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提高教学质量。
关键词:教学方法;道路勘测设计;课程设计
中图分类号:G6424 文献标志码:A 文章编号:
1005-2909(2012)03-0066-05
一、教学现状
道路勘测设计是土木工程专业道路与桥梁工程方向的专业必选课程,阐述道路几何线形设计的相关理论和方法。该课程主要介绍公路与城市道路路线设计的基本理论与实用方法,包括汽车行驶特性、道路平面、纵断面、横断面设计,选线与定线方法,道路平面与立体交叉设计,道路计算机辅助设计等。
道路作为三维带状空间结构物,其勘测设计工作是基础。道路设计是从几何和结构两方面研究,道路勘测设计课程主要讲述道路几何设计,结合现行技术标准和设计规范,将道路几何设计及其相关的调查勘测结合起来,是一门综合性课程。
现在国内高校道路勘测设计课程一般主要包括课堂教学、室内课程设计和野外实习3个方面。“大土木”专业下,该课程课时数稍有减少。目前华南理工大学课时压缩为56学时,一周课程设计和一周野外实习,该课程理论知识点多,内容杂。
(一)教学目标虽然明确,但效果一般
一般教学计划都制定了明确的教学目标。学生通过道路勘测设计课程的学习,能系统地掌握道路几何线形的设计理论和方法,熟悉相关设计规范和路线勘测设计过程,合理运用技术标准,从而具备一定的道路工程设计和实践能力。学生通过课程设计和野外实习的实践环节,加深对基本原理和设计方法的理解,了解各个设计参数选用的合理依据,并能利用所学的理论知识解决工程实际问题。但多年的教学实践表明,即使学习氛围浓厚、班风良好的班级,有时教学效果仍不佳。
(二)学生主观上不够重视
因为道路勘测设计是道桥方向的专业课程,开设时间比较早,一般在第五学期
开设。由于学生对整个专业认识还不是很清楚,而该课程涉及相关规范条文很多,
不像数学或力学具有理论性、系统性和逻辑性很强的理论和计算,使学生误以为该课程偏重概念,从而态度上不够重视。学生缺乏工程实践和工程认识,对专业课程的理解和把握难度增加[1];由于设计细节多、内容杂,学生在课堂学习中有些无所适从,不清楚实际工作的情况和要求,缺乏学习主动性。
(三)教学方法陈旧
课程教学过程中,以往教学往往是以教师口头讲授为主, 结合板书绘图和演示计算过程,如果平铺直叙、按部就班地照本宣科, 学生就会感到杂乱无章, 摸不着头脑;而道路勘测设计课程实践性较强, 在缺乏大量工程实例和有效直观的演示手段时, 学生对该课程内容很难有深刻的认识和理解, 在实践性教学环节中就无从下手;另外规范条款繁多, 如果不能以有声有色的实例来解释说明, 则不能在学生头脑中留下深刻的印象[1]。目前高校虽然大多采用多媒体教学,但课件设计不能很好地从学生角度出发,缺少互动性,学生很难消化吸收。
实践教学环节薄弱[2],课程设计和野外实习时间短,每位学生锻炼的机会少,对土木工程师的责任感没有深刻认识。野外实习若不是生产实习,学生积极性不高。另外,部分学校受条件限制,没有道路勘测实习基地。
杨永红,等 中美土木工程专业道路勘测设计课程教学对比研究
(四)没有与其他专业课程很好地结合
学生应对整个公路工程基本建设程序有一个清晰的了解。道路勘测设计课程应该在以测量学、道路工程制图、工程力学、工程地质及水文地质为基础的专业课程开设后再设置。同时该课程还应与后续课程,如路基路面工程、桥梁工程、公路施工组织设计和工程概(预)算、现代测设技术等专业课程紧密相连。目前一般高校在课程设置时,相关知识结构没能很好地前后结合起来。该课程虽是重点讲述道路几何设计,但在设计选线和定线过程中需要考虑地形、地质等外界环境因素的影响。
二、中美大学课程教学成绩评分要求比较
笔者在美国某著名大学进行了一年的学习研究,期间以学生的身份旁听了一些课程,对国外的教学方法有了较深的理解。1991年,美国政府颁布了《关于发展高等教育和提高专门人才质量方案》,该方案认为:“加强专门人才在生产和科技部门独立工作的能力,是当前高等教育向现代化方向发展的基本方针。”为此,“要求在课程改革上,打破原有的课程界限及框架,实行跨学科的综合研究,创设新型的综合课程”。
笔者旁听的一门课程,主讲教师不仅对道路勘测设计课程有着丰富的教学经验,还讲述了道路交通参数,以及交通流、交通安全方面的知识。这在中国高校中是道路与交通工程两个不同专业的内容。
比较美国某著名大学与国内某重点大学的建筑测量基础课程和路线几何设计课程,评定学生成绩的评分项目各自所占比重如表1、图1、表2和图2所示。
可以看出,对路线几何设计课程,美国某大学完成作业和平时小测验占40%,并且考试在整个学期教学中有3次,占60%;对建筑测量基础课程,不考虑测绘绘图项目所占比重后,作业和平时小测验占
由此可见,美国大学教师重视平时教学管理,对学生学习要求严格,平时小测验和考试次数比中国大学多,有的课程多则每节课都有小测验,这样有力督促了学生学习,努力获得学分。另外,图3为笔者旁听的建筑测量基础课程试验的笔试和操作考试。
摘要:结合山区二级公路S242线的设计,对山区低等级道路的超高渐变段长度的设计进行了总结,得出山区低等级道路超高渐变段长度确定的常用设计方法。
关键词: 山区;低等级道路; 超高渐变段;长度
Abstract:Combined with a mountainous area two stage highway S242line design, low grade road on the mountain high gradient length design are summarized, and put out the commonly used design methods of the low-grade mountain road super elevation transition section length.
Key words: mountain;low grade road;high gradient section;length
1、公路S242线项目概况:
拟建公路S242线[1]自S316线K130+600处引出,向北穿过巩留县牧民定居安置区后跨越伊犁河、与G218线十字交叉交后进入阿布热勒山区,路线沿阿布热勒山脉向北行进约18公里,以1205米隧道穿越垭口后向北沿群吉萨依沟行进至尼勒克县克令乡,与X776线平交后,路线向北跨越喀什河与S315线K178+000相接,路线长度54.07公里。
2、超高渐变段长度的确定方法
2.1、由于车辆要在缓和曲线上完成不同曲率的过渡行驶,所以要求缓和曲线有足够的长度,以使驾驶员能从容地操纵方向盘。这样乘客感觉舒适,道路线形美观流畅,圆曲线上的超高过渡也能在缓和曲线内比较合理的完成,所以要计算缓和曲线的最小长度。具体计算可以从以下四个方面进行考虑。
2.1.1、从控制离心加速度变化率考虑
汽车由直线逐渐过渡到圆曲线,其离心加速度由直线上的零增加到进入圆曲线时的最大值,从乘客感觉出发,这种离心加速度的变化率应控制在一定范围之内。
离心加速度变化率为[2]
在公路设计中,一般取P≤0.6(m/s3),代入上式,缓和曲线的最小长度为: (m)
2.1.2按驾驶员操作反应时间计算
(m)
一般要求操作反应时间t不小于3s,则:
(m)
2.1.3按行车道外侧超高渐变率[3]
式中:B---道路超高横断面旋转轴至行车道路缘带外侧边缘的宽度(m);
--超高横坡度与路拱坡度的代数差;
P---超高渐变率;(见公路路线设计规范表7.5.4)
2.1.4根据视觉条件和实践研究可知,当时可使线形舒顺协调。
2.1.5根据根据公路线路设计规范[4] JTG D20----2006 第29页,表7.4.3
回旋线最小长度,
综合考虑以上五条,可以确定缓和曲线的最小适宜长度。
2.2、对于设有缓和曲线的曲线,根据公路线路设计规范 JTG D20----2006 第31页7.5.6条,超高过度段应在回旋线全长范围内进行。故在定线的时候,即使回旋线满足长度满足线形要求,也应尽量使回旋线长度等于或者略大于超高过度段长度。为了线形美观使回旋线过长时,若在回旋线全长范围内进行超高过渡,会使超高渐变率过小而不利于排水,而不满足排水要求的超高渐变率不得小于0.3%,即1/330.
式中:B---道路超高横断面旋转轴至行车道路缘带外侧边缘的宽度(m);
--超高横坡度与路拱坡度的代数差;
=1/330
根据上式可以计算出超高渐变段的最大适宜长度。
3、本项目实际计算案例
在本项目山岭重丘二级公路S242线设计中综合考虑以上各种因素,进行了超高渐变段的逐个设计。如:交点32,JD桩号为K29+713.08,该段设计速度为60Km/h,该曲线半径R=300,本段按双向两车道设计,行车道宽度为2×3.50,硬路肩宽度为2×0.75,土路肩宽度为2×0.75。本段路拱横坡为1.5%,本段最大超高值采用4%。在设计中,分别进行计算考虑
(1)从控制离心加速度变化率考虑
(2)按驾驶员操作反应时间计算
(3)按行车道外侧超高渐变率
(4)根据视觉条件和实践研究可知,当时可使线形舒顺协调。
(5)查公路线路设计规范 JTG D20----2006 第29页,表7.4.3
可得
(6)满足排水要求的超高渐变率不得小于0.3%,得
综合以上计算结果,缓和曲线渐变段适宜长度为50~77.14米,结合现场实际情况,及地形条件,综合考虑平面、纵断面、横断面等各项指标,本项目中该曲线超高渐变长度采用70m。
4、结论
4.1超高渐变段的设计不是孤立的,设计人员在设计的过程中需与平面,纵断面,横断面及现场实际地形、地质条件综合考虑,得出最优渐变段长度。
4.2上述超高渐变段长度的计算方法,可以延伸至各低等级道路超高渐变段长度的通用计算方法,随着现代设计人员计算机的普及化,软件的运用,此计算方法,可以编成各种电算软件,方便批量快速计算,提高工作效率。
参考文献
[1]S242线巩留至尼勒克公路工程可行性研究报告,S242线巩留至尼勒克公路工程初步设计,S242线巩留至尼勒克公路工程施工图设计。
[2]尤晓,王冬根。现代道路勘测设计[M]。北京清华大学出版社,北京交通大学出版社,2009
[3] 北京市政设计研究院。CJJ37-90 城市道设计规范[S]。北京中国建筑工业出版社,1991
关键词:公路工程;试验检测
在公路建设过程中进行试验检测工作,有着十分重要的意义,主要表现在如下几个方面:第一,通过实验检测能充分地利用当地原材料,迅速推广应用新材料、新技术和新工艺。第二,能用定量的方法科学地评定各种材料和构件的质量,合理地控制并科学地评定工程质量,并未科学养护决策提供客观依据。以上可以看到,工程实验检测对于提高工程质量、加快工程进度、降低工程造价、提高养护水平、推进公路工程施工技术进步,起着重要的作用。公路工程试验检测技术是一门正在发展的新兴学科,它融试验检测基本理论和测试操作技能以及公路工程相关学科基础知识于一体,是工程设计参数、施工质量控制、竣工验收评定、养护管理决策的重要依据。
1 我国公路工程实验检测工作的主要组成机构
在我国从事公路工程实验工作的主要组成机构有:专业试验检测机构,这一部分多为早期由政府部门组建或者较大规模建设项目实施期间由政府行为构建的试验检测机构;大专院校设立的试验检测机构,为了适应市场需求和自身发展的需要,一些大专院校纷纷成立检测机构,这一类检测机构人员理论水平较高,但是其结构单一,一般比较缺少具有施工经验的业务人员;公路工程勘察设计部门成立的试验检测机构,其从业人员基本上都是公路工程勘测设计从业人员,从结构上讲也显得有些单一,但是从业务素质上讲,设计从业人员有较为丰富的勘测、设计经历,而且有较多的接触施工实践的机会;科研机构成立的实验检测部门,主要从业人员从事公路工程科研工作,经常接触或者参与施工实践,并且着重研究和解决公路工程设计、施工和养护中的重要技术难题,这类检测机构的总体素质较高;公路养护部门和施工企业组建的试验检测机构。这些从事实验检测工作的机构各有优势,在工程实践中又能发挥各自的优势,为公路工程试验检测工作作出了贡献。
2 公路工程实验检测工作的主要依据
公路工程实验检测工作的主要依据是设计文件、技术标准及实验检测规程,特殊情况下可由用户提供检测要求,若现行标准缺少结果判断方法或结果判断方法不明确,用户应提供明确的结果判断方法。与公路工程实验检测相关的试验检测规程主要有:《公路土工实验规程》、《公路工程沥青及沥青混合料实验规程》、《公路工程水泥沪宁图实验规程》、《公路工程石料实验规程》、《公路工程金属材料实验规程》、《公路工程水质分析操作规程》、《公路工程无机结合料稳定材料实验规程》、《公路工程集料实验规程》、《公路路基路面现场测试规程》、《公路土工合成材料实验规程》、《公路工程技术标准》、《公路工程质量检验评定标准》、《公路工程施工技术规范》及《公路工程设计规范》等。在进行公路工程实验检测工作过程中,必须严格按照这些规范标准进行。
3 公路工程试验检测工作的主要内容
公路工程试验检测工作的主要内容包括如下内容:土,主要检测土的含水量、液限、塑限、塑性指数、有机质含量及硫酸盐的含量等;水泥,主要检测水泥的安定性、抗压强度、抗折强度和凝结时间等;石灰,主要检测石灰的松方容量、有效钙镁含量、未消解残渣含量及细度等;粉煤灰,主要检测烧失量和比表面积等;砂石,主要检测含水量、压碎值、颗粒分析级配、含泥量、针片状含量及比重等;沥青,需要检测粘结力、针入度及延度软化点等;水,PH值硬度、硫酸盐含量和盐酸盐含量等;土路基的最大干密度和最佳含水量等;石灰稳定土的最大干密度、最佳含水量、无侧限抗压强度等;水泥稳定碎石的最大干密度、最佳含水量、矿料级配、稳定剂剂量及无侧限抗压强度;沥青混凝土的矿料级配、油石比、密度、饱和度、稳定度和流值等;水泥混凝土的配合比、水灰比、坍落度、抗压强度及抗折强度等。只有当以上这些数据都经过试验检测合格并经过技术负责人审核后,才能运用到实际工程中。公路工程试验检测工作使用的主要仪器:压力试验机,其由主体部分、油泵及分路阀、测力计等三部分组成,主要用于测定石料、水泥及水泥混凝土等材料的抗压强度;油压万能材料试验机,其由主体部分和测力计部分组成,用于钢材及其它金属材料的拉伸、压缩、弯曲及剪切试验,也可以做水泥混凝土的抗折强度试验。
在公路工程试验检测过程中收集到的数据,应进行必要的处理,这样才能真正的为工程建设服务。公路工程试验检测数据的处理主要分为如下几个过程:第一,将收集到的试验数据加以整理和归纳,用列表和作图的方法,把这些数据的主要特征点表现出来,实际所收集到的资料大都为一个或者几个样本的资料,很少是总体的资料。第二,将整理、归纳后所得到的数字资料加以分析,找出这些数字资料所遵循的规律。第三,通常收集来加以整理和分析的统计资料,绝大多数是一个或者几个样本的资料,当我们分析这些资料并发现他们所遵循的规律以后,就要根据所发现的规律,进行推测性的判断,然后根据这些推测出来的规律,去预测未来事物发生的情况。
对于公路工程试验检测数据的处理,首先应从对量值的重复测定获得的样本中,剔除存在的坏值,以使数据处理结果更能接近实际情况,剔除坏值的方法主要有如下几个方面:第一,检查该误差在测定过程中是否存在差错,是否读错、记错或者是写错,如肯定无差错,则应从某瞬变原因方面查找,总之,可用物理方法鉴别的,找出原因后,在数据处理前就预先排除掉。第二,如果条件允许,可在误差较大处增加测定次数借以发现产生大误差的原因。第三,格局统计学原理而建立的某些判断,对那些不服从统计规律的测定结果,待判别后做适当处理。
4 提高公路工程试验检测工作质量措施
要提高公路工程试验检测工作质量,应采取如下几种措施:第一,加强对公路工程试验检测工作人员的专业技术知识的教育,提高试验检测工作人员的综合素质和技术水平。第二,加大对公路工程实验检测机构的监管,制定一套可行的管理措施,使其逐渐规范化、更加专业化,可以通过对公路工程实验检测机构的资质的控制来加强管理,且进行严格的考核制度,严格审批,并进行定期检查,对于不达标的公路工程试验检测机构,坚决整顿甚至取缔。比如,对于提供仲裁数据的试验检测机构,必须规定其同时应具有计量技术监督局计量认证和交通部公路工程试验检测机构资质等条件。第三,加大对原材料的质量控制,对于工程所需的原材料、半成品、成品材料,均应按照有关试验检测规程、技术规定进行检验,公路工程实验检测机构要严格程序,对于不合格的材料严禁用于施工现场。第四,建立多级公路工程试验检测制度,施工单位自检、监理工程师监督、公路工程试验检测机构检测及政府部门监督,以保证各级公路工程实验检测工作有序进行。
5 结束语
质量是公路工程的生命,而要保证公路工程的质量,除了在施工过程中对原材料质量、施工工艺及施工方案进行严格控制外,进行公路工程试验检测工作也是一个十分有效的手段,作为一名技术人员,应该在实践中不断总结经验,为公路工程试验检测工作作出应有的贡献。
参考文献:
[1] 曹旭红.公路工程施工试验检测有关问题研究[J].民营科技,2011(07).
关键词:桥位选择水文计算桥孔净长的确定探讨
0前言
桥梁是道路跨越河流的主要形式,路线工程中桥梁工程的造价占了较大的比重,有资料表明:根据工程造价历史资料统计分析,一般桥梁工程的造价占整条线路工程的10~30%「1。要降低桥梁工程造价,除了合理选择桥梁结构形式外,就是正确合理进行桥位设计了,而桥位设计又是桥梁设计的主要任务。桥位设计的主要内容包括:桥位选择、水文计算、桥梁孔径和墩台基底埋置深度的确定以及调治构造物的布设等「2。本文仅以319国道某桥为例对桥位选择、水文计算及桥孔净长的确定进行探讨。
1新、老桥设计的主要技术参数的比较
厦门至成都的319国道我省境内段以逐段按二级公路标准进行改造,其中某桥老桥由上级主管部门鉴定属危桥,为考虑该路段今后改造接线顺畅、施工方便等原因,特另选桥位新建一座桥梁,现将其新、老桥主要技术参数比较如下:
主要技术参数319国道某桥新老桥面中心标高(米)121.17121.05设计洪水频率1/1001/50孔径及结构形式4孔16米钢筋砼t梁5孔8米乱石拱桥梁全长(米)84.4253.2相互位置新桥位于老桥下游70米
以上比较可以看出:新老桥桥面中心标高基本一致,新桥的结构形式有所改进,新桥的桥孔净跨比老桥增大,新桥的桥梁全长比老桥增长。作为新建一座桥梁,由于公路等级的提高,相应桥梁的各种技术参数均应有所提高,但以上的比较结果中,似乎觉得新桥的桥孔净长比老桥增长太多,何况同一跨径的钢筋砼t型梁桥的桥下有效过水面积要比石拱桥改善很多。从施工图预算看,该钢筋砼t型梁桥每延米建筑安装工程的平均单价以达2.4万元,试想如在满足使用的前提下,桥梁全长缩短10米,就是为国家节约投资二十余万元。
2正确合理进行桥位设计
2.1合理选择桥位
桥位设计首先就要合理选择桥位,桥位应选在符合水文、地形、地物、地貌及工程地质等方面的要求处,对通航河道还应符合通航方面的要求。水文方面桥位应选在河道顺直、稳定、滩地校高、较窄,且河槽能通过大部分计算流量的河段上。从现场观察,新桥桥位的河滩较宽,加上桥轴前进方向河滩靠岸处有一条人工开挖的农田灌溉水渠,经洪水的冲刷,使河滩中有一堆较大沉积物,平常上面长有杂草和灌木,新桥建成后需作必要的河床疏导、整治。总体看来新桥桥位没有老桥桥位理想。
2.2合理进行水文计算,经济布设桥孔长度
水文计算的目的就是推求符合相应频率的设计洪水水位流量。在此之前还要正确划分所设计的桥位属于何种类型的河段,并在实地在形态断面上合理划分河槽、河滩,合理确定河槽与河滩的洪水糙率系数。
现该桥的设计流量与桥孔净长计算如下:
一、基本情况
该桥址中心桩号为319国道k1037+959.6处,系山区河流,其上游约70米处有一座5孔8米的石拱桥,桥面标高121.05米,河槽内为砂砾,经调查历史最高洪水位标高为119.00米,下游洪水位标高为118.83米,推算出桥位处历史最高洪水位标高为118.93米,测得水面比降为1‰。
二、形态断面流量、流速计算
河滩、河槽的过水面积w和水面宽度b计算见附表:
因水面宽大于平均水深的10倍,所以计算滩、槽断面的流速时水力半径用滩、槽的平均水深代替,湿周用水面宽代替河滩部分:
ht=wt/bt=(126.45+75.84)/(87.60+47.60)=202.29/135.2=1.5m
vt=mht2/3i1/2=25×1.502/3×0.0011/2=1.04m/s
qt=wtvt=202.29×1.04=210.38m3/s
河槽部分:
hc=wc/bc=194.63/54.65=3.56m
vc=mhc2/3i1/2=40×3.562/3×0.0011/2=2.95m/s
qc=wcvc=194.63×2.95=574.16m3/s
全断面总流量q总=qt+qc=210.38+574.16=784.54m3/s
全断面平均流速vo=q总/w总=784.54/396.92=1.98m/s
取设计流量为:qs=790m3/s
三、桥孔净长计算
该河段属稳定河段,按河槽宽度公式:lj=k(qs/qc)nbc进行计算
因稳定河床k=0.84n=0.90
则有lj=0.84×(79574.16)0.9×54.65=61m
经比较确定上部构造采用4孔16米钢筋砼简支梁桥,即实际桥孔净长为64.0米。
以上桥孔净长是根据河槽宽度公式计算而来。我们知道河槽是河流宣泄洪水和输送泥沙的主要通道,河槽往往是常年流水,底沙处于运动状态,植物不易生长。而河滩则只是在汛期才有流水,无明显的底沙运动,通常有草类、树木等植物生长。从该桥的水文调查得知,其常年流水的河槽并没有54.65米宽。根据《公路桥位勘测设计规范》jtj062-91「3的如下各条规范:
第7.1.2条对水文计算的基本资料应审核其可靠性、独立性、一致性和系列代表性。
第7.1.3条水文计算可根据资料情况及地区特点采用多种方法计算,经分析论证后选
用其合理的计算成果。
第8.2.2条影响桥孔净长的因素较多,除进行必要的桥长计算外,尚应结合桥位地形、断面形态河床地质、桥前雍水、冲刷深度、桥头引道填土高度等综合分析确定桥孔净长。
第8.3.5条山区河段的桥孔布设。
开阔河段桥孔布设允许压缩河滩,但不能压缩河槽。桥头河滩路堤应尽量与水主流流向正交,否则应增大桥孔。
又根据实际情况,在设计水位,河滩、河槽的洪水糙率系数,洪水比降参数都不改变的情况下,只将河槽河滩的划分稍作调整,河滩的范围为k1037+840~k1037+927.76与k1037+958~k1038+029.85,河槽的范围为k1037+927.76~k1037+958,河滩、河槽的累计过水面积及宽度计算如下:
wt1=126.45m2bt1=87.60mwt2=157.01m2bt2=71.85mwc=113.46m2bc=30.40m然后计算出洪水流量为q总=673.99m3/s。计算桥孔净长时取设计流量为qs=700m3/s。
按河槽宽度公式计算得桥孔净长为:lj=48.25m
按单宽流量公式计算得桥孔净长为:lj=54.36m
通过以上两种方法计算,综合考虑可取桥孔净长为lj=54m
3几点认识
3.1桥位设计的合理与否直接影响桥梁的基本尺寸和布局,亦直接决定桥梁在修建和使用过程中是否达到最合理、最经济。应正确理解、灵活运用《公路桥梁勘测设计规范》。
3.2应根据场地条件、河流平面外形和河流的稳定程度等因素合理确定桥梁所处的河段是属于哪一类型的河段。
3.3桥位应选择在河道顺直、稳定、滩地较高、较窄、河岸稳固、工程地质较好的河段上。
3.4河床的滩、槽划分准确与否,对桥孔长度计算影响极大,应根据河段平面形态、植被分布情况在桥位现场认真调查研究合理划分河床滩、槽。
3.5为合理划分河床滩、槽及真实地计算洪水流量,应在河床纵断面测量时根据河床断面形状变化点和一定距离中加设测点桩,并且断面测量的纵、横向偏差应符合规定要求。
3.6河滩、河槽的洪水糙率系数、水面比降等均应按规范规定合理确定。
3.7对桥位设计流量和桥孔净长的推算结果应根据多种因素综合分析论证确定。
参考文献:
「1、交通部公路工程定额站编公路工程造价工程师培训教材《公路工程技术》1998。
「2、熊广忠主编《桥涵水力水文计算》北京人民交通出版社出版1983。
「3、jtj062-91《公路桥位勘测设计规范》北京人民交通出版社出版1998.11。
「4、张学龄主编《桥涵水文》北京人民交通出版社出版1990。
附:该桥过水面积计算表
桩号河床标高(m)水深(m)平均水深(m)水面宽度(m)过水面积(m2)累计过水面积(m2)合计
k1037+840118.9300河滩wt1:126.45m2bt1:87.60m
0.958.498.07
+848.49117.031.98.07
1.916.2830.93
+864.77117.031.939
1.915.2324.67
+880117.031.963.67
1.6219.9726.76
+899.97117.591.3490.43
1.3220.0326.44
+920117.621.31116.45
1.267.69.58
+927.6117.721.21126.45
1.982.44.75河槽wc:194.63m2bc:54.65m
+930116.182.75131.2
3.4313.43
+931114.824.11134.63
4.0114.558.15
+945.5115.023.91192.78
3.7712.547.13
+958115.313.62239.91
3.5619.669.78
+977.6115.433.5309.69
2.454.6511.39
+982.25117.541.39321.08
1.7214.7525.37河滩wt2:75.84m2bt2:47.60m
+997116.882.05346.45
2.4837.44
k1083+000116.022.91353.89
2.051020.5
+010117.741.19374.39
1.191821.42
+028117.741.19395.81
一、编制测量监理规划测量监理规划是整个测量监理过程中的行动纲领,在施工准备阶段编制测量监理规划是为以后开展监理工作的必要准备。
测量监理规划应包括以下内容:
1. 测量工作的依据,应包括有关规范、图纸、验收标准、招投标文件及本单位的有关文件(如本公司的作业指导书)等。规范主要有公路工程施工监理规范、公路路基施工技术规范、公路路面基层施工技术规范、公路沥青路面施工技术规范、沥青路面施工与验收规范、水泥混凝土路面施工及验收规范、公路桥涵施工技术规范、工程测量规范等,验收标准主要为公路工程质量检验评定标准。
2. 规定测量监理的内容和检查频率,应按照实施工程的内容根据依据中的有关测量需要检查的内容而定。一般分为三个阶段:施工准备阶段的监理内容、施工阶段的监理内容、竣工验收阶段的监理内容,施工准备阶段的监理内容主要为:编制测量监理规划、开工前的交接桩、控制点的复测监理工作、施工控制点的加密、放样检查验收及审核土石方工程量等;施工阶段的监理内容是测量监理规划中的重点内容,一般可按照单位工程、分部工程、分项工程的划分来确定监理检查的内容和频率,同时按照该分项工程的施工规范要求来确定各工序中需测量检查的内容和频率;同时制定沉降观测办法。竣工验收阶段的工作主要是检查交工工程的平面、高程控制点及工程平面位置、尺寸、高程等。
3. 测量监理的工作程序和工作制度。必须坚持施工单位自检、监理抽检为原则的工作程序,同时监理认为是重点的或认为有怀疑的要加大抽检力度,必要时全面检查。必须制定工程中所使用的仪器的检校制度、制定对测量人员的资质的审核制度等。
注意点:在编制测量监理规划时应注意结合施工工程内容和特点有针对性地编制,应注意熟悉图纸、规范要求,避免检查内容的遗漏或与规范要求不符,同时应规定重点工序、重点部位需加大的抽检频率。
二、开工前的交接桩。
1.一般应由业主、设计单位向测量监理工程师及承包商提供平面控制点(如路线控制的导线点及大桥控制网)及高程控制点,在交接桩位过程中一定要注意点位的完好及与交桩资料的吻合,同时要做好交接记录,交接记录中应注明桩的完好性,有破损或与点位与资料不符时应注明且需各方签字认可,如控制桩不能满足路线控制要求时必须要求业主、设计单位重新交桩。
2.要认真理解设计文件中有关控制点的等级要求及导线、桥梁控制网的精度,设计单位的测量精度及导线、桥梁控制网的布设是否满足勘测设计规范要求。如桥梁控制网的图形条件是否满足规范要求等。
三、控制点的复测监理工作
1.测量监理要认真检查施工单位的用于复测的仪器、人员数量、人员资质,同时要对施工单位的复测的技术方案认真审查,一般应要求施工单位对设计单位提供的所有点位同精度复测,以确保在施工阶段的测量精度要求。
2.复测成果的检查:监理工程师应要求施工单位对复测资料进行整理,同时要求施工单位提供复测原始手簿,复测成果应分为三部分:
⑴、导线成果,应检查边长及转角与设计单位提供的成果的反算值的比较,差值应小于2倍的该级导线的测角中误差,边长应小于2倍的该级导线的测边中误差;
⑵、平面控制网,在应检查边长及角度与设计单位提供的成果的反算值的比较,差值应小于2倍的该级控制网的测角中误差,边长应小于2倍的该级控制网的测边中误差,同时应检查本身的角度构成的图形是否满足规范对图形闭合差的要求及相应等级的控制网的测角中误差的要求,水平角观测结束后,应按菲列罗公式估算测角中误差;
⑶、高程控制水准点的成果,应检查边长及转角与设计单位提供的成果的反算值的比较,差值应小于2倍的该级水准的高程中误差。
平面控制复测成果与设计单位提供的成果的允许差值的要求等级 边长(S) 角度(″) 备注一级导线 S*2/15000 10 如设计边长太短,可以对边长要求适当降低。
四等平面控制网 S*2/40000 5三等平面控制网 S*2/70000 3.6高程控制复测成果与设计单位提供的成果的允许差值的要求等级 平地(mm) 山地(mm) 备注四等水准点 20*√L 6*√n 如连测两点仅为一测站时宜采用山地标准。
三等水准点 12*√L 4*√n二等水准点 4*√L ——三角测量水平角观测的技术要求等级 测角中误差(″) 三角形最大闭合差(″) 方向观测测回数(DJ2)
四等 ±2.5 ±9 6三等 ±1.8 ±7 9监理工程师在复测过程中,应对重要桥梁的控制网及相邻标段的导线点、水准点及过河水准点进行复测,作为抽检,同时对施工单位的复测成果与设计单位提供的成果相差较大的点也应复测,应做到在对施工单位的成果可以确认的基础上向设计单位反映情况,要求解决。
四、施工控制点的加密
1.控制点的加密在高速公路建设中不可避免,由于高速公路勘察阶段,设计单位设的控制点一般间距500-600米左右,达不到建设过程中施工放样的点的密度要求,同时由于不可避免的少数点位的损坏、由于地物变化有些点位不通视、原有点位位置不理想等,也必须要通过加密来满足在施工过程中放样中对控制点的数量和密度的要求。
2.控制点的加密一般要求与原设计的控制点的精度相同,导线点的加密应采用附合导线,应附合到原设计单位提供的导线点上,同时要注意加密点位应离开高速公路中线的距离不宜过大或过小,一般离开路线中线的距离为80—100米左右。
3.水准点的加密应闭合到原设计的点位上,点位布置注意:1.在桥梁的两侧应加密;2.需要观测沉降的路段应加密;3.点位应布置在可靠、稳固的地方。控制点加密应采用严密平差,以检查点位的测设精度。
常用水准测量的技术要求等级 水准仪的型号 水准尺 观测次数 往返较差、附合或环线闭合差(㎜)
与已知点联测 附合或环线三等 DS3 双面 往返各一次 往返各一次 ±12√L四等 DS3 双面 往返各一次 往一次 ±20√L注:L为往返测段、符合或环线的水准路线长度(km)。
4.对于桥梁控制点,应根据桥梁的形式、跨径及设计要求的施工精度,确定利用原设计网点加密或重新布设控制网点。
常用的平面控制网测量等级控制网等级 桥梁规模二级小三角
DJ1 DJ2 DJ6二级小三角 0.3 ±10.0 ≤1/20000 ≤1/10000 1 3 ±30.0一级小三角 0.5 ±5.0 ≤1/40000 ≤1/20000 3 4 ±15.0四等三角 1.0 ±2.5 ≤1/100000 ≤1/40000 4 6 ±9.0三等三角 2.0 ±1.8 ≤1/150000 ≤1/70000 6 9 ±7.0对于测角和测边的主要技术要求可参考有关技术规范。
监理工程师应检查施工单位的加密成果,检查内容及方法同控制点的检查类似,不再叙述。
监理工程师应检查加密点位的可靠程度,如点位埋设是否牢固、有无送松动,点位埋设的地方是否不易破坏、不易沉降等以保证满足以后施工的要求。
五、放样检查验收及审核土石方工程量
1.验收施工单位施工定线,监理工程师应要求承包人对道路的路线进行定线,监理工程师应进行现场检查并复核认定。监理工程师应检查施工单位的定线数据是否正确,放样精度是否满足规范要求,定线桩位密度是否满足工地现场要求。
2.验收施工单位测定的地面线,测量监理工程师应要求施工单位对全部工程的原地面线进行实际测定,并对测定工作进行检查验收,以作为路基横断面施工图和土石方工程计量的依据。测定工作应在原始地面线未被施工扰动以前进行;测定所使用的仪器精度及操作方法符合勘测设计要求与规程,监理工程师的检查与复核应与施工单位同步或平行进行,复测频率应能判定测定结果是否可靠,3.监理工程师应要求施工单位提交根据测定的原地面线绘制的施工横断面图及实际的土石方工程数量,测量监理工程师根据检查、复测结果审核。
六、结言
由以上可知,测量监理工作在施工准备阶段的工作是整个监理工作的重点及难点,测量监理规划是测量监理准备阶段工作的重点,同时又是指导各阶段测量工作的纲领,施工准备阶段的测量监理工作既直接影响到路线的定线和高程系统的控制,又影响到施工过程中施工放样的可靠、便利,同时也直接影响到工程土石方的数量的计量,涉及业主、施工单位的直接经济利益,因此,做好施工准备阶段的测量监理工作十分重要,必须引起测量监理工作者的注意和重视。
参考文献:
[1] GB 50026-93,工程测量规范
中图分类号: X734 文献标识码: A 文章编号:
一、引言环境保护是我国的一项基本国策。随着我国国民经济的蓬勃发展,公路建设步伐越来越大。近年来,我国公路总里程不断增长,汽车保有量持续增加,公路在国民经济综合运输体系中的位置愈来愈重要。伴随着公路的高速发展,公路污染、公路对周边环境影响等问题也大量凸现出来。如何面对公路建设产生的环境问题,如何按照现阶段我国实际情况,分析评价公路建设各阶段对环境的作用与影响,采取何种措施减少或杜绝公路环境污染、恢复路域生态损失。这是摆在我们广大公路工作者面前的一项长期而艰巨的任务。
公路工程对环境的影响不同于一般的厂矿企业,具有范围广、时间长、因素多及难于弥补性和难于预测性等特点,因此,公路工程的环保工作要根据自身的行业特点,以工程前期、施工期和营运期等各个阶段为切入点,有针对性地采取相应的有效措施,使公路工程给自然环境带来的不利影响降到最低限度。
二、公路工程对环境影响分析 (一)工程前期对环境的影响工程前期工作主要包括项目规划、工程可行性研究、方案论证与评估、勘测设计等。长期以来,公路的规划、设计人员主要以满通功能要求、降低建设造价和维护费用、节省交通时间和运行费用、减少交通事故损失等为目标,进行路线方案论证及勘测设计,而对于公路的环保问题如何解决没有给予足够的重视。虽然,在工程可行性研究阶段也要求对环境影响进行分析评价并提出相应的环保措施,但由于公路工程可能对沿线土地资源、水资源、森林资源、野生动物资源、景观资源等造成的影响和破坏程度大多没有量化的指标(难以用价值或价格来衡量),因而在实际操作过程中,从管理层到设计人员,往往忽略工程建设与使用对环境造成的负面影响,从而导致公路规划与设计在环保方面的“先天”缺陷。尤其对于高等级公路,为了满足技术标准,这种“忽略”引起的后果更甚。 公路规划与设计在环保方面的缺陷常常表现为:不合理占用价值较高的土地(如农业用地、森林用地、野生动植物保护用地等),使土地资源严重浪费;破坏森林植被,造成水土流失,引起水质污染,影响沿线动植物生长;穿越风景名胜区且未很好地结合自然,破坏景区景观;穿越或靠近居民稠密区,造成大气、噪声污染,影响居民作息,危及居民身体健康;侵占有价值水体,改变天然水系的自然流态,造成局部区域水资源枯竭;深开挖和高填方路段单调的边坡设计及雷同的防护工程设施使原本生动的自然风光黯然失色;为节省造价、方便施工而依照标准图设计而成的桥涵缺乏艺术造型,从而失去一次景观再造的机会等等。 (二)工程施工期对环境的影响施工期主要包括施工放样、场地清理、征地及拆迁安置、建立施工驻地等施工前期准备工作和正式组织施工两大活动。施工期间拟建项目由于挖土填土、借土弃土、改移河道、清理表土、开采料场等活动会造成地表植被破坏、地形改变、沟谷大量消失,恶化生物栖息的生态环境,加速地表侵蚀,增大地表径流,增加水土流失,改变自然流水形态,加剧水质恶化,从而直接导致对自然环境的破坏。筑路材料的运输装卸、各种混合料拌合、借土开挖及弃土堆放、土石方调运等活动会造成短期内粉尘污染。另外,由于施工期增加大量机械作业的尾气排放,使空气质量恶化。运输车辆的增加和调整运土石方的落土也会使相关公路交通条件的恶化,对原有交通秩序产生较大干扰。施工机械作业及运输车辆作业产生较大噪音,对沿线居民的正常作息产生不同程度的影响。不当的临时施工用地安排(如施工驻地、预制加工场所、储料场和仓库等等)也会额外增加对自然环境的侵害。
(三)项目营运期对环境的影响营运期开始意味着项目巨大的经济效益和社会效益开始发挥作用,同时也意味着对沿线环境产生长期负面影响的开始。随着交通量的与日俱增,噪声和汽车尾气及粉尘污染逐渐加剧,噪音对沿线居民、学校和机关单位的学习、工作和休息产生长期的不利影响,尾气、粉尘、油污对沿线居民生活、农田、土壤、水质等影响较明显,呈逐步加重的发展趋势。项目使用者、收费站点收费人员、沿线服务区的工作人员和沿线管养人员所产生的生活污水、垃圾也造成一定的污染。
三、环境保护措施
(一)工程前期环保措施在项目的规划设计阶段考虑好工程环保方案和措施至关重要,首先要提高项目规划决策人员、勘察设计人员的环保意识,认真学习国家有关环保的政策法规,其次,在认真做好沿线自然环境资料收集调查工作的基础上,以科学态度进行工程环境影响评估,做好环保设计工作。
1珍惜自然环境,规划好公路用地范围对于工程方案,除了要考虑自然地理、交通功能、工程技术标准外,还要结合自然价值、社会价值和美学价值来综合考虑公路的用地,使路线规划有利于环保。①保护土地、水体、空气和生物资源,珍惜现有资源价值。合理产生新的生产用地,保护和增强现有的土地利用。②路线应与城镇规划相协调,促进城镇更新及改善环境。一方面尽量减少项目与城镇规划相干扰,又要有利于城镇的发展;另一方面又要方便车辆进出城镇,尽量保持项目与城镇的合理间距――“靠而不近,离而不远”。③避开环境敏感性区域。如学校、工厂、医院、名胜古迹、自然保护区、湿地和鸟类栖息地、精密仪器基地和军事设施等等。
2设计要结合自然地形①平面线形:在满足规范要求的情况下采用较低技术指标是使路线顺应地形的一个好办法,多采用各种类型的曲线也会取得较好的效果。②纵面线形:合理设置纵坡和竖曲线使纵面线顺应地形成渐变、顺滑的纵坡线,避免大填大挖。深开挖路段要多考虑隧道方案,可避免山体开挖,保护森林植被和水土资源。许多山谷不仅是流水,而且是大气流通的通道,可考虑选择桥梁方案来代替高路堤,这样可避免阻碍大气流通,不会威胁到冷温植物的生长。③边坡设计:在确保稳定的情况下,边坡的形状要尽可能与周围的景观协调,并用植物进行绿化(可结合各种土工防护结构和其它绿化基础工程综合实施)处理,坡脚、坡顶、坡面相交处等处的棱角要进行弧形修饰,这样既可产生自然美又可防风蚀。
3重视水土资源,减少水土流失一是设计时注意填挖平衡,减少土石方量,减少借土弃土;二是做好边坡防护设计工作,应根据地质情况多采用种草植树的绿化护坡方法;三是做好沿线排水设计;四是合理取土、规范弃土、保护耕地,少占良田。应尽量在荒地或低产耕地集中取土,取土后对取土坑进行后期利用。弃方应集中堆弃,不占农田,堆弃后应上覆表土,播种绿化。
4注意保持原有的灌溉系统和自然水网体系①桥涵设计尽量避免影响河流水文、水流特征;②避免改移或堵塞大型河沟;③对小型排灌系统如遭破坏应予以恢复或加以调整,合理设置小桥涵位置,必要时对原有排灌体系进行优化合并或改移;④做好项目自身的排水系统,增加必要设施以防止路基路面排水对农田水利的冲击。
5合理设置临时施工用地减少或避免占用农田,避免用地范围以外的耕地被机械碾压或堆放材料。临时用地在竣工后应及时复耕还田,恢复植被。
6做好道路沿线景观设计工作①公路选线、定线时,要尽量与地形地貌相吻合,减少土石方量,减少对自然风景的破坏,避开受保护的景观空间。②重视路线空间造型设计,包括路线线形(平面、纵面、平纵组合)和其它景观因素(边坡、挡墙、分隔带、护栏、路面标线、标志牌、广告牌、收费站及服务区建筑等)的造型设计。③做好沿线绿化设计工作,利用绿化来补充和改善沿线景观,如边坡尽量采用种草植树的护坡方式。
7做好道路降噪设计工作,可通过沿线种树绿化达到减噪目的,必要时设置隔音屏。
(二)施工阶段环保措施组织广大施工技术与管理人员学习环保知识和有关法规,提高环保意识。在施工准备工作阶段,认真调查收集沿线相关资料,制定详细有效的环保措施,施工时加强环保管理和监测。
工程施工期对环境的影响较之其他环节是最不易控制的,因此承包人在施工过程中应该遵循以下几条环保措施:
1承包人在工程施工中,应严格遵守国家环境保护部门及本规范第707节的有关规定, 承包人有责任采取有效措施以预防和消除因施工造成的环境污染,对工程范围以外的土地及植被应注意保护,并应保证业主避免由于污染而承担的索赔或罚款。
2承包人生产、生活设施应符合环保要求,并接受当地政府及有关部门的监督。
3承包人应在施工期间加强环保意识、保持工地清洁、控制扬尘、杜绝漏洒材料。为此,承包人应使施工场地砂石化或保持经常洒水,使得施工场地旁的农田作物绿叶无扬尘污染。
4沥青混合料应集中场站搅拌,其设备污染物排放应符合《大气污染物综合排放标准》 (GB16297―1996)中的一级标准的规定。搅拌场站必须设在离开居民区、学校等环境敏感点300M以外的下风向处,且不能采用开敞式或半封闭式沥青熬化作业。
5承包人应通过有效的技术手段和管理措施将施工噪声控制到最低程度。当施工工地距 居民住宅区距离小于150M,承包人不得在夜间安排噪声很大(55DB以上)的机械施工。
6承包人应将施工及生活中产生的废弃物及时处理,运至监理工程师及当地环保部门同意的指定地点弃置,应注意避免阻塞河流或泄洪系统和污染水源,并防止汛期淹没农田或村庄。如无法及时处理或运走,则必须设法防止散失。加强对施工队伍的生活污水处理,严禁将其直接排入河道水流中;对路基清除淤泥表土应回收到路上处理或运到指定地点堆弃;弃石弃土应运到合理地点,不得任意堆放,更不能淤塞河道;对桥梁围堰施工,应注意围堰土在施工结束后的清除工作。
7承包人应将施工及生活中产生的污水或废水,集中处理,经检验符合《污水综合排放标准》(GB8978―88)规定,才能排放到河流或沟溪中。承包人不得将含有污染物质或可见悬浮物质的水,排入河流、水域、或灌溉系统中。承包人的排水不得增加河流或水域中的悬浮物, 或造成河道冲刷、水质污染。
8保护农田排灌系统。当路线经过农田灌溉区域时,承包人在施工时应采取必要的临时措施以保证不影响或中断农田的排灌作业。修建的临时设施应保证施工不影响当地农田的高峰排灌作业。在软土地区施工时,应注意路堤沉降对水源和排灌系统的影响。
9承包人在施工过程中,由于扬尘、排污、噪声、材料漏失等对周围居民和环境造成的损失应自负后果。
10减少水土流失根据实际填挖土质合理设置边坡的坡度;合理设置土石方填挖施工现场临时排水系统,及时疏导雨水,以减少雨水对挖填土坡坡面的冲蚀;填方坡面应及时夯实并进行边坡绿化;合理确定借土弃土位置,合理开采砂石料场,注意料场弃土弃渣分离处理。
11防止大气污染材料堆放应采取必要挡风措施,减少扬尘。组织好材料和土方运输,防止材料散落造成环境污染。材料运输宜采用封闭性较好的自卸车运输或采用覆盖措施。对施工场地、材料运输及进出料场的道路应经常洒水防尘。
(三)营运期环保措施
1加强公路管养工作,对路面和边沟应定期清理。加强边沟、边坡、涵管、急流槽、导流坝和路田分界墙的养护维修工作。对沿线收费站和服务区的垃圾及污水要进行环保处理。
2加强公路绿化及其养护工作,既创造良好的视觉景观,也可降噪防尘。
3加强交通管理,控制不符合环保和技术规定的车辆上路行驶,路线靠近或穿越居民区应限制鸣笛,必要时还需设置隔音墙;完善交通标志、标线,保持良好的交通运输服务状态。
公路建设必然会对自然生态环境带来改变,不同地区有相应的对称性措施,所带来的这种改变也不尽相同,这种改变与大自然形成和谐的状态,就会保持生态环境的良好性能,为人类提供更好的生存条件。因此,加强公路建设中的环境保护,是决策和开发建设活动中实施可持续发展战略一种有效的手段和方法。只有做到公路与自然环境的和谐发展,才能促进公路事业的可持续发展,才能真正意义上的满足经济社会发展需要,最终实现公路投资项目的社会效益、经济效益,满足人民便捷、安全出行的要求。
参考文献:
[1]中华人民共和国交通部. (JTJ/T006-98)公路环境保护设计规范[S].北京,人民交通出版社2002
关键词:GPS RTK、工作原理、公路、测量、应用
一、前言
随着交通事业的发展,公路建设工程日益增多,由于线路长、构造物多,以及测量、施工要求质量高、时间紧,传统的测量方法已不能满足新的要求。近年来,越来越多的先进仪器设备应用于测绘领域,特别是GPS的问世,极大地促进了测绘事业的发展。GPS卫星实时定位分为RTD、RTK、和RTP三种,测绘应用中主要是前两种形式。由于RTK技术能够提供高精度的实时定位,速度快、精度高,测程远、作业范围广,因此,RTK技术在测量和其他领域得到了广泛的应用。
二、GPS RTK技术的工作原理
RTK系统由基准站和流动站组成。无论是在几点间进行同步观测的后处理,还是从基站将改正值传输到流动站都称为相对技术。测量级GPS接收机可以测出载波相位的差异,每一颗卫星发射的整波数加上相位差异,就可以测出卫星离地距离。在测量时,将基准站设在1个已知点上,流动站设在要测量的点上,然后通过无线电台把基准站的所有卫星信息及观测信息连续不断地传给流动站,流动站根据接收到的基准站载波相位观测数据经过软件解算后实时得到流动站三维坐标。这种动态测量模式一般要求基准站和流动站同时接收到4颗以上GPS卫星,迁站过程中不能关机、失锁。它的关键技术是初始整周模糊度的快速解算,数据链的优质完成,实现高波特率数据传输的高可靠性和强抗干扰性。RTK技术采用差分法降低了载波相位测量改正后的残差及接收机钟差、卫星改正后的残差和电离层、对流层折射等因素的影响,使测量精度达到厘米级。
三、GPS RTK技术在公路测量中的应用
1.绘制大比例尺地形图
高等级公路选线多是在大比例尺(通常是1:2 000或1:1 000)带状地形图上进行。用传统方法测图,先要建立控制网,然后进行碎部测量,绘制成大比例尺地形图,其工作量大、速度慢、花费时间长。用GPS RTK动态测量,在沿线每个碎部点上仅需停留几分钟,即可获得每点坐标,结合输入的点特征编码及属性信息,构成碎部点的数据,在室内即可由绘图软件成图。由于只需要采集碎部点的坐标和输入其属性信息,而且采集速度快,大大降低了测图的难度,既省时又省力。
2.工程控制测量
用GPS建立控制网,最精密的方法应属静态测量。对大型建筑物,如特大桥、隧道、互通式立交等进行控制,宜用静态测量。而一般公路工程的控制测量,则可采用GPS RTK动态测量。这种方法在测量过程中能实时获得定位的坐标。当达到要求的点位精度,即可停止观测,大大提高了作业效率。由于点与点之间不要求必须通视,使得测量更简便易行。在公路设计路线上作控制测量时,选择合适的数据链方案,RTK技术就可在长边动态测量中大显身手。当边长超过20 km时,流动台观测15~30 min后,就会发现解开始趋向稳定,如果连续10 min内3维坐标分量的最大变动不超过±5×10-6D,且最后5 min内的互差小于2×10-6D,用户可根据精度决定是否继续观测,从技术上杜绝成果返工的可能性。
3、线路勘测
在公路选线过程中.我们往往要按着勘测设计规范本着尽量减少占用农田和少拆迁房屋并尽量利用旧路路基这样一个原则,如何准确设计好道路中线使其符合设计要求,可以利用GPS RTK技术,用车载GPSRTK接受机做流动站,沿原路中线按一定间隔采集数据.选择另一已知点为参考站,遇到重要地物.准确定位。最后将数据传人计算机,利用Autocad软件可以方便在计算机上选线。设计人员在大比例尺带状地形图上定线后,需将公路中线在地面上标定出来,并得到中桩坐标及坐标文件。采用实时GPS测量,只需将中桩点坐标或坐标文件输入到GPS电子手簿中,系统软件就会自动定出放样点的点位。
4、公路中线放样
GPS RTK技术用于公路中线放样的优点有:实时动态显示测量成果,现场指示性好;作业效率高,每个放样点只需停留1~2s,流动站小组作业,每小组3~4人,每天可完成中线测量5~10km,且在中线放样的同时完成中桩抄平工作;功能强大,可以进行二维和三维放样,垂向偏置,根据测站与偏置距离法放样,缓和曲线放样,车载道路平整度检验,桩位存储等功能,并能与全站仪进行数据自由交换。在作业过程中,RTK要求基准站和各流动站间通过建立数据通讯链来实现基准站数据向流动站的实时传输,并能对传输的数据进行正确编码和同步检错。为保证数据传输的准确与实时,必须综合考虑传输格式、传输频率、传输距离及传输数据量等多种因素。利用GPS RTK技术不受通视条件的限制,速度快、精度高,可以达到《公路勘测规范》要求,但在作业中要特别注意正确求解并输入WGS-84坐标系统与国家坐标系统或地方坐标系统间的转换参数。用GPS RTK进行公路中线放样的作业过程中应注意:在路线控制点上架设1台GPS接收机作为基准站,其他流动站用于测设路线点位并打桩作业;据所设计的路线参数,利用路线计算程序计算路线中桩的设计坐标,也可由线路设计人员直接提供中桩表,一般按2m 间隔计算中桩坐标,防止在现场有些中桩点落入水中或房屋中而无法标定;将路线中桩的设计坐标输入到GPS电子手簿;在流动站上操作控制器,输入要测设的中桩点号,按解算键,显示屏可及时显示当前杆位和到设计桩位的方向与距离,移动杆位,当屏幕显示杆位与设计点位重合时,在杆位处打桩写号即可;在每个桩位按控制器的记录键,将每个桩位高程记录于电子手簿,实现无纸化记录;内业将观测数据传输到计算机,利用软件绘制纵断面图。
5、公路纵、横断面放样
公路中线确定后,利用中线桩点坐标,通过绘图软件,即可绘出路线纵断面和各桩点的横断面。由于所用数据都是测绘地形图时采集来的,因此不需要再到现场进行纵、横断面测量,从而大大减少了外业工作。纵断放样时。先把需要放样的数据输入到电子手簿中(如:各变坡点桩号、直线正负坡度值、竖曲线半径).生成一个施工测设放样点文件,并储存起来。随时可以到现场放样测设。横断放样时,先确定出横断面形式(填、挖、半填半挖).然后把横断面设计数据输入到电子手簿中(如边坡坡度、路肩宽度、路幅宽度、超高、加宽、设计高),生成一个施工测设放样点文件,储存起来,并随时可以到现场放样测设。同时软件可以帮助你自动与地面线衔接进行“戴帽”工作。并利用“断面法”进行土方量计算。通过绘图软件,可绘出沿线的纵断面和各点的横断面图来。
关键词:公路工程;测量;控制
Abstract: in the highway engineering construction in one of the most important basic work is measured, main is expected purpose and conditions, and constantly planning design, realization of social benefit the fundamental basis, the workers road project in the project construction measure is playing a very important role, this paper focuses on the highway measurement methods and content are discussed in this paper.
Key words: the highway engineering; The survey; control
中图分类号:U495文献标识码: A 文章编号:
一、开工前测量的准备工作
1.编制测量计划
测量计划是指导各阶段测量工作的纲领,是为以后开展工作的必要准备。编制的测量计划主要应包括:测量工作的依据、内容,测量的工作程序和工作制度等。编制计划之前首先应反复进行实地勘察,全面熟悉图纸、规范要求,领会设计意图,然后结合工程内容和具体特点有针对性地编制,计划应具有可操作性,避免内容的遗漏,特别注意的是要与现行建设工程相关规范要求相符。
2.技术交底以及控制点交接桩
一般是由业主、设计单位向监理单位和施工单位提供平面控制点和高程控制点,在进行内业交接时,业主(或设计单位)应提供:控制点成果表、控制点布置图、测量依据、测量成果计算说明及要求等详细资料,同时应填好交接记录表,对已交接资料和不完整资料要分类注明,还要提出对遗留问题的解决方案等;在外交接桩位过程中,一定要注意点位的完好及与交桩资料是否吻合,同时要做好交接记录,交接记录中应注明桩的完好性,对有破损、被扰动的点或点位,若与资料不符应注明且需各方签字认可,如控制桩不能满足路线控制要求必须由业主、设计单位重新交桩。
除了这些常规性的工作外,在这个过程中还应充分了解以下两个问题,才能有的放矢地做好后续控制点的复测和加密工作。
2.1设计院提供的导线点平面坐标系统是高斯正形投影3°带平面直角坐标系,还是高斯正形投影任意带平面直角坐标系,或者是假定坐标系。无论哪个坐标系统,均应符合规范要求的“平面控制网的坐标系统,应满足测区内投影长度变形值不大于2.5cm/km”的要求;高程系统是国家统一的高程系统,还是地方的高程系统,或是GPS高程系统。
2.2要认真理解设计文件中有关控制点的等级要求及导线、桥梁控制网的精度,设计单位的测量精度及导线、桥梁控制网的布设是否满足勘测设计规范要求。
3.控制点的复测
应对标段内导线点、水准点进行全面复测,还包括重要桥梁的控制网及相邻标段的导线点、水准点及过河水准点的复测,进行导线点坐标、水准点高程复测计算,形成《导线点复测成果表》、《水准点复测成果表》,确认实测的边长、角度、高差是否满足规范要求,是否可作为施工控制网加密的依据,对被破坏或被扰动的点及复测成果分类注明,上报监理单位。
4.施工控制点的加密
由于公路勘察、设计阶段的控制点间距一般都大于500m,达不到建设施工过程中放样点的密度和精度要求,同时由于不可避免的少数点位的损坏、地物变化致使有些点位不通视,原有点位位置正在施工范围内等,因此必须要通过加密控制点来满足施工过程中放样的要求。
控制点的加密一般要求与原设计的控制点精度相同,导线点的加密一般都采用附合导线,附合到经复测合格的原设计单位提供的导线点上,加密点位离开高速公路中线的距离不宜过大或过小,一般以80m~100m为宜。水准点的加密也应附合到经复测合格的原设计的点位上,少数高程控制点用水准仪测量联测困难时,可采用全站仪进行三角高程测量。
二、施工过程中的测量控制
当一切准备就绪后,测量的主要任务转移到过程控制上来,公路施工测量主要包括平面线形控制和高程控制两种,作为施工前的指导性工作,测量在公路工程施工中有着重要的地位。
1.平面控制
公路是一种带状的建筑物,施工中要保证道路的线形、走向、宽度正确,就必须对道路的平面位置进行控制,目前所有的公路基本上都采用坐标放样法对道路的线形进行控制。
1.1中线放样
施工设计图一般都给出了每20m或25m设计中桩坐标及征地线坐标,在进行图纸复审时必须对设计坐标进行复核,无误后方可采用。放样前,最好把全线的导线点、中桩坐标输入到全站仪中,这样可以避免现场操作临时输入时人为出错。
1.1.1主要中桩放样
主要中桩指直圆、缓圆、曲中、圆缓、缓直、直圆、圆直、交点等,且位置较好能够相互通视的点,不能通视的点放出之后也没有多大用处。
中桩放样是以某相距最近的导线点为测站,后视相邻导线点,拨角测距放出该中桩点,观测角和距离是以这三点的坐标计算得出的,在放样中桩时应注意两点:
①建站完成开始放样前,应把棱镜放置在前面放过的点或已知点上进行复核,以检验本次的建站精度,如果误差较大,则应查明原因并重新建站;②测站导线点到所放中桩点的距离应小于到后视导线点的距离,第一点是测量放样的常识,而第二点则是根据导线放样中桩总结出来的经验,是减小误差的一种有效办法。
放样中桩的数量以能达到相邻两中桩能够通视为下限,并要做好中桩放样的详细记录。
1.1.2栓桩
由于中桩在施工过程中往往会被破坏,尤其在高填方路段,不可能每层路基填筑都用仪器进行中桩放样。为了保证施工中线的正确性,在中线复测过程中应认真做好所有主要中线控制桩的保护工作,以作为施工依据。可以采用埋设护桩的办法把中桩引出去,即所谓的“栓桩”。常用的方法有:平行线法护桩、延长线法护桩和交点法护桩。
无论采用哪种护桩方式,都应在测量记录本上绘出示意图,注明桩间距离、距中桩的距离、每个护桩所在的地形特征以及护桩附近的地物等,以便使用时查找。
2.2高程控制
2.1水准点加密
2.1.1设计单位所给的水准点距离较远,一般都在500m以上,施工时使用很不方便。考虑到以后的路基高度,根据实际地形地貌,兼顾结构物工程,可以沿路线方向间隔200m左右补置一个施工用水准点。水准点可设在附近房基、机井台等较坚固处,或自己埋设,并对每个加密水准点位置做好详细记录。
2.1.2水准点闭合测量
测量要严格按照水准测量操作规程进行,使用的仪器一定要经过有关部门校核,对每相邻的两个水准点进行闭合测量。加密的水准点都要进行闭合测量和复核,并做好详细的记录。
2.1.3计算
首先,应该检查闭合差是否满足规范及设计要求;而后,对每两个水准点进行闭合计算,复核设计单位所给的水准点闭合计算结果,计算出临时布设的水准点高程,并整理出包括原始数据和自设水准点高程的成果表。
2.2水准放样
由于高程测量比较繁琐,开工前,应把全线的水准点、逐桩逐层高程、桥梁的各部位设计高程全部计算出来并分类打印成册,这样在放样过程中就能一目了然,只要按照计算结果进行放样即可,能够在很大程度上减少出错。
水准放样相对比较简单,在公路施工中应用得比较频繁,所以出错的几率也就更大。测量员必须要有高度的责任心和过硬的技术,在放样过程中要做到既快又准,既不耽误施工进度,又要保证工程质量,避免因粗心大意发生测量错误从而造成返工。
三、竣工测量
公路工程完工后,在正式交工前需进行竣工验收,在测量方面,业主和监理要对全线的中线偏位、宽度、高程、横坡和平整度等进行抽样检验,验收合格后才能进行正式交工。所以应该注意的是,申请竣工验收之前应对全线的平面控制点、高程控制点进行最后一次复测,并进行全面的测量自检,提前发现、解决工程中存在的问题,做到心中有数,这样才能保证竣工验收的顺利通过。
结语:
公路工程施工的测量工作看起来简单,但是要真正地做好、做到位,并不如许多人所想象的只要会操作全站仪和水准仪就行。测量人员水平的高低,其实更体现在对各项工作的预见能力、组织协调和策划能力上。做好公路施工的测量工作,要求测量人员不仅要懂测量知识,还应具备扎实的施工技术、施工管理等理论知识和丰富的实践经验,严格按照与工程相关的技术规范、招标文件及图纸的要求,采取合理有效的方法组织测量工作,增强预见性和工作的主动性,避免质量事故和返工、窝工的现象发生。
参考文献:
[1] 唐家松.浅谈公路工程测量方法及技术.城市建设理论研究2011(22)