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摘要:当前,我国人民的出行需求日益旺盛,交通压力也是与日俱增,在公路项目建设中,为保证施工材料质量,科学安排施工机械设备和施工人员,确保施工活动的顺利开展,做好施工组织设计工作尤为重要。但纵观当前我国公路工程设计现状,依旧存在设计准备工作不充分、设计人员专业素养有待提高等问题。在这种背景下,如何探究出有效策略解决现存问题是一项十分重要的工作。
关键词:公路勘察设计;新理念;山区公路设计;应用
引言
在山区公路路线设计中,需要合理布设山区公路的选线及构造物,必要时进行比选论证,使设计尽量做到经济、合理、实用。公路路线设计质量控制一般有两个阶段,第一阶段是在路线设计方案研究阶段和勘察阶段,这个阶段需要深入调查山区公路路线范围内沿线地形地貌、地质、水文、人口、乡镇和村庄的分布情况,详细了解和掌握路线范围内的一切制约因素,同时还要与公路的交通特性、区域特点及结构等结合进行深入分析,规划好山区公路工程项目的总体路线,以便在开展公路路线设计时制定一个比较严格的控制标准,并灵活运用各项技术指标,使路线设计更加完善。
1当前我国公路工程设计中存在的问题概述
首先是部分单位设计资质不够。当前,全国的甲级设计单位不多,部分皮包公司资质不够或根本就没有资质证书而借用资质承揽高速公路的设计工作,在设计过程中,无法保证设计质量,导致设计文件中存在较多问题,甚至是错的设计,这直接影响到公路工程建设的质量和进度。其次是设计基础资料不详实。在公路工程设计前,应做好相关基础资料的收集工作。但纵观当前的公路工程设计过程,主要是挡土墙、桥涵、隧道等结构物的设计,忽略了对边界条件资料收集或收集不够,如地勘、规划、环境敏感因素等,特别是地勘资料的不全,造成设计方案与实际情况不符,在实施过程中产生大量的设计变更,在一定程度上阻碍了公路工程建设的顺利开展。
2公路勘察设计新理念在山区公路设计中的应用
2.1差分GNSS倾斜摄影在山区公路勘察设计中的应用
差分GNSS包含PPK和RTK两种,PPK为动态后处理模式,RTK为实时差分模式,本文采用PPK模式。PPK相对于RTK具有一些明显优势,如不需要电台、有效作业距离增大,后处理解算精度高,作业效率高等。PPK差分系统由机载GNSS接收机模块和地面站接收机组成,机载GNSS接收机装载在无人机上,与地面站接收机同时接受卫星信号进行空间定位。事后通过PPK后处理解算软件处理数据,得到高精度的POS数据,即无人机在航飞时的高精度位置信息。由于POS精度较高,在内业数据处理时自由空三精度和效率较高,在保证最终空三结果精度的前提下,只需少量外业像控点数据参与空三平差中。这对于航测外业而言,能够减少像控点测量工作量,提高作业安全性与作业效率;对于内业而言,减少空三刺点工作量,同时空三影像匹配和平差运算效率也明显提高。采用差分GNSS可减少大量外业像控点,减少航测内外业工作量,提高作业效率,提升作业安全性、降低生产成本。
2.2线形设计
对于公路建设中的线性设计来说,需要从以下几方面采取针对性的措施,以促进公路建设顺利进行。一是地形与地质环境方面,在实际施工地区,根据现场地理环境观察情况分析,极有可能会发生泥石流、滑坡等破坏性极强的自然灾害,对公路建设造成影响。在进行具体的设计工作时,要参照相关标准和规范合理处理。
对于这种不利于施工的不良地段,可采取对地形进行调整的方式,尽可能降低这些灾害发生时,对公路产生的公路的扰动影响。同时也需要重视施工人员,以及公路运行过程中的安全性,对工程实施安全防护措施,对排水设施进行合理布局,从而增加路基的稳定性。二是线性与地形的协调方面,在线性设计工作中,相关人员要重视因地制宜的重要性,科学合理地执行勘察设计工作,确保线形与地形两者之间的协调性。并通过采用先进的技术以及相关技术标准,保证线路设计过程中的安全性。在具体的设计工作过程中,要尽可能使线形走向沿着地形展开,尽量保证原来地理风貌的完整性。并且以实际情况为基础,对线路指标进行调整,为驾驶者营造一个良好的视觉氛围,提升公路行车舒适感。三是线路与自然的协调方面,在进行设计工作时,首先要考虑的是生态环保问题措施。要使生态环保与工程建设的协调性,共同促进可持续发展,以及对建设过程进行创新。另外,由于工程建设不可避免地会开发土地资源、使用水资源以及破坏生物资源,所以相关人员要采取最优质的措施,尽最大可能去节约这些自然资源。而且在具体的勘察设计过程中,要考虑到地下水、农田耕地等内容,并且在设计过程中要有意识地避开这些内容。
2.3路线平面线形设计要点
在地势较为复杂的山区公路进行路线设计前,要详细勘察当地区域的地质情况和地形特征。为避免出现较多的高填深挖路段,尽量沿着等高线展线的路线设计方案,防止对等高线进行横切。山区地形一般都比较陡峭,而且高程障碍也非常大,地形比较复杂,通常情况下,山区公路建设工程量都比较集中,工程任务也非常艰巨,因此,在设计山区公路路线方案时,需要进行比较全面的比选,对构造物进行合理布设。在设计路线平面时,需要具有一定的前瞻性,在对平面进行布线时,对一些重要的路段横断面和纵面要做到未雨绸缪,对公路建设中的隧道和桥梁等进行合理布设。平面技术指标要灵活掌握、均衡运用,不追求高指标,对部分指标如曲线间的直线长度、平纵组合线形设计中的好中求好的指标等不严格要求,但对危及行车安全,如长下坡接小半径平曲线、连续急弯等路段进行安全性检查,并采取相应的工程措施处理。但不突破以下主要指标:圆曲线极限最小半径、超高缓和段最小长度、视距;局部地形特别复杂路段,采用适度超限的指标,以控制工程造价。对路线经过自然地形较陡峭的山体,为避免直接横切等高线,可采用多种线形组合设计方式,如卵形曲线、C形曲线、回头曲线进行二次或多次展线等手段,以克服高差问题。重视并利用各种先进选线及线形组合设计手段对路线方案做深入、细致的研究,在多方案论证、比选的基础上,通过采用新的勘察设计方法,通过航测手段进行数字化勘察,影像结合三维地模为公路选线、三维方案比选、土石方计算提供有效的数据支撑,使得各阶段部分工作可以同时并行,缩短设计周期的同时也节约了后期方案修改的成本。对于旧路改建部分路线方案确定的路段,可在路线方案确定之前进场进行数字化勘察数据采集,使勘察设计工序同步进行,从而缩短外业调查周期。同时,勘察数据的可重复利用,省略了方案比选、变更所需要的外业数据再次采集所需的时间,从而能够在有限的时间内做出更多的方案比选,使高新技术在山区公路项目中发挥最大作用,最终选出最优方案
结语
综上所述,伴随公路工程项目建设蓬勃发展,其对建设效果提出了越来越高的要求。公路工程直接关系到民生发展的大局,在施工前做好设计工作尤为重要。做好这项工作不仅能为后续施工提供重要参考,还能提高公路工程的设计质量和效益。鉴于此,设计单位要注重项目的全过程质量管控,提升设计人员的专业化素养,贯彻好质量控制措施,为项目的全寿命周期提供支撑。切实提升公路工程的设计效果,确保公路建设的整体质量,从而推动公路工程设计建设的可持续发展。
参考文献:
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