Abstract:Inthisarticle,theauthorfocusesontheproportionaldistributionofearthandtheshortcomingsofstoneembankmentandretainingwalldesignofembeddeddepthambiguityandapplicationofGroundPenetratingRadarcontrolinhighwaytransversesectionfuzzysurvey&design,includingthethreeaspectsofspecificideasapplication,fieldexplorationandinteriordesign.
关键词:公路横断面;模糊勘测设计;探地雷达;控制
Keywords:roadcross-section;fuzzyinvestigationanddesign;penetratingradar;control
中图分类号:TP73文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)36-0178-01
1路基土石方比例分配和挡土墙埋置深度模糊性设计的弊病
路线横断面设计中出现模糊性的设计项目很多,其中最主要是横断面设计中的土石方比例分配的确定与横断面挡墙基础的埋置深度2个内容。由于以上2个内容的模糊性设计的存在,造成每个断面上的土石方数量和挡墙工程量与实际的工程量存在着较大的差异。给建设单位及施工单位造成不可估量的经济损失,且拖延了工期。
1.1横断面土石方比例确定模糊性设计的危害第一,若设计土石方的比例大于实际土石方的比例时,也就是说实际工程中的土方含量比设计土方含量要高,即石方的实际含量比设计的要少,这样就会给建设单位,也就是给国家造成一定的经济损失。因为路基土石方工程是道路工程的主要工程项目,在道路工程量中占有很大的比重。[2]第二,设计时的土石方比例小于实际施工时的土石方比例,即给施工单位造成了一定的经济损失。41省道永嘉段1期改建工程中3个标段1个典型的问题,就是由勘测设计所引起的路基土石方比例确定的模糊性,造成的总造价出入较大。
1.2横断面挡土墙基础埋置深度模糊性设计的危害挡土墙基础埋置深度应按地基的性质、承载力的要求、冻胀的影响、地形和水文地质等条件确定。一般情况下,地表下不少于1m。岩石地基应清除表面松散的风化层。基础嵌入基岩的深度不少于0.15-0.6m。因为实践表明,挡土墙的破坏,大多是由于基础处理不当而引起的,故设计时应对挡墙基础埋置的条件作充分的调查,再确定基础类型和埋置深度。然而在山区低等级公路建设工程中,由于资金的缺乏,一般的业主根本不会把资金放在沿线中桩的钻探或物探。这样很容易造成挡土墙基础的埋置深度与实际地质条件不符。特别是当设计的挡墙基础的地质条件与实际地质条件相差较大时,问题比较严重。[3]
2在公路横断面勘测设计中探地雷达的具体运用
探地雷达是利用高频电磁脉冲波(10-1000MHz或更高)以宽频带短脉冲形式由发射天线送入地下,该雷达脉冲在地下传播过程中,遇到不同电性介质交界面时,部分雷达波的能量被反映回地面,被接收天线接收。探地雷达探测的是来自地下介质交界面的反射波,每一记录道的雷达数据n(t)可看成是雷达脉冲子波b(t)与反射波系数序列R(t)的乘积。
2.1具体的应用思路其具体的思想是这样的:公路是呈带状分布的,公路的线型通常是布置在沿线不同地质情况的地形平面上。沿线每一个断面的地质情况是不同的,即每个断面土石方比例也是不一样。故在公路横断面进行勘测时运用探地雷达的工作原理,通过反射波到达地面的时间t和反射波的波幅来研究某一断面地下介质的分布,知道了某一断面地下介质的分布以后,就可以根据某一断面的设计标高与地面标高的差异以及土方石的比例分布情况来比较精确的确定该断面的土石方数量。另外,也可根据该断面土方石两介子的分布状态来选择合理埋置深度的挡土墙构造物,从而使公路横断面的勘测设计更加完善。
2.2外业勘测公路外业勘测通常分为几个组,通常有:定线组、中线组,横断面组、桥涵组、隧道组等。因此,为完善公路的勘测设计,横断面组勘测应增加一项横断面土石方比例确定组。即在进行横断面勘测时再安排几个地质熟悉的人员组成来确定各断面的土石方比例。对于平原地带,公路沿线的地貌变化比较平缓。因此,在进行具体纵横断面设计时,各断面的填挖值通常比较小而且比较均匀。因此,此时的土石方比例确定组可以同公路勘测其它组一样同时进行勘测,因为这时一般可以判断出某个断面是填方还是挖方。因此,对于某个要挖的断面必须要确定该断面的土石方比例,对于填方只须对路基各边缘布置一个点就可以了。
然而,对于山区公路填挖数量比较大,如果直接同其它各组同时进勘测时可能会出现这样的情况:公路的设计标高事先难以确定,从而导致勘测人员难以确定那个横断面是挖,那个断面是填,即使大致知道公路的设计标高,但根本难以确定各断面的具体填挖深度,从而这样可能造成勘测深度不够或造成不必要的浪费,总之此时的勘测针对性比较弱。因此,山区公路的勘测作者认为对中线组与水准高程组所测的资料先进行纵断面的纵断面设计,进行了纵坡设计以后就能确定路线各断面的填挖值,知道了填挖值后勘测人员就能有针对性选择某一断面进行断面土石方比例的确定,同时对某一些高挡墙的填方地段的断面也进行土石方分布状态的检测,使勘测人员在进行内业横断面设计或选择挡土墙形式时就可以提供设计依据。
2.3内业设计现在公路设计通常用专业软件进行,然而在进行具体横断面设计时,须对所勘测横断面的雷达探地的资料进行整理,从整理的过程中根据土石层的厚度与公路等级所确定的宽度来确定各断面的土石方比例,同时在对各断面进行戴帽子时,除了高挡土墙以外按设计规范要求选用挡墙构造物形式;对于高挡土墙所处的路线位置,应根据所测的雷达探测资料对该断面土石分布情况进行选用合理的高挡土墙结构物,这样为高挡土墙的设计提供了相当于地质资料的依据。从而从根本上完整了公路横断面的设计,使传统公路横断面关于土石方比例的确定以及挡土墙埋置深度的模糊性设计给予较好的解决,使每一项设计均不同程度地有科学的依据。
参考文献:
[1]叶伟杨,卢彭真.利用探地雷达控制公路横断面模糊勘测设计[J].四川建筑,2005(1).
[2]赵建三,郭云开,唐平英,等.探地雷达在公路路基质量检测中的应用研究[J].长沙交通学院学报,2003(1).
[3]卢彭真,陈雪奖,顾云星.公路横断面中模糊设计的控制[J].公路交通技术,2004(3).
[4]贾学明,杨建国,赖思静.探地雷达在道路工程检测中的应用[J].公路交通技术,2005(5).
关键词:计算机;影响提取;道路勘察设计;应用
正文:公路、铁路运输作为我国经济发展的命脉,其建设与发展对于我国经济有着重要的影响。传统勘察技术对复杂地形的勘测区域勘察难度大、误差率高,为了减少误差,确保勘察设计的质量,常常需要反复勘探测量多次,取其平均值来减小误差,这在很大程度上影响了道路工程施工进度及工期。提高勘察设计工作效率、加快勘察新技术的应用已经成为了目前我国道路勘察有关部门与人员的首要任务。
1.道路勘察重要性分析
道路施工的勘察测量对于公路质量有着重要的影响。由于公路工程自身特点决定了其勘察测量环境艰苦、地形复杂、测量放线工作困难重重。而勘察测量工作是道路工程方向的指引,必须确保勘察测量准确、周密才能保障公路工程顺利施工。因此,加快公路工程勘察测量新技术的引进与应用对于公路工程的施工及其发展有着重要的意义。道路工程施工企业必须重视勘察测量工作新技术的引进,通过计算机技术、GPS技术等的应用加快道路工程勘察测量工作效率及精准度。
2.计算机技术在道路勘察中的应用分析
2.1影像提取技术在道路勘察中的应用
计算机技术在道路勘察中的应用,在很大程度上降低了道路工程勘察设计的工作难度,解决了许多公路勘测过程的难题。其中以数字近景摄影测量软件的应用最具代表性,数字近景摄影测量软件的应用是通过计算机软件将二维影像提取三维信息,在实际工作中只需要的是勘察测量很少的像控点,然后在相控点附近拍摄若干影像数据,就可以放进系统进行量测与重建处理。通过数字近景摄影测量软件的应用在公路勘察测量中,利用全站仪只需勘测很少的控制点,而非专业测量数码相机经过检校标定后,也可以当作量测相机使用。通过拍摄工程现场影像进行匹配、定向、空三处理,解算出相片参数,就可以生成所需的正射影像、等高线、DEM等数据。数字近景摄影测量的应用将公路工程勘察测量中的逐点测量简化成为“面”测量,加上自动化的引用,极大的减轻了公路工程勘察测量的强度,提高了工作效率。
2.2GPS单机联网试勘测技术的应用
由于道路工程勘察测量地理条件较差,传统勘察测量需要多次校验来确保勘察测量的精准度。但是随着GPS测量技术的快速发展,GPS在道路工程勘察测量的应用越来越多。GPS系统利用24颗卫星、地面接收装置以及用户接收仪器组成,全天候地连续提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数。道路工程的勘察测量主要利用了GPS的静态功能和动态功能,通过接收到的卫星信息,确定地面某点的三维坐标;通过动态功能把已知的三维坐标点位,实地放样地面上。利用GPS进行道路工程的勘察测量工作极大的提高了道路工程勘察测量准确性,降低了工作量提高了工作效率。通过GPS测量技术可以实时、有效、精准的对道路工程进行准确的测量,以保障工程的顺利实施。
摘要:经济的快速发展对我国公路建设提出了更高的要求,新建公路总里程不断增加。由于公路、铁路等道路的勘察地形复杂、工作难度大、误差机率高等因素使得道路勘察工作成为了道路建设发展的瓶颈。计算机技术及影像提取测量技术的应用为道路勘察设计带来了新的发展契机,文中就计算机技术在道路勘查设计中的应用进行了简要的论述。
关键词:计算机;影响提取;道路勘察设计;应用
正文:公路、铁路运输作为我国经济发展的命脉,其建设与发展对于我国经济有着重要的影响。传统勘察技术对复杂地形的勘测区域勘察难度大、误差率高,为了减少误差,确保勘察设计的质量,常常需要反复勘探测量多次,取其平均值来减小误差,这在很大程度上影响了道路工程施工进度及工期。提高勘察设计工作效率、加快勘察新技术的应用已经成为了目前我国道路勘察有关部门与人员的首要任务。
1.道路勘察重要性分析
道路施工的勘察测量对于公路质量有着重要的影响。由于公路工程自身特点决定了其勘察测量环境艰苦、地形复杂、测量放线工作困难重重。而勘察测量工作是道路工程方向的指引,必须确保勘察测量准确、周密才能保障公路工程顺利施工。因此,加快公路工程勘察测量新技术的引进与应用对于公路工程的施工及其发展有着重要的意义。道路工程施工企业必须重视勘察测量工作新技术的引进,通过计算机技术、GPS技术等的应用加快道路工程勘察测量工作效率及精准度。
2.计算机技术在道路勘察中的应用分析
2.1影像提取技术在道路勘察中的应用
计算机技术在道路勘察中的应用,在很大程度上降低了道路工程勘察设计的工作难度,解决了许多公路勘测过程的难题。其中以数字近景摄影测量软件的应用最具代表性,数字近景摄影测量软件的应用是通过计算机软件将二维影像提取三维信息,在实际工作中只需要的是勘察测量很少的像控点,然后在相控点附近拍摄若干影像数据,就可以放进系统进行量测与重建处理。通过数字近景摄影测量软件的应用在公路勘察测量中,利用全站仪只需勘测很少的控制点,而非专业测量数码相机经过检校标定后,也可以当作量测相机使用。通过拍摄工程现场影像进行匹配、定向、空三处理,解算出相片参数,就可以生成所需的正射影像、等高线、DEM等数据。数字近景摄影测量的应用将公路工程勘察测量中的逐点测量简化成为“面”测量,加上自动化的引用,极大的减轻了公路工程勘察测量的强度,提高了工作效率。
关键词:数字化地形图;公路勘察设计;科技化
1.概述
目前公路勘测设计中,设计过程已经广泛使用计算机等现代设备进行设计,但是公路工程的勘察测量依然存在技术含量低、测量数据手工记录、劳动强度大、周期长、出错率高、不易保存等弊端。随着公路建设的发展,科技不断发展进步,这就需要勘察测量设计人员与时俱进,采用新的设计思路和方法,才能最大限度的提高效率。采用专业的数字化地形测绘用于公路设计,提高公路勘测的效率和质量,推进公路测量设计科技化进程。
2.数字化地形图
2.1公路测设现状
目前,我们在进行道路、桥梁、隧道的测量设计经常遇到地形复杂交通不便的情况。如果路线在平原地区,往往是经济发达,重要的建筑物众多,各种电力通讯交通管线密集,如何综合考虑这些纷繁复杂的各种因素,常常是令测设者决策者十分头疼的问题。如果线路在丘陵山区,经常是各种树木生长茂盛、沟壑纵横,难以通视,传统的测量手段很难解决,经常令测量工作人员吃尽了苦头。传统的测量手段数据处理往往用手工方法记录储存,不仅数据显得零乱,而且在数据后续处理中,往往手工处理,工作量大,容易出错,测量数据不易校核。由于处理枯燥,需要耗费的重复劳动也就相当多,内业处理出错率较高。
通过调查研究,在我国大多数单位在公路设计测量工作中采用的方法传统,速度慢、精度差,数据不易保存校核,所以难以适用当前推进公路建设自动化、信息化建设的要求。
2.2数字化地形图的特点
采用现在传统的测量方法存在许多弊端,例如测量数据多,易出错,测量完毕不易校核和保存,采用数字化地形图可有效解决这一问题。采用专业数字化地形图测绘,经过处理后,可以满足公路规范的需求,每条公路的地形图可以形成永久保存的电子档案,勘测成果在图上一目了然,可重复利用,并可不断补充调整。公路设计引入专业勘测的电子地形图,勘测效率大大提高,勘测费用降低很多,勘测设计周期会大大缩短,而且数据精确,易于保存,数据直接导入利用,免去人工录入的繁琐和失误,可以重复利用,一举多的,可以纸上选线、定线,测量数据可以视实际情况,随时补充调整。测量成果可以直接与国家控制网转化,以便与其他测量行业的数据共享。测量完毕或公路施工后能长久保存测量成果,并进行校核,推进公路测量的数字化进程。
2.3数字化地形图的实施及调试
2.3.1调查和分析
我们从GPS、全站仪等先进测量理论和公路设计两方面入手,进行了调查和分析研究,结合公路路线设计和桥梁设计中的专业知识,与专业公路路线处理软件、桥涵设计软件等结合,这样才可以提高设计质量和效率,实现专业数字地形图与现有公路设计软件有机的对接。
2.3.2建立数字地面模型。
数字地面模型是道路辅助勘测设计的基础,数字地面模型(DigitalTertianModel)简称DTM,是按一定结构组织在一起的数据组,是对带有空间位分布的地形属性特征的数字的描述,通常空间分布是用一个平面坐标系统表示,而地形属性特征是各个平面位置(X,Y)上地面点的高程,它是地形起伏的数字表达,是建立不同层次的地理信息系统不可缺少的组成部分。道路设计中常用的数字地面模型依据构网形式分为:三角网式数模、方格网式数模、扇形网式数模、鱼骨网式数模等。我们根据实际情况做了选择。
2.3.4数字化地形图的实施
采用专业电子地形图在潍胶路、206国道中进行数条国省道测量中得到试验应用,大大节约了人力、物力,收到了很好的经济社会效益。
2.3.5数字化地形图的调试
进一步在公路设计中推广应用,直接采用专业测绘的电子地形图用于设计,电子数据与专业公路路线处理软件、桥涵设计软件等直接导入对接,发现数据精度、软件对接方面存在的问题,并提出解决可行的方案。
目前,采用专业人员测绘电子地形图,已在我院推广应用,并在数条国省道测量中得到应用,收到了很好的经济社会效益。缩短测量周期达60%以上,提高了测量效率和质量,大大节约了人力、物力,大大推进了由传统的测量方法到现代的测量方法的变革。
通过调试及修改,经过全院的应用调试,数字化地形图全面应用已逐步成熟。由于我们数字化地形图的精度满足高等级公路,采用数字化地形图用于这次设计任务中,设计运算速度快,一个含数千个点位的数十公里的公路,仅需几分钟便可输出公路设计所要的数据,并自动考虑横坡及超高的影响。
解决了传统测设手段的设计效率低、出错率高、误差大、检查手段落后和人工作业随意性大等缺点全方位改善了现有公路勘察设计体系,使公路测设过程发生了本质的变化,其使用效率可从勘察设计协同作业方式、工作人员野外工作减少、劳动强度降低、设计周期缩短、设计能力提高、设计质量与设计水平提高等方面得以体现。
3.应用数字化地形图设计中问题与建议
本研究活动取得的成果尚还有需要完善的地方:内业资料多方面利用还需要加强;控制点的设置;我们对数字化地形图应用经验还不是很丰富。同时,我们尚需利用其他手段对数据成果不断进行检查和校核、维护和改进,使它的功能更全面、更强大。
“他山之石,可以攻玉”。公路设计引入专业电子地形测绘,建立专门的电子存档库,与专业公路路线处理软件、桥涵设计软件等相辅相成,使公路设计准确、优质、高效,极大的改变了我院测量设计方法,实现了由传统测量到现代化测量的变革,路线勘测设计实现了飞跃,使得每条公路的纵断、横断、桥涵在图上一目了然,必将推动公路测量设计的进一步发展。
参考文献
〔1〕徐绍,等.GPS测量原理及应用.武汉:武汉测绘科技大学出版社,1998.