分的土石方量稱(chēng)為填方，挖土部分的土石方量稱(chēng)為挖方。路基工程的土石方量計(jì)算，常將兩相鄰橫斷面所夾路基土石方體積看成柱體，取兩個(gè)橫斷面的面積平均數(shù)作為柱體的底面積，兩橫斷面之間的距離作為柱體的高。因此，要計(jì)算路基土石方量就必須首先計(jì)算路基的橫斷面面積。

3、鐵路勘測(cè)中測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用

3.1、衛(wèi)星影像與LIDAR在鐵路勘測(cè)中的應(yīng)用

隨著新的航天飛行平臺(tái)、傳感器的不斷進(jìn)步，航天對(duì)地觀(guān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)取得并將繼續(xù)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)分辨率的大幅度提高，已經(jīng)可以承擔(dān)完成測(cè)繪工程用大比例尺地形圖的任務(wù)。眾所周知，目前世界上衛(wèi)星（主要指軍用間諜衛(wèi)星）影像數(shù)據(jù)的地面分辨已經(jīng)能達(dá)到驚人的0.1 m以下，而商業(yè)衛(wèi)星的地面分辨率也己經(jīng)達(dá)到令人滿(mǎn)意的0.5 m左右。鑒于衛(wèi)星影像的獲取方式都是以推掃式掃描來(lái)獲得攝影帶，衛(wèi)星公司通過(guò)一些技術(shù)處理，使得用戶(hù)可從衛(wèi)星公司或者從商那里直接買(mǎi)到高分辨率衛(wèi)星影像立體像對(duì)，避免了單景衛(wèi)星照片測(cè)圖精度較差的不利因素，不需要對(duì)衛(wèi)星影像進(jìn)行額外處理或者采用新的方法，僅需要現(xiàn)有測(cè)圖工具上裝一個(gè)衛(wèi)星影像測(cè)圖模塊，就能直接在各大設(shè)計(jì)院大量使用的JX4或者VIRTUZO全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站上立體測(cè)繪相應(yīng)比例尺地形圖，國(guó)內(nèi)研制有大量這方面的軟件。在、青海、新疆等無(wú)圖區(qū)公路勘測(cè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目上，高分辨率衛(wèi)星影像得到了大量成功應(yīng)用，此外，國(guó)家及諸多省級(jí)測(cè)繪局相關(guān)生產(chǎn)單位也相應(yīng)完成了大量的生產(chǎn)項(xiàng)目。

3.2、正確看待應(yīng)用測(cè)繪新技術(shù)產(chǎn)生的效率與效果

勘測(cè)生產(chǎn)中采用適宜的生產(chǎn)組織方式、應(yīng)用測(cè)繪新技術(shù)是為了縮短周期、降低成本、提高效率。但效率只能解決“執(zhí)行”問(wèn)題，不能解決“決策”問(wèn)題。作為鐵路勘測(cè)工作者，我們不僅要著眼于“效率”，更要著眼于“效果”。測(cè)繪新技術(shù)產(chǎn)品諸如“4D”產(chǎn)品不同于單純的自然對(duì)象，只有產(chǎn)生服務(wù)對(duì)象才能成為產(chǎn)品。技術(shù)再先進(jìn)，效率再高，如果不為設(shè)計(jì)人員所認(rèn)知，就沒(méi)有效果。所以，應(yīng)用測(cè)繪新技術(shù)不只考慮其本身的作業(yè)效率和質(zhì)量，還要考慮如何使其體現(xiàn)對(duì)勘測(cè)生產(chǎn)整體效率和經(jīng)濟(jì)的積極作用，即效果。如此促進(jìn)勘測(cè)生產(chǎn)更廣泛、更適宜地應(yīng)用測(cè)繪新技術(shù)。

3.3、勘測(cè)中應(yīng)用測(cè)繪新技術(shù)要把握前趨性、計(jì)劃性和綜合性

在鐵路工程建設(shè)過(guò)程中，測(cè)繪都是在設(shè)計(jì)之前，規(guī)劃、設(shè)計(jì)方案的形成必須以測(cè)繪作為前提條件，尤其是測(cè)繪新技術(shù)手段的應(yīng)用，更要先行一步。勘測(cè)生產(chǎn)既有專(zhuān)業(yè)、工序之分，又有內(nèi)外業(yè)區(qū)別，還受自然條件限制和影響，尤其是外業(yè)生產(chǎn)，受外界環(huán)境影響較大，所以勘測(cè)中對(duì)新技術(shù)的要求是十分迫切的，在此過(guò)程中，要加強(qiáng)與設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)和組織人員的溝通，然后根據(jù)工程設(shè)計(jì)的需要，確定各項(xiàng)測(cè)繪工作的作業(yè)方案、技術(shù)方法、時(shí)間周期、質(zhì)量目標(biāo)，再依據(jù)自身的人力、物力等因素的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行定性、定量的測(cè)算，采取平行順序移動(dòng)方式，以使勘測(cè)過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)平衡，體現(xiàn)最佳的應(yīng)用效果。要注意的是，勘測(cè)中要綜合考慮測(cè)繪技術(shù)本身的作業(yè)方式和勘測(cè)工作對(duì)象的狀況，針對(duì)不同的工作內(nèi)容和要求設(shè)計(jì)，應(yīng)用多項(xiàng)新技術(shù)，這樣更能體現(xiàn)勘測(cè)工作的整體效率和效果。

3.4、重視勘測(cè)中測(cè)繪新技術(shù)應(yīng)用的精度和系統(tǒng)性

按照我國(guó)鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)工作流程，勘測(cè)分為3個(gè)或4個(gè)階段，由于承擔(dān)各階段測(cè)量工作的單位是不同的，所以其使用的手段和方法也不相同，盡管都是按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行的，但在實(shí)際中，資料成果的精度相差往往很大，由此常常會(huì)增加各階段間的重復(fù)測(cè)量工作。因此，在勘測(cè)過(guò)程中，為避免單一精度要求或接近限差的現(xiàn)象，在應(yīng)用測(cè)繪新技術(shù)可靠性設(shè)計(jì)時(shí)，不但要考慮測(cè)規(guī)的相關(guān)要求，還要考慮其他階段和測(cè)量手段對(duì)測(cè)量成果的重復(fù)使用和精度銜接。隨著我國(guó)鐵路勘測(cè)技術(shù)的發(fā)展，其設(shè)計(jì)部門(mén)向國(guó)際工程公司目標(biāo)邁進(jìn)的步伐的加快，我國(guó)的勘測(cè)生產(chǎn)也在不斷吸收和引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的勘測(cè)方式，勘測(cè)生產(chǎn)作業(yè)組織方式及生產(chǎn)關(guān)系也勢(shì)必不斷的變化和調(diào)整，鐵路航遙工作者在勘測(cè)中應(yīng)用測(cè)繪新技術(shù)的基礎(chǔ)和環(huán)境會(huì)更好地得到加強(qiáng)和改善。

4、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述可知，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)已無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前鐵路工程建設(shè)的實(shí)際需要，因此，應(yīng)不斷的革新鐵路測(cè)繪技術(shù)設(shè)計(jì)，只有這樣才符合科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，才能夠有效的指導(dǎo)鐵路施工，才能夠確保鐵路測(cè)繪工程的整體質(zhì)量，這對(duì)于人類(lèi)的進(jìn)步與社會(huì)的持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

參考文獻(xiàn):

[1]卓寶熙.鐵路工程勘測(cè)技術(shù)的回顧、現(xiàn)狀與展望[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2007，01:6-12+19.

篇4

在公路橋梁建設(shè)項(xiàng)目施工質(zhì)量管理的過(guò)程中所存在的問(wèn)題

從施工單位對(duì)公路橋梁工程施工材料的選擇上來(lái)看，常常會(huì)出現(xiàn)施工單位選擇質(zhì)量一般、價(jià)錢(qián)便宜的工程施工材料來(lái)進(jìn)行公路橋梁工程的施工作業(yè)，并且對(duì)工程項(xiàng)目施工過(guò)程中的資金花費(fèi)進(jìn)行瞞報(bào)，繼而牟取不法利益。這對(duì)于公路橋梁工程整體質(zhì)量的影響是不言而喻的。進(jìn)行公路橋梁工程施工時(shí)，往往由于公路橋梁工程施工單位的實(shí)際施工水平與申報(bào)時(shí)存在差異，而使得施工人員在施工過(guò)程中出現(xiàn)操作不當(dāng)?shù)雀鞣N情況，這嚴(yán)重影響了工程的施工質(zhì)量。同時(shí)，可能由于勘測(cè)人員沒(méi)有對(duì)區(qū)域環(huán)境等各種影響因素進(jìn)行分析，而使得勘測(cè)數(shù)據(jù)并不能真實(shí)客觀(guān)反應(yīng)施工現(xiàn)場(chǎng)的情況，從而在進(jìn)行施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)存在許許多多的誤差，影響工程的具體施工進(jìn)度。現(xiàn)階段，在公路工程施工質(zhì)量的管理過(guò)程當(dāng)中，公路管理部門(mén)往往沒(méi)有仔細(xì)進(jìn)行工程的驗(yàn)收工作、沒(méi)有對(duì)公路橋梁工程的整體質(zhì)量進(jìn)行客觀(guān)分析。并且在后期養(yǎng)護(hù)時(shí)，由于缺乏一支專(zhuān)業(yè)的養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍進(jìn)行公路橋梁工程的養(yǎng)護(hù)作業(yè)，或者因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)隊(duì)伍中專(zhuān)業(yè)人員的比例嚴(yán)重失調(diào)，而使得驗(yàn)收與養(yǎng)護(hù)工作無(wú)法很好地展開(kāi)，繼而影響公路橋梁工程的施工質(zhì)量管理水平。因此，在公路管理部門(mén)進(jìn)行公路橋梁工程項(xiàng)目施工質(zhì)量管理工作時(shí)，需要綜合考慮各方各面的影響因素，切實(shí)解決公路橋梁工程施工管理過(guò)程當(dāng)中所遇到的問(wèn)題，從而才能夠從根本上提高公路橋梁施工管理工作的質(zhì)量。那么，如何有效提高公路橋梁工程建設(shè)項(xiàng)目施工質(zhì)量的管理水平呢？

提高公路橋梁建設(shè)項(xiàng)目施工質(zhì)量管理水平的對(duì)策

篇5

論文摘要：提出在公路設(shè)計(jì)中采用動(dòng)態(tài)透視圖設(shè)計(jì)對(duì)公路設(shè)計(jì)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、校核;并針對(duì)公路三維動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)透視圖的一般原理及制作過(guò)程所用的計(jì)算機(jī)軟件等技術(shù)進(jìn)行闡述。

1概述

隨著道路等級(jí)的提高，人們對(duì)道路線(xiàn)形的審美要求與周?chē)坝^(guān)的協(xié)調(diào)性越來(lái)越重視，從過(guò)去的二維圖紙到現(xiàn)在的三維模型空間的分析，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在公路景觀(guān)設(shè)計(jì)過(guò)程中將占有越來(lái)越重要的位置，把最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計(jì)工作中將有助于更直觀(guān)的反映設(shè)計(jì)內(nèi)容，提高設(shè)計(jì)和周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性，同時(shí)還能大幅提高設(shè)計(jì)效率。

道路透視圖是路線(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要組成部分，它可以使設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)階段獲得形象逼真的道路全貌，用以檢查路線(xiàn)設(shè)計(jì)的線(xiàn)形質(zhì)量以及道路與周?chē)h(huán)境的協(xié)調(diào)程度，并以此作為修改設(shè)計(jì)的依據(jù)。采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助軟件系統(tǒng)建立公路三維模型動(dòng)態(tài)透視圖技術(shù)可更方便、快速地檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)公路設(shè)計(jì)方案，利用動(dòng)態(tài)透視實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng)可提前讓駕駛員感受到在公路上行駛的舒適性及安全性。動(dòng)態(tài)透視圖技術(shù)在公路景觀(guān)設(shè)計(jì)中有著廣泛的應(yīng)用前景，利用該項(xiàng)技術(shù)能夠在公路建成之前就對(duì)沿線(xiàn)公路景觀(guān)有較為真實(shí)的反映，對(duì)于行車(chē)的舒適性和安全性有較為直觀(guān)的展示。對(duì)公路設(shè)計(jì)，交通規(guī)劃和標(biāo)志標(biāo)線(xiàn)設(shè)計(jì)等也有著參考作用，為領(lǐng)導(dǎo)決策和工程實(shí)踐提供了依據(jù)。

2動(dòng)態(tài)透視圖系統(tǒng)的主要內(nèi)容

在外業(yè)勘測(cè)方面，原始數(shù)據(jù)主要從航測(cè)、遙感、UYS等高新技術(shù)的綜合應(yīng)用進(jìn)行地形、地質(zhì)數(shù)據(jù)的采集與處理;在內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)方面，主要是三維數(shù)字地面模型的建立、公路CAI)一體化技術(shù)及道路三維可視化技術(shù)等，并將上述技術(shù)集成，實(shí)現(xiàn)了勘測(cè)設(shè)計(jì)一體化。內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)階段主要是三維數(shù)字地面模型的建立、公路CAD一體化技術(shù)及道路三維可視化技術(shù)等，并將上述技術(shù)集成，實(shí)現(xiàn)了勘測(cè)設(shè)計(jì)一體化。

動(dòng)態(tài)三維透視圖的工作主要的工作流程包括原始資料的收集整理、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查收集野外圖片資料、通過(guò)什算機(jī)輔助系統(tǒng)軟件建立三維模型、渲染制作和最終合成等幾個(gè)部分。

2. 1原始資料的搜集及數(shù)字地面模型的建立

原始資料主要包括公路設(shè)計(jì)資料、沿線(xiàn)地形資料與沿線(xiàn)景觀(guān)素材，采集處理真實(shí)準(zhǔn)確的原始資料是制作符合實(shí)際情況的動(dòng)態(tài)透視圖的基礎(chǔ)。進(jìn)行公路線(xiàn)形透視圖檢查，首先要建立一個(gè)設(shè)計(jì)公路的立體模型，設(shè)計(jì)公路模型可分為兩類(lèi):一類(lèi)只是單純地設(shè)計(jì)公路模型;另一類(lèi)是含有地形的設(shè)計(jì)公路模型。第一類(lèi)模型的建立:直接進(jìn)人計(jì)算機(jī)數(shù)模管理中，創(chuàng)建一個(gè)新的數(shù)模編號(hào)，然后從橫斷面數(shù)據(jù)庫(kù)及縱斷面數(shù)據(jù)庫(kù)中讀人設(shè)計(jì)公路的數(shù)據(jù)，構(gòu)網(wǎng)、建模即可;第二類(lèi)模型的建立:在第一類(lèi)模型的建立基礎(chǔ)上，還要將地形圖數(shù)據(jù)庫(kù)中的地形點(diǎn)讀人數(shù)模，并將公路邊界內(nèi)的俄地形點(diǎn)剔除，然后，用全部點(diǎn)在構(gòu)網(wǎng)建立模型。

2. 2動(dòng)態(tài)透視圖的一般原理及制作過(guò)程所用的計(jì)算機(jī)軟件

對(duì)于道路本身的建模工作，可利用AutoCAl軟件下的二次開(kāi)發(fā)軟件如維地5. 6完成，通過(guò)以上構(gòu)建的數(shù)模三角網(wǎng)還可以按照n}格式輸出，該功能可以給第三方渲染軟件如3I?max渲染巨匠( lightscape)等提供數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)。為了更好地建立模型，還需要采集地物、植物、路面等圖質(zhì)，以建立更接近真實(shí)的材質(zhì)庫(kù)，而處理采集的圖像資料一般可采用Photoshop， CORELDRAW等圖像編輯軟件。

三維模型的建立是動(dòng)態(tài)透視圖的核心，一個(gè)完整的三維模型應(yīng)包含完整的三維場(chǎng)景，包含各元素的三維模型和相關(guān)的配套材質(zhì)貼圖。通過(guò)有關(guān)程序在Au-toCAD下面快速構(gòu)建公路立體模型，構(gòu)建公路立體模型可應(yīng)用相關(guān)專(zhuān)業(yè)軟件如:HinCADS. 6、海地公路軟件、武漢捷力的公路一體化設(shè)計(jì)軟件建立。捷力平面三維動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)可以在平縱橫一體化設(shè)計(jì)完畢后根據(jù)地模或縱橫地面線(xiàn)文件及路線(xiàn)設(shè)計(jì)信息自動(dòng)生成真實(shí)三維模型，自動(dòng)生成欄桿、行車(chē)道、中央分隔帶等構(gòu)造物，任意設(shè)定背景材質(zhì)，直接將模型轉(zhuǎn)換到3DMAX渲染巨匠(lightscape)軟件做效果處理，最后再生成真實(shí)的三維效果圖及動(dòng)態(tài)的AVI文件，很快就可以生成線(xiàn)路透視圖與三維全景圖，利用先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)公路三維的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)瀏覽。可按指定路徑播放三維動(dòng)畫(huà)，從不同角度、高度觀(guān)察道路設(shè)計(jì)效果，對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行檢查和評(píng)價(jià)。中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院研制開(kāi)發(fā)的公路虛擬景觀(guān)實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng)BID- VRS，直接接受數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)產(chǎn)生的正射影像數(shù)據(jù)，將影像同數(shù)字地面模型、公路路線(xiàn)與互通立交三維幾何模型、公路橋梁三維幾何模型形成的綜合模型疊加，進(jìn)行場(chǎng)景布置，并實(shí)時(shí)地對(duì)公路設(shè)計(jì)的虛擬景觀(guān)進(jìn)行動(dòng)態(tài)漫游。動(dòng)態(tài)透視圖的真實(shí)影像與公路設(shè)計(jì)相結(jié)合，真實(shí)、動(dòng)態(tài)地反映公路勘察設(shè)計(jì)的成果，為設(shè)計(jì)成果評(píng)審和環(huán)境保護(hù)提供了全新的可視化手段和工具。

海地公路三維仿真系統(tǒng)(Hard3D)是西安海地計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)有限公司自主開(kāi)發(fā)研制的一套專(zhuān)門(mén)用于公路三維模型制作及動(dòng)態(tài)播放的實(shí)時(shí)三維圖形生成及渲染系統(tǒng)。它具有使用簡(jiǎn)便、制作效率高、畫(huà)面清晰以及生成的動(dòng)畫(huà)具有可操作性、能夠真實(shí)可靠的反映設(shè)計(jì)意圖，在實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)播放過(guò)程中，系統(tǒng)能夠逐樁顯示出該斷面的所有技術(shù)指標(biāo)(包括斷面填挖面積、填挖高度、路基寬度、超高、大地坐標(biāo)等等技術(shù)指標(biāo))，使觀(guān)看人員可以隨時(shí)掌握各個(gè)斷面的信息，在動(dòng)態(tài)播放過(guò)程中，用戶(hù)可隨時(shí)抓取精彩畫(huà)面(生bmp文件)并保存到硬盤(pán)上，用于制作工程效果圖，系統(tǒng)也可以連續(xù)錄制動(dòng)畫(huà)、錄制聲音包括背景音樂(lè)以及設(shè)計(jì)人員的解說(shuō)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行影音合成(生成avi文件)。具有動(dòng)畫(huà)的可操作性、路線(xiàn)各類(lèi)信息的可動(dòng)態(tài)顯示性以及此系統(tǒng)可廣泛用于公路工程項(xiàng)目的三維演示、效果圖制作、項(xiàng)目評(píng)審、工程設(shè)計(jì)召投標(biāo)過(guò)程當(dāng)中，能夠盡現(xiàn)您的實(shí)力，為工程的合理優(yōu)化提供強(qiáng)有力的視覺(jué)支持等。由于Hard3D所基于3D圖形引擎提供了強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)建模、動(dòng)態(tài)渲染和模型管理功能，并且獲益于微軟公司不斷對(duì)DirectX圖形驅(qū)動(dòng)性能的升級(jí)，從而使Hard3D在圖形的動(dòng)態(tài)渲染和模型的動(dòng)態(tài)測(cè)試達(dá)到了國(guó)內(nèi)絕對(duì)的領(lǐng)先水平，徹底擺脫了用3DMAX預(yù)渲染然后播放的傳統(tǒng)做法，使公路三維進(jìn)人了一個(gè)嶄新的階段。

2. 3三維模型的渲染

三維模型的渲染在3DS系列軟件 3DS}MAX}VIZ}中進(jìn)行，具體的內(nèi)容包括:設(shè)置燈光、架設(shè)攝像機(jī)、貼材質(zhì)、設(shè)背景、最后渲染成靜態(tài)全景透視圖。

2. 4渲染圖的后期處理

后期處理對(duì)制作高質(zhì)量的渲染圖很重要。

2. 5動(dòng)畫(huà)制作和視頻輸出

除了跟靜態(tài)渲染圖有相同的要求外，還需要設(shè)置攝像機(jī)路徑，然后逐幀渲染。渲染后的圖片以每秒一定幀數(shù)(可根據(jù)汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)速度確定)播放出來(lái)就成了動(dòng)態(tài)全景透視圖，最后一步是通過(guò)有關(guān)軟件對(duì)動(dòng)畫(huà)片斷進(jìn)行剪輯、合成、配音，最終得到成品。

3實(shí)際應(yīng)用

依托西藏自治區(qū)那曲地區(qū)布龍至比如通縣油路工程，對(duì)全線(xiàn)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)透視圖的研究并完成了全線(xiàn)的三維模型和約10 Km的重點(diǎn)路段的動(dòng)態(tài)三維透視圖的工作，在初步設(shè)計(jì)階段及施工圖設(shè)計(jì)階段，生成公路復(fù)雜地段全景透視渲染圖和模擬汽車(chē)行駛的公路動(dòng)態(tài)透視圖，對(duì)方案的比選、視距的好壞、平縱組合是否合適等起到指導(dǎo)作用。

進(jìn)行模型建立所必需準(zhǔn)備的文件:橫斷面帽子文件、地形點(diǎn)數(shù)據(jù)。其他文件有:構(gòu)造物文件、橫斷面文件、超高文件、超高圖文件、地質(zhì)概況文件、特征點(diǎn)文件、平面線(xiàn)文件、平曲線(xiàn)文件、橫斷面文件。利用公路設(shè)計(jì)及平面三維動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)制作動(dòng)態(tài)透視圖的詳細(xì)過(guò)程，因篇幅所限在此就不作介紹，現(xiàn)就其形成的一般制作流程說(shuō)明如下:(1)建立數(shù)字地面模型(2)建立路線(xiàn)真實(shí)三維模型((03)生成標(biāo)線(xiàn)構(gòu)造物等(4)顏色及材質(zhì)設(shè)置(5)輸出3DS文件(6)形成三維動(dòng)畫(huà)。

篇6

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)輸管道 Google Earth GPS

中圖分類(lèi)號(hào)：TP319；U412 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2014）02-0091-01

長(zhǎng)輸管道作為繼傳統(tǒng)鐵路、公路、水運(yùn)后一種安全高效、節(jié)能環(huán)保的運(yùn)輸方式在各行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，如石油、天然氣、有色冶金等。石油和天然氣行業(yè)是應(yīng)用長(zhǎng)輸管道比較早的行業(yè)，近幾十年來(lái)煤炭行業(yè)、有色冶金也逐步應(yīng)用長(zhǎng)輸管道來(lái)進(jìn)行大宗固體物料的運(yùn)輸，如煤漿、鐵精礦、銅精礦、磷精礦、尾礦等。不論輸送何種介質(zhì)，線(xiàn)路設(shè)計(jì)都是長(zhǎng)輸管道工程設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，貫穿于整個(gè)工程設(shè)計(jì)周期。

然而在線(xiàn)路設(shè)計(jì)的前期也就是方案階段，可搜集的地形資料不多，往往是十幾年前的地形圖，地貌特征和現(xiàn)在相比有較大出入。本文作者通過(guò)參加幾個(gè)國(guó)內(nèi)外大型長(zhǎng)輸管線(xiàn)項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)，利用Google Earth和手持GPS可以顯著提高線(xiàn)路設(shè)計(jì)中踏勘選線(xiàn)的工作效率。

1 Google Earth簡(jiǎn)介

Google Earth是互聯(lián)網(wǎng)巨頭美國(guó)Google公司于2005年推出的一款虛擬地球軟件，它將衛(wèi)星照片、航空照相和地理信息系統(tǒng)布置在一個(gè)地球的三維模型上，使用者可以通過(guò)這個(gè)軟件瀏覽全球各地的高清晰度衛(wèi)星圖片，實(shí)現(xiàn)遍及世界的地圖搜索服務(wù)[1]。

該軟件不但向用戶(hù)免費(fèi)提供全球的衛(wèi)星圖片和三維地形模型，其清晰度不斷提高、圖片不斷更新，而且提供了數(shù)據(jù)接口使得可以支持手持GPS，可以將手持GPS的數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入到Google Earth中，使選線(xiàn)、優(yōu)化、游覽等工作具備了無(wú)與倫比的基礎(chǔ)條件，Google Earth在線(xiàn)路項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具有積極意義。

2 踏勘選線(xiàn)應(yīng)用

本文以作者在非洲加納某長(zhǎng)輸管道項(xiàng)目中所進(jìn)行的踏勘選線(xiàn)為例，詳細(xì)說(shuō)明Google Earth和手持GPS在踏勘選線(xiàn)中的聯(lián)合應(yīng)用。

準(zhǔn)備工作：由于Google Earth需要接入互聯(lián)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行衛(wèi)星照片的下載，所以踏勘之前需先聯(lián)網(wǎng)將踏勘區(qū)域的衛(wèi)星照片下載下來(lái)緩存到電腦中。本次踏勘所采用的手持GPS為著名GPS生產(chǎn)廠(chǎng)商Garmin（佳明）公司所產(chǎn)，型號(hào)為GPSMAP76，該GPS定位精度最高可達(dá)3米。圖1為利用Google Earth和手持GPS進(jìn)行踏勘選線(xiàn)的工作圖片。

下面結(jié)合圖1簡(jiǎn)單介紹下利用Google Earth和GPS進(jìn)行踏勘選線(xiàn)的工作流程：

（1）在去該國(guó)進(jìn)行管道選線(xiàn)之前就在Google Earth上進(jìn)行定位，初步規(guī)劃出一條或幾條線(xiàn)路，同時(shí)把需要進(jìn)行重點(diǎn)查看的地方如在衛(wèi)星照片上看著是河流、橋梁的地方進(jìn)行標(biāo)記，如圖1中的CP01～CP08代表著檢查點(diǎn)。

（2）將標(biāo)記的檢查點(diǎn)發(fā)送到手持GPS設(shè)備。到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后通過(guò)GPS設(shè)備定位到需要檢查的點(diǎn)，然后查看線(xiàn)路是否需要再調(diào)整，并進(jìn)行拍照記錄等工作。

（3）進(jìn)行后期處理。可以把整個(gè)踏勘過(guò)程所行走的軌跡放進(jìn)去，如圖1中淡藍(lán)色的線(xiàn)條代表著踏勘的行車(chē)軌跡，因?yàn)镚PS可以全程記錄。還可以把行走到不同地方拍攝的現(xiàn)場(chǎng)照片放上去，可點(diǎn)擊放大。最后制作成線(xiàn)路漫游三維動(dòng)畫(huà)。

3 結(jié)語(yǔ)

該方法比較形象直觀(guān)，可以讓人快速了解線(xiàn)路走向以及踏勘選線(xiàn)的過(guò)程。Google Earth和手持GPS的聯(lián)合應(yīng)用也提高了踏勘選線(xiàn)的工作效率。應(yīng)用該方法在踏勘結(jié)束向業(yè)主和當(dāng)?shù)丨h(huán)評(píng)部門(mén)進(jìn)行匯報(bào)時(shí)得到了一致好評(píng)。

參考文獻(xiàn)

篇7

Abstract： In addition to a general product quality characteristic meeting the use value and attributes， the highway engineering has specific connotation， such as reliability， safety， economic， performance， life and other common properties. For the highway construction project， one hand， we should analyze its safety， environmental protection， operation and other social efficiency， on the other hand， also should be integrated into the design， construction， maintenance， management cost and benefit， so as to choose the best overall efficiency scheme. From planning， construction to the completion and the use， its quality is the comprehensive reflection of the quality of work of each link. It experienced decision， project， design， construction， acceptance and many other areas. This paper discusses the factors affecting the Zhejiang highway engineering quality management and its countermeasures.

關(guān)鍵詞： 公路工程；質(zhì)量管理；影響因素

Key words： Highway Engineering；quality management；influencing factors

中圖分類(lèi)號(hào)：U415.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）26-0087-02

1 浙江公路工程質(zhì)量管理的影響因素

從不同的角度分析，質(zhì)量管理有不同的內(nèi)容，下面分別從基本建設(shè)程序和作業(yè)因素兩個(gè)方面分析其對(duì)工程質(zhì)量的影響[1]。加快公路網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，更好地發(fā)揮區(qū)域與城鄉(xiāng)公路網(wǎng)絡(luò)的整體功能。高速公路重點(diǎn)建設(shè)世界級(jí)跨海大橋（杭州灣跨海大橋、舟山大陸連島工程金塘大橋和西堠門(mén)大橋等）和通往省外的“接口路”、省內(nèi)的“斷頭路”、區(qū)域間的“聯(lián)網(wǎng)路”，干線(xiàn)公路重點(diǎn)強(qiáng)化配套、確保暢通，農(nóng)村公路重點(diǎn)提高通達(dá)水平、健全管理養(yǎng)護(hù)體制。浙江省公路平均好路率達(dá)到80%以上，普通國(guó)省道好路率達(dá)到90%以上，高速公路優(yōu)等路率達(dá)到95%，全省公路養(yǎng)護(hù)水平繼續(xù)保持全國(guó)前列？每年對(duì)13%-18%左右的高速公路和普通國(guó)省道干線(xiàn)公路實(shí)施大中修，對(duì)5%-10%左右的農(nóng)村公路實(shí)施大中修。

1.1 基本建設(shè)程序

①可行性研究與決策是前提。項(xiàng)目建議書(shū)和可行性研究報(bào)告是工程立項(xiàng)的依據(jù)，是工程項(xiàng)目成敗與否的首要條件。

②勘測(cè)設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)是工程的靈魂。勘測(cè)如地質(zhì)勘查、水文勘察、測(cè)量等是公路選線(xiàn)和路基、橋涵、隧道等設(shè)計(jì)的依據(jù)，應(yīng)準(zhǔn)確反映公路所經(jīng)地域的自然條件。

③施工是關(guān)鍵。施工是指按照設(shè)計(jì)文件和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范將設(shè)計(jì)意圖付諸實(shí)現(xiàn)的測(cè)量、作業(yè)、檢驗(yàn)、形成工程實(shí)體并提供質(zhì)量保證的活動(dòng)。

④驗(yàn)收是保證。由參與工程建設(shè)活動(dòng)的建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位共同對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收及評(píng)定，并由政府交通主管部門(mén)和質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)依法進(jìn)行監(jiān)督檢查[2]。

1.2 建設(shè)工程作業(yè)要素對(duì)工程質(zhì)量的影響 影響工程質(zhì)量的作業(yè)要素主要有五方面：人、材料、設(shè)備、方法和環(huán)境（即4MIE）。

①人員。人員，是指直接參與工程項(xiàng)目的組織者、指揮者和操作者。

②工程材料。公路工程材料包括構(gòu)成工程實(shí)體的各類(lèi)原材料、半成品（混合料）和成品（構(gòu)配件、產(chǎn)品、設(shè)備等），種類(lèi)繁多、性能各異。

③機(jī)械設(shè)備。公路工程施工機(jī)械設(shè)備，包括各類(lèi)施工設(shè)施、生產(chǎn)設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、操作工具以及測(cè)量?jī)x器、試驗(yàn)檢測(cè)儀器設(shè)備等，是現(xiàn)代化工程建設(shè)和質(zhì)量管理不可缺少的設(shè)施。

④施工工藝。施工工藝主要是指工程施工現(xiàn)場(chǎng)采用的施工方案、技術(shù)措施、工藝手段、施工方法和控制流程等。

⑤環(huán)境條件。有技術(shù)環(huán)境，如地質(zhì)、水文、氣象狀況等；管理環(huán)境，如質(zhì)量管理制度、質(zhì)量保證體系等；勞動(dòng)環(huán)境，如勞動(dòng)組合、作業(yè)場(chǎng)所等，應(yīng)采取相應(yīng)有效措施加以控制。

2 浙江公路工程質(zhì)量管理的對(duì)策

2.1 對(duì)部分工程項(xiàng)（細(xì)）目重新進(jìn)行了分類(lèi)和調(diào)整，對(duì)一些工程項(xiàng)（細(xì)）目按照其所屬工程類(lèi)別或工程內(nèi)容差異進(jìn)行了重新劃分和調(diào)整，其相應(yīng)的工程項(xiàng)（細(xì)）目名稱(chēng)及編號(hào)也相應(yīng)作了調(diào)整。

如：①路基工程中挖除非適用材料調(diào)整為分挖除淤泥和挖除其他非適用材料兩個(gè)子目。②路基填筑中的利用土方和利用石方統(tǒng)一歸并調(diào)整為利用方填筑。③軟土地基處理調(diào)整為軟土地基地面處理和軟土地基地下處理兩類(lèi)。④橋涵工程中各類(lèi)分散的試驗(yàn)檢測(cè)子目集中統(tǒng)一調(diào)整到了試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目。

2.2 對(duì)部分工程項(xiàng)（細(xì)）目的計(jì)量單位進(jìn)行了調(diào)整完善。對(duì)照原規(guī)定，從方便科學(xué)合理計(jì)價(jià)、便于計(jì)量操作、減少不必要的工程項(xiàng)（細(xì)）目設(shè)置等方面考慮，對(duì)部分工程項(xiàng)（細(xì)）目的計(jì)量單位進(jìn)行了調(diào)整完善，其相應(yīng)的工程項(xiàng)（細(xì)）目設(shè)置及編號(hào)等也相應(yīng)作了調(diào)整。

2.3 對(duì)部分工程項(xiàng)（細(xì)）目的計(jì)價(jià)工程內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整完善。對(duì)照原規(guī)定，從統(tǒng)一同類(lèi)工程計(jì)價(jià)內(nèi)容、有利于計(jì)價(jià)的公平合理、便于計(jì)量操作等方面考慮，對(duì)部分工程項(xiàng)（細(xì)）目的計(jì)價(jià)工程內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整完善，其相應(yīng)的工程項(xiàng)（細(xì)）目設(shè)置也有所調(diào)整。

如：①路基工程的邊溝、截水溝、排水溝基坑開(kāi)挖由路基挖方調(diào)整到了邊溝、截水溝、排水溝的工程內(nèi)容中，在挖方路基中不再計(jì)算。②橋梁樁基中無(wú)損檢測(cè)由樁基調(diào)整到了單獨(dú)的試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目中。③隧道洞身開(kāi)挖以設(shè)計(jì)開(kāi)挖橫斷面（包括仰拱）計(jì)算土石方數(shù)量，不論施工單位出于任何原因而造成的超過(guò)設(shè)計(jì)開(kāi)挖橫斷面的超挖，和由于超挖所引起增加的工程量，均不予計(jì)量等。

2.4 對(duì)工程量計(jì)算規(guī)則進(jìn)行了分列。對(duì)招標(biāo)工程量的計(jì)算和計(jì)量工程量的計(jì)算進(jìn)行了重新定位，并予以分離，使兩個(gè)不同工程量的使用時(shí)段、目的、用途有了清晰的界定，為科學(xué)合理地按圖計(jì)算招標(biāo)工程量、按實(shí)計(jì)量工程量奠定了基礎(chǔ)。工程量計(jì)算規(guī)則全部作了分列。

2.5 進(jìn)一步明確了計(jì)量規(guī)則，對(duì)部分工程項(xiàng)（細(xì)）目的計(jì)量規(guī)則進(jìn)行了調(diào)整完善。對(duì)所有項(xiàng)目的計(jì)量規(guī)則均進(jìn)行了進(jìn)一步的明確，并對(duì)照原規(guī)定，從有利于計(jì)量的公平合理、減少不合理的計(jì)量滯后或超前、便于計(jì)量操作等方面考慮，對(duì)部分工程項(xiàng)（細(xì)）目的計(jì)量規(guī)則進(jìn)行了調(diào)整完善。

2.6 增設(shè)了部分工程項(xiàng)（細(xì)）目。根據(jù)“四新”技術(shù)在浙江省公路工程中的應(yīng)用實(shí)踐及工程實(shí)際需要對(duì)部分工程項(xiàng)（細(xì)）目進(jìn)行了增設(shè)和完善（但對(duì)一些特殊結(jié)構(gòu)或工程內(nèi)容，從適用性和通用性原則出發(fā)，未作全部增列）[3]。

3 結(jié)論

總之，對(duì)于浙江公路工程質(zhì)量而言，質(zhì)量事故的調(diào)查處理實(shí)行統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、分級(jí)負(fù)責(zé)的原則。重大質(zhì)量事故由國(guó)務(wù)院交通主管部門(mén)會(huì)同省級(jí)交通主管部門(mén)負(fù)責(zé)調(diào)查處理；一般質(zhì)量事故由省級(jí)交通主管部門(mén)負(fù)責(zé)調(diào)查處理；質(zhì)量問(wèn)題原則上由建設(shè)單位或企業(yè)負(fù)責(zé)調(diào)查處理。

參考文獻(xiàn)：

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篇8

關(guān)鍵詞：LIDAR 高速公路線(xiàn)路 優(yōu)化 DEM

中圖分類(lèi)號(hào)：TB22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）04（c）-0121-01

機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)（Light Detection And Ranging，簡(jiǎn)稱(chēng)LIDAR），也叫機(jī)載激光雷達(dá)，是一種安裝在飛機(jī)上的機(jī)載激光探測(cè)和測(cè)距系統(tǒng)，它集成了激光掃描儀、差分GPS系統(tǒng)、IMU（Inertial Measurement Unit，慣性量測(cè)單元，用以量測(cè)飛機(jī)平臺(tái)的飛行姿態(tài)）、數(shù)碼相機(jī)。在動(dòng)態(tài)載波相位差分GPS系統(tǒng)和IMU的支持下，激光掃描系統(tǒng)通過(guò)激光掃描器和距離傳感器，經(jīng)由微計(jì)算機(jī)對(duì)測(cè)量資料進(jìn)行內(nèi)部處理，顯示或存儲(chǔ)、輸出距離和角度等資料，并與距離傳感器獲取的數(shù)據(jù)相匹配，經(jīng)過(guò)相應(yīng)軟件進(jìn)行一系列處理來(lái)獲取被測(cè)目標(biāo)的表面形態(tài)和三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行各種量算或建立立體模型。

1 LIDAR數(shù)據(jù)獲取的基本原理

當(dāng)機(jī)載LIDAR航攝飛行時(shí)，激光掃描儀發(fā)射、接收激光束，對(duì)地面進(jìn)行線(xiàn)狀掃描，與此同時(shí)，動(dòng)態(tài)GPS系統(tǒng)確定傳感器的空間位置（經(jīng)緯度），IMU測(cè)量飛機(jī)的實(shí)時(shí)姿態(tài)數(shù)據(jù)，即滾動(dòng)、仰俯和航偏角。由于系統(tǒng)的幾個(gè)部分同步工作并集成于一體，GPS和IMU的數(shù)據(jù)融合極為方便，所以經(jīng)后期地面數(shù)據(jù)處理后，即可獲取地面的三維數(shù)據(jù)。（如圖1）

2 LIDAR用于高速公路線(xiàn)路優(yōu)化設(shè)計(jì)的模式

三維激光雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用于高速公路線(xiàn)路優(yōu)化設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理、優(yōu)化設(shè)計(jì)等工作內(nèi)容。

（1）原始數(shù)據(jù)采集：在航飛前要制訂飛行計(jì)劃，安置全球定位系統(tǒng)接收機(jī)、激光掃描測(cè)量、慣性測(cè)量、數(shù)碼相機(jī)等。（2）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理：機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)在野外采集得到的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行一定的處理才能得到需要的信息。數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容包括：確定航跡、激光掃描測(cè)量數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分類(lèi)處理、坐標(biāo)匹配、影像數(shù)據(jù)的定向和鑲嵌、建立三維地形模型。（3）線(xiàn)路優(yōu)化設(shè)計(jì)：以高精度、高分辨率正射影像和激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用二、三維結(jié)合方式，結(jié)合架空高速公路線(xiàn)路設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)需求，采用多人協(xié)同設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)高速公路線(xiàn)路路徑優(yōu)化設(shè)計(jì)的一體化全流程應(yīng)用。

3 工程應(yīng)用實(shí)例

3.1 工程概況

針對(duì)某高速公路線(xiàn)路工程（線(xiàn)路長(zhǎng)度約為130 km）。多為山地地形。植被以稀疏灌木林為主，局部間雜茂密，交通條件一般。

3.2 激光測(cè)量系統(tǒng)檢校

將機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)安裝到飛行器上后，首先必須進(jìn)行系統(tǒng)檢校，以獲取相關(guān)參數(shù)，保證數(shù)據(jù)精度。包括激光掃描儀的檢校和數(shù)碼相機(jī)的檢校，必須按照相關(guān)技術(shù)手冊(cè)進(jìn)行。

3.3 地面GPS設(shè)基準(zhǔn)站

激光飛行時(shí)需在地面布設(shè)GPS基準(zhǔn)站，旨在航攝期間連續(xù)獲取與機(jī)載GPS同步的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)事后聯(lián)合差分解算機(jī)載GPS軌跡。相鄰基站間最大間距不得超過(guò)60 km。

3.4 實(shí)施航空攝影飛行

根據(jù)激光測(cè)量系統(tǒng)的檢校參數(shù)，結(jié)合工程設(shè)計(jì)的航帶，確定作業(yè)飛機(jī)的飛行參數(shù)及測(cè)量參數(shù)，選擇合適的影像地面采樣率、帶寬和激光點(diǎn)間距等參數(shù)，實(shí)施航飛過(guò)程。

3.5 數(shù)據(jù)處理

將機(jī)載激光掃描測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為線(xiàn)路勘測(cè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)大致要經(jīng)過(guò)下列幾個(gè)步驟。

3.5.1 構(gòu)建數(shù)字化立體作業(yè)平臺(tái)

利用激光掃描測(cè)量系統(tǒng)所獲取的DEM數(shù)據(jù)和正射影像數(shù)據(jù)，恢復(fù)測(cè)區(qū)立體模型，并在此基礎(chǔ)上對(duì)線(xiàn)路路徑進(jìn)行優(yōu)化。由于本系統(tǒng)所產(chǎn)生的三維立體模型是以正射影像數(shù)據(jù)為紋理、以實(shí)測(cè)的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的真三維實(shí)體，可以從不同角度對(duì)同一地方進(jìn)行觀(guān)察。因此，以此立體模型作為選線(xiàn)平臺(tái)，可以大大提高選線(xiàn)結(jié)果的可信度和可靠性，使線(xiàn)路路徑走向更加經(jīng)濟(jì)合理。

3.5.2 制作DEM、DSM和DOM

采用專(zhuān)業(yè)軟件，導(dǎo)入激光點(diǎn)數(shù)據(jù)，設(shè)置分析參數(shù)，進(jìn)行自動(dòng)分類(lèi)，區(qū)別地面、房屋、植被等，經(jīng)分析對(duì)比，目前自動(dòng)分類(lèi)準(zhǔn)確率僅為20%～30%。在此基礎(chǔ)上采用人工干預(yù)方式結(jié)合影像進(jìn)行精確分類(lèi)，得到準(zhǔn)確的數(shù)字高程模型和數(shù)字表面模型和房屋等信息。采用數(shù)碼影像和精度更高的激光數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)糾正、鑲嵌，可以獲取比傳統(tǒng)方法更加精確的正射影像圖（DOM）。

3.5.3 制作平斷面圖

平斷面圖是高速公路線(xiàn)路勘測(cè)的主要成果之一。平面圖通過(guò)立體作業(yè)平臺(tái)獲取。在斷面圖繪制中，中線(xiàn)、邊線(xiàn)斷面及風(fēng)偏危險(xiǎn)點(diǎn)從DEM中自動(dòng)提取。由于激光掃描測(cè)量系統(tǒng)所采集的點(diǎn)密度非常大，精度也較高，所含信息豐富，使得中線(xiàn)、邊線(xiàn)斷面可以同時(shí)獲取DEM和DSM 2種數(shù)據(jù)，并且更加貼近真實(shí)地表，更好地服務(wù)于計(jì)算機(jī)的自動(dòng)優(yōu)化排位。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明三維激光雷達(dá)技術(shù)，用于高速公路線(xiàn)路等工程優(yōu)化設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性和代表性，打破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的方式方法，從數(shù)據(jù)獲取及處理、初步設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、終勘定位、三維模擬、運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理等方面建立了一體化的、三維可視化的系統(tǒng)性技術(shù)體系和支撐平臺(tái)。隨著三維激光雷達(dá)技術(shù)與相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步融合，將會(huì)對(duì)高速公路工程的設(shè)計(jì)運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，三維智能數(shù)字高速公路將真正成為可能。

參考文獻(xiàn)

篇9

關(guān)鍵詞：公路定線(xiàn)；3S技術(shù)；CAD

中圖分類(lèi)號(hào)：X734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

0前言

公路定線(xiàn)是公路施工建設(shè)的前期工作，具有工作量大、復(fù)雜多變的特點(diǎn)。目前，在公路定線(xiàn)的作業(yè)中，主要有紙上定線(xiàn)、實(shí)地定線(xiàn)和航測(cè)三種，而定線(xiàn)技術(shù)比較的多樣化，尤其是現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，衍生的GPS系統(tǒng)、遙感技術(shù)，在一定程度上極大地優(yōu)化了定線(xiàn)作業(yè)的質(zhì)量和效率。高速公路的建設(shè)是地方經(jīng)濟(jì)與民生工程的重要部分，其路線(xiàn)定位的有效性，對(duì)于公路發(fā)揮其價(jià)值具有較大的影響。據(jù)此，在公路的前期工作中，要切實(shí)落實(shí)好公路定線(xiàn)的工作環(huán)節(jié)。

1公路定線(xiàn)方法的應(yīng)用分析

公路定線(xiàn)是公路前期建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其要求立足于公路的用途，整合好沿線(xiàn)區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和未來(lái)發(fā)展規(guī)劃，利用好各方的自然條件，以進(jìn)行科學(xué)合理的路線(xiàn)劃定。這樣，可以將建設(shè)成本、運(yùn)行成本和建設(shè)質(zhì)量緊密的聯(lián)系起來(lái)。目前。公路定線(xiàn)法主要有紙上、實(shí)地、航測(cè)三種定線(xiàn)法。其中，紙上定線(xiàn)法主要運(yùn)用于較高技術(shù)要求的公路建設(shè)，或地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的公路定線(xiàn)；實(shí)地定線(xiàn)法主要運(yùn)用于技術(shù)要求較低，或公路地形結(jié)構(gòu)較好的公路建設(shè)之中，在一定程度上與紙上定線(xiàn)的原則一致；而航測(cè)定線(xiàn)法主要借助航攝的圖片和地圖，建立與實(shí)地相吻合的光學(xué)模型，進(jìn)而在建立的模型上進(jìn)行公路定線(xiàn)。

1.1紙上定線(xiàn)方法

紙上定線(xiàn)法的關(guān)鍵在于定導(dǎo)向線(xiàn)，在導(dǎo)向線(xiàn)的確定中，首先需要在地形圖紙（比例尺較大）上，基于路線(xiàn)布局的研究，以及階段性的重要控制點(diǎn)的地形特點(diǎn)和地質(zhì)狀況，來(lái)科學(xué)合理地選擇諸如山坡或側(cè)溝等的有利地形，這樣便于路線(xiàn)方案的擬定，以?xún)?yōu)化公路定線(xiàn)的有效性。

導(dǎo)向線(xiàn)確定后，需要基于直線(xiàn)來(lái)推算出直線(xiàn)交點(diǎn)的坐標(biāo)。在坐標(biāo)的推算中，一旦出現(xiàn)相交直線(xiàn)的位置或方向受限較大，可以采用固定的方法，先固定好相交的前后之間，再用解析法對(duì)前后相交的直線(xiàn)進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而求出相關(guān)的交點(diǎn)坐標(biāo)。

紙上設(shè)計(jì)工作完畢之后，隨之開(kāi)展的便是實(shí)地放線(xiàn)工作。在放線(xiàn)作業(yè)中，要基于紙上設(shè)定好的路線(xiàn)，準(zhǔn)確的鋪設(shè)于地面之上。在實(shí)際的放線(xiàn)施工中，主要基于撥角法、坐標(biāo)法、定交法等。

（1）撥角法：主要基于紙上設(shè)計(jì)圖紙的坐標(biāo)，計(jì)算出相關(guān)路線(xiàn)的方向、轉(zhuǎn)角度、距離等。并基于此數(shù)據(jù)用撥角器直接的度量出交點(diǎn)距。

（2）坐標(biāo)法：首先需要建立統(tǒng)一的坐標(biāo)體系，并在坐標(biāo)中采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。接著基于路線(xiàn)的地理幾何關(guān)系，準(zhǔn)確的計(jì)算出路線(xiàn)中各樁點(diǎn)的具體坐標(biāo)。最后開(kāi)展逐樁坐標(biāo)表的繪制工作，并依此坐標(biāo)進(jìn)行實(shí)地的放線(xiàn)作業(yè)。該實(shí)地放線(xiàn)方法的要點(diǎn)，在于坐標(biāo)的準(zhǔn)確計(jì)算。而且基于定線(xiàn)過(guò)程中其表達(dá)式的不一致，造成了坐標(biāo)計(jì)算方法上的不同。

（3）定交法：該法主要是直線(xiàn)定交法，可運(yùn)用于地形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、路線(xiàn)受限不嚴(yán)格、視野開(kāi)闊的公路建設(shè)之中。并在路線(xiàn)位置的確定上，可直接基于公路區(qū)段的實(shí)物，進(jìn)行明確的目標(biāo)確定。

1.2實(shí)地定線(xiàn)方法

在運(yùn)用實(shí)地底線(xiàn)的作業(yè)中，基于外界因素的不同，其主要采用放坡定線(xiàn)和以點(diǎn)定線(xiàn)的方法。

1.2.1放坡定線(xiàn)

在放坡放線(xiàn)中，主要受縱坡的影響，進(jìn)而以縱坡為放線(xiàn)的主導(dǎo)因素。在實(shí)際的放坡作業(yè)中，主要依據(jù)設(shè)計(jì)的平均坡度，在實(shí)地中對(duì)照出地面的坡度線(xiàn)。往下是其具體的作業(yè)步驟：

（1）立足于坡度線(xiàn)，整合好工程經(jīng)濟(jì)、橫坡因素、路基的穩(wěn)定性等，對(duì)導(dǎo)向線(xiàn)進(jìn)行合理的修正，以確定科學(xué)的中線(xiàn)位置。一般情況下，當(dāng)實(shí)地橫坡小于1:5時(shí)，其中線(xiàn)應(yīng)該在坡度點(diǎn)的上方位置，對(duì)于公路建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定的影響較小；而當(dāng)實(shí)地橫坡大于1:5時(shí)，出現(xiàn)坡度點(diǎn)與中線(xiàn)重合或中線(xiàn)高于坡度點(diǎn)的情形，此時(shí)應(yīng)該以斷面全挖的形式較好。

（2）進(jìn)行多次的插試，循序漸進(jìn)的進(jìn)行修改，以形成三方立體面的合理結(jié)合，進(jìn)行確定科學(xué)合理的線(xiàn)位，此步驟為穿線(xiàn)交點(diǎn)的過(guò)程。

1.2.2以點(diǎn)定線(xiàn)

該定線(xiàn)方法可以避開(kāi)縱坡因素的影響，做到以斷面和平面為主。該方法時(shí)基于公路建設(shè)的整體布局，循序漸進(jìn)的確定控制點(diǎn)距，并整合外界的各方因素，來(lái)有效的確定影響中線(xiàn)位置的其他控制點(diǎn)。往下是其具體的應(yīng)用步驟：

（1）首先需要進(jìn)行控制點(diǎn)加密工作。在實(shí)地的實(shí)物對(duì)照之下，尋找出影響中線(xiàn)位置的相關(guān)點(diǎn)位。

（2）穿線(xiàn)定點(diǎn)是該法的關(guān)鍵，主要基于標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)和線(xiàn)形組合，形成經(jīng)濟(jì)點(diǎn)和控制點(diǎn)的全面覆蓋。并此考慮，延長(zhǎng)直線(xiàn)，找出轉(zhuǎn)角點(diǎn)。

23S技術(shù)在公路定線(xiàn)中的應(yīng)用

2.1GIS系統(tǒng)

GIS是地理信息系統(tǒng)，主要是地形資料的數(shù)據(jù)庫(kù)，其包括坐標(biāo)、橋梁位置、居民區(qū)、礦業(yè)單位、水渠、河流等地面實(shí)物的詳細(xì)數(shù)據(jù)資料。GIS系統(tǒng)的運(yùn)用可以較方便的確定出最好的路線(xiàn)方案，并在最佳方案的設(shè)定同時(shí)，讀取諸如最短路程、交通量、沿區(qū)居民分布和數(shù)量、區(qū)域經(jīng)濟(jì)等信息。目前的公路定線(xiàn)作業(yè)中，GIS系統(tǒng)是公路規(guī)劃的重要工具，在前期工作中具有較大作用。

2.2GPS系統(tǒng)

GPS系統(tǒng)即為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全天候、全球性的實(shí)時(shí)精密三維導(dǎo)航與定位功能，并且在作業(yè)中具有較好的抗干擾能力。對(duì)于GPS系統(tǒng)的定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了觀(guān)測(cè)點(diǎn)的精準(zhǔn)定位、三維坐標(biāo)的形成等，且操作簡(jiǎn)便及處于全天候的作業(yè)狀態(tài)。GPS系統(tǒng)在運(yùn)用于公路定線(xiàn)作業(yè)中，主要起到如下的作用：

2.2.1較大比例尺地形圖的繪制

基于GPS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了信息采集速度快、操作流程簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。在操作中，只需要將坐標(biāo)信息輸入，就可實(shí)現(xiàn)快速的地形測(cè)繪，在一定程度上降低了地形測(cè)繪的難度。

2.2.2實(shí)現(xiàn)公路中線(xiàn)的放樣

在中樁的坐標(biāo)點(diǎn)出輸入相關(guān)的信息至GPS系統(tǒng)之中，系統(tǒng)就可以自動(dòng)生成放樣點(diǎn)的具體坐標(biāo)，并做到坐標(biāo)測(cè)量的獨(dú)立完成。這樣一來(lái)，就可以大大提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，確保了各中線(xiàn)放樣點(diǎn)精度的一致性。

2.2.3定線(xiàn)參數(shù)的計(jì)算

在GPS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)信息庫(kù)之下，實(shí)現(xiàn)了公路橫面和縱斷面的放樣計(jì)算，以及公路路段的土方量計(jì)算，進(jìn)而有效的減小了人工作業(yè)的難度和誤差。

2.3遙感技術(shù)

該技術(shù)主要基于衛(wèi)星照片上的地形信息，來(lái)進(jìn)行觀(guān)察、判斷，以及利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，諸如實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的識(shí)別，來(lái)獲取路段區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文地理、建設(shè)規(guī)模等信息。遙感技術(shù)作為一項(xiàng)先進(jìn)的定位技術(shù)，可以幫助定線(xiàn)作業(yè)人員對(duì)于路段區(qū)域的地形、河流、居民分布、交通網(wǎng)等的準(zhǔn)確的讀取，進(jìn)而有效地了解相關(guān)的公路定線(xiàn)的影響因素。同時(shí)，在遙感技信息的作用下，實(shí)現(xiàn)了路線(xiàn)方案的最優(yōu)化，尤其是基于詳細(xì)而具體的水文地理信息，極大的提高了定線(xiàn)作業(yè)的有效性和工作效率。

3結(jié)語(yǔ)

隨著公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不斷推進(jìn)，關(guān)于高質(zhì)量的公路建設(shè)已成為其有效價(jià)值的關(guān)鍵。公路定線(xiàn)工作是公路高質(zhì)量、高經(jīng)濟(jì)性完成的關(guān)鍵。在定線(xiàn)方法中，主要有紙上、實(shí)地等方法，而隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，3S技術(shù)已成為公路定線(xiàn)技術(shù)的關(guān)鍵，尤其是遙感技術(shù)具有較高的實(shí)效性，是高質(zhì)量、高經(jīng)濟(jì)公路建設(shè)的重要技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

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篇10

【關(guān)鍵詞】隧道工程 施工風(fēng)險(xiǎn) 施工管理

中圖分類(lèi)號(hào)： U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，地域連接更加緊密，人們出行、貨物運(yùn)輸?shù)戎饕揽克耐ò诉_(dá)的陸路交通線(xiàn)。近年來(lái)，隨著高速鐵路和高速公路的空前發(fā)展，為縮短距離穿越地貌，修建了眾多隧道工程。隧道工程與其他工程相比，具有其隱蔽性、施工復(fù)雜性、地層條件和周?chē)h(huán)境的不確定性的突出特點(diǎn)，從而加大了施工技術(shù)的難度，增加了施工風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工管理提出了更高要求。

2隧道施工的主要風(fēng)險(xiǎn)

（一）地質(zhì)條件的復(fù)雜性：

隧道地質(zhì)工作貫穿于整個(gè)隧道的設(shè)計(jì)、施工全過(guò)程。勘測(cè)設(shè)計(jì)期間的地質(zhì)工作，主要通過(guò)地面測(cè)繪、物探、少量的槽探和鉆孔，查清工程區(qū)的地質(zhì)背景、地質(zhì)構(gòu)造和主要的水文地質(zhì)條件，為隧道設(shè)計(jì)選線(xiàn)作參考。長(zhǎng)大隧道往往是每條陸路交通線(xiàn)路的施工控制工程，應(yīng)盡量避開(kāi)大斷層、大滑坡、大溶洞、松軟地層等不良工程地質(zhì)體。但勘測(cè)設(shè)計(jì)期間的地質(zhì)工作，僅出于搜集資料為隧道設(shè)計(jì)選線(xiàn)作參考的技術(shù)手段限制，加上地質(zhì)條件的復(fù)雜性，所取得的資料不能完全滿(mǎn)足施工要求。

由地表工作為主的地質(zhì)推斷，制約了隧道地質(zhì)條件的勘測(cè)，其勘測(cè)得出的地質(zhì)情況與隧道施工中實(shí)際遇到的地質(zhì)條件相差很遠(yuǎn)，漏掉的一些不良地質(zhì)體給施工帶來(lái)許多意想不到的困難。但是花巨額投資挖眾多的探洞，鉆數(shù)千米鉆孔，想全面弄清細(xì)微的地質(zhì)條件是得不償失的，也是不可能的，因此勘測(cè)設(shè)計(jì)期間工程地質(zhì)工作的重點(diǎn)只是查清大的地質(zhì)構(gòu)造和工程區(qū)的工程地質(zhì)條件。

在隧道施工中，不但要了解宏觀(guān)的地質(zhì)構(gòu)造，還要了解巖體的結(jié)構(gòu)，不但要了解全隧道的地質(zhì)條件，還要知道其出現(xiàn)的位置及穩(wěn)定程度，以便確定每一段的圍巖類(lèi)別和開(kāi)挖斷面、開(kāi)挖方法、支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)、爆破進(jìn)尺和裝藥量等。

隧道工程所在區(qū)域的水文地質(zhì)條件，是經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)地質(zhì)年代形成的，經(jīng)歷了各種各樣的自然和人為因素作用，其介質(zhì)特性表現(xiàn)出很大的隨機(jī)變異性。同時(shí)，地層中還存在大量水的活動(dòng)與作用，如地表徑流、地下潛水和承壓水等。由于地質(zhì)勘察、現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)試驗(yàn)等設(shè)備條件的限制，人們只能通過(guò)個(gè)別測(cè)試點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和若干試樣的室內(nèi)試驗(yàn)，對(duì)巖土性和水文參數(shù)作近似的量測(cè)估計(jì)。大量的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，巖土體的水文地質(zhì)參數(shù)是十分離散、不確定的，具有很高的空間變異性，這些復(fù)雜因素的存在，給隧道及地下工程的建設(shè)帶來(lái)了巨大的、本質(zhì)上的風(fēng)險(xiǎn)，如地震、滑坡、洪水、瓦斯、雷擊、嚴(yán)寒、高溫、雨季等，以及開(kāi)挖造成的圍巖擾動(dòng)，巖體內(nèi)有毒、有害氣體的釋放，影響地下水流，引起噪音、廢氣、廢渣污染等。可見(jiàn)復(fù)雜的地質(zhì)條件是隧道施工的主要風(fēng)險(xiǎn)之一。

（二）施工方案的復(fù)雜性：

隧道工程施工中，施工方案、施工隊(duì)伍、機(jī)械設(shè)備、施工操作技術(shù)水平等對(duì)工程的施工風(fēng)險(xiǎn)都有著直接影響。由于工程施工技術(shù)方案與工藝流程復(fù)雜，且不同的工法適用于不同的施工條件，假如不經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的研究和分析，貿(mào)然采取某種方案、技術(shù)和設(shè)備，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生施工風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，整個(gè)隧道工程的建設(shè)周期長(zhǎng)、施工環(huán)境條件差、施工作業(yè)人員培訓(xùn)不夠到位等不利因素，都將對(duì)施工單位人員產(chǎn)生不良影響，容易導(dǎo)致出現(xiàn)各種意外風(fēng)險(xiǎn)事故。

施工過(guò)程中，地質(zhì)資料的不確定性、工作面塌方、密封漏損、巖爆、瓦斯爆炸、有毒有害氣體釋放、巖溶、突泥、涌水、洞口滑坡、洞外危崖落石、危石、施工用電事故、施工機(jī)械設(shè)備事故、通訊不暢以及安全措施不力等原因，帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)隱患也很大。可見(jiàn)施工方案的復(fù)雜性也是隧道施工的主要風(fēng)險(xiǎn)之一。

（三）周邊環(huán)境的復(fù)雜性：

隧道工程的周邊環(huán)境一般都比較復(fù)雜，無(wú)法避免從地表下穿越既有的公路、鐵路、水庫(kù)、廠(chǎng)礦、河流、海洋等復(fù)雜環(huán)境，尤其是在城市繁華地帶，臨近建筑物的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、基礎(chǔ)類(lèi)型，周邊道路、地下管網(wǎng)的類(lèi)別等，更是復(fù)雜多樣，其隧道施工的周邊環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)可想而知。

在隧道工程的施工過(guò)程中，如不提前進(jìn)行詳細(xì)周密的調(diào)查研究，無(wú)論采用何種工法或工藝，都很難避免隧道施工對(duì)周邊環(huán)境、周邊環(huán)境對(duì)隧道施工，雙向造成的直接影響或一定程度的破壞。可見(jiàn)周邊環(huán)境的復(fù)雜性同樣是隧道施工的主要風(fēng)險(xiǎn)之一。

加強(qiáng)隧道施工管理

影響隧道施工風(fēng)險(xiǎn)的因素雖然很多，但客觀(guān)的因素是隧道所處的地質(zhì)條件和自然環(huán)境，而主觀(guān)的因素就是人們對(duì)地質(zhì)條件的認(rèn)識(shí)能力和改造環(huán)境的能力。根據(jù)施工的具體條件和實(shí)際情況，通過(guò)實(shí)施動(dòng)態(tài)管理、信息化施工，是進(jìn)行隧道工程施工風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的重要手段。

對(duì)隧道工程的施工風(fēng)險(xiǎn)管理應(yīng)該從以下幾個(gè)方面著手：

（一）加強(qiáng)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)與監(jiān)控量測(cè)

（1）隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

超前地質(zhì)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)是隧道動(dòng)態(tài)管理、信息化施工的重要組成部分，施工階段應(yīng)將超前地質(zhì)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)納入正常的施工工序中，根據(jù)地質(zhì)、水文變化及時(shí)調(diào)整施工方法和采取相應(yīng)的技術(shù)措施。

超前地質(zhì)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)應(yīng)參考工程物理勘探規(guī)程及國(guó)家?guī)r土工程勘察規(guī)范等有關(guān)規(guī)定。在地質(zhì)復(fù)雜的長(zhǎng)大隧道施工中，在對(duì)區(qū)域性地質(zhì)資料進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，采用綜合地質(zhì)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)手段。

隧道施工期間超前地質(zhì)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)應(yīng)至少包括以下內(nèi)容：

①斷層及斷層影響帶的位置、規(guī)模及其性質(zhì)；

②軟弱夾層的位置、規(guī)模及其性質(zhì)；

③巖溶的位置、規(guī)模及其性質(zhì)；

④不同巖性、圍巖級(jí)別變化界面的位置；

⑤工程地質(zhì)災(zāi)害可能發(fā)生的位置與規(guī)模；

⑥含水構(gòu)造的位置、規(guī)模及其性質(zhì)。

目前在隧道施工期間采用的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法，常用的可分為常規(guī)地質(zhì)法、物理勘探法和鉆探法等，具體有以下幾種：

①超前導(dǎo)坑：在綜合地質(zhì)超前預(yù)報(bào)中的各種方法中，超前導(dǎo)坑法成本太高、在構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)準(zhǔn)確度不高；

②正洞地質(zhì)素描：正洞地質(zhì)素描法對(duì)與隧道夾角較大而又向前傾的結(jié)構(gòu)面容易產(chǎn)生漏報(bào)；

③水平超前探孔：水平超前探孔法在復(fù)雜地質(zhì)條件下預(yù)報(bào)效果較差、很難預(yù)測(cè)到正洞掌子面前方的小斷層和貫穿性大節(jié)理、鉆孔與鉆孔之間的地質(zhì)情況反映不出來(lái)；

④紅外探水：紅外探測(cè)法這種方法只能確定有無(wú)水，至于水量大小、水體寬度、具體的位置沒(méi)有定量的解釋?zhuān)?/p>

⑤電磁波法：電磁波法干擾因素較多，往往造成假的異常，形成誤判。

因此施工時(shí)應(yīng)該根據(jù)具體的地質(zhì)條件，選取合適的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。

（2）隧道監(jiān)控量測(cè)

隧道施工的監(jiān)控量測(cè)工作必須緊跟開(kāi)挖、支護(hù)作業(yè)，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行布點(diǎn)和監(jiān)測(cè)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整量測(cè)的項(xiàng)目和內(nèi)容。量測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)分析處理，并與工程類(lèi)比法相結(jié)合，及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)或施工決策。

隧道施工的監(jiān)控量測(cè)應(yīng)作為施工組織設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，為隧道施工及時(shí)提供以下信息：

①?lài)鷰r穩(wěn)定性和支護(hù)、二次襯砌可靠性的信息；

②二次襯砌合理的施工時(shí)間；

③為施工中調(diào)整圍巖級(jí)別，修改支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和變更施工方法提供依據(jù)。

開(kāi)工前應(yīng)根據(jù)隧道的規(guī)模、地形、地質(zhì)條件、支護(hù)類(lèi)型和參數(shù)、施工方法等，進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)應(yīng)包括量測(cè)項(xiàng)目、量測(cè)儀器、測(cè)點(diǎn)布置、量測(cè)頻率、數(shù)據(jù)處理及量測(cè)人員組織等。

隧道監(jiān)控量測(cè)的項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、規(guī)模大小和設(shè)計(jì)要求綜合選定。量測(cè)項(xiàng)目可分為必測(cè)項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)目?jī)纱箢?lèi)：必測(cè)項(xiàng)目在采用噴錨構(gòu)筑法施工時(shí)必須進(jìn)行；選測(cè)項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模、地質(zhì)條件、隧道埋深、開(kāi)挖方法及其它特殊要求，有選擇地進(jìn)行。

（二）選擇科學(xué)、合理的施工方法

隨著目前隧道施工技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步，新的施工方法層出不窮，針對(duì)特定的隧道工程，如何選擇科學(xué)合理的施工方法，也是施工單位綜合能力的具體體現(xiàn)。大量的事實(shí)證明，采取科學(xué)、合理的施工方法，不但能夠化解因地質(zhì)條件變化和對(duì)地質(zhì)認(rèn)識(shí)能力不足所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，而且還能夠鍛煉隊(duì)伍，提高企業(yè)的管理水平，增強(qiáng)企業(yè)抵抗風(fēng)險(xiǎn)的能力。

目前常用的施工方法應(yīng)注意的問(wèn)題有：

（1）噴錨暗挖法：其設(shè)計(jì)理念源于新奧法——錨噴臨時(shí)支護(hù)+現(xiàn)澆鋼筋混凝土殼體永久支護(hù)，充分利用圍巖自穩(wěn)能力，遵循“超預(yù)報(bào)、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)、早成環(huán)”的原則。噴錨暗挖法施工自始至終處于暗挖土體與隧道結(jié)構(gòu)施筑與置換的動(dòng)態(tài)過(guò)程，隧道圍巖始終處于穩(wěn)定與失穩(wěn)兩種態(tài)勢(shì)的交變過(guò)程之中。為確保施工過(guò)程中隧道圍巖穩(wěn)定，必須采用監(jiān)控測(cè)量的方法，對(duì)圍巖、支護(hù)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)反饋信息，指導(dǎo)安全施工；

（2）明挖法：是從地表面向下開(kāi)挖，在預(yù)定位置修筑隧道的方法。一般采用在洞口修路塹有困難地段和特別淺埋地段。明挖法施工隧道的工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、受力明確，操作方便，但需做好地下管線(xiàn)拆遷或加固穩(wěn)定、地面交通疏導(dǎo)、環(huán)境保護(hù)以及基坑安全穩(wěn)定等工作；

（3）蓋挖逆筑法：適宜于軟弱土質(zhì)地層，地下水穩(wěn)定在基底高程0.5m以下的地層條件，否則還需要配以降水措施。蓋挖逆筑法施工，一般分兩個(gè)階段:地面施工階段——圍護(hù)墻、中間柱、頂板施工；洞內(nèi)施工階段——土方開(kāi)挖、結(jié)構(gòu)、裝修和設(shè)備安裝。土方和器材出人全靠豎井運(yùn)輸。在地面施工階段，施工對(duì)地面交通、市民生活以及地下管道等有干擾，應(yīng)該快速而細(xì)致地完成。頂板、圍護(hù)墻、柱是施工期間以及運(yùn)營(yíng)期間的主體結(jié)構(gòu)的一部分；施工中完成的樓板是施工階段幫助側(cè)墻維持穩(wěn)定和運(yùn)營(yíng)期間整體結(jié)構(gòu)的組成部分，當(dāng)側(cè)墻穩(wěn)定有需要時(shí)，樓板上方和下方需加臨時(shí)水平撐；底板是完成整個(gè)主結(jié)構(gòu)的最后部分，是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)閉合的重要環(huán)節(jié)，對(duì)保證隧道蓋挖逆筑施工安全、穩(wěn)定有重要意義；

（4）盾構(gòu)法：各種盾構(gòu)機(jī)均有一定適用范圍，應(yīng)根據(jù)隧道外徑、埋深、地質(zhì)、地下管線(xiàn)與構(gòu)筑物、地面環(huán)境、開(kāi)挖面穩(wěn)定和地表隆沉控制值等控制要求，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后進(jìn)行設(shè)備選型，使施工質(zhì)量高、造價(jià)低、又安全。排土速度與掘進(jìn)速度要有機(jī)協(xié)調(diào)，以保持開(kāi)挖面土體有一定土壓，維持土體穩(wěn)定，達(dá)到控制圍巖和地表穩(wěn)定的目的；

（5）掘進(jìn)機(jī)施工法（TBM）：是一種利用回轉(zhuǎn)刀具開(kāi)挖（同時(shí)破碎和掘進(jìn)）隧道的方法。其優(yōu)點(diǎn)是：開(kāi)挖作業(yè)連續(xù)進(jìn)行、施工速度快、對(duì)圍巖擾動(dòng)小、振動(dòng)噪音小、作業(yè)人員少、安全程度較高。但其只適用于長(zhǎng)大隧道和非軟弱圍巖隧道，施工過(guò)程中必須加強(qiáng)掘進(jìn)機(jī)的機(jī)械性能維修與保養(yǎng)，提高操作人員業(yè)務(wù)技術(shù)水平和工作責(zé)任心，對(duì)保證掘進(jìn)機(jī)施工隧道的安全、質(zhì)量意義重大；

（6）沉管施工法：就是利用耙吸船預(yù)先在水底疏浚、挖好溝槽，在陸地上設(shè)置干塢塢坑進(jìn)行適當(dāng)長(zhǎng)度沉管管節(jié)預(yù)制，塢坑外設(shè)置系泊區(qū)，沉管預(yù)制完成后塢坑內(nèi)放水，管節(jié)輕舾裝后利用拖輪浮運(yùn)到沉放現(xiàn)場(chǎng)，按一定順序?qū)⒐芄?jié)沉放于溝槽中，管節(jié)沉放對(duì)接完成后回填覆蓋而成為隧道的施工方法。這是修建水底隧道通常采用的方法。該施工方法應(yīng)特別注意管節(jié)預(yù)制、運(yùn)輸、安裝以及水面水下作業(yè)施工方案的科學(xué)適用性，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的施工管控工作，確保沉管施工隧道的安全。

在隧道的施工全過(guò)程中，還應(yīng)對(duì)不良地質(zhì)條件下施工、有毒有害氣體處理、出碴方法、供電供水方法、通風(fēng)防塵方法等諸多方面，進(jìn)行詳細(xì)的研究分析，制定科學(xué)合理的方案，并嚴(yán)格按照相應(yīng)方案實(shí)施，盡量減少或避免施工風(fēng)險(xiǎn)隱患。同時(shí)，還應(yīng)對(duì)隧道施工遇到的復(fù)雜周邊環(huán)境，提前進(jìn)行詳細(xì)周密的調(diào)查了解，摸清具體的實(shí)際情況，并根據(jù)掌握的這些資料，通過(guò)科學(xué)的研究分析，制定詳細(xì)適用的施工方案，并按照相應(yīng)方案嚴(yán)格實(shí)施，那么隧道施工與周邊環(huán)境之間的雙向影響將降到最低程度，其復(fù)雜的周邊環(huán)境對(duì)隧道施工造成的風(fēng)險(xiǎn)將大大減小或消失。

（三）培養(yǎng)一支懂管理、精技術(shù)、高素質(zhì)的人才隊(duì)伍

通過(guò)對(duì)隧道工程的施工實(shí)踐，一大批從事隧道工程施工的工程技術(shù)人員脫穎而出，同時(shí)隧道施工作業(yè)隊(duì)伍也得到鍛煉，并在實(shí)踐中積累下了豐富的施工經(jīng)驗(yàn)。現(xiàn)場(chǎng)施工單位的工程技術(shù)人員，在發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件與設(shè)計(jì)有出入時(shí)，應(yīng)及時(shí)與勘測(cè)、設(shè)計(jì)單位溝通，通過(guò)處理、反饋，及時(shí)修正設(shè)計(jì)，合理地控制施工全過(guò)程。同時(shí)，隧道施工作業(yè)工人必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)、規(guī)范、施工方案和技術(shù)交底的要求，進(jìn)行隧道施工作業(yè)，嚴(yán)格杜絕違規(guī)操作、野蠻施工、偷工減料等情況的發(fā)生，將影響隧道施工風(fēng)險(xiǎn)的主觀(guān)因素降低或避免。

結(jié)語(yǔ)

結(jié)合目前國(guó)內(nèi)隧道工程的發(fā)展現(xiàn)狀，可見(jiàn)隧道工程在施工過(guò)程中雖然存在很多安全隱患，但是只要從事技術(shù)管理和研究的工程技術(shù)人員提高隧道的設(shè)計(jì)、施工技術(shù)及工程管理水平，增強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，同時(shí)提高隧道施工作業(yè)人員的從業(yè)素質(zhì)，那么隧道的施工風(fēng)險(xiǎn)還是完全有條件可以避免的！

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