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Abstract: this paper combining the actual work experience, explores the road survey and design program, and to survey design tasks and design stage and content analysis; Then discusses the cross-sectional design road design principles and the same time, the paper analyses the types and conditions of use transverse layout; Finally summarized the full text.
Key words: to explore; Road survey and design program; Cross-sectional design; summary
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
关于道路勘测设计,其是根据城市规划设计的道路路线,实施测量和查勘,以获得有用的相关勘测设计资料,以便于根据规定进行文件的编订设计。其设计还应该表现国家的政策和方针,符合实际,经济合理及技术先进,美观、安全及适用,同时适合交通工程的标准要求。对于道路横断面设计,人们日益意识到它的重要性,怎样准确地设计城市道路横断面设计宽度,不但可以达到近远期的交通需求,还能节省工程造价,显得尤为必要。
一、道路勘测设计程序
1.勘测设计任务
对于公路施工之前的勘测设计工作,其按照批准的设计委托书或者任务书实施。设计任务书要按照批准的工程可行性研究报告进行编制。设计任务书可以由给出计划的主管部门进行下达,或者由下级单位进行编制以后,根据规定进行上报审批。设计任务书包括以下基本内容:目的意义与建设依据;建设规模与性质;路线基本走向与主要控制点;工程技术标准与主要技术指标;设计阶段与每个阶段完成的时间[1];建设期限与投资估算,就分期修建项目要给出各期的投资估算与建设规模;还要附上路线示意图,还应仅在上报任务书的时候列入工程数量,水泥、钢材与木材三材及投资,在审批的时候便于参考,设计任务书通过批准之后,对路线基本走向、建设规模及技术等级标准等主要内容发生变更的时候,需要原批准部门的同意。
2.设计阶段与内容
道路工程基本建设项目能利用一阶段设计、两阶段设计或者三阶段设计,对于一阶段设计,就是一阶段施工图设计,适合在方案明确、技术简单的小型建设项目;对于两阶段设计,就是施工图设计与初步设计,适合在普通的建设项目;对于三阶段设计,就是技术设计、初步设计与施工图设计,适合在基础资料贫乏、技术复杂或者建设项目的个别隧道、路段及互通式立体交叉等。这三个设计阶段内容主要有:对于初步设计,两阶段与三阶段设计的初步设计,要按照批准的可行性研究报告、测设合同与设计任务书以及初测资料进行编制。初步设计阶段要达到确定设计方案的目的,内容主要有进行修建原则的拟定、设计方案的选定、主要材料与工程数量的计算、施工方案的提出、图表资料与文字说明的提供[2]。对于技术设计,三阶段设计的技术设计,要按照批准的初步设计与定测资料进行编制,对复杂与重大的技术问题落实设计方案是技术设计阶段的目的,内容主要有科学试验及专题研究、勘探调查与比较分析的加深、技术方案的落实、工程数量的计算、修正施工方案的提出、设计概算的修正。对于施工图设计,两阶段设计的施工图设计,要针对批准的初步设计和定测资料进行编制;三阶段设计施工图设计要按照批准的技术设计与补充定测资料实施编制。就批准的推荐方案实施详细设计进而达到施工要求是施工图设计阶段的目的。内容主要有具体并深化审定的修建原则、设计方案以及技术决定,最后进行每项工程数量的确定,给出文字说明及适合施工需要的图表资料与施工组织计划,进行施工图预算的编制。
二、道路横断面设计
对于道路横断面,其指中线上每个点顺着法向的垂直剖面,由地面线与横断面设计线构成,横断面设计线有边坡、截水沟、行车道、路肩、分隔带、护坡道与弃土堆、取土坑等。城市道路的横断面组成里面有人行道绿带、分车带、机动车道及非机动车道、高速公路、一级公路及二级公路,还包括避险与爬坡车道;一级公路和高速公路的出入口有变速车道。横断面图里的地面线是表现地面起伏改变的线,其经过现场实测或者大比例尺地形图、数字地面模型或航测像片的途径取得。路线设计讨论的横断面设计仅限于和行车有直接关系的部分,就是两侧路肩外缘间每个组成部分的宽度与横向坡度的问题,因此把路线横断面设计称为路幅设计。
1.横断面设计原则
(1)针对现有道路改建,要运用交通管理措施和工程措施进行结合的方法,进而提高道路通行能力,还确保交通安全。对于道路改建,在运用工程措施(展宽道路与增辟车行道)的同时,还能运用交通管理措施(运用分隔措施让非机动车和机动车分行),相互干扰得以减少。如果两条道路互相平行,同时距离比较近的时候,能变为单向行驶,进而减少拥挤,提升车速。在商业性街道上,通行公共交通除外,还要进行另外非机动车与机动车通行的限制,确保行人安全[3]。
(2)对于道路横断面设计,应该在城市规划的红线宽度里实施。横断面布置与形式、构成部分尺寸与比例要依道路类别与级别、设计车速、设计年限的非机动车和机动车交通量及行人流量、交通特性与组织、地上杆线与地下管线等因素进行统一安排,进而保证行人与车辆交通的通畅安全。横断面设计应该近远期相互结合,让远期工程利用近期工程,同时预留管线位置,路面宽度与标高等,还要保留发展余地。
3.横断面布置类型与使用条件
(1)四种基本类型介绍
机动车辆交通、非机动车辆与行人交通组成城市道路交通。往往使用立式缘石将行人部分与车行道布置在不同高程与位置上,保证车辆交通与行人的分隔,确保交通安全。然而非机动车与机动车的交通组织是混行还是分隔,要按照交通与道路的实际情况分析确定。对于城市道路横断面,按照车行道布置方式,能够分成四种基本类型,就是单幅路与双幅路、三幅路及四幅路,也就是一块板与两块板、三块板及四块板。单幅路就是非机动车道和机动车道没分隔带;双幅路就是在车行道中央进行中央分车带的设置,把对向形式的车流进行分隔,但是同向车行道依然是机非混合行驶;三幅路就是使用分隔带,将车行道分成为三部分,机动车辆通行中间部分,非机动车行驶两侧;四幅路就是基于三幅路,进行中央分车带的增加,机动车分向行驶及机非分行的交通条件得以形成[4]。
(2)适用条件分析
四幅路适合在郊区道路和快速路。它的特点就是机动车可以比较高的车速进行行驶,交通量大,交通也是最安全的。它的缺点是占地大,行人过街比较困难;
三幅路适合在车速比较高、路幅比较宽、交通量大以及非机动车多,混合行驶满足不了交通需求的主要干线道路;
双幅路就是二快板断面的形式,适合在有辅路供以非机动车行驶的大城市主干路或者快速路。道路地形横向高差比较大,或者城市近郊区非机动车比较少的时候,也运用双幅路。对于中等城市主干路,也运用双幅路;
单幅路就是一块板断面的形式,适合在非机动车和机动车混合行驶,非机动车和机动车交通量都不过于大的城市道路。
三、总结
总之,道路勘测设计要按照城市规划设计的道路路线,实施测量查勘,获得需要的勘测设计资料,以根据规定进行文件的编制设计,该设计应反映国家的政策方针,符合实际,还要达到交通工程的要求。同时城市道路的横断面设计,人们越来越注意到其重要性。以某市为例:因为早期的道路横断面规划宽度太窄,让许多地区的道路没有办法实施合理的拓宽,在高峰期,市内的交通非常拥挤。怎样准确定出道路横断面的设计宽度,不仅达到近远期的交通需要,而且节约工程造价,变为目前城市道路设计的重要课题。
【参考文献】
[1]安立军.浅析土坝除险加固勘测设计程序化.中国科技纵横,2010,(11).
[2] 裴玉龙编著.道路勘测设计[M] .哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2005.
【关键词】公路工程 系列课程 国家级教学团队
基金项目:“公路工程系列课程”国家级教学团队建设项目(2009)资助。
教育部要求,各地、各高校要通过国家级教学团队的建设,改革教学内容和方法,开发教学资源,促进教学研讨和经验交流,推进教学工作的传、帮、带和老中青相结合,提高中青年教师的教学水平;探索教学团队在组织架构、运行机制、监督约束机制等方面的运行模式,为兄弟院校培训教师提供可推广、借鉴的示范性经验。
根据公路工程课程的特点,针对教学中存在的问题,本课程教师队伍在教学方法、课程内容、教材编写和实践教学改革上进行了大量的探索与实践,取得了显著成效,《路基路面工程》与《道路建筑材料》分别于2008年和2010年被评为国家级精品课程。
教学团队的建设是“质量工程”的主要内容之一,是精品课程的支撑者和执行者,是保证课程教学质量的关键因素[1]。
团队概况
长安大学道路与铁道工程学科经过五十年的建设与发展,已成为我国公路交通科学研究和高层次人才培养的重要基地。1981年以来先后取得硕士、博士学位授予权,1999年建立了博士后流动站,2000年获准设立长江学者奖励计划特聘教授岗位,2002年被教育部批准为国家重点学科,拥有特殊地区公路工程教育部重点实验室和道路结构与材料交通行业重点实验室,“道路桥梁与渡河工程专业”被评为国家级特色专业和陕西省名牌专业,“土木工程实验中心”为省级教学实验中心。
在本学科发展过程中,形成了一支面向道路桥梁与渡河工程专业及相关专业的本科生,讲授由公路工程专业基础课和专业课构成的课程群,教师的政治素质好、业务水平高、职称年龄结构合理、治学严谨、专业配套且稳定的“公路工程系列课程教学团队”。团队中现有教师7人,其中教授6人、副教授1人,博士生导师5人,6人具有博士学位。教学团队中包括省级教学名师、国家新世纪“百千万”人才、教育部新世纪优秀人才、交通部优秀青年骨干教师等优秀人才。团队带头人是著名的公路专家、“新世纪百千万人才工程国家级人选”、“陕西省优秀留学回国人员”和“教育部优秀青年教师”。
团队建设
1.教学队伍建设
(1)现在教学队伍情况。团队建设需要成员具有优秀的教师风范。团队成员具有良好的教师风范不仅为学科建设作出突出贡献,也为全校师生树立榜样,发挥引领和示范作用[2]。配置好团队成员是建设和培育高水平教学团队的基础[3]。
团队中现有教师7人,其中教授6人、副教授1人,博士生导师5人,6人具有博士学位。本团队以公路工程本科专业系列课程建设为平台,经过长期的教学科研积累和改革实践,形成了学历层次高、年龄结构合理、教学质量好、学术水平高、团结协作、富于创新的团队特色。
(2)培养青年教师,接受教师进修工作。
①为使青年教师尽快提高教学水平,对青年教师培养实行导师制,由教学经验丰富的教师作为指导教师,言传身教,在各个教学环节指导青年教师适应教学要求,从课堂助课、批改作业、参与课程设计等环节参与教学实践,培养青年教师认真扎实的敬业精神和教学方法。
②定期组织讲课观摩、经验交流等活动帮助青年教师成长,定期开展教学内容和方法的研讨活动,培养青年教师树立热爱学生、热爱教学、热爱教育事业的思想。
③有计划地安排青年教师进入同济大学、美国弗吉尼亚理工大学等国内外著名大学深造和进修。
④鼓励并带动中青年教师参加各类科研课题,特别是积极鼓励中青年教师指导和参与学生的课外实践活动,所指导的学生多次在全国竞赛中获奖,其中获得“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖1项和三等奖4项,还获得过“挑战杯”创业计划竞赛、第二届全国大学生交通科技大赛、全国大学生数学建模竞赛以及全国大学生电子设计竞赛等奖励。
⑤在加强对团队内青年教师培养的同时,本团队还指导来自福州大学、重庆交通大学、兰州理工大学、西安建筑科技大学等多所兄弟院校的青年教师在职攻读博士学位,收到了良好的效果和派出学校的好评。
2.教材建设
公路工程是实践性很强的专业,随着工程技术的发展,尤其是我国近年来公路基础设施建设的快速发展,新技术、新工艺、新材料不断涌现,教学内容的更新和教材建设必须适应新的形势。
本教学团队注重教材建设,编写了8部本科生教材,其中《路基路面工程》与《道路勘测设计》2部为国家“十一五”规划教材,2部为面向21世纪教材,3部获得了省部级优秀教材奖。道路承担教改项目10余项,获得省级奖励5项和软件著作权多项。《路基路面工程》与《道路建筑材料》被评为国家级精品课程,《基础工程》被评为省级精品课程。
3.教学改革措施
(1)改进教学方法。为进一步提高教学效果,学校投入大量资金用于多媒体课程的建设。本团队积极组织教师制作多媒体教学课件,通过电子邮件或网络答疑等方式探索与实践网络教学,积极改进教学方法和手段,极大地提高了学生学习的主动性和积极性。
采用启发式教学方法,重视实验和实践,注重学生创新精神的培养,所指导的学生多次在全国竞赛中获奖,其中获得“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖1项和三等奖4项,还获得过“挑战杯”创业计划竞赛、第二届全国大学生交通科技大赛、全国大学生数学建模竞赛以及全国大学生电子设计竞赛等奖励。
(2)改进教学内容,修订教学大纲。在教学中注意教学重点与专业发展需求相结合,根据专业技术的国内外发展动向和新的行业标准规范的修订,结合教师科研与生产活动中的研究成果与工程经验,及时更新教学内容,保持教学内容的前瞻性,拓展学生的专业视野,增强学生的工作适应能力。
根据调整的教学内容和新编写的教时完成若干示范工程和培育创新研究基地用于教学。
本教学团队利用充足的科研经费自行开发或购置了相关实验设备,在进行科学实验的同时,分批组织学生进行参观,拓宽了学生的眼界,提高了其分析问题与解决问题的能力。
在科研工作中,有意识地给部分本科学生提供参与科研活动的锻炼机会,以培养其动手能力与创新能力。本团队教师指导的学生的科技创新作品《高性能化学构网改性桥面防水材料》获“挑战杯”全国二等奖,《基于废橡胶微波处理的以废治废型沥青路面再生剂》“获挑战杯”全国三等奖,《AMF-I型沥青路面磨光仪的研发及室内评价体系的建立》获全国第二届交通科技大赛三等奖。
本团队平均每学期举办学术报告与讲座3-4次,结合最新的科研成果,进行广泛地学术交流,极大地开阔了学生的视野。
应用推广情况
团队经过多年建设取得了丰硕的成果。本团队主持的教改项目的研究成果现已广泛应用于教学管理与本科人才培养之中。本团队进行的教学内容、教材建设、教学大纲等方面的教改成果已经在本专业的教学过程中得到贯彻。根据《道路桥梁与渡河工程专业人才培养模式及教学内容的研究与实践》的研究成果,按照我国目前公路建设大发展对人才知识结构的需求,调整了公路工程专业本科生课程体系和学时分配比例,一方面加强了学生的实习实践环节,另一方面增加了专业选修课的门类,不仅增强了学生的动手能力,还拓展了学生的知识面,增加了学生对毕业后工作的适应性,满足了公路大发展对专业人才的需求。
在公路工程专业的课程设置中,测量实习、道路勘测课程设计、勘测实习和道路勘测毕业设计是四个主要的实践性教学环节。以前由于受实习场地(校园)、仪器及经费的限制,测量实习和道路勘测设计生产实习只能采用传统的仪器和方法,这非但不能使学生得到全面的技术训练,也不利于学生对先进测设仪器和方法的掌握。自《公路勘测实习基地生产实习教学改革与实践》教改项目完成以来,加强了学生的教学实践环节,提高了学生的动手实践能力及独立从事测设工作的能力。与此同时,注重测量实习、勘测实习与道路勘测课程设计、道路勘测毕业设计之间的有机联系,加深了学生对实践教学内容的理解,提高了学生的实践效果。目前学校太白公路勘测实习基地在国内已颇具影响,不仅满足了本校公路专业学生实习的需要,而且多次接受本校土木大类专业和西安建筑科技大学、西北工业大学等学校的学生前来实习。
目前本团队教学研究成果不仅在本校的专业教学中取得了良好的效果,而且这些教学方法和教学内容,尤其是所编写的教材和制订的教学大纲也为国内多所高校的同类专业所采用和借鉴,对国内其他高校同类专业的课程建设起到了促进作用。
参考文献:
[1]孙广中,陈国良,徐云等.并行计算系列课程教学团队建设[J].中国大学教学,2008,(2).
[2]李鸿江,尹军.从国家级精品课程到国家级优秀教学团队的建设经验与启示[J].首都体育学院学报,2009:21(4).
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=1.5mVt=mHt2/3I1/2=25×1.502/3×0.0011/2=1.04m/sQt=WtVt=202.29×1.04=210.38m3/s河槽部分:Hc=Wc/Bc=194.63/54.65=3.56mVc=mHc2/3I1/2=40×3.562/3×0.0011/2=2.95m/sQc=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×(790/574.16)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洪水主流流向正交,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。
工程控制测量的目的是为后续的不同时期的工程建设提供位置参考信息,以满足工程实施中涉及的费用、进度、质量要求,主要为工程实施提供基准位置及基准空间框架。
1.1平面控制系统
水利水电工程实施场所常常具有狭长、独立的特点,因此,平面控制系统应该根据工程实施位置和项目大小来确定。至于一些重点水利工程和水利枢纽等地点测绘时,若测量地点的投影长度大小大于5cm/km时,投影变形方法可以使用以下2种:使用高斯正形投影,也就是把通过坐标变换实现大地坐标到中央子午线转换;采用独立坐标系统,即起始数据为大地坐标和此点到另外一个大地点形成的方位角。
1.2高程控制系统
正常高系统是我国目前普遍使用的高程系统,即1985年国家高程控制系统基准点,青岛高程点为72.260m。但由于许多地区的使用习惯、一些历史原因(如与水文相匹配),这些地区仍然坚持原来的高程基准开始。安徽的高程基准系统有:吴淞零点、黄海的高程系、国家高程系统。
2地形图测绘
地形图测绘需严格遵守国家行业相关测绘要求及规范,其主要内容有建筑物地点选取、工程选址等等。具体的测绘包括地物、植被、土质、地貌、水下地形等测绘。
2.1地物测绘
地物测绘的测图主要有以下几个方面:垣栅、境界及地类界;气象、水文、地质勘测;独立的地物测绘;通讯和输电线线路测绘;管线、道路;居民点;测量的控制点。工程地物测绘分为区域外和区域内测量2部分。比如说,对中小型河流的地物测绘包括互岸、护坡、河道、加固等方面的测量。测量时还应注意旁边通信设备、电力设备、河堤旁建筑物及房屋、护岸护坡材质、河提河道各种堵水(如溢流坝、涵闸、桥梁)设备。地形图上还应具有建筑物大小规模的标注(宽、高)、堰顶高程、桥面高程、底高程等。
2.2植被、土质和地貌测绘
不同于其他城市测量,水利工程中的植被、土质和地貌测绘特色更鲜明。在地图上植被面积大于1cm2时应该绘出地类界范围。水利工程中有别于其他测绘,在保留高程基准点的同时勾绘等高线,在绘制盆地、台阶、小丘时加绘地貌特征。
2.3水下地形测量
水利水电工程中的重中之重便是水下的地形测绘,其他一些行业的测量、测绘常常只对河道的水涯线或河水线进行绘制,而水利水电中的工程测绘常常还需要对水下的具体地形进行详细的测量,图上的沟渠标记2~3cm的底高程。
3纵横断面测绘
纵横断面有关水利水电方面的测绘主要为土石方方面的工程,为削坡、挖深、填高等。这些测量的精度对工程量的影响很大,纵横断面的测绘主要为提高测量精度,使工程概算精准。
3.1横断面测量精度的提高
目前我国水利水电工程中纵横断面测量中广泛采用的方法为:GPSRTK测量方法和全站仪法。不论采用什么方式进行纵横断面测量,只要能够提高测量精度、降低测量误差,断面点的测量精度完全能够满足其断面精度的要求,但纵横断面点的选取应靠近断面线,以免代表性不强,规范要求为2m。
3.2横断面位置布设
横断面的布设很大程度的影响了工程量的大小,横断面间距常常设定为20~50m之间,同时断面间距的选择不能过于稠密,需充分考虑相关因素。当然,在横断面的布设时不仅应该考虑断面间距,布设地点还应选择在支流入口、河道转弯处、比降变化明显,横断面长度变化显著的部位。为了设置合理的横断面的位置,常常需要在地形图上初选出,还需要结合实地考查。
3.3横断面方向
断面方向的选择很重要,就工程量来说非垂直的堤防断面常常比垂直的堤防断面小的多。实施开挖时也一样,实际工程量常常要大于概算的工程量,常常需要选择断面方向为与河道、堤防垂直的方向,并且在地形测绘图上先判断和选好横断面方向再通过现场勘测来确定。
3.4纵断面测量
测绘服务不同时,纵断面的选择也不一样,如:选择中心线拟建渠道、公路、铁路;选择顶线来堤防加固、选择中心线来疏浚河道等。因此,纵断面的测绘主要是为了选择纵断面的断面间距、测量两岸或沿线有关地物(如桥梁、涵闸)在中心线上的投影位置、中心线的高程变化。
4结语
关键词:工程测量;发展;展望
Abstract: the process measurement technology is a scientific discipline, directly related to our national construction and national defense construction, to have the important meaning. This paper expounds the main task of the engineering survey and content, and discusses the development and the application of the measurement technique, and at the same time, forecasts its future development trends.
Keywords: engineering measurement; Development; looking
中图分类号:P258文献标识码:A 文章编号:
随着我国经济的快速发展,工程建设项目逐渐增多,工程测量技术的应用及其普遍。工程测量是一门以应用为主的学科,直接为国民经济的建设以及国防建设服务,是紧密地有生产实践相结合的学科。作为测绘学中相对来说比较活跃的一门学科,工程测量有着悠久的历史,经过几十年的发展,在最近20年来随着测绘科技的飞速发展,工程测量技术也发生着快速而深刻的变化。电子计算机、微电子技术、激光技术以及空间技术等新技术的发展和成熟与应用,为工程测量技术的发展提供了必要的保障和新的手段。另一方面,改革开放后城市的建设不断扩大出现很多大型建筑物和特种精密建设工程等,使得工程测绘技术服务的领域不断的增加,有力的推动和促进了工程测绘事业的发展和技术的进步。本文就工程测量技术的应用和发展做简要的探讨,希望有所裨益。
一、 工程测量的任务与主要内容
工程测量的任务是将图纸上的已经设计好的各种工程建构建筑物,按照设计的要求测设到相应的地面上,并设置各种标识作为用于施工的依据,并和只会各种工序的施工衔接起来,保障建筑工程符合要求。通常来讲,根据测量工作的先后顺序以及作业的性质,工程测量的任务主要有一下几个方面:
1、勘测设计阶段的任务。建筑工程建设一般都必须的按照自然条件和预期的目标进行规划设计,在这个阶段的测量工作中,主要是测绘各种比例尺的地形图,同时,还要为工程、水温地址勘探以及水温测验等进行相关的必要测量。对于一些重要的工程,还需要对底层的稳定性进行观测。工程测量中的地形测绘还包括水下(比如江、河、湖、海等)的地形测量和各种纵横算面图的测绘。
2、施工建设阶段的任务。一项工程的设计经过论证、审查和批准之后,既可以进行到施工的阶段。在这个阶段中,首先需要根据工地的地形、地址状况、工程性质以及施工组织的计划等,建立施工测量的控制网,之后根据施工的要求,采取不同的方法,将图纸上面所设计的抽象的几何实体在现场标定出来,使其成为具体的实体,这就是测量技术中统称的施工放样。施工放样的工作量相对较大,是施工测量中的主要测量工作。施工中的各种测量是施工管理单位保证工程质量、工程加固措施的制定以及施工设计的重要保障。
3、运营阶段的任务。工程建筑物在运营期间,为了监视工程的安全和稳定情况,了解设计是否合理,验证设计的理念是否科学,需要定期的对工程的动态变形比如水平位移、沉陷、倾斜以及震动等情况进行检测,这是工程测量的主要任务之一。
明确了工程测量的主要任务,要想保证工程测量的顺利进行,需要对其测量的主要内容进行阐述。工程测量的内容一般包括以下几个方面:
1、场地测量。在施工工程中,往往要进行土地平整工作,这是施工的前提和基础。大多数的工程要求将地面平整为水平面或者是稍微具有一定角度的斜面,以便于改造后的地貌适用于布置和修建建筑物、组织排水、满通和埋设地下管线的要求。在改造地貌的过程中,不仅需要顾及土石方工程量的大小又要遵循填方与挖方基本平衡的这一原则。
2、工程施工测量。建筑场上的工程建筑物种类繁多,施工的精度也是各不相同,有的要求较低,有的要求则高。如果按照工程建筑物的局部精度进行确定施工控制网的精度,这样会造成整个施工控制网的精度要求相当高。所以在布置建筑工地上的施工控制网时,应该采取分级布网的方案,即首先建立布满整个工地厂区的控制网,这样可以便于各个建筑物的放样工作。其次,为了进行主要生产设备和器械的局部放样,在控制网锁定出的各主要轴线的基础上,建立厂房矩形控制网或者是设备的安装控制网。
二、 工程测量技术的发展及其趋势
工程测量技术是在工程的建设勘测设计、施工和管理阶段所运用的各种测量的理论、方法和技术的总称,不仅仅是为了工程建设服务的概念,也涉及到工程的静态、动态几何与物理量的测定,同时还包括了对测量结果的分析以及趋势预测。
1、先进的测量仪器的应用。从20世纪80年代开始出现了许多先进的测量仪器,这些仪器的出现为工程测量提供了先进的技术工具和手段,比如光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪、激光扫评议等,为工程测量迈向现代化、自动化、数字化提供了必要的条件,也改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等作业方法。
2、GPS定位技术的应用。GPS是美国经过20年从20世纪70年代研制的具有能够进行海、陆、空全方位实施三位导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS定位技术的不断发展与改进,以及软硬件的不断完善,正在逐步的以一次性确定三位坐标的高速度、高精度、费用省、操作简单的技术代替以前的使用测角、测距、侧水准为主题的常规地面定位技术。我国GPS定位技术的应用已经深入到各个领域之中,比如国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立等。
3、航空摄影测量技术的应用。航空摄影测量是进行城市大面积比例尺地形图、地籍测绘与更新一集大型工程勘测的重要的手段和方法,能够提供数字的、影响的、线化的等多种形式的地图成果。随着全数字摄影测量技术的出现,摄影测量的应用已经发生了明显的变化,同时与GPS定位技术联合测量,大量减少了野外控制点的联测,机打的提高了航测的效率与效益,并且开创了摄影测量向自动化、数字化方向的买进。
4、数字化测量技术的应用。数字化测量技术在工程领域的广泛应用,使得大比例尺测图技术逐渐向数字化和信息化的方向发展。大比例尺地形图和工程图的测绘,历来是城市与工程测量的重要内容和任务。随着电子经纬仪、全站仪的应用以及GEOMAP系统的出现,将野外数据采集的设备与微机及数控测图仪三者结合起来,形成了一个自动的测图系统,这些都给工程测量带来极大的便利和提升其准确度。
随着电子信息技术的发展,工程测量技术发展趋势将会有一下几个方向:
1、测量机器人的应用。测量机器人将作为传感器集成系统在人工智能方面得到进一步的应用和发展,应用范围也会逐渐的扩大到工程测量中来,可以将工程测量的摄影、图形、数据处理和精度进一步的提升,有利于工程测量的发展和进步。
2、多学科的综合。在变形观测数据以及其处理和大型的工程建设中,可以将基于知识的信息系统与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,综合发展各学科的优势、协调交融,解决工程建设中以及运行过程中的安全监测、灾害防治和环境保护等各种问题。
3、GPS、GIS定位技术的紧密结合。GPS、GIS定位技术在工程勘测、设计以及施工管理方面将发挥更大的作用,大型和复杂的结构建筑、设备的三位测量、集合重构以及质量控制将会是工程测量的一个新的特点。
三、结束语
随着国家经济的进一步发展以及对于城市建设投入的不断加大,会出现更多的工程项目,使城市的构筑物建设不断增加,技术也更加的复杂,在这样的形势下,工程测量必将发挥更大的作用,也需要工程测量技术不断的发展和进步来满足这一需求。所以,要大力促进工程测量技术的方法手段的更新,把传统的手工测量转向电子化、数字化、自动化方向,开创工程测量发展的新局面,为推动我国工程测量的进步而贡献力量!
参考文献: