线路设计方案范文

导语：如何才能写好一篇线路设计方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：10kV配电线路；线路设计方案；供电需求；电力企业；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM421 文章编号：1009-2374（2016）34-0026-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.013

对于配电线路的控制，在整个电力系统的控制中尤其重要。在整个电力系统的有效运行过程中，配电线路的主要作用是传输和配送电能，因此配电线路的设计是否科学、合理，运行状态的优劣将直接影响到整个电力系统是否能够有效地运行。这就要求在电力运行的管理之中，大大加强对配电线路的科学、合理设计。

1 10kV配电线路设计时需要遵循的原则

在电力系统中配电线路作为重要构件，设计的合理与否直接影响着整个电力系统的正常运行，甚至会给电力企业的发展带来一定的影响。因此在对配电线路进行设计时，要求相应的设计人员要结合实际条件，能够合理科学地利用技术，从而对配电线路进行设计。

（1）要求设计人员要遵循科学性原则，确保整个设计的科学性，以合理科学为基础进行设计，且能够在实践中有效的应用与实施；（2）在进行设计时，设计人员要对安全问题进行考虑，要使整个设计方案能够保证线路的安全性；（3）在设计时，设计人员要秉承经济性原则，尽可能地列出多种设计方案，重点要对多种设备进行列出比较，最后选择出最合适的设计方案，在保证配电线路安全的条件下，要尽可能节约成本的支出。

2 电力系统10kV配电线路设计方案分析

10kV配电线路主要分布在我国农村地区，原理是采用架空线路的形式结构对其进行放射性供电。在具体运行的过程中，10kV配电线路所涉及的过程比较复杂，内容比较繁多，因此这就要求设计人员在进行设计之前，要高度注重对设计中的每个环节进行完善，进而达到设计的科学性、合理性的标准。

10kV配电线路设计流程如下：（1）设计人员在接到配电线路设计任务后，要以配电工程所在的区域建设规划指标为依据，对配电线路的路径进行合理设计，要对配电线路的起、终点位置进行定位，且要对整个配电线路的长度进行测量。在此步骤中，要求设计人员高度重视配电线路区域的地形、地貌特征并且要更进一步地进行调查研究，对配电线路区域的地形、地貌特征进行熟悉且要求掌握，能够熟练地绘制出相应的设计图纸，与此同时在所设计的配电线路中，相关数据要确保它的精确性。在设计好配电线路的路径后，设计人员应将设计方案交给相关部门进行审核，审核且通过后才可实施，防止由于所设计的路线与区域的建设规划发生矛盾进而出现线路改迁的问题。在对配电线路进行设计时，设计人员要秉承“两点之间、线段最短”的宗旨，目的是减少线路曲折的问题，要保证所设计的线路科学且合理，能够在实践中操作与应用；（2）设计人员对所设计的路径图纸绘制完成后，要结合实际的地形、地貌特点，对配电线路的杆塔进行合理的设计。对于杆塔的选择，应尽可能地避免对农田或临街住户的占用，以不要打扰居民正常的生活为出发点，然而对于路径的选择，要考虑到方便日后的检查修理，在设计杆塔的环节时还要考虑到环境因素如相关区域的水文条件、地质条件等，比如在埋管线的过程中，一定要确保管线埋设的安全性；（3）设计人员在基本确定路径方案后，要权衡整个路径设计方案的科学性、经济性，对各路径方案进行分析与对比，最终得出更为科学、合理的路径方案。由此可得，对于10kV配电线路的整体设计而言，要秉承有效性、科学性的原则，使整个设计方案能够实施与应用。

3 10kV配电线路的设计

在对10kV配电线路的设计中，要充分考虑到配电装置以及对配电线路路径的选择等方面的讨论。在设计的实践中，要高度重视对相关要素实施控制，针对各环节做好设计工作，保证整个配电线路在实际工作中发挥它的作用。

3.1 选择适当的配电装置

在整个电力系统中，配电装置是重要的构件，在配电线路设计当中尤其重要。对于配电装置的选择过程中，要优先考虑到相应的环境、抗震能力等重要要素。

3.1.1 控制好环境温度。配电线路对于配电装置选择的过程中，整个装置所在区域的环境、温度要保持稳定性，保证环境、温度能够达到装置所要满足的标准。一般情况下，所在区域的自然环境影响着配电装置。

3.1.2 控制好导体、电器的相应湿度。在选择导体、电器的相对湿度时，将月份湿度值作为线路所在区域的参考值，掌握线路真实的湿度状况，选择相应的电器产品从而进行安装。比如在一些较为湿热的地区，设计人员在对相应的配电装置进行设计时，选择适合湿热气候的装置进行安装。

3.1.3 考虑最大风速。在配电线路施工的环节中，或多或少会受到一定风速的影响，因此在对配电线路进行设计时，设计人员要考虑到全年的最大风速值，一般，配电线路的架空位置和地面保持在12m左右。当风速过大时，要求对配电设备的安装高度进行降低，与此同时还要考虑到相应的气象要素。

3.2 导体、电器的设计

要想确定导线的截面面积，设计人员要按照电力系统的设计要求进行设计，进而计算出导线的截面面积，还要重视对导线的型号、规格进行验证，所选择的电器能够承受的最高运行高压要与配网运行电压持平，对于电流，配电线路所允许的电流要与最大的持续工作电流值持平。此外，截面面积确定了之后，在设计中要对导线的安全系数进行标注与说明。

3.3 选择科学的线路组装形式

在10kV配电线路的杆塔结构、绝缘子的形式以及导线的型号实际选择过程中存在着较大的差异，因此相应的绝缘子串的组装形式也存在较大的差异，通常情况下采用单串绝缘子串来满足导线的断线张力与最大综合荷重，对于一些特殊的大档距、大导线、大沟以及一些交通要道等环境条件时，如果单串绝缘子串不能达到设计的标准，则要采用双串的方式进行接连，从而确保其线路组装形式的有效实施。

3.4 做好导线的防震设计

在现实设计的过程中，要充分考虑到防震的设计要求，档距、风速、地形、风向及线路架设高度等因素可能引起导线的振动，从而不同程度地对线路正常运行造成影响，这就要求在具体的线路设计过程中采取相应的防震措施。因此在进行导线的防震设计过程中，应将导线的安全系数、应力大小、线路途经以及经过的地貌与地形特征等一系列因素进行综合考虑。

4 10kV配电线路设计中常见问题及对策

4.1 负荷计算偏差

在大部分设计文件中以年售电量作为基准，以此来预测每年售电量增长10%，进而推算负荷的大小。这种估算方法优点为简单可行，存在统计负荷不免偏大、准确性较差等缺点，由此会造成年发电量不足年使用量，进而引发年发电量远远超出年使用量的范畴造成严重的经济损失。因此在10kV配电线路设计的过程中，负荷计算所造成的偏差一直是一个亟待解决的问题，并且一直以来力求使得负荷计算量最能够接近实际电量使用量。

对策：要向有关部门收集每个城市的街道图，其中包括城市的分区、乡行政区的界限、每个区域所属的行政管理范围等；还可以向所属公安局收集各个分局的管辖范围，它包括在每个区内派出所的数量、每个派出所的管辖范围以及户籍数量。在对配电变压器进行设置时，要考虑到负荷增长系数，进而能够比较精确地计算出在各个派出所辖区范围内的台区数量。

4.2 自然、气象条件选择估计不当

在10kV配电线路运行的过程中，自然灾害破坏对其造成的故障是不可避免的，如雷击（在7～8月的雷雨季节尤其是雷爆日比较多的地区，经常会出现因雷击而线路跳闸，通常有断线、瓷瓶爆裂、配变烧毁等状况的发生）、大风（特别是南方沿海城市经常会受到台风的袭击）、雨雪等。这些故障的发生存在不可抗力的一面，也存在配电线路设计中对自然气象条件估计不当的因素。

对策：针对自然灾害的破坏所造成的故障，在设计时要将其着重考虑在内，并且要严格地落实在配电装置的选择上：（1）当设备的最低允许温度高于周围环境的温度时，应当采取保温措施或安装加热装置等；在有积雪、冰雪严重的地区，通常采用隔离开关的破冰厚度等措施，但要求不应小于设计的最大覆冰厚度；（2）依据国家标准的规定设计配电装置的抗震设计；（3）在城市内对10kV配电线路的导线选择，通常用架空交联聚乙烯绝缘导线；（4）要重点做好防雷措施，具体操作如下：要在变电所10kV的出线端安装带有金属氧化物的避雷器；在易受雷击且线路较长的线路上安装防弧金具或金属氧化物。

4.3 10kV配电线路路径选择不当

线路路径确定通常是指在制定的起止点之间确定一条最优的路线，这是配电线路设计的第一步，也是配电线路设计中关键的一步。对于线路路径的确定，要综合充分考虑线路的经济效益、工程造价、技术可行、施工方便、运行安全等方面的因素。实际电力工程中，不少配电线路没有对各路径方案从技术方面、线路的安全与经济运行、方便施工、障碍物的处理等方面进行全面的分析比较，从而造成了极大的经济损失。

对策：在路径选择时要遵循以下原则：（1）与配电网络改造相结合，与城镇规划相协调；（2）尽可能地少占或不占农田；（3）尽可能地避开坑洼地、雨水冲刷和容易发生交通事故的地段；（4）尽可能地避开有易燃易爆物存在的地段；（5）要求配电线路路径尽可能短，从而避免迂回。

5 结语

对于10kV配电线路的设计问题，将会直接影响到整个电力系统的稳定运行，与企业的经济效益、社会效益息息相关。设计人员在设计过程中必须要重视10kV配电线路的实际设计要求，综合线路的具体实际情况，进而能够设计出科学、合理的实施方案，确保电能的高效率安全运输，保证整个电力系统的安全稳定运转。

参考文献

[1] 黄小兵.10kV配电线路设计技术要点分析[J].中小企业管理与科技，2011，30（21）.

[2] 王登灿.试论10kV配电线路防雷保护间隙的设计[J].科技致富向导，2011，18（23）.

[3] 朱秀兰.10kV配电线路防雷保护间隙的设计[J].科学技术与工程，2010，17（31）.

[4] 邝凯华.10kV配电线路故障及防范措施探讨[J].中国科技纵横，2013，36（6）.

[5] 陈雷.10kV配电线路故障原因分析及防范措施[J].城市建设理论研究，2012，43（15）.

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逻辑运算继电器触点的实现电路： 

       关键词：电气论文,逻辑设计法,真值表 　　1 逻辑关系

     （3）真值表 

用逻辑变量的真正取值反映逻辑关系的表格成为真值表。 

用继电器接点实现逻辑代数的基本事项。 

①逻辑1和继电器的常开触头闭合相对应。 

②逻辑0和继电器的常开触头断开相对应。 

③逻辑“非”的实现可以使用常闭接点。 

（4）由三种基本运算得出的逻辑代数公理（基本运算规则） 

0+0=0 0·0=0 0+1=1 0·1=0 

1+0=1 1·0=0 1+1=1 1·1=1 

2 应用实例 

（1）要求：按下SB1，指示灯HL1点亮；按下SB2，指示灯HL1和HL2点亮；按下SB1和SB2后指示灯HL2点亮。 

（2）使用器件：按钮开关2个，电磁式中间继电器2个，指示灯2个。 

（3）设计步骤 

①列出控制元件与执行元件的动作状态真值表（表4） 

②写出逻辑表达式（与或表达式） 

③化简（使用公式法、卡诺图法或电路图法） 

（a）公式法： 

（b）卡诺图法，如图1所示：HL2=KA2 

（c）电路图法：（按下面顺序进行化简，如图2所示） 

④画电路图，如图3所示。 

⑤实现电路，验证电路的正确性。 

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关键词：山区公路；复杂路段；路线优化；工序设计

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.084

1 工程概括

国道317线又称为“川藏公路北线”，东起四川省成都市，经四川郫县、都江堰市、汶川县、理县、炉霍县、甘孜县、德格县、过金沙江后进入自治区境内，跨两个地区――昌都、那区两个地区的八个县：江达县、昌都县、类乌齐县、丁青县、巴青县、索县、比如县、那曲县，止于自治区那曲地区首府那曲镇，“那曲”藏语意为黑河，境内那曲到昌都段又叫黑（河）昌（都）公路，是自治区公路主骨架网“三纵两横六通道”的北横线的组成部分。

本项目起自类乌齐县桑多镇，止于丁青县城西侧，项目全长144.68772公里，跨自治区昌都地区类乌齐县和丁青县，属川藏公路北线的一部分，川藏公路是自治区首府拉萨连接昌都地区的主要通道之一，也是自治区骨架公路的四个重点建设工程之一。

2 山区公路复杂路段局部路线方案的优化及比选论证

在施工图设计阶段，对路线推荐方案及比较方案进行认真研究，通过实地勘测、调查，综合考虑，进一步比选论证，认为初步设计拟订的推荐路线合理可行，因此施工图设计阶段路线方案与初步设计阶段基本一致，但对部分路段根据实测数据，结合路线平、纵、横空间线形进行了优化调整。在初步设计的基础上，通过施工图阶段的详细勘查，对如下几段进行了路线方案的优化：

（1）.K1405+900～K1407+500段，原方案为利用老路，沿老路布线。该段路线有大量涎流冰上路，上路长度约200m左右，严重影响行车安全。施工图时将路线移至老路外侧河滩地上通过，偏离老路最大距离17m，以路堤型式通过，有效避开涎流冰对路线的影响。

（2）.K1422+940～K1423+600段， 原初步设计方案为回头展线段，审查意见提出JD107和JD108回头段的原设计纵坡指标稍高，应适当降低指标，降低路基高度，以减小工程量。施工图设计时，根据审查意见，海拔4000～5000m路线最大纵坡可采用7%，因此该段线路修改为利用老路，最大纵坡采用7%，取消一对回头弯，路线长度减少379.15m。

（3）.K1425+700～K1429+900段，原初步设计方案为回头展线段，局部偏离老路，施工图设计时对该路段我们进行了多个方案的研究比选，若路线完全利用老路展线，因受限于《公路路线设计规范》，回头弯最大纵坡为4.0%，K1426+400至K1427+500处填高将较大，最大填高达13m，路基防护工程数量较大，并且7%纵坡将用到4处，因此，本次路线修改将路线自K1425+900～K1428+300段调整至老路上利用原有老路，其间有400m路线偏离老路，该修改段落共利用老路2.0Km，K1427+000后接上原设计路线，按照初步设计方案展线。

（4）.K1448+100～K1448+420.48段，原方案为利用老路绕过右侧台地通过，该台地地形平缓，地质条件较好，原设计为一取土场。施工图设计时将路线截弯取直，直接将台地挖开，改为挖方通过，路线线形较好，也满足了取土的需求。

（5）.K1458+560～K1459+542.50，K1462+100～K1462+601.48段，上述两段初步设计时均设计为路线直接跨沟，并分别采用一座6―20m钢筋混凝土空心板桥和一座4―20m钢筋混凝土空心板桥通过，桥墩较高，施工难度较大，投资稍高。施工图设计时对上述段落进行重新布线，采用利用老路绕线套沟方案，只了设置两座1―13m预应力空心板桥，减小桥梁投资，优化后第一段增加里程362.5m，第二段增加里程201.48m。

3 工程施工的总体实施步骤及工序衔接等技术问题

3.1 各分项工程的总体实施步骤的建议

根据本项目特点及工期要求，总的原则是：先桥梁、构造物后路基填筑施工。

（1）桥梁施工：桩基础、明挖基础承台墩台盖梁主梁桥面系；

（2）路基填筑：基础处理填路基土填台背土；

（3）路基施工：路基填挖过程中做好防护及排水措施，路基施工在坡面上时，应特别做好雨季的防排水工作，保证不受降水的影响；

（4）路面施工：底基层基层面层。

3.2 有关工序衔接等技术问题的说明

根据本项目的特点，首先应实施施工便道，以保证桥梁和高填深挖路段能提前开工，确保工期，部分路段地形复杂，地面横坡陡，预制场地有限，施工过程中可以利用桥台两岸附近的路基做为预制场，因此应提前施工桥台附近的路基。

路基工程、排水工程、跨河桥的水下工程，宜安排在旱季施工，以避开雨季地下水位的上升，对于控制工期的关键工程，如深挖路堑，大、中桥、滑坡处理等路段，应创造多个作业面同时施工或提前进场施工，确保按时完工。

（1）路基土石方工程。路基土石方工程建议以机械为主，人工为辅，挖方路段应尽量布置多个作业面以推土机或挖掘机作业，配以装载机和自卸翻斗车运至填方路段填筑路堤或弃于弃土场，机械化程度较高的专业队伍，也可采用铲运机进行连续挖运作业；填方路段则以装载机械或推土机伴以人工找平，能采用平地机找平更好，碾压密实。高填路堤施工必须严格按施工技术规范要求执行，分层填筑、分层压实，施工过程中须加强施工管理、严格工序控制，以确保施工质量。作业中应根据具体情况，注意调整各种机械的配套，避免发生窝工现象，雨季施工应采取切实可行的雨季施工措施，确保路基施工质量。

（2）路面工程。为确保路面工程的平整度和质量，建议路面各结构层全部由专业队伍承担，底基层、基层均采用机械拌合，摊铺机分层摊铺，压路机压实；各面层采用洒布机喷洒透层油，摊铺机配以自卸车连续摊铺沥青拌和料，压路机碾压密实成型，各种拌和材料由所设置的集中拌和站以机械拌合提供。

（3）桥涵工程。桥涵工程根据不同结构型式及部位，建议分别采用机械、机械与人工相结合或人工施工的方案。

简支板、梁式上部构造及涵洞的盖板或圆管，建议采用工地专业集中预制等，运至工点安装。连续板（梁）上部构造，一般采取搭架现浇施工或砌筑。当采用工场预制或定购构件时，应着重考虑相应的运输工具和运输条件，并考虑对原有施工道路的改建。

桩基采用钻孔灌注桩，一般采用成套钻孔机械，钻孔及浇注水下砼一次成型，既保证工程质量，又能加快工程进度。钢筋砼柱式墩、台及盖梁一般采用人工立模，一次或分段浇注到位。

参考文献：

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关键词：GIS 公路选线方案设计

中图分类号：X734文献标识码： A

地理信息系统（GIS）是3S技术中的一种，是计算机技术、地理勘测技术、测量技术以及三维绘图技术的有效结合，它能够建立起动态三维立体的地理空间结构模型，通过对模型的分析和探究，能够很好的帮助研究人员对地理环境和地质变化特点等进行研究，提高研究效率。而当前，随着GIS技术的普及应用，在公路选线工作中也应用上了GIS技术，应用GIS技术，能够为公路选线提供更加科学、准确以及有效的参考数据，同时，利用GIS平台，还能够对公路选线方案进行比选，更加详细的对各种影响技术指标以及工程造价等主要影响因素进行分析，得出最佳线路方案。

一、公路选线的基本设计理念

公路选线的基本不仅是设计理念，还是公路设计人员对公路设计工作的认识和感知，它集中表现了公路设计人员的设计思想和设计观点，是公路设计人员在长期的工作和实践中，通过不断总结和摸索而形成的一种社会价值取向，一种理想的追求，是具有相对稳定性、延续性和指向性的设计认识、理性的观念体系，也是保证公路选线设计能够顺利有效进行的基础保障。

自改革开放以来，我国公路工程建设就一直在不断发展，而公路选线的设计理念，也在不断的改变和完善，可以说，每一个阶段的公路选线设计理念，都是无数公路设计人员心血的结晶，都是为了满足现阶段公路建设要求，实现公路工程建设所具有的社会价值和社会效益的最大化[1]。而在现阶段，我国公路选线的设计理念是在对以往所有的公路选线设计理念进行总结和完善，并在充分满足我国社会发展需求的基础上而建立的，这也是当前我国公路选线设计的基本参考标准，其主要可以表现在六个方面。

第一，以人为本，安全至上；

第二，人与自然和谐发展，尊重自然、保护环境；

第三，节约资源，实现可持续发展；

第四，保证工程质量，服务人民；

第五，选用合理技术指标，合理进行设计和创作；

第六，进行系统化管理，控制全寿命周期成本。

二、基于GIS的公路选线方案设计

与国外一些发达国家相比，我国在公路选线方案设计中应用GIS技术的时间并不长，但即使如此，初步应用GIS技术也大大提高了我国公路选线方案设计的工作效率，全面推动了我国公路工程建设事业的进步和发展。在公路选线方案设计中应用GIS技术，不仅能够对与公路选线方案设计有关的地理数据和相关影响因素进行收集、整理、分析和储存，全面支持公路选线方案设计的顺利进行，还能够对公路线路周边的自然环境和社会环境进行分析，保证公路选线能够在保护自然环境和尽可能不影响周边社会环境的基础上进行。总的来说，在公路选线方案设计中，GIS技术主要应用在以下几个方面。

（一）对公路平面线形进行优化处理

利用GIS技术，可以更好的实现对公路平面线形的全面优化。在传统的公路选线方案设计工作中，通常都会采用一种借鉴于生物界自然选择和自然遗传机制的随机化搜索而建立的遗传算法对公路平面线形进行优化处理。这种遗传算法，虽然能够在一定程度上解决传统公路选线方案设计中存在的问题，其应用范围也比较广泛，但是由于其没有得到完善的地理、地质和环境信息的支持，其最后得到公路平面线形优化结果也仅对公路线路的基本走向和一部分公路线路所涉及到的曲线参数进行优化，在传统的公路选线设计中，这些条件基本上虽然能够满足公路选线方案设计要求，但是在科学技术高度发达，公路选线方案设计要求非常高的今天，其设计精度却已经满足不了公路线路的施工设计要求了。而基于GIS的公路选线方案设计方案，则能够通过GIS技术获得所有参考数据和信息，满足其公路线路平面线形设计要求。除此之外，应用GIS技术，还能够有效降低系统的复杂程度，从根本上提高系统的设计效率，实现公路线路方案设计的全线优化。

（二）对公路全寿命周期费用进行计算

公路的综合费用计算，是实现公路智能选线设计的基础功能之一，也是设计系统中必不可少的功能，而基于GIS的公路选线方法设计，则可以对公路全寿命周期费用进行计算，为公路选线方案设计提供强有力的支持。如图1所示，即为基于GIS的公路全寿命周期费用计算，在该系统中会将公路系统通过GIS技术放置在环境系统中模拟运行，然后以此为基础对公路工程的建设成本、运营成本以及维护成本进行计算，通过对比分析，得出最佳的路线方案。同时，对比得出的结果，也是线路比选中的重要参考依据[2]。

图 1公路全寿命周期费用计算图示

（三）对数据应用进行智能管理

在传统的公路选线方案设计工作中，虽然也能够实现对相关数据和信息进行收集和整理，但是效率却极为有限，也实现不了对数据和信息进行智能管理和应用，而基于GIS的公路选线方案设计，却可以有效解决该问题，不仅可以通过GIS技术实现对相关数据和信息的收集和整理，同时还能够通过GIS系统自身所带的数据库对数据的应用进行智能管理。首先，应用GIS 技术可以建立三维的立体模型，并将数据和相关信息准备的表现在模型中，提供数据和信息的利用效率；其次，应用GIS技术可以实现地图的放大、缩小以及选择等操作，方便用户对各种设计方案进行详细了解和对比，这一点，也是线路比选中的重要依据之一。

三、基于GIS的公路选线方案必选

（一）应用GIS技术可以更好的满足比选要求

公路选线方案比选是一个非常复杂的过程，其不仅涉及到公路工程的建设施工以及成本问题，还涉及到公路施工过程中以及投入运行之后对自然环境、社会环境以及地方经济发展的影响，因此，在比选过程中，就需要从各个方面综合考虑，对于比选的要求也比较高，而应用GIS技术，则能够更好要的满足比选要求。首先，公路选线比选与公路线路所经过的地理环境、自然环境以及社会环境等是分不开的，而应用GIS技术，则能够很好将这些影响因素都表现在立体模型中，有利于比选进行；其次，要想对各线路进行优化比选，就需要了解更多的线路相关数据和信息，而应用GIS技术，则能够完整的将所有的数据和信息完整的表现在GIS地图中，并且具有放大、缩小以及选择功能；最后，在对公路线路进行比选的过程中，需要将所有线路的优化程度进行排序，而应用GIS技术，则可以直接通过GIS系统自带的数据库对每条线路的相关信息和排名进行记录，最终得出最佳结果。

（二）完善公路线路比选流程

基于GIS的公路选线方案比选，不仅能够更好的满足线路比选要求，还能够完善公路选线方案的比选流程[3]。第一，应用GIS技术可以对每条线路的比选信息进行主动收集和整理，避免信息遗漏问题的出现；第二，在比选过程中，GIS技术可以为决策者提供最精确的参考数据和信息，支持决策者做出最正确、合理的决定。第三，公路线路比选是一个复杂的过程中，因此，在比选过程中，决策者可能分层对线路进行比选，而在此过程中，为了避免每层比选的数据丢失或者失真，GIS系统的数据库会对每一层的比选结果进行记录，然后通过统一分析和对比，得出最佳结果。第四，在比选过程中，公路路线的各横向和纵向指标是有关联的，而GIS技术则可以通过地图和构建立体模型将所有的横向和纵向指标联系在一起，为决策者的决策提供科学有效的参考。

结束语：

公路选线方案设计和比选对公路工程的施工建设和施工企业经济效益的提升有着极为重要的影响作用。因此，在公路工程施工之前，一定要做好公路选线方案设计和比选工作，而就当前而言，基于GIS的选线方案设计和比选就是最有效的方法，值得进行深入研究与推广。

参考文献：

[1] 王军刚.公路选线研究方法与实践[J].东北公路，2011（01）.

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关键词：顶进 下穿 不等高箱涵 便梁拼装

中图分类号：U44 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（b）-0044-02

1 工程概况

柳营南路连续下穿宁芜线和仙宁线工程位于南京市麒麟科技创新园，为园区内东西向重要干道，双向4车道，人行道宽2.5 m，非机动车道宽3.5 m。下穿宁芜线和仙宁线箱涵均采用4孔分离式箱涵顶进施工，施工期间运营不中断，限速45 km/h，接触网过度及便梁架设、拆除等开施工天窗。下穿段宁芜铁路为3股线，线间距5 m，宁芜线西侧预留宁芜改复线后增加Ⅱ道线位，线间距5 m；仙宁线为双线，线间距4.3 m。道路中心线和仙宁线及宁芜铁路斜交角均为78.81°，宁芜铁路与仙宁线之间相近两轨，线间距为24 m。

2 工程设计难点

2.1 同时下穿宁芜线与仙宁线，且两线高差较大

两线相邻太近，须同时连续下穿。如果采用等高度箱涵单侧顶进，由于宁芜铁路轨底高程为+12.044～+12.174 m，仙宁线轨底高程为+14.304 m，则宁芜线控制涵顶标高，导致仙宁线轨底与涵顶之间存在2 m的高差。若在涵顶填充道砟至轨底所需高程，则道砟厚度太大；若采用路基填料，无法进行碾压作业；若采用混凝土浇筑，因其自重过大，对下面箱涵主体结构不利。如何解决两线的高差问题，是本工程主体结构设计的一个难点。

2.2 仙宁线线间距小

仙宁线是双线电气化铁路，按高铁标准实施，线间距仅为4.3 m，线间距过小，无法正常采用施工便梁。采用拨线方案，由于桥址位于需帮宽路基，增加地基处理、电缆槽和接触网的改移均存在工作量，且工期较长，费用较高，对运营影响较大。下穿段距离仙宁线高架桥的桥台仅150 m，拨线长度不够。如何在不拨线的前提下进行便梁架设，是本工程的一个难点。

3 设计方案

3.1 主体结构优化设计

主体结构设计主要是根据本工程的特点，解决两条线路高差较大的问题。

宁芜线和仙宁线箱涵分别从两侧向中间对向顶进，箱涵采用斜交斜做的形式，综合考虑顶进时架设便梁空间及顶进完成后铺设道砟厚度80 cm。下穿宁芜铁路箱涵轴向长度25.487 m，东侧带5 mU槽同步顶进，涵顶高程按+11.244控制，箱身高为7.7 m；下穿仙宁线箱涵轴向长度15.087 m，两侧均带5 mU槽同步顶进，涵顶高程按+13.504控制，箱身高为9.7 m。箱涵两侧接U形槽过渡至地面道路，宁芜线和仙宁线两顶进段间设5.073 m现浇U槽，衔接过渡（如图1～4）。

3.2 便梁拼装方案

宁芜线3股道的线间距均为5 m，采用D24型施工便梁，托梁采用D16型，2片一组，高位设置（如图5）。

仙宁线为电气化铁路，线间距小，不能拼装正常便梁。故采用3片一组D24型施工便梁和3片一组D16托梁，其中D24中梁和D16中梁需由厂家按ZK活载进行特殊设计或加固（如图6）。

4 施工组织

先开挖线路两侧工作坑，完成线间支护工程。两侧分离式箱涵同时预制，分别对顶，逆向出土，中间过渡段U形槽现浇。

5 结语

不等高箱涵两侧同时顶进的施工方式，有效的解决了同时连续下穿两条乃至多条轨顶高程有较大高差的既有铁路时，所遇到的结构设计问题。目前建成及代建的客专、城际高铁等铁路项目，大部分都是线间距较小，3片一组的拼装方式，在不拨线的前提下，解决了线路施工防护问题，为以后类似的建设项目提供了参考经验。

参考文献

[1] 铁路桥涵设计基本规范[S].TB10002.1-2005.

[2] 铁路钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范[S].TB10002.3-2005.

篇6

关键词：公路路基；公路施工质量控制；排水设计

中图分类号：U416

文献标识码：A

文章编号：1009-2374（2012）17-0093-03

近些年，我国公路建设迅猛发展，当在公路施工中软土地基路段，由于地形的变化，路基出现低于天然地面的挖土路基、高于天然地面的填方路基和介于两者之间的半填半挖路基、这些人工路基暴露在自然环境中，受到自然环境因素的侵蚀破坏作用，使地基土的物理性质发生较大的变化，土体开始松动变形，出现各种滑坡、崩塌、植被破坏等质量问题，严重影响公路的安全性和耐久性，使公路的使用寿命大大降低，给公路的正常应用带来了不少的麻烦。对于不同级别要求的公路，必然会在某段道路中出现软土地基，这就需要对该路段进行特别设计与施工，加固出现的软土地基，以保证该路段在使用过程中不会发生破坏，能够满足日常交通的需要。路基的排水系统对于整个路基而言至关重要。首先，排水不当会造成路面大面积的积水，给行驶车辆带来安全隐患；再次就是路面的排水对于路基边坡稳定有很大的关系，如若排水不合理，就会造成路基边坡大面积水土流失，给公路的安全使用带来很大的麻烦。因此，做好公路路基的设计显得越来越重要。

1　路基边坡破坏合理设计

路基边坡坡面和坡脚容易受到水流的侵蚀冲刷而破坏，冲刷水的主要来源为大气降水，对坡面进行直接冲刷破坏，对坡脚径流冲刷破坏，是路基沿坡面形成流水冲积沟，随着水流反复的冲击作用，最终导致路基破坏，进一步出现路面不均匀沉降，严重影响车辆的正常运行。沿河路堤和河滩上用来抵抗波浪周期性冲刷作用的路提，还要承受强大动力洪水的冲击威胁，这些威胁直接作用面就是路基坡脚，使坡脚产生质的破坏，一般来说，砂性土、较高部位路基边坡更容易受到流水的冲刷破坏，压实度较好的边坡耐冲蚀型更强些，那些砂性、亚粘性、黄土等劣质土含量较高的较缓的土质边坡上，在外界大气降水和风化作用下，更为容易遭到冲刷破坏，再加上高速公路汽车飞速行驶，加大路面水的流动和荷载作用，路面的破坏速度也不断

加速。

边坡破坏的原因往往与路基填料的性质、公路路基高度以及填料的压实度等息息相关。根据填料土体相关物理理论性质，运用砂性土体填料建造的路基边坡比粘性土建造的边坡更易遭受自然降水的冲刷和破坏；压实度对边坡设计也有这极其重要的影响作用，通常通过提高压实度可以更好的改善公路路基的韧性和耐冲刷性。因此，设计时要对路基材料、高度、压实度进行严格把关，从源头上解决边坡破坏问题，提高公路质量和使用价值。对路基来说，最为薄弱的环节往往是路基边坡坡脚，在设计、施工和运营中要高度重视边坡坡脚，提高边坡坡脚的强度和耐侵蚀性，加强后期养护力度，提高公路使用寿命。

2　公路路基填挖交界处设计

公路路基填挖交界处建筑材料自身质量缺陷、差异性较大，地基固结不均匀沉降以及整体稳定性是公路交界处路基设计的重要部位。如果这些部位出现问题，路基填挖部位就会产生严重的大范围不均匀沉降，路基边缘塌方严重，使路面处于悬空状态，伴随着路面开裂不断发展，严重影响公路的正常使用功能，为此不得不对该段公路进行加固或返工处理，带来了巨大的经济损失，也给相关企业的社会形象带来不少负面的影响。因此，公路路基填挖交界处设计应从横向填挖交界和纵向填挖交界双向入手，分别进行设计。

横向交界处是指对交界处路床进行超挖，超挖深度控制在0.8m范围内，以保证安全性和经济性，进行回填时，应采取分层的方法，回填材料应以沙砾石和碎石为主，并按照设计要求进行碾压，同时按照设计和工艺要求在填挖交界处的路床中部和路床底部铺设一层土工格栅，接缝错位布置，错位距离不得小于2m，当地面坡度大于1:5时，需要设置成台阶状，台阶最小宽度不小于1m，并设置3%的内向反坡。土工格栅中进行加劲防护处理，它可以协助纵向填挖交界处理共同发挥强化路基的功能，同时，当路基横向处于临空时，它可以有效的控制土体水平运动，限制坡面上土体的水平位移，加强填筑土体的稳定性，从而有效的减小路基沉降和防止滑坡，最终实现加筋处治的目标。

纵向交界处处理，同样也要先对挖方土体进行适度的超挖回填，并沿交界处的公路路床中部和底部铺设一层土工格栅，并设置适度长度的过渡段，路床部分可采用透水性较好的沙砾，填方过渡段可选用碎石填筑，土工格栅的主要作用：一是通过土工格栅加筋作用，提高原地面与回填土体的粘结力和约束力，使刚度过度的结构缓解水平剖面上的不均匀沉降程度，限制基础土体的水平位移；二是铺设的土工格栅在一定程度是可以概算路堤沉降情况，使横断断面处均匀沉降，降低纵坡坡率变化程度，进而达到有效控制交界处沉降问题，增加路堤的稳固性。

3　路基排水系统设计

地下水和地表水对公路路基稳定性和使用寿命的影响是不可忽视的，它是一种动态性、不因地域差异而变化的侵蚀作用破坏作用，从海拔较高的山区地带到海拔较低的平原地带，其所建设的公路路基无一不受当地地下水以及地表水的侵蚀作用影响，尤其是海拔较高的地域更容易受影响。由于山区地带植被旺盛，花草树木较为密集，土壤蓄水能力较强，地下水含量大，这就为路基水侵蚀破坏创造条件，因此，在山区修建公路时要做好路基排水工作，重视公路设计和施工过程中的排水系统设置，确保山区公路安全稳定的运营，延长公路使用寿命，减少车辆运行过程中事故的发生概率。在公路路基排水系统设计过程中应该注意以下几方面的问题：

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【关键词】山区公路；选线方案；选线技术

引言

我国幅员辽阔地形复杂，山区的面积占到整个国土面积将近70%，而山区的公路是我国交通运输的一个重要组成部分。对山区公路的选线设计过程中不仅要对专业知识和各种信息进行应用，同时也要考虑山区的地形以及地质和水文等诸多方面因素，在此基础上才能够选择一条能够最大限度满足经济和政治以及技术等诸多方面要求的公路路线。

1.山区公路选线设计的原则及特征分析

1.1山区公路选线设计的基本原则分析

对山区公路选线设计的过程中要遵循着相关的原则，如此才能够最大程度的将公路线路选择达到最优化程度。首先就是要坚持以人为本的原则，从而对交通的安全得到保证，山区线路的选择设计最终是为人服务的，是满足人们的需要而进行实施的，所以要将人放在首位，在设计中采取主动和被动的防护措施，将其中的安全隐患得到最大化消除[1]。

其次是坚持地形条件和技术指导两者的有机协调原则，要在保证行车安全的基础上强调因地制宜地选用技术指标。要坚持以环境保护作为中心进行路线多方案必选论证原则，要使得方案能够安全可靠和经济合理以及有利环保。还要坚持参考地质条件选线原则，以及坚持对典型工程方案进行综合比选原则，正确处理公路工程和人文景观自然景观关系原则。

1.2山区公路选线设计的主要特征分析

我国的山区公路的选线设计要结合实际的地形进行实施计划，其自身有着鲜明的特点，首先就是特殊性特征，山区的地形较为复杂，在布线的自由度方面相对较小，所以山区的地理环境对山区公路的选线设计有着制约性，沿河线以及山脊线和越岭线等成了山区公路的主体，所以在线路的平面指标的限制下会有着诸多难度，最为主要的就是受到总想指标的控制，故此有着特殊性[2]。

另外就是山区公路线路设计的变化性特征，同样是受到自然环境的复杂性影响，对山区公路新路的选择会根据这山区的复杂程度进行变化，复杂程度越大变化的程度也就愈大。同时在复杂性特征方面是最为主要的特征，这主要就是地质构造体系的复杂性以及多变的立体性气候和丰富的自然生态环境。这些复杂的因素对山区公路线路的设计有着重要影响，对路线的选择也会受到这些因素而发生变化。

2.山区公路选线方案设计与选线技术探究

2.1山区公路选线方案设计探究

由于山区公路的地形较为复杂，所以在对其进行路线方案设计的过程中，要考虑多方面的影响因素，力图将线路方案设计达到最优水平。首先对山区公路选线方案进行全面的布局，确定山区公路线路的起点，将大致的路线基本走向加以确定，然后在线路走向中的几个基本点进行确定，将其作为线路的控制点。接着进行逐段的安排，在相邻的主要控制点间划分成不同的段落，再参照道路的设计等级要求，结合实际的地形以及地址的条件，进行更加细致的布点，这样就将公路路线的走向带得到了确定。针对起点的走向在具体的实施上可以通过调查或者是踏勘的方法进行现场收集资料[3]。在大比例尺上对备选方案加以确定，然后再确定几条方案进行初步的评选。

对山区公路路线的走廊带进行选择的过程中，首先是连接细致部位的控制点，使之构成走廊带，主要就是通过比选方法对细致部位的控制点进行确定，然后将路线布置在1：2000―1：10000的地形图上进行，这样对简单的方案明确路段进行直接选定。最后就是定线，也就是对初步选定的路线走向带在控制点上加密。同时要能够根据道路的设计技术标准以及自然和气候等条件，并结合平、纵、横这几个方面的因素加以综合性的设计，然后对道路的中线位置进行确定[4]。在对路线方案进行选择的过程中，要根据相关的选择内容进行实施，首先就是要收集和路线方案有关的详细资料，在比例尺底圈上整合资料，进行初步的研究路线走向。对初步研究提出的方案进行实地的调查，再整理调查成果。

对山区公路线路方案设计总的来说分为平面线性的设计和纵面线性的设计以及横断面线性的设计。平面线性的设计主要就是和公路选线与地形选线进行有机的结合，在步骤上就是通过GPS技术进行收集相关的地形信息，综合评价可供布线的路线走廊周围的地质条件，将潜在地质危害找出并及时的治理，在选线上适宜选择曲线。而纵面线形的设计一方面要选择适宜的竖曲线半径，另一方面要合理应用极限坡长和坡比。对于横断面线形的设计要根据不同地段和地形，灵活的对横断面进行选择。

2.2山区公路选线技术探究

当前我国的科学技术得到了迅速发展，一些先进的科学技术已经在诸多领域得到了应用，针对山区公路选线，可将先进的技术应用到其中，这样能够将新路选择达到最优化。一般情况下，对山区的公路选线技术作为常用的就是计算机辅助技术以及GIS技术和数学方法，将其得到有机的结合能够将山区公路选线达到最精确的水平。从我国的选线技术的应用来看，最为常用的就是路线大师以及EICAD系统。这些技术的最为主要的功能就是对平面地形以及纵横断面等进行设计和绘制工程表，能实现多个虚交的处理。在山区公路选线过程中，通过GPS技术获取的信息进行分析探究，而工作人员也能够通过这一技术得到的信息通过计算机技术模拟自然过程演变，达到实验的效果，这对线路的最佳选择有着重要促进作用。

通过对GPI技术的应用所得到的信息，从而可对周围地形及地质和地貌等加以动态的构造，通过动态模型展现的效果达到对山区公路线路的优化效果。另外，通过Google Earth辅助选线也能够达到最优化的选线效果，其在清晰度上能够有效地满足路线方案的选择要求，在具体的实施步骤上，首先就是在CAD当中把山区公路线路的主要控制点通过多段线进行连接，然后导入Google Earth当中，从山岭对控制点连接线附近具有的各垭口加以分析比选。通过这一技术方法的应用，能够将山区公路选线得到直观全面以及多角度的进行分析，所以在展示的效果上比较优越。

3.结语

总而言之，我国的山区公路在现阶段发展过程中的作用已经愈来愈重要，所以对公路线路的方案设计也就显得格外重要。在实际的线路方案设计过程中要能够将人本思想以及可持续发展的理念得到落实，要保证自然环境不遭到破坏。在此基础上进行最优化的选择路线方案才能够使得运输量得到保障，行车的安全得到保障，在公路的费用投入上也能够得到最小化。

参考文献

[1]张选虎.浅谈不同地质条件的公路选线策略[J].山西建筑，2012，（01）.

[2]郭松影，刘岩.公路选线模糊影响图模型研究[J].唐山学院学报，2012，（03）.

篇8

在供应链管理的基础上实施物流配送可使配送更加有效，配送的重要性正随着储存环节的弱化而增强。车辆集货、货物配送及送货过程是配送的三大核心部分。对于物流运输而言，车辆配送路线的合理优化对其速度、成本、效益都有着至关重要的影响。据中国仓储协会调查显示，配送费用在不同领域所占的物流费用比例不同，其中：生产企业原料物流中占58%、生产企业成品物流中占73%、商业物流中占52%。A公司在经营中，发现其在配送方面对线路的选择一直都采用司机经验法，未对配送的路线进行过优化设计，导致车辆配送的效率低、配送成本居高不下。公司希望能够改善现有的配送线路，为公司提供最优的配送线路，以减少运输路程，节约运输成本，使公司的配送运输更加合理化。

2、A公司的配送现状

A公司是一家集蔬果批发、销售和配送于一体的农产品销售企业，专门为他人提供专业的果蔬采购及配送上门服务。该公司面积2500多平方米，拥有送货车辆8辆。该公司主要配送蔬菜和水果，是一家拥有从种植到配送的专业化果蔬配送企业。目前与当地的多所学校、企事业单位建立了长期的合作关系，专门提供新鲜水果和蔬菜送货上门服务。公司设有市场部、业务部、运输部、采购部、财务管理等部门。并且公司最近开了一个网上商店，开始向高端小区个人客户提供果蔬、食品的配送服务，公司的配送业务开始逐步向集体和个人混合的模式发展。随着客户群体结构的变化，公司在感受到企业业务量增大、销售额增长的同时，也感受到了多种销售模式对现有业务处理能力带来的压力，公司的服务和业务受理也出现了较大的问题，开始出现客户投诉。在此情况下，公司面对着许多急需解决的问题，例如：果蔬的保鲜问题、仓库的保管问题、配送的路线问题等，而本文主要针对配送路线这个大问题来进行优化。

2.1公司配送的现状公司有一个配送中心，主要的配送点有7个。还有其他一些零散的订单，限于计算量的复杂程度和现实情况的不确定性，本文只通过选取主要的7个配送点来进行优化。由于该公司之前的配送路线一直都没有进行有效的路径优化，而是盲目地根据司机的经验来配送。而且对配送的货物也不进行相应的整合，而是单车给各配送点配送，往往会造成一车不满载或者一车不够装载的情况，所以公司的配送费用一直居高不下，经济效益一直都提不上去。为此，针对公司目前的主要营业情况，对公司当前的业务流程(见图1)进行分析，从中可以找到公司目前存在的一些主要的问题。

2.2主要存在的问题(1)车辆配送效率低，都是按经验进行调度，容易出现失误且配送效率低。由于都是按照订单配送，即有订单时，等到订单够一辆车就配送，可是这样一来，配送的时间就得延误了，而有些顾客的时间观念非常强，要的货物必须要在某个时间内送达。对此，如果不对配送进行一定的优化，可能就会损失一些客户，更有可能会影响公司的声誉。(2)订单不规范，原来的业务中，客户必须先与市场部联系签订配送合同才能下订单，并且顾客是通过FAX(传真)来下订单的，容易造成客户订单不规范，难以形成统一的订单规范。(3)信息化程度低，接到订单后需要手动输入，需时久而且容易出错，若业务部门输入的数据有错误将会导致整个流程的数据出现错误。信息的反馈速度慢，每次都是等配送结束后，由配送人员带回的客户签收单来进行人工输入电脑汇总，信息的更新慢，输入的出错率高。(4)缺少营销计划，蔬菜基地蔬菜品种及数量随季节性变化大，丰产的应季蔬菜缺少针对性的销售推广。针对上述问题，本文主要研究该公司配送线路问题，着重利用节约法来研究该公司配送路线优化问题，以提高公司的配送效率。

3、优化方案设计

3.1线路优化的步骤

每辆车尽量满载，配送线路提前安排好，每辆车有固定的配送区域，对路线的优化，我们采用了节约法原理，现在就公司的配送中心到7个主要的配送点进行线路优化分析。为配送中心分别为配送点，这7个配送点对货品的需求量如表1所示，货品由公司统一采购并进行配送。公司的配送中心配备1.5吨和3吨的货车，可供调度的车辆数目为8辆，设送到时间均符合用户要求，两点之间连线上的数字为两点间的路线长度(单位:千米)。第一步，从配送网络中计算出配送中心到各配送点之间的最短距离，得到表2最短距离表。第一步，从配送网络中计算出配送中心到各配送点之间的最短距离，得到表2最短距离表。第三步，运用节约里程法来计算。设(i=0,1,…,12;j=1,2,…,12；i≠j)表示i、j两点是否连接在一起的决策变量，下面对其取值给予定义：=1表示i、j用户连接，即在同一巡回路线中；=0表示i、j用户不连接，即不在同一巡回路线中；=2表示j用户只与公司B0连接，由一台车单独送货。根据以上定义，对任一用户j,有以下等式成立：j=1,…,n(1)第四步，按下述条件在初始方案表中寻找具有最大节约量的用户i、j。(1)、＞0i≠j；(2)Bi、Bj尚未连接在一条巡回路线中；(3)考虑车辆台数和载重量的约束。如果最大节约量有两个或两个以上相同时，可随机取一个。按此条件，在初始方案表3中寻到具有最大节约量的一对用户为：i=5,j=6，其节约量为11.5公里。将B5和B6两用户连接到一个运输回路中，并在对应的格中记上的值，用“(1)”表示。B5与B6连接，即令=1，由公式(1)得：=1，=1，其他不变，得到表4。第五步，重复第三步和第四步的迭代，最后得到表5。

3.2线路优化结果的分析

用节约里程法优化后，得到表5，可知最优方案是，每天固定派两辆车，每辆车的最大载重量为3吨，每辆车负责运送一条线路上的货物，这两条线路分别为：(1)B0-B2-B1-B3-B0总路程为2.3+3.1+4.5+3=12.9千米，总载重量为3吨。(2)B0-B4-B5-B6-B7-B0总路程为4.6+6.4+9.1+7+6.3=33.4千米，总载重量为2.7吨。优化后的方案中总运输路程为12.9+33.4=46.3公里。没优化之前，A公司若单独给每个配送点单车配载的话，车辆运输的总路程为2×(5.6+2.3+3.1+4.6+8.9+11.7+6.3)=85公里。差不多是优化方案路程的2倍，由此可知利用节约里程法能够大大减少车辆的运输路程，使公司能够节约很多运输费用，从而提高公司的利润。

4、结论

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关键词：章鲁赖家大院；修缮工程方案设计；几点建议

Abstract: the article in guizhou in rongjiang county ZhangLu on home renovation courtyard proposal and several Suggestions are briefly analyzed.

Key words: ZhangLu on home courtyard; Repair engineering design; Some Suggestions

中图分类号：TU2 文献标识码：A文章编号：

一、概述

赖家大院地处榕江县古州镇东江章鲁寨中，始建于清光绪年间（1887年），总面积1270.13平方米（占地面积），建筑面积1090.53平方米，坐北朝南，为粤广建筑风格，两进四合院，宅院分为大门楼，院坝、中堂、天井、后堂，左右两边各有六间厢房，厢房与正房另有天井、角门、通道相连接。本宅院为当地名门望族赖氏第十八世开基祖考赖思怀所建，距今已有122年历史。整栋建筑为砖木结构。

二、残毁情况的勘查与观测

（1）大门楼：为砖木结构，五檩悬山小青瓦屋面，门楼砖砌体部分基本完好，墙身未发现裂缝产生，整个承重墙体未出现倾斜和位移，但粉刷层破损严重，当年门脸上的彩画已基本无存，屋面小青瓦破损较严重，瓦件不全，脊檩变形，檐檩破损，檐椽变形，抱头梁开裂、糟朽、正脊鸱吻残缺，宝顶变形，博风板破损。

（2）围墙：

墙身无变形开裂，基础无沉降变形，砖砌体风化情况不严重，但粉刷层已基本剥落，合瓦墙帽仅部分残存。

（3）前堂：

前堂为三开间两进深硬山砖木结构建筑，明间为凹堂式，面宽尺寸为15.12米，通进深为6.8米，整个前堂承重墙体无大的变形与裂缝产生，但粉刷层已有破损，室内木隔断墙木构件的上下槛、抱框、走马板等有局部糟朽，破损现象。屋架脊檩变形，檐檩局部糟朽变形，屋面小青瓦破损较多，瓦件缺失，正脊鸱吻残缺，左边次间三层抽屉檐变形，粉刷层剥落，凹堂檐口板糟朽变形。右边次间抽屉檐已进行修整，但檐口瓦件做得比较粗糙，窗已改为现代木窗。

（4）天井：

天井屋面破损严重，各部分椽子糟朽，破损，缺失。檩木糟朽，小青瓦破损，梁上花牙子不全。

（5）正堂：

与前堂间同为三开间两进深硬山砖木结构建筑，其内部木隔墙、间壁木构件的上下槛、抱框、走马板等有局部糟朽，破损现象，脊檩、金檩、檐檩及屋架梁均有不同程度的糟朽，开裂现象，屋面望板保存基本完好，屋面小青瓦有局部破损，屋脊出现变形，正脊鸱吻残缺。

（6）两厢：

各为6间硬山砖木结构建筑，目前保护情况较差，现在住户改造部分较多，破坏较大，现存墙体有碱化，开裂现象，粉刷层脱落，木结构部分梁枋变形，木料表面出现糟朽、虫蛀、开裂等现象。小青瓦屋面破损严重，瓦件缺失、屋脊变形，正脊宝顶，鸱吻残缺，围护部分的木作构件糟朽变形严重。

三、修缮方案

章鲁赖家大院历时122年风雨，似为一位老态龙钟的百岁老人，是当地列入文物保护的古建筑，按照《中华人民共和国文物保护法》的有关规定，我们将赖家大院的修缮定位为保存现状的维修方案，修缮原则是修旧如旧。理由有二点，第一、按照保存现状物原则维修的古建筑物，目的是保留各个历史时期对这座古建筑的保护维修痕迹，为研究它的历史以及它的原状，都有极为重要的参考价值，这是任何文字资料所不能替代的。采用修用如旧方案进行的维修工程，无论经费，材料、工期等方面都是比较节约的，经济效果明显。

第二、在维修古建筑的工作中，实际上不论是恢复原状或是保存现状，最后达到的实际效果，除了建筑结构坚固以外，还应要求它有明显的时代特征，对它的高龄有一个比较准确的感觉。距今一百多年的晚清建筑，比唐宋建筑虽然年青许多，但修理后给人的感觉，也不能完全失去老人的神态，因为晚清和今天相比，它毕竟还是属于老的范畴。因此，要达到“修旧如旧”的修理效果，是综合多方面的因素形成的。“修旧如旧”的前提是“修旧”，它仅适用于对现存古建筑的维修。如果是原来建筑早已无存，“修旧如旧”的修理原则也就不适用了。

基于上述两点理由，将赖家大院的修缮方案按古建筑瓦石营造法的分类，分述如下：

（1）木结构维修加固，前堂及正堂屋架，主要维修变形的檩木和椽子，椽条是木结构建筑中的纵向主要联系构件，但檩头联接榫卯一般都是直榫，且多不严实，除已严重发生糟朽破裂的檩条需拆除更换外，其余因檩头联接变形的檩条，采用在檩头交接点，于檩上皮加钉铁扒锔或铁板加固。檐口变形及檐头下垂，多数原因是由于檩条向下滚动造成的。因此，在考虑整体屋架的牢固时，为防止檩条再向外滚动，于每间上下檩头之间加钉拉杆椽两根。要用新料制作椽子，两端用螺栓与檩条钉牢，自上至下，自前坡向后坡，各檩条间的拉杆椽基本联成一条直线。此法对防止屋架歪闪或檐头下垂变形有明显效果。二进天井的屋面与前堂和正堂的屋面维修加固同时进行，檩条和檐子更换工作量较大，前堂和正堂的屋面望板能保留的应尽保留。

（2）大木作维修加固，门楼及左、右两厢为梁架体系。其木柱是主要受压构件，也是整体木构架下层的支撑构件。勘察中发现木柱主要发生的病害为柱子劈裂及局部糟朽。劈裂发生的原因按现场情况分析大约为两种，其一是自然劈裂，修建时使用的木料尚未完全干燥，建成后在干燥过程中形成裂缝（收缩裂缝），如果裂缝细小，则在维修油饰之前用腻子将裂缝勾抿严实，裂缝宽度超过0.5厘米时应用木条镶嵌粘接牢固，缝宽3~5厘米或以上的除嵌木条外还应采用铁箍加固。其二是受重力压劈，多数是在柱头出现劈裂。此种情况在现场勘察中不多见，只有极少数发现，但必须妥善处理。除对劈裂部位粘接并用铁箍加固外，在条件允许下（如墙内柱）可于靠近柱子的梁枋或额枋端部底皮增加抱柱，以减轻柱子荷载。墙内柱根发生的糟朽，当表皮糟朽不超过柱根直径的1/2时，采用剔补加固，但必须将糟朽部分砍刮干净，否则糟朽部分的真菌残留物遇适当气候仍然繁殖损害构件。如果糟朽严重，自根部向上不超过柱高1/4~1/3时，可采取墩接的方法进行处理。最简单实用的方式采用巴掌榫墩接，搭交榫长至少为40厘米，粘牢后外用二道螺栓加固。如果糟朽高度超过50厘米时，可以采用砼墩墩接，预先量好糟朽尺寸，筑打长方形砼墩（C25），内插两块钢板，施工时将糟朽部分截去后墩接，两钢板夹住原柱身，用二道螺栓钉牢。如果柱根糟朽高度在50厘米以下时，可将柱根截平，和方石块支垫即可。露明柱的柱根糟朽高度较低时（20~30厘米），可用短石柱墩接，直径应小于木柱直径10厘米左右，垫好后在石墩表面包以5厘米厚木板，接缝处用铁箍打牢。

如果柱子出现糟朽中空，可以采用高分子材料灌注的方法，其操作程序如下：第一，先将要灌浆加固的柱子周围支撑牢固，以减除柱子荷载。第二，在柱的一面，开宽约10~15厘米的深槽于柱空处，自上到下开通，将柱内空处的糟朽部分剔除干净，内部有杂物会影响灌注效果。第三，柱身裂缝及孔洞需全部用环氧腻子封闭严实，以防灌注时浆液流失。第四，柱身孔洞堵封后，开始配料灌浆，采用自制金属漏斗人工灌注，不加压力，自下而上分段灌注。先在最底部用槽口木条将已开的槽口堵严，高约0.5~1米，灌注浆液每次所用树脂约为3~4公斤，灌注高度以不超过1米为限，一次用量过大，热量增大会影响灌注质量，两次灌注时间应间隔半小时以上，待灌浆初步固化后再继续灌注。第五，每灌完一次后再补配上段的槽口木条，用环氧粘牢，等干燥后再进行灌浆，但需特别注意，灌浆后柱子表面不得留有浆液的污渍，以免影响后续的油漆装饰效果。若有渍需用丙酮或香蕉水随时擦试干净。

如果原来木柱已全部糟朽，或是下半部糟朽高度超过柱高的1/4~1/3以上时，原本柱已不适于墩接维修方式修复，则只能更换新料，但设计特别提出如下注意事项：第一：柱子的形制，须严格按照原状制作，柱头卷杀和梭柱，在施工中应做出足尺样板，依样板制作，不能随意砍削。第二：更换柱需选用干燥木料，材料应与原来用料尽可能一致，如系后来住户维修时所换劣等材质，应按原建筑材质更换。墙内柱应预先做好防腐处理。

（3）受弯构件的维修加固

赖家大院梁架体系中的受弯构件，主要包括梁、枋和檩等构件，这些构件都是上部承受压力，下部承受拉力，由于荷载大，加之年久漏雨，局部糟朽，导致整体构件出现弯曲，劈裂或底部折断等现象。屋架大梁出现弯垂并超过规定范围。如果大梁无严重糟朽或劈裂现象，可在拆卸后反转放置，即将大梁底面朝上，用重物加压，经10~20天，可以压平的，视为可用构件，如果经反复加压仍不能恢复平直状态的，只要大梁无严重裂缝或糟朽情况的，凡属年代久远的重要构件我们也不主张更换，在主要受力点支撑细钢柱以保持它的史证价值。同时对小的裂缝，局部进行粘接，糟朽处进行剔补，一样可以使构件正常工作。

如果梁侧面有裂缝时，可采用打铁箍2~3道防止继续开裂，铁箍宽5~10厘米，厚0.3~0.4厘米。裂缝宽度超过0.5厘米时，在打铁箍前应用旧木条嵌补严实，并用胶粘牢。

大梁底部断裂和局部糟朽的情况是值得特别注意的。此种情况说明大梁的力学性能随断面减小而减少。对剩余的完整断面应进行力学计算，如果超过允许应力20%以上时，就要考虑更换或加顶柱。经计算后剩余断面仍符合要求可在大梁两侧先将断裂处粘牢或糟朽处剔补完整后再用钢板螺栓加固。

额枋弯垂，劈裂的处理与大梁相同，额枋的榫头常因梁架歪闪而拔出，甚至劈裂折断。榫头完整的在维修中按原位安装后，可在柱头上加拉扯铁活。劈裂、折断或糟朽时，只要额枋正身无严重劈裂糟朽的可以考虑只换榫头的方法予以加固。更换榫头时应先将原构件的尺寸记录，然后将残毁榫头锯掉，用硬杂木按原尺寸，式样复制，后尾加长为榫头的4~5倍嵌入额枋内，用胶粘接牢后，再用螺栓与额枋连接牢固。

梁枋糟朽严重经历学计算不能承担荷载时，可以更换新料，更新部分要求严格按照原来式样尺寸制作。最好选用与旧构件相同树种的干燥木材。制作时要注意以下几点：

第一：榫卯式样尺寸，除依照旧件外还须核对与之搭接构件的榫卯，新制构件应尽量使搭接严密。

第二：梁、枋断面四边抹楞的，应仔细测量其尺度。找出其砍制规律进行制作 。以保持原有建筑物构件的特征。

第三：原构件为自然弯曲构件的，在选料时应特别注意寻找弯曲形状相似的树木，进行复制。

第四：更换梁、枋原则上要依照原制用整根木料更换，如果遇到较大构件木料不能解决时，可以采用拼合梁技术，内部拼合处理可以采用新结构技术，但外轮廓及榫卯式样不得改变。如果原构件为包镶作法，也不要无根据的用整料代替，应保持原来建筑的时代特征。

（4）隔扇门，窗的维修

赖家大院的隔扇门、窗。门楼和角门的板门，因年代久远发生收缩变形，边挺抹头榫卯松脱，甚至被人为更换为现代门窗。如果板门的构造是由多块厚木板拼装而成，由于原来所用木料没有干透，年久木料收缩出现裂缝不严重时可用木条嵌缝，裂缝大的，要将板门拆卸后重新拼装，补齐原来尺寸。已缺失的板门，应按现存板门的式样按原规制尺寸，用干燥木材制作恢复。

隔扇门，窗维修时应拆卸后重新组装，榫卯用胶粘牢。边框局部糟朽的应钉补完整，隔心窗棂残毁时，我们主张缺多少补多少，不要全部新换，尽量保留原构件，因为隔心窗棂大多为雕刻品，应尽量多的保留古代的艺术构件。被人为拆换的门窗，应用原材料，按原来的式样原来规制尺寸制作恢复。

（5）瓦顶维修

赖家大院全部大木结构需要落架重修，故须先揭除瓦顶，修好大木后再按原做法苫背瓦。

瓦件拆除从檐头开始，卸除勾头，滴水，然后进行坡面揭瓦。揭瓦时自瓦顶的一端开始，一陇盖瓦，一陇仰瓦地进行，以免踩坏瓦件。坡面瓦揭完后，依次拆卸正脊上的宝顶及鸱吻等构件。瓦件拆卸后应随时从施工架上运走，放在安全场地，分类码放整齐。

拆卸的瓦件在重新安装前，要对瓦件进行清理。首先是清除瓦件上的灰迹，其次是挑选瓦件的工作，估计赖家大院瓦顶经历次重修，所用瓦件可能会大小不一，挑选时应按不同规格进行码放，以便研究处理。在保存现状的修理时，我们主张对于一些不合规格的瓦件，只要坚固，就应继续使用。在wa瓦时，仔细安排一下，将这些瓦件用在后坡或两山，只要安排适当并不会十分影响外观。如果瓦件的颜色不对，是否继续使用，应按大院中建筑物的重要性，尊卑的排序仔细考虑。已毁损的瓦件，如果必须重新烧制的，应尽早提出计划，样品送窑厂进行复制。在条件可能时，我们主张尽量使用相同形制的旧瓦。

大木维修完毕后，即行wa瓦，每陇在檐头先用麻刀灰安装花边瓦，瓦件的疏密，通常采用“压五露五”的传统做法。板瓦的形状是头宽尾狭。使用时底瓦（仰瓦）须小头向下，合瓦则与之相反小头向上。瓦缝勾灰用青白麻刀灰。为防止瓦件的“沙眼”漏水，使用前应先在青灰浆内浸过后再用。

正脊的垒砌应按原式样原做法恢复。残破的宝顶，正吻等带有花纹图案的灰塑艺术构件，只要轮廓基本完整的就应继续使用。花纹图案残损的应加以修补使用，已完全破损不存在的，应按现有的造型及花纹图案进行复原安装。

（6）地面维修

室内夯土地面破裂，破损，面积小的可局部揭除重夯，面积大时需全部揭除重夯。维修时应将揭除的旧地坪清理干净，处理好基层，将过筛的粘土与白灰拌匀，配合比为白灰：粘土=3：7或2：8，虚铺厚度20厘米，铺平后用脚踩紧。随即行夯压实，可行3~4遍夯，头遍夯行完后，第二遍夯应与第一遍错位相行。每一遍都相互错位。最后将夯窝之间的土硬夯平。经以上夯实，将20厘米盖铺层夯至15厘米为一个灰土层，每一个灰土层如此循环。上道工序完成后，在夯土面层上灌洒落水，使之沉淀。待表面晾干后，可再行夯一遍，然后直接打硪1~2遍，使之结构紧密。最后用铁拍子整平使之表面光滑。

四、几点建议

1、整个大院在全面维修开始前，应将现有住户全部迁移搬出，安置他处。

2、拆除不属于赖家大院隶属的所有现代违章建筑物。

3、组织专业文物建筑维修管理班子和施工队伍进场施工。

篇10

关键词 防护平台；安全；可靠；实时

中图分类号：U282 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）03-0013-02

安全是铁路运输永恒的主题，随着中国铁路的飞速发展，列车的运行速度越来越快，现场工作人员的安全防护问题就显得尤为重要。以前列车的时速不是很高，现场工作人员在看到列车或听到列车鸣笛后就可以及时采取防护措施，待列车走远后继续工作。近年来随着既有线提速以及客运专线建设的不断发展，高速列车时速可达350多公里，在现场作业人员看到列车后根本就来不急做出相应的防护措施，因此对现场作业人员的安全防护提出了更加严格的要求。尽管我国的安全防护技术在不断地发展，但还是相继发生了很多与之相关的事故，造成的灾害和影响十分严重。因此需要对现有的防护方式进行更加深入的研究，提出更加有效的安全防护措施，研究设计更加可靠的防护平台。

1 防护平台结构

本文设计的防护平台主要是对接收到的相关信息进行处理，对运算级别进行计算，并将接收到的数据转换为视图形式，展示给调度人员，同时给现场安全防护终端传送计算结果。该平台可以设置在调度所中，要求室内环境优越、全天候运行，因此对防护平台的硬件要求较高。为了提高系统的可靠性，采用二乘二取二的冗余结构，通过UPS电源对其进行不间断供电。同时还通过微机监测系统实时监测和记录该平台的运行状况。通过GPS系统获取精确的时钟信息，采用定时重复发送机制实现单向通讯。微机监测设备和GPS设备通过以太网相连接，接口为RJ-45网络通信接口。

2 平台功能

2.1 通信功能

该安全防护平台采用套接字实现网络双向通信，接收GSM-R网络发送过来的数据帧，解调出相关的数据信息（列车信息、人员信息）。通过GSM-R网络向列车传送紧急限速帧，向现场防护终端设备提供实时报警信息。

2.2 信息实时采集

该安全防护平台将计算得到的报警结果第一时间传送给现场人员。为保证调度人员可以更加直观地了解线路情况，将列车位置和速度信息，及作业人员的位置反映在现场安全作业平台上。为保证计算的精度，还需要考虑列车的载重、机车型号、线路的状况等情况，以及作业人员接收到报警信息后，反馈到平台的确认信息。

2.3 报警功能

1）分级报警命令设置。为保证报警信息在发送过程中安全，处于安全和提高效率考虑，需要实时计算报警级别，及时向下传送。为减少报文总数，并考虑实际需要，对报警级别进行合理划分，现场作业人员根据所收到的报警级别，按照具体要求，完成相应工作。

2）报警报文自动选择和发送。调度员对报警的设置是不确定的，现场作业区的位置和距离作业位置长度均存在随机性。现场安全作业平台必须对采集到的列车速度和位置信息，以及现场作业人员的位置信息进行计算和分析，确定合理的报警级别，保证检索报警报文过程的正确性，及时向现场作业人员发送报文信息，同时将报警级别情况反馈给调度员。在报警级别发生变化后，防护平台应及时改变发送报警报文。

3）报警级别实时计算。为了能更加安全可靠地报警，本系统采用时间间隔报警计算，实时采集列车速度和位置，以及现场作业人员的位置信息，通过数学模型进行计算，得出实时的报警信息。在安全作业防护平台上，将报警信息反映给调度人员。

4）灯光报警。在现场安全作业防护平台处均设有灯光报警，可以提示现场及调度人员对危险情况做出及时反映，提高整体的安全级别。

3 平台的设计

平台模块包括：经纬度和速度输入模块、经纬度转换里程标模块、数据库模块、安全等级计算模块、安全等级归档和表示模块、报文选择模块、声光报警模块。

1）经纬度和速度输入模块。对来自消息转发设备的报文进行解码，提取其中的列车位置、速度和现场作业人员的位置信息。该模块采用ITCS既有报文解码设备，报文的格式采用通用的ITCS既有报文格式。

2）经纬度转换里程标模块。将接收到的经纬度信息，对应数据库中的电子地图转换成里程标。此模块主要是基于VC++和数据库。VC++对经纬度信息转换，匹配数据库中相关内容，将其转换为里程标。

3）数据库模块。基于SQLSever 2000软件的数据库开发，该数据库存储青藏线全线的电子地图，及现场安全作业防护平台所需的所有报文信息。

4）安全等级计算模块。通过列车和现场作业人员当前所处的里程标，以及列车此刻的速度，计算出列车距离现场作业人员的时间。此数学模型基于VC++软件编译。

5）安全等级归档和表示模块。将上一模块中计算所得数据，对照数据库中报警级别进行归档处理。对不同归档级别采用不同的声光报警信号，例如，最高级别的红色报警，采用红色灯光。此模块需要VC++和数据库相互配合，完成报警级别归档，同时调用MFC库中的驱动函数，对声光报警硬件电路进行驱动。

6）报文选择模块。根据数据库中归档结果，选择数据库中的报文。

7）声光报警模块。采用单片机对声光报警模块进行设计，完成不同级别的报警。在现场安全作业防护平台，用VC++设计报警信号。

4 平台的实现

在现场安全作业防护平台处输入现场作业人员的位置信息，可以采用公里标和经纬度两种不同的输入方式，输入现场作业人员位置信息后，在仿真界面相应位置处会产生一个闪动的人形光标，它代表作业人员上线施工。

本系统采用模拟设备发送实时列车信息，防护平台根据接收到的列车信息计算出相应的报警级别。该防护平台一共设为四个报警级别，分别为蓝灯（两分钟以上，可以正常作业）、绿灯报警（一分钟至两分钟，维修人员准备下线）、黄灯报警（30秒至一分钟，维修人员下线）、红灯报警（30秒以内，远离线路），以上报警级别根据列车与维修人员的时间距离依次报警，当列车通过后再次蓝灯报警，表示线路空闲，可以正常工作。

该安全防护平台设置有车次号查询对话框，车速以及公里标查询对话框及现场作业人员的位置信息对话框，可以查看现场作业人员的位置信息以及列车的相关信息。

安全防护平台用来接收列车的信息、现场作业人员的位置信息及报警级别的反馈信息，同时防护平台还要判断是否在规定时间内接收到现场防护终端的反馈信息，是否与所传送的报警级别信息是否相一致。

如果在规定的时间内没有接收到现场的反馈信息，或者反馈的信息与所传送的报警级别信息不一致，则要进一步判断是否已经达到了发送紧急限速的要求，如果没有则继续判断，如果达到标准，则要将紧急限速报文发给RBC，然后通过RBC向列车下达紧急限速的命令。如果在规定的时间内接收到反馈信息，并且接收到的信息与发送的信息相一致，那么就会触发计算报警等级模块。计算报警等级模块结合设定的现场人员的位置信息和模拟器发送过来的列车信息，计算报警级别，然后在防护平台的显示设备上给出形象的灯光报警，发送对应级别的报警报文。

5 总结

本文所设计的防护平台实现了现场安全作业防护平台对防护命令的接收、拟定和执行，通过信息的交互、相互监督、报警、反馈等监测手段实现了对现场作业人员的安全控制。并且介绍了现场安全作业防护平台的功能，以及实现的手段，同时现场安全作业防护平台接收列车信息和人员的位置及报警级别反馈信息。

本文提出一种科学实用的现场安全防护措施，为现场人员的安全提供了保障。该平台对接收到的列车位置和速度等信息，及现场作业人员的位置信息进行里程标转换，通过匹配数据库中电子地图的上的线路信息，实时计算出列车以当前速度下运行到作业位置的时间。将相距一定时间间隔隔归档，每当对应不同的报警级别。不同报警级别，所产生不同的声光信号、报文信息有所区别。

参考文献

[1]熊雪莱.GSM-R网络失效性分析及其对CTCS-3的影响[D].北京：北京交通大学，2008.

[2]余铁.基于闭环控制的沪宁线行车安全实时控制模式的研究[J].中国铁路，2002，15（8）：38-40.