隧道施工最新技术范文
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篇1
关键词:盾构;施工新技术;发展方向;地铁
中图分类号:U455.43
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2011)08-0171-03
1 引言
随着我国城市轨道交通建设的发展,各地大力兴建地铁,使我国地铁施工技术不断发展和提高。在城市中实施大规模地下工程建设,由于受到施工场地、地面道路交通、市政公共设施、隧道间相互交叉以及地下结构物的穿插重叠等城市环境因素的制约,传统的施工方法难以普遍适用。为适应这一实际条件,安全、快速、高质量的盾构新技术应运而生,现已成为我国城市地铁隧道的主要施工方法。本文将介绍地铁盾构发施工新技术发展的历史、工作的基本原理、特点和优势所在,了解其施工工艺及国内外最新的盾构施工技术,为地铁的施工提供具备技术经济优势的选择方式,并展望了我国盾构施工技术未来的发展方向。
2 盾构施工技术发展简史
自1818年法国工程师M.I.布律内尔从观察船蛆在船的木头中钻洞并从体内排出一种粘液加固洞穴开始研究盾构法施工开始,盾构机问世自今已有近两百年的历史。近几十年来,通过对土压平衡式、泥水式盾构机中的关键技术,如盾构机的有效封闭、监测开挖面的稳定及控制盾构前进的方向、地表塌陷在安全范围内、刀具的使用寿命以及在封闭条件下更换刀具等方面的探索,通过对盾构施工新技术,如特殊断面盾构施工、复合盾构施工技术、球形盾构施工技术等的研究,地铁盾构法施工技术有了长足发展。
德、日、法等国把盾构法广泛使用于地下铁道和各种大型地下管道的施工。日本使用盾构机施工的城市隧道占90%以上。德国的盾构施工技术也有独到之处,能在封闭条件下,从大直径刀盘内侧常压空间内更换被磨损的刀具。
我国从五十年代开始使用、研制盾构,1966年上海采用网格式挤压盾构修建了直径达10m的打浦路过江隧道,至今,盾构法施工技术已广泛应用于我国城市的地铁建设。
3 盾构施工技术工作原理
盾构施工技术是指使用盾构机,在盾构钢壳之内保持开挖面稳定的同时,安全向前掘进、出渣,在尾部拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆以使围岩基础稳定,用千斤顶顶住已拼装好的衬砌并利用其反力推动盾构前进的方法。
盾构机施工主要由稳定开挖面、挖掘包括排土、衬砌包括壁后注浆三大要素组成。开挖面的稳定根据土质及地下水等情况的不同而有不同的处理方法,主要有开挖面的自然稳定即敞口放坡、机械式支撑稳定、压缩空气支撑稳定、泥水式支撑稳定以及土压平衡式支撑稳定等。
盾构机的“盾”是指保持开挖面稳定性的刀盘和压力舱、支护围岩的盾型钢壳;“构”是指构成隧道衬砌的管片和壁后注浆体。图1、图2分别为泥水式和土压平衡式盾构机械图。
4 盾构施工技术的特点
区别于其他的地铁隧道施工技术,盾构法施工新技术具有以下的特点:
4.1对城市地面建筑物和周围环境影响小。除了在盾构竖井或基坑处需要一定的施工场地外,地铁隧道沿线不需要施工场地,施工无噪音、无振动公害,对地面交通基本无干扰。适用于埋深较大、不宜明挖的松散地层。
4.2施工精度要求高。管片的制作精度几乎相当于机械制造的程度,误差范围要求控制在0.5mm以内;盾构前进过程中要求严格控制对隧道轴线的偏差。
4.3盾构施工过程有单行前进、不可后退的强制性,具有较大的风险。盾构施工开始便无法后退,一旦盾构本身出现致命故障,则可能产生灾难性的后果;所以,盾构施工的前期准备工作非常重要。
4.4盾构机是适合于某一特定区间的专用设备,如需根据施工隧道的断面大小、埋深、地质条件等进行设计、制造或者改造。
5 地铁盾构法施工
盾构法施工技术方案和施工细节依赖于围岩条件,因此要求在施工准备阶段对沿线的工程地质和水文地质条件进行细致的勘察工作,并根据实际情况做好应急准备。城市里地面交通繁忙、地面建筑物和地下管线密集,对地面沉降应有严格控制,在节省开挖面、不干扰地下水发育和围岩稳定并缩短工期的压力下,盾构法是最佳选择。以下以土压平衡式盾构为例,介绍盾构施工技术。
5.1始发与推进
5.1.1盾构的始发
5.1.1.1始发竖井
作为拼装盾构的井,其建筑尺寸应满足盾构拼装的施工工艺要求,一般井宽应大于盾构直径1.6~2.0m,井的长度主要考虑盾构设备安装余地以及作业人员的作业空间和安全作业等因素。此外,竖井的尺寸还与盾构隧道的覆盖土层的厚度、进发方法等多种因素有关,覆盖土层的厚度不同。进发方法不同,竖井的尺寸也不同。
始发竖井的护壁一般采用钢板或钢筋喷射混凝土护壁,起重设备根据施工运输的要求,可采用龙门式起重机或货物升降机。从地表把盾构机的分解件及附属设备搬人始发立坑,然后在立坑内组装盾构,设置反力装置和盾构进发导口。
5.1.1.2盾构拼装
一般来说。盾构掘进机的盾头部分都是在生产厂组装完后整体运至工地。但我国很多城市地处内陆,道路运输条件和通过能力有限,只能采用分体运输,即将盾头部分分为切削刀盘、上、下盾壳、主机四部分运至施工现场,再在始发竖井内进行组装。这样,最大单个部件重量约为30t,需根据现场情况确定组装用起重机械的配置,如始发竖井安装有龙门式起重机,则可直接用龙门式起重机吊装,若没有,则采用汽车起重机。安装前首先准备好始发井下盾构安装基座,测定盾构推进轴线和盾构始发导人口,再将盾壳吊至始发井内的安装基上固定好,然后将盾构主机吊装就位,吊装刀盘固定于主机上,安装上、下盾壳,安装完毕后将上、下盾壳焊牢,即完成盾构机械的安装工作。
5.1.1.3反力装置
反力装置由固定支撑座和临时支撑垫两部分组成,一般采用安装负环管片作支撑反力架,负环管片由10环预制的隧道管片拼装而成,全部闭口环。
5.1.1.4进发导口
盾构机在始发前,需要在开挖方向设置进发导口,其目的是:①维持开挖面的稳定;②防止地下水渗出;③防止土体坍塌。一般是在掘进前方采用注浆或冷冻法对土体进行加固,范围是掘进前方大于盾体长度。直径约为盾体
直径两倍的范围。
5.1.1.5洞口止水
由于洞口外径与盾构外径之差,在洞口与盾构间存在着一周环形建筑空隙,为防止土体及水从此空隙涌出和渗出,避免地表沉陷和确保盾构的安全出洞。在盾构靠上洞门土体前,在洞门设置一道环形橡胶止水带和一道环形钢板封堵空隙,盾构完全进人土体后,将环形板与有预埋件的洞口管片满焊固定,完全封堵洞口空隙。
5.1.1.6始发
以上准备工作完毕后,盾构即可始发,将推进油缸顶在反力装置上,启动切削刀盘和推进油缸即可进行掘削推进,推进油缸推进到一个行程,收回推进油缸,在推进油缸与反力装置间加垫临时支撑垫(负环管片),即可进行推进。在盾构刀盘切入土体前,为防止正面土体突然被切削而过量流失引起工作面坍塌,应通过螺旋输送器倒转方式向土压舱内加注粘土,至满舱后才起动刀盘切削土体和出土。盾体进人隧道后,进行管片安装和后部辅助设备平车的拼接,推进油缸顶在管片上继续推进,这样,推进一节,拼接一节,直至盾构设备完全进人隧道。
5.1.2盾构的掘进
盾构设备完全进人隧道后,盾构按预先设定的方向掘进,该过程由盾构设备的计算机控制系统控制。当盾构设备出现左右或上下偏差时,由计算机系统对推进油缸进行控制,确保条件方向按预定设置方向前进。同时,在保证开挖面土压平衡的基础上,调节刀盘转速与推进速度及螺旋输送机速度的比率,使开挖与排土保持恒定。地铁盾构法施工工艺流程见图3。
5.2衬砌
在盾构设备掘进完一个节距以后,即可进行管片衬砌,由管片运输车将管片运送到安装台位,再由管片衬砌台车将管片送至安装位置安装就位。管片安装完毕后,进行下一个循环的掘进。直至整个隧道工程的完成。
5.3进洞
盾构由区间隧道进人接收竖井前,需首先对端头土体的加固和渗水情况进行取芯测试,在确保土体稳定和无大量渗水的情况下方可凿除洞口混凝土。洞口混凝土凿除应分层分块进行。在盾构距洞口约为10m时,将洞口混凝土全部拆除。待盾构机刀盘露出洞口时,清除端头井内盾构机所带出的土体后,将盾构接收架准确地定位安设在洞口的底板上,高程比盾构机略低,并将接收架固定,以便盾构机顺利滑行上架。盾构完成洞工序后,及时对全隧道的管片螺栓进行复紧和洞口止水处理。
5.4盾构掘进过程中的控制
5.4.1盾构控制
盾构的偏向是指平面、高程偏离设计轴线的数值超过允许范围。
盾构在地层推进中,会由于地质条件、机械设备、施工操作等原因导致盾构的偏向。当今世界上最先进的测量盾构偏向的手段是利用陀螺仪等高精尖技术,但目前我国主要还是应用以下常规测量手段。
5.4.1.1坡度板是目前盾构施工中能使施工人员直接读出盾构纵坡、转角的值,以便能随时纠正的量具。
5.4.1.2丈量两腰千斤顶活塞杆伸出长度估计平面纠偏效果。
5.4.1.3用水准仪测得盾构轴线两点,可算出盾构纵坡与高程偏差值。
5.4.1.4用激光经纬仪直接读出激光打在盾构前后靶上读数,可算出盾构的切口、举重臂、盾尾三个中心平面与高程偏离设计轴线值。盾构出现偏离后一定要及时调整。
5.4.2土压控制
为确保对地面沉陷、隆起的控制,平衡工作面水土压力,保证工作面不坍塌、涌水、涌砂。土压舱内的计划土压力设定值由下式计算:
P=P1+P2+P3+0.02MPa式中P1――孔隙水压力;
P2――地下水位以上土层侧向土压力;
P3――地下水位以下土层侧向土压力;
0.02M Pa为经验参数。
土压舱内的土压力由安置在土压舱内的土压计通过计算机随时测定监控。一旦出现实测土压力与计算土压力不符时,应及时调整出土量,同时还应根据地面隆陷的监测情况、土层和地下水位的变化情况对计划土压力进行动态管理,以确保土压舱压力与开挖面的水土压力保持平衡,达到防止涌砂和坍塌的目的。在盾构穿越砂质土层时,为使土压舱内的泥土具有较好的流动性和保持土压舱内的压力,在盾构推进的同时可注入适量的粘土或粘土浆液。
5.4.3出土量的控制
工作面土体被刀具切削下来后,土体通过土压舱由螺旋出土运输器排出,一定量的泥土滞留在螺旋出土器内被挤压密实而形成隔水墙,保证了开挖面的稳定。当土压舱内的土压力大于计划土压力时,加快螺旋出土器的转速,增大出土量。而小于计划内的土压力时,要降低螺旋出土器转速,减少出土量,以增大土压舱内压力以平衡工作面水土压力。
6 盾构施工新技术
6.1地铁盾构法施工新技术要点
6.1.1高强、耐久性管片制造
6.1.2通、错缝拼装比较,纵横向变形分析
6.1.3进出工作井难题与对策
6.1.4纠偏
6.1.5特殊条件沉降控制
6.1.6流砂、砂质粉土变形机理及危害
6.1.7掘进过程中遇到桩、大石块、超浅覆土、高水压等灾难性地质的对策
6.2地铁盾构法施工新技术介绍
6.2.1特殊断面盾构施工技术
特殊断面盾构可分为复圆形盾构和非圆形盾构两大类。其中复圆形盾构包括双圆盾构和三圆盾构。双圆盾构可用于一次修建双线地铁隧道、下水道、共同沟等,三圆形盾构则用于修建地铁车站。非圆形盾构包括椭圆形盾构、马蹄形盾构、矩形盾构和半圆形盾构,根据隧道使用目的可分别加以采用。
特殊断面盾构施工的实例有采用三圆盾构施工技术的东京地铁环线饭田桥车站;采用双圆型盾构施工技术的东京地下铁路等工程。
在进行特殊断面盾构施工时,除充分考虑断面形状特性采用特殊的盾构机械以外,还需不断掌握工程的实际走势,在掘进时需一直注意盾构机的运行情况。考虑到断面形状,管片的组装应对其分割数、组装顺序、组装精度进行周密计划,即使管片可正确组装,也需严格管理和控制盾构姿势,特别当盾构机发生偏离时,应及早使用超挖机构、修正千斤顶等进行修正。盾构的尾部和出发、到达部的洞口封闭与圆形断面相比,防水比较困难,需采取周密的措施以确保防水。
6.2.2复合盾构施工技术
由于盾构是一种针对性很强的专用施工机械,每台盾构机都是针对某一种具体的地质水文条件而制定的。在地质条件复杂的情况下,采用常规盾构就无法完成施工,因此复合盾构施工技术应运而生。典型的工程如广州地铁二号线工程。
复合式刀盘装有齿刀和滚刀两种刀具,以滚刀对付硬岩层,齿刀对付软岩层,两种刀具用背装的方式进行互换。
6.2.3球体盾构施工技术
球体盾构施工技术根据变换方法可分为纵、横连续掘进和横、横连续掘进两种(均只
使用一台盾构机)。其中纵、横方向连续掘进施工是从地面开始连续沿直角方向进行竖并开挖和隧道掘进的施工方法,横、横方向连续掘进则指不需旋转竖井,在地面下朝直角方向进行连续掘进的施工法。
球体盾构在所使用的主盾构里设有内装次盾构的球体,在施工中必须慎重研究盾构自重、开挖反力、推进反力的平衡关系。尤其在采用纵、横掘进盾构进行竖井施工时,在进行方向改变的过程中,次盾构的球体需要旋转900,此时极易发生涌水和涌砂现象,因此要充分考虑球体部的防水结构,以防止砂土及地下水流入隧道内。
使用球体盾构,可以在狭窄的施工场地上直接进行地下隧道的掘进,省去了构筑竖井所需要的场地、时间,因此采用球体盾构掘进可以缩短修筑工期,是一种应用前景广阔的新型盾构施工技术。
7 展望我国盾构施工新技术的发展方向
7.1开发研制高性能、全自动盾构
7.2重视盾构选型风险评估
7.3引进双圆、三圆盾构
7.4TBM&SM结合适应广泛底层。
8 结语
本文介绍了地铁盾构发施工新技术发展的历史、工作的基本原理、特点和优势所在,了解其施工工艺及国内外最新的盾构施工技术,为地铁的施工提供具备技术经济优势的选择方式,并展望了我国盾构施工技术未来的发展方向,希望以此助推盾构法施工新技术在我国城市地铁建设中的应用。
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篇2
关键词:隧道工程; 教学改革;精品课程建设
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)01-0082-04
随着中国改革开放和经济建设的快速发展,尤其是近年来实行以高速公路、铁路、城市地铁,及西电东输水利工程、南水北调输水工程等基础建设为主的积极财政政策,大型工程建设项目越来越多,从而带来了大量的岩土与地下工程问题及经验教训。这些问题的有效解决,需要大批理论扎实、技术过硬、实践经验丰富的专门工程技术人才。这对高等院校教学提出了更高要求,为保证工程科学专业课程的教学、建设及人才培养能适应新形势,突出工程背景,教学模式亟待改革。
隧道工程是土木工程专业岩土及地下方向的一门专业课,也是核心和代表性的必修课程之一,其目的和任务是使学生掌握隧道的基本概念与构造、基本力学原理、施工作业方法、最新设计理念及行业规范等专业知识,具备隧道工程的设计能力、隧道工程相关技术和研究工作的基本素质,为从事各类隧道工程建设的设计、施工及维护管理奠定基础。
文章结合笔者近几年来在厦门大学土木系讲授的隧道工程课程,通过教学实践中获取的经验,从教学模式、实践性教学环节、科研促教等方面进行探讨,以期提高教学质量,增强学生学习效果,拓展学生工程视野和实际应用能力,达到培养人才、服务社会的目的。
一、教学中的体会
(一)基础知识及认识实习的先行修毕
隧道工程涉及多个学科,涵盖的知识面广而深。隧道工程教学,一方面要求学生已经具备高等数学(含微积分、线性代数及概率论)、材料力学、弹性力学、土/岩石力学、工程地质等课程的基础知识,即这些课程需要先行修毕才可继续隧道工程课程的学习;另一方面,需要较强的工程背景,如隧道施工工艺(钻爆、盾构或TBM等)和工法(台阶、侧壁导坑或CD法等)、装渣与运输、喷锚初支与模注二衬、监控量测、防水通风、运营管理、风险控制,等等,即课程具有工程实践性、应用性特点。因此,在学习该课程之前,对隧道建设现场的实地认识实习是有必要的。
(二)教学内容多而课时有限
隧道工程课程内容庞杂,既涉及规划、勘察、设计、施工及运营管理的内容,又有铁路隧道、公路隧道、城市地铁、矿山及水利工程巷隧、海(水)底隧道等的设计差异,同时还涉及地质、力学、材料科学等方面的基础理论,无疑是一门工程科学领域内的系统科学。这些内容相互交叉、渗透,紧密联系又相对独立,对学生而言,教学内容结构松散、主线不明、重点不突出,甚至有种一团乱麻、理不出头绪的感觉,学生普遍反应这门课程难学。近年来,隧道工程的教学大纲和授课学时经过调整和压缩,学时减至30左右,大大低于学科强校50学时以上的要求,如重庆大学、同济大学、西南交通大学,在有限的时间内,要完成上述多方面的教学任务,且不乏生动性和启发性,无疑增加了教学难度,同时对教师水平提出更高要求。
(三)教学实践的限制
隧道工程实践性、应用性强,在教学中必须注重理论与实践相结合,这是工程科学学习所必备的素质。考虑到隧道施工工艺复杂、作业线繁多,经常会使用炸药、雷管等危险品以及各类重工机械设备,加之隧道现场往往是围岩、积水、噪音大、油烟粉尘污染物多、锚杆钢筋遍布、电路设备复杂,学生的现场安全问题难以得到保证。另外由于隧道工程的工作面较一般的施工现场更为狭小拥挤,导致施工单位不愿意接收学生实习、参观。即使联系到一些实习单位,也只是在短时间内或停工间隙对某一局部粗浅、简单地观摩,不能全面了解工程的整个建设过程,不能形成系统、深刻的工程印象。
(四)缺少学生互动
受传统教学模式的影响,教师在课堂上单一讲解授课,学生习惯于被动接受,听课时忙于记笔记,很少主动思考、质疑。尽管学生对工程问题的兴致很高,求知欲强,但限于工程经历的缺乏,很少与教师交流、讨论,授课教师很难获知学生的课程兴趣所在,及重、难点的理解与掌握情况。这与国外工程科学的教学有一定差距。国外一般采用引导性教学,在课程基础知识讲授完毕之后,提出某一工程问题,让学生根据所学知识自行查阅资料,咨询专业人员,通过团队合作完成。传统的教学模式,导致学生知识理论水平较高,动手能力则较低。
二、教学改革的思考
结合国内兄弟院校的教学情况,隧道工程课程普遍存在以下问题:课程内容庞杂,实践内容偏少,与工程现场要求严重脱节;在有限学时的分配上,理论课时多,实践课时少;课程的考核方式上,理论比重大,实践考核少。传统的教学方式和内容不利于培养学生的实际工程认知、创新与应用能力,不利于学生综合能力和工程素质的训练与提升。鉴于此,提出隧道工程课程的教学改革建议。
1. 教学与科研紧密结合
隧道工程是一门实践性、理论性、应用性很强的工程科学,如果教师仅仅是将书本内容生硬地搬入课堂,学生通常会感到所学内容枯燥,丧失学习兴趣,难以激发日后从事该项工作的热情。随着科学技术的不断推进,隧道工程科学中许多新的设计理念、研究成果不断涌现。在传统教学内容的基础上,将隧道设计施工的新理念、新方法、新技术、新工艺以及国家重大隧道工程(如港珠澳沉管隧道、胶州湾海底隧道、杭州钱江盾构隧道等跨海隧道工程)的科研支撑计划、技术攻关课题及最新进展与研究成果直接引入课堂教学,不仅能够加深学生对基本理论、基本技能的掌握,培养学生的工程思维、创新精神,而且使学生了解学科发展的形势,以及当前隧道工程建设中存在的实际技术问题,从而发生兴趣、拓宽知识面,培养和锻炼学生的科研意识、创新能力。
对教师而言,在从事科研的同时,跟踪国内外发展前沿与动向,密切关注隧道科学技术的发展和最新研究成果,不断获得新知识、新思路,以此提高自身业务素质,加深对教学内容的理解和掌握。同时,将科研最新成果融入教学,提高教学的理论起点,深化教学内容,使课程教学紧跟隧道工程学科发展步伐,促进教学水平和科研水平的共同提高[1-2]。
2. 丰富课堂教学的形式
隧道工程教学与实际工程关系紧密,隧道工程的结构形式、工法和施工工艺及各作业线的讲述难以仅凭传统板书在黑板上准确地演示和表达,而学生恰恰正缺乏这些工程实践经验,对隧道工程的认知较浅,因此在教学中需深化课程的感性认识与工程认识。这就要求教师充分利用现代化教学手段,运用多媒体教学“图文并茂”的优点,辅之以工程录像、照片、图表、动画等资料,精心制作电子教案,给予学生图、文、声、动、实等多方位的信息,加深学生对课程内容的理解与掌握。在讲解典型案例时,通过录像资料、工程图片或实物投影,让学生了解隧道建设施工的全过程信息,对实际工程有直观感受,让原本枯燥、平面的教学变得生动、立体,更利于学生理解、掌握,激发其求知欲,同时弥补教学内容多、课时少的矛盾,达到事半功倍的效果。
3.加强实践
组织学生参加必要的认识实习和生产实践,完成较高水平的实践或认识报告,是目前办学条件下理论与实践相结合的主要途径。隧道建设工程量大、工序多杂、周期长,短时间的实习往往只能看到工程的某个局部或某道工序,很难深入了解整个建设过程。从时间、经费及安全考虑,一次实习又难以在多个工地同时展开,因此,有些实习只能是走马观花,流于形式。鉴于此,通过强化实践教学基地的建设,如依托高校“985”平台,结合各个以实际工程为依托的科研项目,不断与新近工程建设单位建立长期的校企合作关系,如港珠澳岛隧工程国家重大科研支撑计划、杭州建设局钱江隧道科研、厦门交通委地下轨道交通项目计划,等等,为课程实践培育长期且成熟的实习基地,不再是以往“走马灯”式的实习。另外,通过实习基地的建设,可逐步建立一支优秀的师资队伍,聘请校外企业、生产一线中经验丰富、业务过硬的专家,指导学生实践,保证实践教学质量。这样,学生的实践能力和工程认知能力才能充分提高,实践教学真正达到预期效果[3]。
4.聘请工程一线技术专家授课
聘请生产、施工或建设管理部门的技术负责人、专家为兼职教授,定期来校为学生授课,开设专题讲座,及时给学生讲述国内外隧道施工的新问题、新特点,介绍一些施工经验及行业发展动向、最新科研成果和热点问题等,将隧道工程技术的最新成果补充到课堂教学中,实时解答学生的一些疑惑,以拓展学生视野、增长知识、开阔思路。通过这些校外专家自身的业务专长,结合其负责的某一实际工程,开展一些实际案例教学,如隧道塌方问题、岩爆专题、突涌水灾害等,以加深学生对隧道基本概念和原理的理解,进而提高实际工程问题的分析与解决能力[4-5]。
5. 加快自身特色教材建设步伐
有关隧道工程课程的教材纷繁杂多,具有见地和独到观点,有一定技术特色的优秀教材并不多见,因此,在某些经典隧道著作的基础上(于学馥先生撰写的《地下工程围岩稳定分析》、孙钧先生撰写的《地下工程的设计理论与实践》等),依靠“985”高校优秀师资团队,逐步引入新近隧道的最新科研成果,如有限元极限分析法、地下工程破坏机理、围岩压力理论与设计计算方法等,加强自身特色教材的建设步伐,为培养具有技术优势和特色的隧道工程人才奠定基础。同时,为弥补教材不足,教学过程中应依靠辅助教材补充教学。辅助教材主要是指最新修订的设计、施工规范。比如,隧道围岩级别的划分,2004 版《公路隧道设计规范》将原规范(1994版)中的“类别”修订为“级别”,同时,将围岩类别的质量好坏顺序完全调换。
6. 课程考核形式的多元化
为考查学生对所学知识的掌握程度,课程结束后需以一定方式对每位学生考核。考虑隧道工程课程隶属工程科学且极富应用实践性的特点,考核不应简单以期末试卷为单一评判形式。结合实际教学体会与经验,笔者认为考核宜由3部分组成:(1)课堂表现和平时作业(占15%)。考查学生出勤率、听课表现(提问与回答问题),及课后作业完成情况;(2)理论考试(占70%)。传统的期末笔试形式仍占考核的主体。建议在试题的设计上,既考查学生对隧道基本原理与知识点的掌握,又考查其对工程实际问题的分析、解决能力;(3)实践设计技能(占15%)。主要目的是对学生学习技能和动手能力的考查,通过设置某一隧道工程的设计任务,要求学生运用所学知识,查阅文献资料,参考相关行业规范及技术标准,对某一工程问题作资料整理、力学分析、理论计算、报告书写、工程出图整个过程的综合训练。
三、力争创造省级、国家级精品课程及教学科研团队
工科学生培养的最终目的是为工程服务,为工程建设提出科学建议和技术保障,保证工程的建设及运营安全,为社会和国家建设贡献技术力量。隧道工程建设不是科学试验,而是生命线工程。科学试验允许失败,失败了总结经验可以从头再来,这一过程循环往复得以成功。然而,工程建设绝对不允许重来,因为这期间可能以生命的消逝为代价。这是工程科学与科学试验的本质区别,必须高度重视。开设隧道工程课程,目的是培养学生的高度责任感和严谨求实的科学态度,使学生在工程中能考虑到任一细小环节、任一可能发生因素。
厦门大学土木工程系岩土及地下工程课群组具有光荣的传统,曾培养了岩土工程领域的老一辈名师:曾国熙先生、吴自迪先生、林幼堃先生等。1952年国家高校院系调整,厦门大学土木系先后并入浙江大学、同济大学、福州大学等学校,为现今这些高校的土木学科发展奠定了坚实的基础。为继承岩土工程学科的传统优势,进一步开拓岩土及地下学科的发展局面,近年来,土木工程系不断引进国内外高层次人才,目前已组建岩土工程与灾害监测研究所,师资力量逐步壮大。每一位教师在各自领域内均有所建树,承担国家自然科学基金项目,并积极参与国家、省、市及地方科研项目和技术服务工作,正逐步成长为一支富有活力、年龄结构合理、富有创新开拓精神的教学科研队伍。在5—10年内,厦门大学土木工程专业希望通过特色教材建设和科研项目提升多年来积淀的教学传统,广泛汲取和学习专业强校的经验,打造省级乃至国家级精品课程和教学科研团队,培养更多的优秀青年人才。
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[4] 周德泉,王桂尧,刘宏利,等. “岩土与隧道工程”课程群建设与特色人才培养探讨[J]. 中国地质教育,2010(4):119-123.
[5] 潘建平,汪小平,朱洪威. 隧道工程课程教学改革探索[J]. 山西建筑,2011(10):240-241.
Teaching reform of tunnel engineering course
MA Kang
(School of Architecture and Civil Engineering, Xiamen University, Xiamen 361005, P. R. China)
篇3
Abstract: Today, the rapid development of economy, in order to meet the demand for travel and living conditions of the construction market, competition is increasingly fierce. Construction quality for survival and development of construction enterprise's project, an enterprise wants to survive for a long time, it must be under strict engineering quality. This paper will analyze the importance of surveying and mapping engineering survey, from the new technology and new technology application analysis and engineering measurement development direction and application analysis and analysis of new mapping technology in the engineering survey of the important application.
Key words: surveying and mapping; construction quality; new technology
中图分类号:P25 前言:
各种测绘新技术,比如影像提取技术、GPS测量技术、数字化技术、遥感(RS)技术等,正在渗入到各个工程领域中,深刻影响着工程测量的施工质量。在目前这种测绘技术的不断发展进程中,我们应该积极应用这些新技术保障工程测量的精度,提高工程测量的施工质量。而工程测量技术的应用是影响施工质量的重要因素,为了保证工程的施工质量,必须要通过现代化的管理手段来加强工程测量管理,通过切实可行的措施,提高测量技术人员的素质和专业水平,保证工程测量的质量。
1 工程测量重要性分析
测量学是从人类经验中发展而来兼有时代性的一门学科,是人类在复杂的自然界中生存的一个重要手段。工程测量中,无论工程项目的大小,系统的工程测量、公路测量和大面积测绘等,都少不了测量技术,工程测量在工程项目中起着重要的作用。在工程建设规划设计的阶段,测量技术主要提供各种比例的地形图和地形资料,还要提供地址勘测、水文地质勘测和水文测量的数据;在工程建设施工阶段,要把测量之后的设计变为实地建设的依据,即根据工程现场地形和工程性质,建立完整的施工网,逐一把图纸化为实物。总之,从施工开始到结束,都离不开工程测量这项工作。因为对于一个工程,首先需要对建筑物进行定位,确定其实际位置,之后确定准确的标识从而确定该区域是否有设计后新增建筑物或者其他,以保证机械设备的使用。基础设施完毕后,还要进行竣工线的投测,即对设备的平整度等进行跟踪测量,来保证设备工艺的流畅。在建筑物的运营管理阶段,工程测量同样重要。通过测量工程建筑物的运行状况,对不正常现象进行探讨分析,采取有效措施,防止事故发生。为了提高工程质量和施工效率,必须重视测量技术和新时期下测量技术的新发展。
2 测量新技术应用分析
2.1 TMS隧道测量系统在引水隧道洞断面测量中的应用分析
TMS是隧道测量系统的简称,这个系统主要包括TMS Setout隧道放样和TMS Profile隧道断面测量全站仪机载软件包,两者有共同的数据处理平台TMS Office。其中,TMS Office主要用于管理测量数据、测量数据后的处理和定义工程数据。TMS隧道测量系统应用于引水隧道测量是最新的技术,引水隧道施工期间的主要任务是及时的进行开挖轮廊线放样,测量开挖的断面,在竣工后,测量一定间距内竣工断面和检查浇筑回填的情况。早引水隧道测量中使用TMS隧道测量技术,测量人员只需要进行简单的操作,就可以使机载程序驱动全站仪自动测量,并且全站仪还可以自动将满足条件的数据保存到其的CF卡上,这些测量的数据精度很高,可以大大提高测量的效率。将测量的数据传输到计算机后,可以使用TMS Office进行数据的处理,这个软件操作很方便,性能也很稳定,极大方便断面报告的输出,而且用户也可以根据自己的需要选择输出格式,例如PDF、EXCL、TEXT等格式。 测量报告中还包括详细的各种信息,像断面列、超欠挖面积列、断面桩号、断面点列、施测仪器、日期和人员等信息。这个软件还可以进行地质超挖面积的计算和采用最小二乘法进行拟合断面中心等计算。总之,TMS隧道测量技术在引水隧道洞断面测量中可以发挥极大的作用,大大提高了测量精度和效率。
2.2 GPS测量技术在水电工程测量中的应用分析
GPS(全球定位系统)在车辆导航、变形监测、航空航天等方面得到了广泛的应用。由于其的独特性,GPS测量技术在水利水电测量中也有广阔的应用。由于GPS测量仪在水利水电工程中的应用,测量不再受到地形地势等条件的影响,通过控制测量的观测方法和布局类型,大大减少了传统测量中的传算点和过度点的测量工作,使控制选点变的较为灵活。并且控制测量也可以不受到时间、天气等自然条件的影响了。
特别是在中小型水利水电工程中,GPS测量技术的优点体现的更为明显。因为在中小型水利水电项目中,控制测量的方法得到了极大的简化,也可以根据需要选择布点,在此应用GPS高精度的特点,测量工作可以大量节省人力资源和减小工作的时间和劳动的强度。例如,在引水式工程中,特别是长距离引水工程,明渠引水对地貌的损坏很大并且受地形条件的影响也很大,如果采用传统的测量方法,对人力和时间的消耗将会是很大的,但是如果在项目建议书和设计施工阶段都采用GPS测量技术,就可以克服这些工程所面临的地形地势、交通条件等因素的影响,省去大量的人工控制复核,大大减少甚至省去中间过渡点的测量,就可以节省大量时间,更重要的是,通过GPS测量得到的数据精度很高,大大方便以后的工程建设。
2.3 工程测绘数字化分析
现代测绘技术和测量仪器向数字化、电子化和自动化方向发展,已经超越了传统的测绘方式。数字化测绘技术是通过计算机的模拟,在PC机上直接反映出地形、地貌等我们所想得到的数据或者图像,特别是当一个地区需要用到数字地形图但是受到经费或者时间等原因的限制时,这种测绘方法的优势就被充分体现出来。因为这种技术能够充分利用现有的地形,而仅仅需要PC机、数字化仪器或者绘图仪和扫描仪再加上数字化的软件就可以实现工作的目的,更可贵的是,可以在短时间内获取到数字化的成果。总而言之,数字化测绘技术具有劳动强度小,方便、精度高和便于管理应用等优点,在工程测绘中得到广泛的应用。
2.4 工程测量中的遥感(RS)技术
遥感技术已经得到了普及,之所以普及的如此迅速,因为它能够实现大面积同步观测,具有很强的时效性和经济性等优势。目前,高分辨率的遥感卫星成为了对地观测获取地理信息的重要手段。遥感技术可以获取到各种比例的地形图,可以为工程测量中快速的提供基本地形图、地籍图等,十分便利。
3 工程测量新技术发展方向及其应用分析
篇4
【关键词】隧道工程;项目化课程;顶岗实习
自20世纪90年代以来,随着我国经济的快速发展、科技的不断进步和交通运营规模的逐步扩大,隧道工程建设飞速发展。大量的山岭、城市、水下隧道及各种复杂条件下的地下工程相继建设,这标志着我国进入了世界隧道大国的行列。与此同时,掌握隧道知识的专业技能人才的需求量也大大增加。为此,水利系水工岩土专业开设了隧道工程这门课,目的是使学生掌握扎实的隧道工程专业理论知识与工程实际应用方面的知识,成为高素质的隧道工程技术人才,让学生能胜任各类隧道工程的工作,更好的服务于水利工程的建设。本文就隧道工程课程的现状,重点就教学内容、教学模式等方面进行了分析与探讨。
一、隧道工程课程的现状和存在问题
隧道工程涉及多个学科,涵盖的知识面非常广。要学好隧道工程,一方面要求掌握工程地质学、结构设计理论、岩石力学、测量学、建筑材料、岩土力学等方面的专业知识;另一方面,由于隧道工程的课程又具有较强的独立性,例如:隧道施工工艺和辅助施工方法、装渣与运输、初期支护、监控量测和隧道通风等内容,这也使隧道工程课程的学习又有其特点。
现在隧道工程方面的教材很多。有些教材涵盖了高铁隧道、盾构等新技术新工艺,但也有些知识陈旧,沿用老的内容,没有及时更新。教材所涵盖的内容也不够完善,一提及隧道多是应用于公路、铁路,而在水利方面的介绍都是只言片语,甚至只字不提。
在教学方式上,隧道工程采取多媒体或板书教学。多是一些简单的图片和流程图,对于一些复杂的隧道施工工艺流程,仅仅通过这些很难完全明白。虽然有时教师可以用讲授的方式,但很多专业课老师本身缺乏现场实际工程经验,讲课缺乏生动性。如果要求在教学中达到理论与实践相结合,就必须要求学生到工地实习和观摩,这其中也存在着一些问题和困难,隧道施工本身存在工艺复杂危险的特点,学生的现场安全很难得到保证,都与现实情况产生了矛盾。
二、教学改革措施
1.改进课程内容。更加丰富隧道相关知识。针对高职高专学生的特点,课程中尽量减少隧道结构设计、施工组织设计,多增加施工和实践的内容。在原有课程结构的基础上,重新安排和组织授课内容,降低课程的难度,补充隧道施工相关的知识,扩展学生的知识面。例如结合水利工程的需要,增加水工隧洞施工的内容,虽然隧道施工大同小异,但水工隧洞与公路、铁路隧道相比有自己的特点。教学团队还可以根据本专业实际情况自编教材,及时吸收在本行业的最新理论、技术、方法等,使教材更符合学生学习的实际需要,更具有针对性。
2.改进教学模式。在开设学习课程之前,借助学生暑假顶岗实习的机会,让学生先到隧道施工单位进行2~3周实习,能使学生在短时间内能有感性认识。
学习和借鉴我校项目化教学的成果,改进本课程教学模式。在教学过程中通过和施工单位进行协商,在校企合作的条件下,带学生到施工现场进行观摩。例如对于隧道仰拱的施工,老师先提出问题,学生通过在现场观看仰拱的开挖、栈桥的搭建、钢筋的绑扎、模板架立、混凝土的灌注整个仰拱的施工全过程的学习,解决问题并做出相应回答,不仅能够提高学生的学习效率,还能加深对施工工艺和概念的理解。学生在实际中遇到的一些新问题,可以再回到课堂查找资料进行解决,达到事半功倍的效果。真正达到“做中教、做中学、学中做”的教学模式。
教师自己还可以到企业进行锻炼,不仅能够提高自己实践水平,理论和实践更好结合,还能了解企业当今先进的施工技术和人才需求,回到课堂教学更能够游刃有余。
3.改进教学手段。综合利用文本、图形、动画、录像及音响等媒体,制作与课程内容配套的隧道工程课件,利用动画制作软件制作施工过程动画,观看一些国内外著名工程施工视频,了解现阶段隧道工程相关施工动态,使得授课内容生动、形象。例如在学习相应的课程内容的同时,采用动画演示全断面法、沉管法、盾构施工等方法,使学生更能直观学习隧道开挖的过程,大大提高了课堂教学效果,也激发了学生学习兴趣。通过视频播放,使学生身临其境,同时也缩短了教学时间,使过去通过板书形式难以讲授的内容可以在较短的时间内使学生弄明白。有些内容比如洞门类型、钢筋网、型钢拱架等,借助取自具体工程的图片材料,便于学生认识和理解。
三、总结
虽然隧道工程是我系水工岩土专业开设的一门专业课程,在教学上存在一些问题和困难,但是教学团队都在积极探索新的教学方式和思路,使学生能够理论和实践更好的结合,增强学生学习的积极性、主动性。不论是从教师个人能力还是学生个人培养等方面加大力度进行完善,最终目的是使学生掌握牢固的专业知识,了解隧道工程最前沿的技术、工艺和发展方向,培养出更多更优秀的技术人才,更好为水利工程建设服务。
参考文献:
[1]李天祺.道工程课程教学改革思考[J].中国建设教育,2010,9.
篇5
【关键词】公路;隧道施工;施工技术;控制要点
社会主义建设的不断深入,现代社会已步入一个发展的阶段,而促进发展的交通通道也必须跟上时展的脚步。现阶段,公路作为交通通道的重要组成部分,正发挥着越来越大的作用,因此公路工程的建设也拉入道可持续化发展的轨道上来,施工单位意识到环境保护的重要性,为了减少大填大埋,隧道施工的普及率也越来越高。
一、隧道施工技术概述
(一)施工技术
隧道的施工技术主要的步骤就是工艺的实施,工艺流程步骤繁琐,每一个因素都可能成为影响施工质量的重点所在。具体技术实施项目有前期准备工作、钻爆工作以及土石方的挖掘工作。前期的工作包括支护、防水、排水渠道的设置,这些较为简单的步骤主要是为下面爆破以及挖掘工作奠定基础;钻爆工作是影响土石方开挖的关键性阶段,从专业性上分析,钻爆工作需要极其严禁的方案以及专业的技术人员操作,钻爆质量合格后才能开始最后的土石方开挖活动。
(二)施工方案
将施工方案的制定需要遵循以下顺序:首先,针对工作环境进行具体调查,考虑到地质、水文、气象的特点,初步形成方案轮廓;其次,在基本轮廓的基础之上确定具体的方案模式。开挖面稳定性较好时,可以直接开挖、柔性衬砌、数据测量、防水层建设最后再次衬砌。如果开挖面稳定性较差就需要在最开始阶段先挖出一个弧形导洞,然后再进行上述工作;最后,针对具体的施工过程中出现的问题,采取最佳的解决方式以弥补方案的不足之处。
二、公路隧道施工技术
(一)洞口施工
施工人员在洞口段采用边坡、仰坡自上而下分层开挖,施工机械以挖掘机为主,尽量不采用爆破,保证不扰动原地层;洞口场地用装载机辅以推土机整平压实;遇坚硬石质地层人工钻眼爆破,运输采用自卸车,挖方弃往指定的弃碴场。洞口段开挖将充分考虑洞内施工需要,修建供水、供电设施及材料堆放场地和机械停放场地,合理布置。边仰坡防护、边仰坡开挖按设计坡度一次整修到位,并分层进行边仰坡挂网喷锚防护,以防围岩风化,雨水渗透而坍塌。以稳定边仰坡。刷坡防护到路基面标高。隧道洞门在进洞施工正常后,适时安排施工。综合考虑地形地质条件及洞口美化等条件。进洞施工前,先将洞外排水系统做好,再行进洞,以防对洞门造成威胁。明洞拱、墙与洞内相邻的拱、墙衬砌时,应同时施工连成整体;洞门及洞口附近的排水、截水设施应配合洞门施工尽早做好,并与洞外排水系统连通,以免地表水冲刷坡面。洞门仰坡和边坡宜在进洞前刷好,坡度的施工允许偏差为5%;洞口土石方宜采用控制爆破施工,不得使用集中药包爆破,以免影响仰边坡的稳定。
(二)隧道明洞施工
明洞边墙基础必须置稳固的地基上。遇有地下水时,须将地下水引离边墙基础。凹形地段或外墙深基部分,施工时本着先难后易的原则,可先开挖、砌筑最低凹处,逐步向两端进行,以利利用施工查明基础情况。边墙基础挖至设计标高后,核对地质承载力是否与设计要求相符。若地基承载力不足时,可考虑采用沉井基础或挖孔桩基础进行地基加固。明洞开挖采用全部明挖法,若施工需要或工程师要求,也可采用拱上明挖拱下暗挖法进行开挖施工,但无论哪种方法开挖,均实行爆破药量控制。明洞开挖前,预先做好洞顶防水、排水设施,防止地面水冲刷而招致边坡、仰坡落石、塌方。内模采用定型钢模板,外模和挡头板模板采用定制的木模加钉铁皮,挡头板内,外弧线在现场按实际比例放样后,精确加工。泵送混凝土灌注,灌注时其模板支撑必须牢靠,防止跑模造成砌衬侵入限界。施工人员在进行拱圈施工时拱架一般在立柱上架设,立柱基底坚实,若在松软路肩上,则设纵向卧木,并将各立柱纵向联结成整体。拱架采用特制大跨度钢拱架,组合钢模安装拱部内模。
(三)隧道洞身开挖
这个工序包括中导洞和左右洞的开挖。在成洞前,也就是支护完成以后,我们就可以按照中导洞开挖轮廓线来进行挖槽。中导洞的开挖过程要循环进尺,尺度大概维持在0.5m~1.2m 之间。而当中导洞开挖成型以后,我们需要进行中线和水平检查,只有符合设计要求了以后才能够进行后续的施工工作。紧接着我们要进行的工作是初喷5cm 厚的20 号素砼。而对于左右洞而言,要等到中墙砼达到设计强度的70%以后才能对左右洞进行开挖,并且采取两台阶分布平行进行开挖,包括整个拱部要一并进行挖掘。同时应该注意的是,左右洞的开挖过程中,不易操之过急,每一次开挖的深度不应该大于1 米,同样应该是先从左洞进行挖掘施工,挖好以后再按照右洞原来的开挖面落后左洞十米的位置来进行并且控制右洞的施工挖掘。
三、公路隧道施工控制要点
(一)对一些科学性不完善的建筑方法进行改善
(1)先拱后墙法。先拱后墙的方法过去常用于地质不良、断层破碎带的施工中,与当时较低的支护水平有密切关系。如今支护水平大大提高,原先的半断面开挖与先拱后墙的方法应该被抛弃,继而采用台阶法施工,这种施工法无论从防水水平和结构安全方面均较以前有明显提高。改进与摒弃旧的不好的建筑方法,创建符合新技术的最新设计。
(2)施工设备、工艺不足。由于公路隧道的长度和地理位置,施工单位并未投入足够资源进行妥善管理。有些隧道开挖光爆效果不理想,采用人工浇筑,衬砌未按照规范进行施工,以至于二次衬砌及衬砌背后有大量空洞形成,留下了质量隐患。对以后的通车防水造成了很大影响,进而导致事故的发生。所以,公路的隧道建设不应论长短,论地方,应该选择有能力、有责任心的负责人承包,采用成熟完善的施工工艺。这是确保施工工程的首要条件。
(二)进行全程工程质量管理方案
通过采取全方位的监管,将工程事故发生的可能性消灭在源头,加大检查力度,进行全方位监督。现场召开观摩会,选取优秀工程作为样板,大力推广先进的施工经验从而发挥出典范的作用。一旦出现质量相关事故,要狠抓狠打、严肃处理,并进行现场分析,总结教训避免再犯。还要建立举报制度,鼓励所有参与建设人员,发现工程中的质量问题或者其他方面存在的问题及时举报,经查实后进行奖励,以便能够让所有参建人员做到关心工程质量,从而有效提高工程的质量。
(三)施工单位的质量保证措施
施工单位严格遵循质量控制规范进行质量管理,力争在投入和控制方面提高质量。作业队以上的人员需成立一个能够全面监管的小组,控制所有程序有组织进行,配备专职质检人员,从组织上保证工程质量。在施工过程中,还需成立专门针对特殊地质情况的小组,以便遇到特殊类型地质时可事前预报。挖掘过程中配备几名有经验的地质专家轮流值班。
四、结束语
公路隧道的技术正在不断的更新,我国对于该技术的研究还有许多不足。但是随着科学技术的进步以及与国外的不断交流,同时结合国内的实践工作,公路隧道施工技术将进一步提高,我国公路隧道的质量也能得到可靠保证。
参考文献:
篇6
关键词:道路与铁道工程;GPS;航测遥感;GIS
一、勘测设计阶段3S技术已经得到广泛应用
(一)全球卫星导航定位系统的应用
全球卫星导航定位系统GNSS是指利用人造地球卫星进行导航或定位的技术系统。目前国际上全球卫星导航定位系统主要包括美国的GPS,俄国的GLONASS,欧盟的GALILEO等,我国也自主研制了“北斗”卫星导航广域增强系统。其中,GPS是目前应用最广泛的全球卫星导航定位系统,其技术的最新进展代表了全球卫星导航定位系统的主要发展方向[。
1.航测遥感技术的应用
利用航测遥感技术测绘大规模大比例尺(以1:2000比例尺为主)地形图,建立数字地形模型,已经成为新线铁路勘测设计的基础数据;遥感工程地质和水文地质综合信息填图已成为绕避地质灾害、确定铁路线路走向不可缺少的控制性因素。航测遥感技术取代了繁重落后的地面测图工作,改变了铁路勘测设计的程序,引起了铁路勘测设计发生了革命性飞跃,成倍地提高了铁路勘测的速度,大大缩短了勘测的周期,提高了铁路勘测设计的质量。
2.地理信息系统的应用
地理信息系统(GIS)是在计算机软件和硬件支持下,把各种地理信息按照空间分布及属性以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析应用的技术系统,在铁路和公路工程的勘测设计中正得到愈来愈多地应用。将GIS用于铁路和公路工程建设可以保持各种数据的统一、规范,便于提高工程建设的效率,GIS和RS结合,可以获得三维地理信息的遥感图像信息,并利用其进行纵横断面分析、坡度分析等工作,从而实现三维铁路和公路工程设计、桥梁设计、景观设计等。
二、施工阶段主要以GPS的应用为主
(一)采用静态GPS建立高精度平面工程控制网
在桥梁和隧道工程中,目前最为广泛的是应用GPS技术进行控制测量。杭州湾跨海大桥是当前世界第一长跨海大桥,跨海段长达31.5km,海上无任何自然岛屿,其平面控制采用静态GPS按B级精度的要求施测;乌稍岭隧道全长20km,是我国目前最长的铁路隧道,其洞外控制也采用GPS技术,现在该隧道已经全线贯通交付使用。这些大型工程的建设都说明,利用GPS技术进行大型工程的控制测量,不仅可以满足工程建设的精度需要,而且能够加快工程建设的进度。
(二)通过GPS高程拟合建立高程控制网
目前,GPS高程测量精度较低,主要原因是无法准确获取各点的大地高和高程异常值。较常用的计算高程异常方法是:利用测区里的若干个已知水准点,采用解析内插、曲面拟合等方法确定测区的似大地水准面,进而求出各点的高程异常。数座特大型桥梁工程测量的试验分析表明:在小范围的桥梁工程区域内,当地形较为平坦时,利用2~3h的GPS静态观测成果,经过拟合计算,可获得二等精度的高程成果;而利用1~2h的观测资料,可获得三、四等精度的高程拟合成果[9]。
(三)利用GPS-RTK技术进行工程放样
GPS技术在施工阶段的应用除了建立施工控制网外,近年来随着RTK技术的不断完善,在工程放样中也同样得到了广泛应用,从而大大降低了放样的计算工作量和外业观测强度,提高了作业效率。
在铁路、公路、桥梁、港口工程施工中,利用RTK技术直接放样点位已经被成功应用于定线放样、纵横断面测量、地形图测绘以及工程变形监控中。在杭州湾大桥、东海大桥和苏通大桥的施工中,施工单位采用RTK技术进行宽海域的桩基施工三维定位测量,不仅解决了超长距离施工定位的难题,而且提高了测量定位的精度,通过专门研制的海上GPS打桩定位系统,还可以实现测量定位的自动化,大大缩短施工工期。
(四)GIS在工程施工管理中得到初步应用
GPS在道路与铁道工程测量中的应用已很普遍,而遥感技术和GIS技术在施工阶段应用较少,但也有成功应用的实验。例如,以深圳地铁变形监测数据和各种图面资料作为信息源,利用GIS软件及二次开发工具,开发了基于GIS的地铁变形监测管理分析系统,并应用于地铁施工监测,取得了良好的效果。
三、运营管理阶段3S技术开始得到应用
(一)GPS技术在变形监测中正得到广泛的应用
大型工程结构的变形监测,一直是道路与铁道工程运营管理阶段的重要课题,目前,利用GPS技术正在成为变形监测的重要技术手段。例如,虎门大桥GPS(RTK)实时位移监测系统,能够实时监测整桥3个方同的x,y,z位移和大桥的扭转角,并能对各点的数据进行记录回放[11]。GPS监测大桥位移的实时性和高采样率的数据为大桥的状态分析提供了方便的条件,也为大桥的管理部门的决策提供了依据,使大桥的安全得到了保障。
(二)遥感技术开始得到深入认识并开展应用
目前我国已经利用航测遥感技术完成了大量的既有铁路复测和地质病害调查工作,对成昆、宝天、宝成等10余条地形地质条件复杂,路基、地质病害较严重的既有铁路重点区段和重要工程进行了遥感地质病害调查,从而为铁路工务管理提供了及时有力的信息保障。
(三)GIS在铁路公路的养护管理中正在起到越来越大的作用
近十年来,铁路部门先后完成了哈尔滨等多个铁路局20 000多公里既有铁路复测和数字地形图测绘工作,建立了先进的工务综合管理信息系统,由铁道部电子计算技术中心研制的基于GIS的铁路工务管理信息系统,包含了铁路设备管理,管界图、综合图、速度图、大桥略图等17个子系统,涵盖了铁路工务部门的主要业务,目前已在乌鲁木齐、北京等多个铁路局得到推广应用,为工务系统现代化管理奠定了坚实的基础。
参考文献:
[1]宁津生,王正涛.测绘学科发展综述[J].测绘科学,第3l卷(l).
篇7
关键词:工程;测量;技术;
1 工程测量的重要性
测量学是从人类经验中发展而来兼有时代性的一门学科,是人类在复杂的自然界中生存的一个重要手段。工程测量中,无论工程项目的大小,系统的工程测量、公路测量和大面积测绘等,都少不了测量技术,工程测量在工程项目中起着重要的作用。在工程建设规划设计的阶段,测量技术主要提供各种比例的地形图和地形资料,还要提供地址勘测、水文地质勘测和水文测量的数据;在工程建设施工阶段,要把测量之后的设计变为实地建设的依据,即根据工程现场地形和工程性质,建立完整的施工网,逐一把图纸化为实物。
总之,从施工开始到结束,都离不开工程测量这项工作。因为对于一个工程,首先需要对建筑物进行定位,确定其实际位置,之后确定准确的标识从而确定该区域是否有设计后新增建筑物或者其他,以保证机械设备的使用。基础设施完毕后,还要进行竣工线的投测,即对设备的平整度等进行跟踪测量,来保证设备工艺的流畅。在建筑物的运营管理阶段,工程测量同样重要。通过测量工程建筑物的运行状况,对不正常现象进行探讨分析,采取有效措施,防止事故发生。为了提高工程质量和施工效率,必须重视测量技术和新时期下测量技术的新发展。
2 工程测量技术的应用
2.1 卫星定位测量技术及应用
在工程测量中,利用卫星导航定位系统(GPS、GLONASS,以及中国的北斗一号等)在工程测量、地形测绘、施工放样、竣工测量等工程中进行高精度、动态的测量测绘,这种测量技术与卫星定位技术的结合,为我国工程测量技术的水平提升起到了重要作用,笔者亲历成绵乐铁路工程,对此感受更深。在我国,卫星定位系统的测量技术在各种类型工程控制网中得到广泛应用。尤其是一些自然条件比较恶劣的地区,利用卫星定位系统的测量技术,能够有效降低测量人员的伤亡率。还有实时动态差分法(RTK)测量方法,其精确度达到厘米级别,进行实时动态分析,极大的提高了工程测量外业作业效率。
2.2 摄影测量技术及应用
摄影测量技术是将数字化摄像技术、数字化测量技术、数字化信息处理技术等结合在一起,为工程测量提供三维、非接触性、效率高、测绘成果多的测量方法。此种测量技术多用于航空测量大面积、大比例尺地形测图、地籍测量[4]等情况。摄影测量技术中遥感(RS)测量技术以遥感卫星为支撑,融入多光谱航空摄影测量技术,为人们通过空中摄影技术获得对地基础地理信息的收集与利用。RS测量技术具有同步性、时效性、经济性、先进性等优点,在工程项目测量中得到应用与推广。RS技术的应用为工程测量提供了更为直观准确的测量图和地籍图,对工程测量进度起到重要的推动作用。
2.3 TMS隧道测量系统在引水隧道洞断面测量中的应用分析
TMS是隧道测量系统的简称,这个系统主要包括TMS Setout隧道放样和TMS Profile隧道断面测量全站仪机载软件包,两者有共同的数据处理平台TMS Office。其中,TMS Office主要用于管理测量数据、测量数据后的处理和定义工程数据。TMS隧道测量系统应用于引水隧道测量是最新的技术,引水隧道施工期间的主要任务是及时的进行开挖轮廊线放样,测量开挖的断面,在竣工后,测量一定间距内竣工断面和检查浇筑回填的情况。早引水隧道测量中使用TMS隧道测量技术,测量人员只需要进行简单的操作,就可以使机载程序驱动全站仪自动测量,并且全站仪还可以自动将满足条件的数据保存到其的CF卡上,这些测量的数据精度很高,可以大大提高测量的效率。将测量的数据传输到计算机后,可以使用TMS Office进行数据的处理,这个软件操作很方便,性能也很稳定,极大方便断面报告的输出,而且用户也可以根据自己的需要选择输出格式,例如PDF、EXCL、TEXT等格式。
测量报告中还包括详细的各种信息,像断面列、超欠挖面积列、断面桩号、断面点列、施测仪器、日期和人员等信息。这个软件还可以进行地质超挖面积的计算和采用最小二乘法进行拟合断面中心等计算。总之,TMS隧道测量技术在引水隧道洞断面测量中可以发挥极大的作用,大大提高了测量精度和效率。
2.4 测量机器人的应用
测量机器人是一种智能型的全站仪,通过伺服马达驱动和程序控制并集成激光技术、通信技术和CCD技术于一身,可在测量过程中实现自动识别目标、跟踪目标及自动照准、测角、测距、记录等全自动化功能。测量机器人由球面坐标系统、操纵器、换能器、计算机、控制器及多种传感器等组成。测量机器人通过目标捕捉系统发射的扇形光束和光束探测器快速识别判断目标,然后锁定、跟踪目标,并对目标进行精确照射和测量,测量过程中即使遇到影响通视的障碍,也能锁定目标,如果遇到目标失锁,只需测量人员发出搜索指令,就能重新快速锁定目标。一些测量机器人供应商为用户提供了二次开发平台,用户可以方便地通过该平台实现所需要的自动测量功能。目前,测量机器人已用于自动变形监测,如地铁隧道、矿区边坡、滑坡体、大坝等变形监测。此外,还用于隧道、桥梁等工程的精密监测以及工民建施工测量、地质勘测、水电测量和矿山测量等领域。
2.5遥感(RS)技术在工程测量中的应用
遥感技术已经得到了普及,之所以普及的如此迅速,因为它能够实现大面积同步观测,具有很强的时效性和经济性等优势。目前,高分辨率的遥感卫星成为了对地观测获取地理信息的重要手段。遥感技术可以获取到各种比例的地形图,可以为工程测量中快速的提供基本地形图、地籍图等,十分便利。
2.6 数字化测图技术的应用
数字化测图技术是在测量工作的基础上,利用计算机技术来形成图像的过程,也称计算机成图技术,在实际的野外测量工作当中,通常应用大比例尺来进行实地测量成图,在建立地理信息系统时,需要对这些原图进行数字化的处理,如果地面数字图能满足一定的精度及比例尺要求,则可直接通过常规的测量方式、摄影及数字化方法进行数据的采集,然后在计算机自动化的成图软件的帮助下,使地图中的坐标点用数字的形式表面出来。通过分析其技术应用的原理,可以发现数字化测图技术也是以传统的纸面测图原理作为基础,同时采用数据库技术和数字图形处理方法以达到实现地图住处测量数据的获取、转化、识别、存储、处理机修改绘图等一系列工作内容,最终得到有用丰富的电子地图,需要时还可对电子地图进行高效、便捷、保真的进一步数字化处理。
总之,作为工程测量人员,必须紧跟时展的需要,着力提高自身的专业水平,并结合工程实际和需要,选择针对性的工程测量新技术,在为工程测量提供便利和节约大力人力物力财力的同时为工程建设奠定坚实的基础,在提高企业经济效益的同时助推我国工程测量事业迈上新台阶。
参考文献:
[1]刘海洋,张国旗.测绘新技术与工程测量的内在联系[J].科技致富向导,2010(12).
篇8
【关键词】高速公路;施工现场;质量管理
引言
施工阶段的质量管理与控制对于高速公路建设进程的加快有非常重要的作用。为了强化管理施工质量,则可以采用强化施工现场管理,严格控制工序质量等多种措施,并同时明确施工过程中管理工程质量的基本原则。
一、高速公路施工质量管控原则
高速公路建设项目在施工过程中可受到环境、资金等多种因素的影响,难以有效控制工程进度,进度被耽误时,会在一定程度上影响到质量管控工作,再加上工程设计发生变更时,施工质量控制标准及建设技术标准也会发生相应的改变,因此在管控工程质量时面临许多难题。
为了降低高速公路施工阶段的质量管理难度及优化质量管控工作,则在管理工程质量时应坚持节约原则、科技为先原则及遵守政策原则:
1、节约原则。在管理公路质量时,应注意有机结合长短期利益、国家与施工单位的利益,优化选择施工方案,在确保施工方案科学合理及具有可操作性的基础上有效提高工程质量。
2、科技为先原则
为了管理好施工质量,则不但要根据工程实际情况积极引进新型施工工艺技术,同时还需要引进先进的质量管理方法,保障安全施工与文明施工,从而为质量管控工作的顺利开展提供必要的基础。
3、遵守政策原则。在管理工程质量时应依据国家或地方性法律法规及政策,充分发挥法律、法规、政策对于质量管控工作的指导作用,例如应贯彻保护农田、文物、环境及节约能源、土地及木材等政策。
二、高速公路施工现场质量管理工作要点
1、组建高素质的人才队伍
随着工程建设的不断推移,一批从事高速公路施工的人员脱颖而出,使施工队伍得到了有效锻炼,并在实践中积累了丰富的经验,但仍与世界先进的隧道施工队伍有很大差距。高速公路的施工工艺是一个不断更新发展的过程。在实际施工中,根据不同的地质条件和工程设计要求,不断有新工艺、新工法产生。要保持不断学习的态度,才能处理好隧道施工中的各种问题,应付各种不同的围岩条件。经过经济安全的综合分析后,决定采取分层开挖、分层保护的处理方法,尽量使用机械开挖、装载机辅助装运和人工辅助修坡的方式;机械或人工不能直接开挖土石方,要采用爆破开挖的方法;避免隧道长时间暴露,以免造成坡面坍塌;混凝土要达到设计要求,隧道两侧要进行对称回填。
2、强化施工现场管理,严格控制工序质量
强化高速公路施工现场管理有助于及时发现存在的质量问题,将存在的质量隐患消除在萌芽状态,同时保证各道工序的质量得到有效管理:
2.1应安排技术管理人员到施工现场进行盯岗,强调技术人员按时到现场办公,如不能及时在现场盯岗,则视为脱岗。在关键工序的施工工作开始前,技术处、经理部的负责人应及时到场,以便于深入现场对施工工作进行指挥协调,及时解决工程质量问题及技术难题;
2.2在施工前工程师应向机械人员、施工人员及工长讲解技术标准、施工方案、具体施工工艺及工程质量控制措施等,确保相关人员明确自身职责后才开始进行施工。同时要注意对施工工序进行合理安排,确保文明施工,以减轻对周边环境造成的污染,一道工序完成后及时清理施工现场,避免因现场混乱而对下一道工序质量造成不良影响。此外,应做好施工现场的安全管理工作,将安全标牌、标语等设置于重要场所,并配备足量的消防器材,保证材料、设备及人员的安全,以便在顺利开展施工工作的同时有效管理工程质量;
2.3应严格控制公路底基层施工质量,避免在施工过程中出现不精确放样等质量通病,有效管理标高质量,保证控制桩的设置符合工程设计要求,并由此提高底基层横坡度及标高的合格率。
为了提高测量精度,可采用线绳对高程点进行加密控制。此外,在对底基层进行找平时可采用以下方法:第1次放样为粗平,第2次为精平,第3次为再精平,随后进行检机操作,检机操作完成后再次进行找平,从而使底基层平整度与标高得到有效控制。
3、按照施工计划进行施工管理
工程施工过程中,从设备、材料和工作人员等环节出发,对施工现场进行质量控制。在施工前,要根据施工中的具体情况,对施工人员进行专业技术的培训,使专业的工作人员了解整个施工的质量标准和进度,并通过岗位责任制对这些机制进行合理划分;全面提高施工人员的工作积极性;在施工的材料的使用上,要对施工材料进行严格检查,严格把控施工质量;合理地使用机械设备,做到施工人员与设备的有效搭配,从而提高施工质量;按照程序对工程进行有效检验,尤其是要及时处理与工程质量要求不符的工序。
对于一些存在质量隐患的工程,要及时保修工程关键部位,从而为方便验收和工程在规定的时间内竣工提供便利条件。工程建设资料是对工程质量进行验收的参考文件,也是整个工程建设状况的体现,还是工程后期维护的重要参考。因此,对这些资料进行合理整理是工程建设的必然要求。施工单位在施工时,要认真搜集、整理资料,并根据相应的数据整合。当现场检验结束后,要根据检验结果及时形成资料,并由监理单位审核;审核后,需要收集、记录和整理相关材料,最终形成纸质的资料,并由相关单位审核;审核后,需要合理保存资料。
4、加强施工设备和施工材料的管理
施工设备与施工材料时进行高速公路工程施工的必要物质,要确保高速公路工程质量,强化施工设备与施工材料管理工作是关键。施工单位必须严格管理设备和材料,从采购施工用料阶段开始,就抓住价格和质量间的平衡点,不仅确保设备与材料质量,还要降低采购成本。如果条件允许要建立施工实验室,实验室内配有相关试验设备对施工设备、施工材料及工程半成品进行检验,确保试验科学性与准确性,利用有效数据实现工程质量管理。
5、加大工程施工环境保护力度
进行高速公路施工时,要注意工程施工的气象灾害及环境污染因素,尽可能地避开寒潮、狂风、高温等天气,工程施工前,最后结合工程环境因素制定有效的预防方法。另外,做好工程施工场地清洁工作,保证公路建设施工质量管理具有良好环境。
结束语
我们要严格遵守“以市场为导向,促进高速公路的发展”的方针政策,学习和引进新技术、新材料、新设备、新工艺。在高速公路施工中,应坚持交通设施建设与管理并重,充分满足市场的需求,且具有前瞻性的眼光。广泛面向交通的各个领域和行业,为企业与市场搭建交流平台,从而促进交通业的发展。更要高度重视高速公路的施工工艺,严格按照施工工序进行质量控制,提高管理人员的综合素质。对于一些工序不完整、质量无法达标的公路,要坚决治理。注重引进先进的管理方法,对一些不科学的建筑方法进行合理改善,从而满足高速公路建设的最新质量标准。
参考文献
[1]黄明玉.浅谈高速公路施工中的工程质量管理[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(05).
[2]何涛,谢莉.现代公路施工质量控制管理的实施[J].中国新技术新产品,2010(18).
[3]毛冬青.论高速公路施工中的工程质量管理措施[J].中国高新技术企业,2014(08).
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加强工程风险管理是政府进行社会管理的一项重要内容,要牢固树立风险意识,建立风险的全过程监控机制。这是建设部副部长黄卫在日前举行的“全国地铁与地下工程技术风险管理研讨会”上提出的要求。他强调,必须深化政府管理理论研究,实现从传统的政府危机管理向政府风险管理的模式转型与超越。
6月18日至19日,由中国土木工程学会、建设部质量安全与行业发展司、北京市建设委员会共同主办2005全国地铁与地下工程技术风险管理研讨会在北京召开。来自不同行业、不同专业、不同部门的专家和学者,围绕地铁建设与地下工程风险管理的理论与应用的最新进展,就如何加强地铁与地下工程建设风险管理,如何建立风险控制机制进行了广泛的研究与深入的探讨。黄卫在会上指出,我国地铁建设目前正处于高速发展时期,3~4年就要建成一条20公里的线路,世界其他国家还没有每年建设20~40公里,甚至100公里地铁的项目管理经验可供借鉴。鉴于地下工程具有建设规模大、技术要求高、建设周期长、投资大、系统复杂等特点,城市地铁工程建设存在着很大的潜在风险。我们要牢固树立风险意识,建立健全风险的全过程监控机制,实现决策的科学化和民主化并建立完备的反馈机制。
风险管理在地下工程的应用研究在美国、欧洲已相当普遍,有些国家甚至已编写出隧道工程风险管理的规范。目前,隧道及地下工程建设风险管理最缺乏的是没有可资利用和借鉴的方法,没有可以利用和指导应用的风险管理手册和指南。据悉,建设部委托土木工程学会组织有关单位专家学者编制的《地铁与地下工程技术风险管理指南》一旦成熟即可出台,并将形成指导全国的地铁风险管理的规范。
据黄卫介绍,为了保证重大工程的质量安全,目前已经建立了对施工图设计文件实施审查、超限高层抗震设防审查、新技术专家审定等一系列审查制度。未来还要引入保险机制,推行工程质量保险制度,培育和规范我国的工程保险市场。建设部即将与保监会联合颁布《关于推进建设工程质量保险工作的意见》,全面启动建设工程质量保险工作。原则上两类工程应办理工程质量保险:一是技术风险较大的房屋建筑工程、市政基础设施工程、土木工程,如商场、体育馆、剧院、学校、地铁等;二是各类商品住宅工程。
据了解,目前我国有20多个城市正在建设或规划建设地铁等轨道交通项目,其中基本符合国务院规定建设标准的城市18个(地铁6个,轻轨12个),初步统计近期规划建设55条线路,约1500公里长,总投资达到5000亿元,而目前在建线路总长则超过390公里。
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关键词:公路工程:测量技术;GPS技术;实时动态定位系统
中图分类号:F540.3 文献标识码:A 文章编号:
1.绪言
工程建设前的测量在道路、桥梁以及隧道的建设过程中发挥着巨大的作用,一项公路工程建设施工前测量工作的完成与否,与后期的工程质量有着非常直接的关联性。
2.公路工程测量的具体内容
在公路工程建设前,进行相关的数据测量,是一项非常复杂的工作。除了要对施工的具体路线进行严格的勘测并绘制相关的带状地形图之外,还应将图纸上的相关信息,在路面上准确地标出,用来指导实际施工;当路线跨越河流以及桥梁的时候,对河流两岸的相关地形都要做详细的数据统计,而为了选择最佳的桥梁建设方案,要对有关桥梁桥轴线长度和河流比降值进行细致的比对;而有关隧道建设的测量内容则更加复杂,要测绘详细的隧道进出口比例图,为隧道洞口的布置提供必要且精确地数据支持。[1]在进行具体的测量工作之前,必须要做好控制测量工作。控制测量是指在需要测量的工程地面上根据实际的施工要求,设置网状的标记点,为后期的测量以及工程建设的各项测量做好准备。由于在施工设计的过程中,亟需适当比例的地形图作为设计依据,而固定比例的地形图必须依据控制网点来进行测绘,因为只有这样才可以保证现场各种地形地貌能被完整的呈现,桥梁、隧道以及其他各种路线的设计,也都需要控制网点关于路基和构造物的各种数据支持。控制测量工作将还未开始测绘的图纸信息,提前落实在具体的施工现场之上,在实景和图景之间搭建了一座桥梁,减少了图纸测绘工作中的误差,提高现场测量的准确度,可以说是一切后续工程测量工作的基础。包括控制网点在内的公路测量工作,主要应该包括初步设计阶段的测量和施工图设计阶段的测量,这两种测量工作所倾向的内容均不相同,详细来说:
2.1初步设计阶段
公路施工的初步设计是指根据前期编制的相关资料和上级批准的设计任务书,制定相关的修建原则,并针对实际情况提出施工方案的意见,提供高程控制、比例地形图、控制桩图和纵横断面的资料相关的设计图纸以及表格资料。初步设计阶段的测量工作主要是为了前期工程设计而服务的,应该做到精细、准确,无论是平面高程控制测量或者是地形图测量,以及平纵横测量,必须要按照一定的比例进行详细的测量,保证项目设计阶段的顺利进行。
2.2施工图设计阶段
在具体的施工图设计阶段,测量人员需要根据初步的设计图纸,在1:2000图上进行细致的方案比对,经过比对之后最终确认公路施工的路线方案,从而开始详细的测量过程。详细的测量内容主要包括纵横面的测量、主要施工点的地形图的测量、主要控制网点的地物高等测量以及最为基本的中线放样等工作。在施工图设计阶段,测量工作应该以施工图纸的设计为基础进行测量,仔细比对图纸与实际地形之间的差异,尽最大可能的还原真实的地形、地貌,为图纸的测量提供最为翔实的数据与资料。
3.坐标系统在公路测量过程中的必要性
由于大多数公路工程测量工作都是在地面上进行的,众所周知的是,地表上由众多的山峦和河流组成,结构较为复杂,而更为重要的是,它是一个有一定起伏的曲面,而并非平面。[2]这种曲面性的结构是不规则的,不可能直接运用数学测量中的几何原理进行操作。因此,要运用坐标系统,将这种曲面转换成可以直接进行工程测量中几何计算的平面来进行测绘。直接的方法就是根据大地的水准面模拟一个参考性的椭球,建立相关的坐标系统来进行比对和测量。
4.航拍技术在公路工程测量中的运用
由于大多数的公路建设项目跨越的地形较为复杂、跨越距离也比较长,促成了航拍技术在公路测量过程中的普遍运用。航拍技术适用于线路较长而人工测量无法完成的公路项目,将摄影机安装在直升飞机或者其他的飞行器上,按照一定的要求对观测地进行摄影,通过计算机技术将测得内容转化为实际的数据,从而进行各种信息和地形图的编制。需要注意的是,尽管航拍技术所形成的图像非常的清晰直观,也准确地反映了路面上的基本情况,但是却不可能直接用于地形图对公路工程进行实际有效地指导。这主要是由于航拍形成的照片是中心投影,而地形图则是正射投影,而公路工程的技术要求地形图必须采用正射投影。
5.GPS技术在公路测量过程中的运用与前景
早在上世纪70年代,美国军方研制出新一代的卫星定位系统,简称GPS,当时研制GPS技术的主要目的在于为美方的军事提供即时的、全天候的导航,另外,还可以利用它测探军情,收集相关的情报和即时的通讯。到了90年代末期,24颗卫星星座已经布置完成,其覆盖率绝大多数已达到98%。公路施工测量作为一项远距离、高跨越的测量工作,积极地引入GPS技术,能够在很大程度上提高测量工作的效率和数据的准确性。当前,我国在大型的公路测量过程中广泛的采用GPS技术进行数据测量方面的信息反馈,譬如,GPS静态以及快速静态的方法被运用在对公路沿线的总体控制网测过程中,而得到的信息反馈可以为勘测绘制完整的带状地形图,相应的,这些数据也可以为路线平面和纵面的测量提供有利的参考。如果公路施工过程中,需要隧道以及桥梁方面的数据,GPS技术也可以为其建立完整的施工控制网络,保障桥梁、隧道施工过程中的信息准确性。[3]
6. RTK技术在公路测量中的运用
最新的RTK技术在公路测量中具备以下几个功能和作用:1)绘制大比例尺地形图。高等级公路选线多是在大比例尺(1∶1 000或1∶2 000)带状地形图上进行。用实时GPS动态测量只需在沿线每个碎部点上停留一两分钟,即可获得每点的坐标、高程。结合输入的点特征编码及属性信息,构成带状所有碎部点的数据,在室内即可用绘图软件成图。2)道路中线放样。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。采用实时GPS测量,只需将中桩点坐标输入到GPS电子手簿中,系统软件就会自动定出放样点的点位。由于每个点测量都是独立完成的,不会产生累计误差,各点放样精度趋于一致
6.结语
公路工程测量技术是一项过程复杂、技术要求高、专业性强的技术,为公路工程前期施工过程中的初步设计和图纸绘制阶段提供详尽的数据和信息支持,是公路工程施工的基础。本文针对我国公路工程的特点,解释了公路测量在工程进行各个阶段的具体任务,对坐标系统建立的必要性以及航拍技术和GPS技术在公路工程测量过程中的运用做了简要的探讨,希望能够为我国公路工程测量技术的发展提供有益参考。在当下,要广泛的认识到测量技术在公路工程各个施工过程中的工作内容和坐标系统在公路测量过程中的必要性,积极地引入航拍技术和GPS技术,提高公路测量的测量效率以及信息的准确性,为公路工程的圆满完成做好准备。
参考文献
[1]刘勤.浅谈公路工程测量[J].科技信息,2009,(8)
[2]张凯,宁毅.公路工程测量及应用原理[J].科技与市场,2010,(7)
[3]刘贵洲.基于公路工程测量中GPS 的应用研究[J].中国新技术新产品,2009,(2)
[4]徐绍铨.GPS测量原理及应用[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社, 1998.