摘要:路桥工程的建设是交通事业的绝大部分内容,是交通设施的关键性部分,工程的质量决定着整个交通网的好坏。路桥工程的设计是路桥工程实施的准备工作,设计水平的优劣程度直接关系到工程的使用情况。所以设计工作一定要给予重视,避免工程使用后发生交通事故的频率。路桥工程的设计要求取决于工程使用目的的不同,这就要根据路桥工程的实际,设计出符合工程要求的成果。路桥工程的设计也随着科技的进步而进步,提高了路桥工程的质量,加快了交通事业的可持续发展。
关键词:路桥设计;新技术;应用
1 引言
近些年,我国在基础建设的投入逐渐增大,各项中大型的基础建设项目在各省份纷纷展开,在这些基础建设项目中道路工程和桥梁工程占了很大比例。所以在路桥设计时对设计人员也提出了更为严格的要求。传统的路桥设计已无法满足现今路桥建设的需求,近年来各种新技术的出现解决了这些问题,同时也给设计人员提供了便捷。
2 路桥工程设计的常见问题
2.1 桥头引道软土地基处理不合理
处在软土地基的路桥工程,很容易因为地基的沉降影响工程质量,导致发生桥头跳车现象。如果在设计阶段没有及时发现软土地基或者没有明确划分软土地基的范围,就会造成不能采取合理的处理措施。设计时的软土地基计算方法不符合实际情况,就会造成设计上的缺陷。桥体发生沉降的原因就是桥头引道出现软土地基,加上填土压实度不够标准或者雨水的冲刷。现行的路桥工程规范中规定了公路和桥梁连接处的沉降值要小于等于10cm,保证每个月的沉降值要小于等于6mm,要求观察2~3个月后没有问题才能进行接下一道工序。
2.2 搭板的设计不合理
解决公路与桥梁连接点的沉降问题的方法使用最多的是桥头搭板。根据实践不难发现,这种方法的搭板设计大多不合理,桥头路基过高的情况居多,这样就不能很好地解决不均匀沉降的问题。如果施工时对这一问题也不够重视,使得公路与桥梁连接点的不均匀沉降问题加重。所以一定要合理地进行桥头设计,根据搭板的受力情况,利用简支梁原理计算出搭板的长度,要求能够跨越桥台台背的土体。
3 路桥设计中的新技术应用
3.1 GPS技术的应用
道路中的应用有:(1)如今GPS-RTK技术彻底使公路测量模式得到改变,该技术能够使所在地位置的空间三维坐标实时的获取得到实现。同时GPS-RTK技术在路线、桥、隧的勘察应用较多。另外它还能实地实时进行放样、中桩测量、点位测量等;(2)高等级公路在进行选线时多是借助比例尺(1∶1000或1∶2000)的带状地形网。传统的测绘方法,第一步是要确定一个控制点,然后对部分进行测量,从而把大比例尺地形图绘制出。该方法工作效率低,速度慢,耗时长。而采用实时动态测量的方法可以克服这个缺点,只停留在每一个点断2分钟左右,即可得到点的坐标和高程;(3)GPS技术在测量中精度高,室外作业时适应环境能力强,同时它还利于环保,可应用于山岭丘陵、水文条件特殊的地区或是大型工程的测量上,譬如国家级公路干线在山区丘陵地带的施工时,GPS高程测量能够完全凸显出它的优势。另外GPS技术的应用能够使野外砍伐工作量得以减少,从而保护生态环境。
桥梁中的应用有:(1)静态相对定位:通常我们称GPS静态相对定位是指将1台GPS信号接收机固定安放在坐标已知的地面标记点上,另1台或者多台GPS接收机固定安放在坐标未知的地面标记点上,保证各个GPS信号接收器不能移动,然后全天观测相同的GPS卫星,从而得以求出未知点相对于已知点的坐标增值,进而通过已知点坐标推导求出各个未知点坐标的方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了使定位精度较高,可以通过全天候地连续观测,得到足够的观测;(2)动态相对定位:GPS动态相对定位技术在桥梁设计中主要体现了它是借助数字回声技术进行测深,它能够使江海、湖泊等地形图测绘工作高效地完成,从而使内业与外业测量实现自动化以及成果实现数字化,同时工作的精度也得到了提高。另一方面,GPS技术能够通过实时监测准确地得到桥梁的沉降变形情况并发现其沉降原因,进而为桥梁的动静结合监测提供了有效的途径。
3.2 计算机技术
目前,在路桥设计中,计算机技术也得到了大量的应用,使路桥工程的设计质量得到了一定程度的提高。在路桥设计中使用的软件,专业化水平及自动化程度成就了路桥工程的先进性。我国路桥工程应用软件,研究与开发方面都有着实践经验,在分析能力、计算精度等方面都在赶超国外水平。信息化水平的不断提高,搭建路桥工程“建养一体化平台”,提高了路桥的可靠性。交通建设部门重要的技术手段BIM技术,该技术深受国家的高度赞许。在进行路桥的设计时,使用计算机技术将测量收集的数据构建三维立体图,使设计人员可以直观的分析,查找设计中存在的问题,及时变更,提高路桥实用性。
3.3 GIS的应用
(1)三维GIS在道路设计中的应用。传统的地理信息系统在二维方面发展更为成熟,它本质上是带有各种抽象符号的系统,不能给人以直观的感觉。路桥需要更多的三维设计,二维地理信息系统很难满足。随着图形学理论、数据库理论技术和计算机虚拟现实技术的进一步发展,三维地理信息系统也就随着而出并得到发展,并且具有很强的推广应用需求。与二维地理信息系统相比,三维地理信息系统表达的客观世界可以给一个更现实的感觉,它与三维建模技术的用户显示地理空间现象,不仅要表达空间对象之间的平面关系,而且描述和表达它们的垂直关系。如上所述,在三维地理信息系统中,道路设计会变得很方便。基于DEM的公路线路设计和计算修建道路开挖和土方回填量。实施过程如下:设计的轮廓的选择(道路中心线),系统会弹出对话框,用户输入参数,参数包括路面宽度的缓冲带的宽度和DEM在X和Y方向加密网间距。在道路设计线中心线加密适用于加密计算较少的情况,DEM加密网格间距适用于稀疏网格DEM网格间距的情况下,使用加密技术可以使计算土石方工程量的精确结果。(2)GIS在路桥制图中的应用。在实际工作中的好多工作,虽然不是GIS领域的内容,但是都需要或多或少地进行图像的拼接处理。在这类工作中,对图幅地理参数要求不高甚至不做要求,如果能引入GIS软件,借助其强大的图像生成或校正功能,亦能达到准确、快捷的效果。
3.4 高性能混凝土应用
在进行公路建设的时候,需要充分考虑道路的实际使用环境,由于道路直接受到冰冻、磨耗、自然灾害等因素的直接破坏,所以高性能混凝土的耐久性便直接发挥了作用。首先,高性能混凝土能够极大地提高路基的施工水平与质量,避免路基的下沉;其次,它还解决了道路普通混凝土强度等级较低的缺陷,使得在工程建设的过程中使用的水泥相对减少,同时保证工程质量。高性能混凝土可以确保自身力学性能不受外力影响而变化,在施工前夕,混凝土的强度、稳定性完全可以满足施工要求。在一些极端环境中,高性能混凝土的流动性、使用寿命、耐久性等也不会受到影响。所以在进行路桥的施工中运用高性能混凝土,将有效的提高路桥的质量、增加路桥的使用时间、提高路桥建设及使用的经济性、避免桥梁耗损过快等现象的发生。
4 结束语
路桥工程的质量关联着整个道路工程的整体质量,文章主要针对路桥工程中出现的问题、技术创新方面进行了研究。在路桥工程中完善工程的设计方案,实现路桥设计一体化、选择技术创新能够解决路桥连接点沉降、桩基沉降的问题,提高路桥工程的建设质量。新的技术应用于路桥设计中可以使路桥设计的质量大大的提高,完善我国路桥建设中技术的不足。
参考文献:
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[3] 赵喜安.公路规划和勘探设计新技术集成化研究[D].武汉理工大学,2002.
论文作者:沈璐璐,张旭,王立丹
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/2
标签:工程论文; 技术论文; 测量论文; 道路论文; 桥梁论文; 质量论文; 桥头论文; 《基层建设》2017年第27期论文;