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工程勘測論文范文1
在建筑工程中,巖土工程勘測的任務,主要包括以下幾個方面:一是查明工程范圍內的地貌、原始地形,工程條件、巖石成因、類型及深度和分布情況,并綜合評價工程地基的均勻性和穩定性。二是對影響建筑場地穩定性的各種地質,比如泥石流、采空區、活動斷裂、巖溶,以及地面沉降、地基的地震效應等進行勘測,同時對污染土、膨脹土、多年凍土及填土等成因、分布范圍及類型等進行勘測,并制定針對性的防治對策。三是查明對工程不利的埋藏物及其分布情況,比如舊基礎、防空洞、河道及墓穴等。四是查明勘測范圍內地下水的埋藏情況、補給類型及排泄條件,并掌握地下水位的變化情況和規律,是否對建筑材料具有腐蝕性。同時,查明基坑工程各個土層的滲透性,并對地下水的壓力、浮托力和靜水壓力進行評價,明確各種影響建筑工程的不良地質,制定行之有效的防治措施。計算地下水浮力設計水位,提供基坑施工降水技術參與、方法等。五是查明基坑工程的周邊環境,提供巖土參數,為基坑設計提供準確的參數,并對基坑邊坡的穩定性、放坡開挖的可能性進行綜合評價,提出選擇基坑支護結構類型建議,并對地基變形、地下設施對工程影響做出評估。巖土工程在勘測前,應注重與建筑設計的溝通,收集附近坐標、地形建筑總平面圖,建筑物性質、結構、規模及荷載,還有地基變形限度、基礎形式和荷載等。與建筑設計進行溝通的目的,主要是為了在巖土工程勘測前,使勘測人員了解建筑設計的意圖,以便明確工程勘測范圍,做到有的放矢,提高勘測的效率,做到經濟合理、準確無誤,避免由于不了解設計意圖而出現重復勘測的狀況。
2建筑工程中巖土工程勘測的應用
2.1在房屋建筑及構筑物中的應用
房屋建筑級構筑物是指大型共用、一般房屋和高層建筑物,同時也包括工業廠房,特征為均是聳入云端的建筑物。在房屋建筑與構筑物中,對巖土工程勘測的要求,主要體現在以下幾個方面:一是在可行性論證階段,綜合評價擬建場地的適宜性與穩定性。巖土工程勘測首先要收集與工程相關的資料,確保全面性;其次是對收集起來的資料進行詳細的分析,了解并掌握場地的工程地質條件;第三,對于未掌握資料的場地,比如較為復雜的場地,應重新行工程勘測。二是在初步勘測階段,需綜合評價場地內擬建建筑地段的穩定性,在這一階段,巖土工程勘測應初步確定勘測工作量,并確定地質地基勘探線、探孔深度等,最終進行取樣及原位測試。三是詳細勘測階段,應提供建筑物的詳細巖土工程資料,以及工程設計和施工的所需的巖土參數,并評價地基,需要認真勘測。
2.2在地下洞室中的應用
在地下洞室勘測中,巖土工程勘測的任務是,選擇地質條件優越的洞址,并評價地下洞室圍巖分類、穩定性,提出施工方案。在可行性論證階段,收集區域地質資料,并進行現場勘測,掌握地質構造、環境和水文條件,并做出可行性評價;在初步勘測階段,應對確定方案的地質、環境進行勘測,并評價洞口的穩定性,提供初步設計的一句,所采用的方法包括勘探、調查及測試等。而在詳細勘測階段,應對洞口、洞室等的地質和水文條件進行勘測,劃分巖體等級,評價圍巖、洞體的穩定性,可采用的勘測方法包括鉆探、測試和鉆孔物探等。
3結語
工程勘測論文范文2
工程鉆探仍是當前獲得地質狀況的有效方法,而在山地勘探的常用方法有豎井和平硐勘探。經多年發展,鉆探和勘探技術日益成熟而且不斷出現新的技術,為水利水電工程地質勘測工作的順利進行提供了堅實的保障。常用的方法有6種:砂卵石層鉆進技術、金剛石鉆進技術、金剛石繩索取芯鉆進技術、套鉆技術、軟弱夾層鉆技術和大口徑鉆探技術。
1.1砂卵石層鉆進技術
砂卵礫石層因具有厚度大、埋藏深、結構復雜、質地堅硬等特點,一直是水利水電工程鉆探面臨的技術難題。后經大量的研究和實踐,研究出了SM植物膠和MY-1A植物膠沖洗液金剛石鉆進法,顯著提高了砂卵石層鉆進效率。實際施工時將膨潤土、水、堿、SM植物膠按照一定的比例配置成沖洗液應用到鉆進施工中,憑借其良好的減阻、減震性能,能夠有效防止孔壁坍塌和保護巖心的作用。
1.2金剛石鉆進技術
目前,水利水電工程地質勘測中金剛石鉆進技術較為常用。結合大量地質勘測實踐經驗,為提高金剛石鉆進效率,實際施工時應重點把握以下3項內容:
1)結合巖石的風化程度選擇合適的開孔鉆頭,通常情況下開孔時使用0.3~0.5m長的巖芯管進行施工。隨著鉆孔深度的增加,為避免孔傾斜應適當增加巖芯管長度。開孔鉆進時應使用麻花鉆,鉆進到達風化巖石時應使用短巖芯管長取粉管鉆進,以及時將巖粉撈取出來。
2)確定下套管層數時應綜合考慮孔深和孔徑情況,并且套管不能彎曲,各部位連接應牢固。同時,使用水泥或黏土將套管口封閉嚴密,以防止巖粉進入套管,給鉆進工作造成干擾。
3)下鉆時經過掉塊或孔口管換徑位置時應緩慢下鉆,遇阻時應輕輕轉動鉆具,避免猛提和猛頓鉆具。
1.3金剛石繩索取芯鉆進技術
該技術最大特點為能在不提鉆的狀況下,利用繩索將包含巖心的內管提到地面上,進而能夠方便地采取巖芯。因此被廣泛應用到淺孔、深孔鉆孔作業中。尤其在水利水電地質勘測過程中能有效避免孔壁掉塊、坍塌情況的發生,能有效提高地質勘測效率。
1.4套鉆技術
利用套鉆技術能有效地從軟弱層帶中獲取原狀巖芯,尤其在軟弱或破碎夾層中能較好地保證巖芯質量。具體施工時應做到:
1)在鉆孔段的中心位置鉆取36~46mm直徑大小的鉆孔,當鉆孔深度達到1~1.5m時進行插筋并將黏結劑灌入其中。
2)等待黏結劑凝結后,使用直徑110mm孔徑套取巖芯。主要因為在黏結劑的作用下插入的細鋼管和巖芯凝結在一起,因此能完整的取出軟弱夾層且能使其保持較好的原有狀態。該技術應用在眾多的水利水電工程地質勘測中,取得了良好的效果。
1.5軟弱夾層鉆技術
在軟弱夾層中使用一般的金剛石鉆進法施工成功率較低,為此應使用專門的技術以提高軟弱夾層鉆進效率。在軟弱夾層鉆進施工時通常使用軟夾層鉆技術,該技術運用的取芯鉆具包括巖芯阻塞報警裝置、扶正裝置、懸掛裝置等部件構成。同時還包括一些減少振動、免受擠壓和沖刷的保護系統。經實踐證明該技術在水利水電工程地質勘測中發揮巨大的經濟效益。
1.6大口徑鉆探技術
水利水電地質勘測中豎井的開鑿很大程度上使用機械設備,一方面它能提高勘測施工效率,另一方面能降低勞動強度提高勘測作業安全系數,而且作業中能減小對巖體結構的影響。當前,大口徑鉆探技術使用的設備可開鑿直徑為800~1200mm的鉆井,而且鉆井深度可結合鉆井方法調整,取芯操作時雖鉆井直徑不超過1200mm,但鉆進深度可達50~60m。如進行全斷面鉆進孔徑為800~1200mm,孔深可超過100m。總之,利用大口徑鉆探技術可通過孔壁和巖芯不但能觀察地質風化、斷層、透水性、巖性等狀況,而且還可研究水文地質結構和巖體結構。
2遙感技術勘測方法
遙感技術在水利水電工程地質勘測上的應用,大大提高了地質勘測的靈活性和準確性。依據遙感平臺高度可將遙感勘測技術分為地面遙感、航空遙感和航天遙感3種類型。且利用該技術獲得的陸地攝影照片、航片、衛星照片等材料均是真實自然景觀的圖像,因此能夠較清晰、全面的反映出巖溶、泥石流、崩塌、滑坡等地質現象,同時還能從中觀察出地質構造、地層巖性和地貌形態。遙感勘測技術具有信息豐富、視野廣闊、獲得的影像具有一定周期性等優點,被廣泛應用在水利水電工程地質勘測工作中。
2.1研究區域構造穩定性
利用遙感技術能夠獲得大量的高質量線性構造信息,因此能夠準確地反映出地貌形態、水系分布以及地質特征等信息,進而幫助地質勘測技術人員更好地研究水利水電工程周圍地區構造格架,評估工程周邊地區構造穩定性提供準確素材。
2.2調查自然災害
水利水電工程附近諸如泥石流、滑坡、崩塌自然災害的調查是地質勘測工作的重要組成部分。針對該項內容的勘測如借助遙感技術提供的彩紅外片或航衛片,結合現場勘查提供的資料進行全面的分析,能較詳細的了解影響水利水電工程穩定性的自然災害情況,對保證水利水電工程穩定性運行具有重要意義。
2.3調查巖溶情況
遙感技術提供的影像材料尤其彩紅外影像,能為分析水利水電工程巖溶情況提供準確參考。一方面從影像中能很好的判讀巖溶地貌狀況,另一方面能從介質紅外光譜差異性上分析泉水和地下水分布信息。國內很多水利水電工程地質勘測時,利用該方法研究巖溶及其滲漏問題取得較好效果。
2.4地質測繪填圖
地質測繪時要求在保證成圖現場校準和確保野外工作量的基礎上,提倡使用遙感圖進行地質測繪。而且部分地區大比例尺工程地質圖應首先考慮遙感成圖。這些要求均在我國水利水電工程勘測相關文件中有所體現。
2.5地質編錄巖土工程開挖面
為更好的完成水利水電工程施工中存檔備查、安全預報、反饋設計等環節工作,應借助遙感技術進行地質編錄以指導水利水電工程地下工程開挖施工。為此,我國相關研究部門,在完善高邊坡快速地質編錄系統的基礎上,成功應用到水利水電工程項目中。實際施工時結合使用數碼攝像機,并進行現場采集和數據預處理,運用專門的軟件系統進行處理后能夠獲得任意方位的線劃圖和連續的彩色影響。
2.6研究防洪、水土保持情況
我國相關科研單位曾利用TM衛片,對負責區域的水利水電工程附近的泥石流、滑坡情況進行解譯,同時對其發育情況進行劃分最終獲得了區劃圖,并在此基礎上提出了治理和建立預警系統意見,進而為負責區域的水利水電工程防洪、水土保持工作的開展提供價值較高的資料。
3工程物探方法
我國水利水電工程地質勘測中工程物探方法的應用起步較晚,直到20個世紀90年代,一些研究單位中才配備管線儀、聲波儀、透視儀、電法儀以及綜合測井儀等設備,使地質勘測野外數據采集精度得到較大提高,一定程度上促進了我國地質勘測技術的發展。
3.1地球物理層析成像技術
該技術借助已存在的鉆孔或平洞,對發射和接受的投射波進行采集和處理,進而獲得孔洞間波速值,最終對區間的巖體做出判斷。實際勘測施工中如未找到有效且經濟的方法,采用該技術往往能取得較好的效果,它不但減少操作勞動量,而且還能提高巖體物理力學整體評價質量。因此,我國非常重視該種技術在水利水電工程項目中的應用。
3.2鉆孔彩色電視系統
該系統在確定泥化夾層位置、形狀和尺寸方面發揮重要作用。經過多年的發展鉆孔彩色電視系統經過了a91mm、a53mm、50mm階段,其中a53mm彩色電視系統中的鉆孔在a56mm金剛石鉆孔基礎上發展而來,50mm的鉆孔彩色電視系統為在地質勘測中更好的觀察水平風鉆情況研制而成,該系統中首次運用了CCD光電耦合器件,具有性能穩定、集成度高、設計合理等優點。在科技發展推動下,鉆孔彩色電視系統融合了數字和圖像處理技術,功能越來越強大,例如主機將錄像機、監視器、控制器融合為一體,能接入口徑不同的鉆孔電視探頭,不但實現了數字化壓縮存儲,而且為后期的處理提供較大便利。
3.3高密度電法勘探
高密度電法工作依據的原理仍包含在電阻率法的范疇之內,不過其將地震勘探數據采集方法引入進來。進行野外實際勘測時能將所有電極設置在測點上,并利用電測儀和程控電極開關的轉換實現數據的及時采集,同時將采集的數據進行處理進而獲得地電剖面圖。該方法融合了計算機和現代電子技術,能顯著提高地電數據采集效率。
4總結
工程勘測論文范文3
[關鍵詞]專業學位;建筑與土木工程;培養模式
[中圖分類號]G647
[文獻標識碼]A
[文章編號]2095-3712 2015 13-0049-03
[作者簡介]張華 1974― ,男,湖北宜昌人,博士,三峽大學土木與建筑學院副教授。
有研究者以水利工程專業學位為例,結合水利類“卓越工程師教育培養計劃”要求,探索了具有學校特色的研究生培養方案。[1]另有學者以車輛工程專業學位為例,介紹了學校研究生教育綜合改革情況,提出以職業需求為導向,以實踐能力培養為重點開展各培養環節改革。[2]近年來,不少學者對全日制工程碩士培養模式存在的問題及對策開展了積極的理論和實踐探索。[3-6]我校自2010年招收建筑與土木工程專業學位碩士研究生以來,結合學校特色和培養經驗開展了以服務行業和區域經濟為導向,以實際動手和實踐創新培養為重點,以推進校企聯合和產學研用結合為途徑的研究生培養模式改革探索。
一、管理體制
建立健全行政管理和學術管理各司其責和相關監督的和諧體制,行政上通過校院兩級實施過程管理、績效評估和質量保障,學術上通過校院兩級專業學位培養指導委員會 組 落實培養目標、課程設置、實踐環節和學位標準。
學校成立專業學位研究生培養指導委員會,學院按工程領域成立專業學位研究生培養指導組,其中來自行 企 業的委員均不少于3人。
二、招生錄取
復試分為面試和筆試兩部分,復試成績=面試成績×60%+筆試成績×40%,總分100分。專業課筆試環節重點考查考試運用基礎理論和專業知識分析解決實際問題的能力,不強調對公式、理論記憶和推演。面試環節重點考查學生對專業領域的總體認識、基本概念、基本知識、實踐能力和職業發展潛力。
三、培養方案
培養目標:掌握職業領域相關理論知識、具有較強解決實際問題的能力、能夠承擔專門技術或管理工作、具有良好職業素養的高層次應用型專門人才。
學分設置:總學分由課程學分和實踐學分組成,其中課程學分由學位課和非學位課學分組成,實踐學分通過學術活動、專業實踐、社會實踐、學科競賽和助教助管獲得??倢W分不少于38學分,其中課程學分不少于32學分,實踐學分不少于6學分。
課程類型:公共學位課,主要是政治英語類、公共知識類,如“知識產權”“信息檢索”;基礎學位課,包括數學力學類、職業資格類等;專業學位課,按模塊化設計,應包括相應研究方向最新工程技術和方法、研究前沿專題系列講座等;公共選修課,主要是為了提高學生的實踐能力和綜合素質,完善知識結構,促進文理滲透而開設的選修課程,如“實用文體習作”“演講與口才”等;專業選修課,主要供本學科或跨學科研究生選修;補修課,主要為前期學歷非建筑與土木工程相近學科學生設置的2~3門專業基礎課。
實踐學分可從學術活動、社會實踐、專業實踐、科技競賽和“三助”活動中獲得,其中必須參加10次以上校內外學術活動;參與導師科研課題研究累計一年以上或到企事業單位、研究生教育創新基地進行實踐鍛煉達3個月以上。
四、課堂教學
課程教學應以實際應用為導向,以職業需求為目標,以綜合素養和應用能力提高為核心,加強案例分析、現場教學和模擬訓練。專業學位課和專業選修課原則上理論教學課時不超過總學時的1/2,實例或實驗或實習等實踐性教學學時不少于總學時的1/2。原則上公共學位課以考試方式進行考核,其余類型課程以考查方式進行考核。考查方式根據課程教學內容的需要靈活選定,可以是試驗或實踐技能操作,或者綜合調研報告、初步設計等。
五、實踐基地
依托學科特色,加強與地方和行業的合作,建設好省級研究生教育創新基地或研究生工作站。完善實踐基地運行管理機制,以項目合作為紐帶,校企“雙導師”制為保障,解決工程實際問題為目標,努力培養高層次應用型人才。
六、學位論文標準
建筑與土木工程專業學位論文選題應來源于工程實際問題或具有明確的工程應用背景,論文研究成果要具有工程應用價值,所研究的問題要具有一定的創新性,可以是技術革新,或是理論認識創新,或是技術集成創新。根據全國工程碩士教學指導委員會和建筑與土木工程專業委員會關于學位論文標準的要求,學位論文形式可以多樣化,但結合學校培養特色,主要分以下四種類型:應用研究論文類、勘測設計類、工程施工類、產品開發類。
一 應用研究論文類
應用研究論文類原則上應該包括緒論、主要研究內容和結果、工程應用與檢驗、結論和參考文獻等,總體上要求數據準確、邏輯嚴密、結論合理。
緒論主要闡述所研究問題的工程背景、開展研究的意義和必要性,應對該問題的國內外現狀做全面的綜述,要明確指出該問題當前的主要研究理論、方法、結論以及存在的不足之處,并提出論文主要研究內容。主要研究內容和結果部分應該綜合運用專業基礎理論和方法,采用專業技術手段對所研究的工程問題進行理論分析,或實驗研究,或數值模擬,得出合理的結論或可行的解決問題方案。工程應用及檢驗部分主要是將研究成果應用于解決實際問題,并與現場實際情況進行對比檢驗,從而驗證了研究成果的先進性、實用性、可靠性等。結論部分概括論文主要研究工作及結論,并明確指出作者主要創新點,包括新的思想、見解、理論、技術或方法等,簡要描述研究成果的工程應用價值,并對有待進一步研究的問題提出展望或建議。
二 勘測設計類
勘測設計類原則上應該包括緒論、設計報告、總結和參考文獻等,總體上要求數據準確、邏輯嚴密、結論合理。
緒論部分主要闡述所開展的工程背景、勘測設計的意義和必要性,重點說明勘測設計工程的技術要求和關鍵問題所在,對設計工程的國內外現狀或同類型的工程設計情況應有清晰的描述與分析,并簡要列出本工程要求開展的主要內容及工作量。設計報告要求詳細說明工程勘測設計所依據的各類規范、依據的主要理論、方法和技術原理等;對比分析國內外同類型勘測設計工程的情況;對于重要設計部分要有多套設計方案,并進行設計思想、經濟效益、工程技術等比較分析;根據工程實際情況,設計書應包括計算分析、測試分析、仿真實驗分析、技術經濟分析、結果驗證等內容。總結部分應概括工程勘測設計主要工作及結論,并明確指出作者在勘測設計中的主要創新點,包括新的思想和見解等;簡述推薦工程勘測設計方案的優缺點,并對勘測設計中發現的新問題提出進一步研究的展望。
三 工程施工類
工程施工類原則上應該包括緒論、施工報告、總結和參考文獻等,總體上要求數據準確、邏輯嚴密、結論合理。
緒論部分應闡述所開展的工程背景、工程施工的意義和必要性,重點說明工程施工的技術要求和關鍵問題,對施工技術的國內外現狀或同類型的工程施工情況應有清晰的描述與分析,并簡述本工程施工組織及實施的主要內容。施工報告應詳細描述工程施工過程中采用的施工組織、施工方法和技術原理等,對比分析國內外同類型施工的特色、技術難點和局限性,提出有針對性的工程施工方案,并進行方案比較;根據工程實際情況,施工方案應包括工程施工技術、施工組織、施工管理、施工材料及施工機械等方面??偨Y部分應概述工程施工的主要工作內容及結論,并明確指出作者提出的新思想或技術革新;簡述推薦的工程施工方案的優缺點,并對工程施工中發現的新問題提出進一步研究的展望。
四 產品研發類
產品研發類原則上應該包括緒論、研發理論及分析、實施與性能測試、總結和參考文獻等,總體上要求數據準確、邏輯論證嚴密、結論合理。
緒論部分應闡述所研發產品的工程背景、必要性和應用前景,重點比較國內外同類產品研發和應用的現狀及趨勢,并簡述研發本產品的主要內容。研發理論及分析應包括研發產品的用戶需求分析、需要達到的性能技術指標和總體設計,詳細說明設計思路、依據的技術標準和原理、詳細設計和校核計算過程,并對產品各項性能進行數值仿真分析。實施與性能測試應包括研發產品的試制、樣品性能測試分析和同類型產品設計指標比較等,提出進一步改進性能的意見和建議??偨Y部分應概述產品研發的主要工作及結論,并明確指出作者在產品研發中的創新點,包括新思想或新技術;簡述所研發產品的應用前景和市場價值,對進一步提高產品性能進行展望。
七、“雙導師”制
加強“雙師型”隊伍建設。一方面聘請企事業單位具有較高理論水平和豐富實踐經驗的專家擔任專業學位研究生指導教師和授課教師,另一方面選派教師到企事業單位進行實踐鍛煉,拓展專業實踐經歷。將優秀教學案例、教材編寫、行業服務等教學、實踐、服務成果納入專業學位教師和單位考核評價體系,建立定期表彰“雙師型”師資隊伍建設的優秀單位和個人的機制。
八、質量評價監督機制
建立內部全過程質量評價制度,覆蓋招生、培養、學位授予和就業質量跟蹤等方面。建立外部培養質量評價制度,引入校外行業專家、教育和管理專家對在校碩士研究生專業素養和學位論文質量進行評價。根據學科發展需要,建立定期開展自我評估和委托有關專門機構評估機制,以評促建。
完善專業學位質量監督保障體系。在學校和學院兩級專業學位研究生培養指導委員會指導下完善專業學位培養方案和學位論文質量保障辦法;完善校院兩級研究生視導機制,突出專業學位應用能力和實踐創新能力培養;建立學生評教制度;完善學位論文匿名評閱機制,建立企業專家庫和各類型學位論文質量總監;建立專業學位研究生培養質量動態信息平臺,全面反映學校、導師、學生培養動態過程,及時進行培養質量分析和。建立培養質量與教育資源分配掛鉤機制,對于培養過程中出現的問題,及時約談整改。
參考文獻:
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工程勘測論文范文4
關鍵詞擴建 平面 恢復
The Planar Retrieval of Highway Extension/Xu Chuang(Highway Survey and Design Institute of Heilongjiang Province,Harbin 150080, P. R. China); Yu Xiaokun(Northeast Forestry University); Cheng Rui(Highway Survey and DesignInstitute of Heilongjiang Province)//Journal of Northeast Forestry University.-2003, 31(2).-65~66This paper mainly discusses the means, principle, technique and relative program in point of the planar retrieval ofthe second level extension of highway. The tests prove that it has good applicability and can offer a referenc 省略 e for the de-sign of highway extension.
Key wordsExtension; Planar; Retrieval
中圖分類號:U412.36+6文獻標識碼:A 文章編號:
擴建原有公路,提高公路等級,改善平面、縱斷面線形,是加速公路建設的重要環節,是經濟發展的需要。近幾年,黑龍江省對綏芬河至滿洲里公路(以下簡稱綏滿公路)、同江至三亞公路(以下簡稱同三公路)進行改造,對完善黑龍江省公路網建設、改善交通現狀具有重要意義,本科畢業論文為二級路改高速公路積累了寶貴的經驗。在公路技術改造中,充分利用原有二級路,可減少占地,又能使改擴建公路達到技術指標。在平面線形設計中,要對部頒技術標準、原則靈活運用,因地制宜,切合實際地選擇平曲線半徑,緩和曲線長度。平面恢復的效果,決定了擬建高速公路的路基寬度,它不僅影響擬建高速公路的美觀,還將影響路面排水設計、橋涵等構造物的設計、分離立交橋、互通立交的設計等等,所以設計中,平面恢復是非常關鍵的。
1改建后高速公路技術指標黑龍江省改擴建工程,大部分是加寬原有二級公路,技術指標與全部新建不完全相同,本科畢業論文部分指標如下:計算行車速度80 km•h-1;路基寬度(全幅)24.5 m;行車道寬度(全幅)2×7.5 m;土路肩寬度(全幅)2×0.5 m;硬路肩及路緣帶寬度(全幅)2×3 m;中央分隔帶寬度(全幅)1.5 m。黑龍江省改擴建工程,都是左側加寬,加寬方式見圖1。
2設計方法由于原二級路通車時間較長(綏滿亞布力至哈爾濱段為1996年、同三佳木斯至哈爾濱段為1997年),2000年以前,《公路勘測規程》規定路線勘測精度為1/2 000,2000年后為1/10 000。本科畢業論文當時設計及施工平面精度比現在要求低得多,利用當時設計文件的交點坐標及方位角資料恢復原線,再向左平移6.25 m是不科學,也是不可行的。
2.1擬建高速公路中心線坐標資料通常我們用全站儀,利用已有導線點來獲得這些資料(見圖2)。近一兩年,用GPS來恢復中線,既提高了效率又提高了精度。一般說來,在直線段每100 m取一點,本科畢業論文在圓曲線段每50 m取一點,在緩和曲線段每20 m取一點能滿足設計要求。得到坐標后,將各點在CAD中生成圖形。用LISP語言編一些小程序來完成各點繪制工作會更方便。
2.2內業恢復平面
2.2.1恢復直線直線不直,是避免不了的問題,如圖3。
恢復直線時,一定要本著“少數服從多數”的原則,反復調試,每個點距假定直線邊的距離都要具體測量。本科畢業論文如果施工時無人為折角,點到直線邊的距離,應控制在10 cm以內。滿足這個條件的直線邊可能很多,這時可以編一個小程序,將所有點到直線邊的距離數據引出去,進行絕對值累加,選擇距離和較小的一條邊。同時,確定一條直線邊時,也要與前一條邊及后一條邊綜合考慮(見圖4)。
確定JD5~JD6邊時,先根據原二級路曲線表中的切線長在JD5處大體確定三個區,直線區A、曲線區B、直線區C。如果A區內的點多數在曲線內側,那么確定JD5~JD6這條邊,也要盡可能使C區內的點多在曲線內側,反之則相反。這樣做,為下一步恢復曲線提供了有利條件。
2.2.2恢復不設緩和曲線的圓曲線恢復不設緩和曲線的圓曲線比較簡單,首先根據已大體確定的曲線區,本科畢業論文在更小的區域內(確保在新曲線范圍內)選相距較遠的三點畫弧線,然后量每個點到弧線的距離,與確定直線的方法相同,反復調試,直到達到滿意的效果為止。確定弧線后,就可以量得交點到角分線與弧線交點的距離,以之為外距E,由R=E/[1/cos(α/2)-1]求得半徑R值。
2.2.3恢復設緩和曲線的圓曲線這項工作比較麻煩,在CAD中沒有直接畫緩和曲線的命令,要借助CARD1、本科畢業論文緯地或其它掛在CAD的軟件,利用它們設計緩和曲線與直線相切的功能。第一步,與恢復不設緩和曲線的圓曲線方法相同,在確保是圓曲線的范圍內,畫弧線,反復調試后,量得圓弧半徑及交點到角分線與弧線交點距離。以此半徑為圓曲線半徑R,以此距離為曲線外距E,以此交點為曲中。
工程勘測論文范文5
關鍵詞:巖土工程勘察,問題,措施
巖土工程勘察是地基設計的基礎,主要是為建(構)筑物基礎設計,地基處理和施工提供詳細的工程地質資料和技術參數。而巖土參數的合理提供關系到基礎設計安全性、經濟性和可行性。而由于對巖土工程勘察的重視度不夠,在實際的勘察工作中存在著各種各樣的問題,本文僅就野外勘探工作和巖土工程分析評價中的問題進行分析,并提出相應的措施,旨在糾正巖土勘察中的不規范行為,提高巖土工程勘察的質量,為地基處理和施工提供準確、詳細的工程地質資料和技術參數。
1.巖土工程勘察中常見問題
1.1野外勘探工作
巖土工程勘察一般時間短、任務重且突擊性強,若勘探前沒有綜合周密的計劃,等發現問題時野外勘察工作已基本完成,若重新補充勘探工作事必會事倍功半。這集中表現在以下幾方面。
(1)勘探點布設:基礎形式及結構形式不同,勘探深度不同。如:一般5~6層磚混結構住宅,勘探孔深15m基本可滿足要求,而5層框架結構商場由于柱網的柱荷載大,基礎面積大甚至可能采用樁基,則勘探孔深度15m一般不夠。地層工程地質性質不同,勘探深度不同。如:埋藏較淺且工程地質性質好的密實碎石土及基巖地區勘探孔深度較淺,而工程地質性質差的淤泥及松散雜填土地區勘探孔深度較深,這就要求在勘探前對勘探區域地層大致情況有所了解,做到有的放矢。地基復雜程度不同,勘探點密度不同。免費論文。遇復雜地基情況,應按規范要求加密勘探點,不能局限于經濟或時間等因素而堅持原勘探方案不變,否則難以查明場地工程地質情況,埋下工程隱患。這種情況在工勘市場競爭劇烈而盲目壓價的地區較嚴重。
(2)野外地層的劃分:野外地層的正確劃分是室內資料整理的關鍵因素,對較大型的工程,由于施工多采取多鉆機平行作業形式,技術人員較多,各勘探班組往往各行其是,最后資料匯總后難以統一,給室內整理帶來很大困難,為避免這種問題應將所有技術人員首先集中到一起共同勘探一到兩個鉆孔,統一編錄形式,并派專人現場負責勘探區域整體野外分層連線,發現異常及時處理,只有這樣才能更好地保證勘探質量。
(3)原位測試:原位測試應嚴格按規范進行,在施工中常會出現一些所謂“捷徑”:靜力觸探按規定應定深調零以減少零漂,有時圖省事不按要求調零,造成數據采集不準,尤其在氣溫與地溫相差較大冬天、夏天觸探指標相差更大。標準貫入試驗不按規定進行桿長和孔深校正,在縮徑和孔底有殘留時,不能及時發現標貫器沒落至應測試孔底位置,造成標貫數據嚴重失真。重型及超重型動力觸探按規定需連續貫入,并定深旋轉觸探桿(以減小側摩阻),但在施工時由于連續貫入比較緩慢,且起桿困難或局部地段錘擊不進而放棄連續貫入,使得對碎石土評價本來就缺乏相應手段的觸探指標數據不夠詳實,因而造成對碎石類土的評價困難。
1.2巖土工程分析評價
(1)地基均勻性評價
高層建筑地基均勻性評價按《高層建筑巖土工程勘察規程》JGJ72-2004之規定進行,但對一般建筑,GB50021-2001規定要求進行地基均勻性評價,但沒有給出相應的評價方法進行評價,許多單位參考高層建筑地基均勻性評價的方法進行評價,目前,許多專家認為這種評價方法不太合理,需要各地區定制相應的評價方法。
(2)地基承載力特征值的確定
我國幅員遼闊,土質條件各異,用查表法按GBJ7-89規范確定地基土承載力值在大多數地區可能適合或保守,也可能在某些地區會不安全,故GB5007-2002取消了按表格查取承載力的辦法,但大多地區仍在采用,因為很多地區的經驗不足,沒有能夠建立起自己的成熟經驗,基本上仍是各勘察單位各自為政,沿用89規范,更有甚者,故意利用所謂地區經驗,逃避責任,降低承
載力指標,造成工程浪費。
(3)地震效應問題
對丙類建筑可依據地層f值估算場地地層剪切波速,但對重要建筑必須進行波速測試。但有的勘察單位用一句“根據地區經驗”來確定覆蓋層厚度,判定場地類別,這將對工程的抗震造價有很大的影響。另外,地基處理后剪切波速、場地地基土類別及場地類別是否會發生變化呢,這在巖土工程評價中很少給予重視。對飽和粉土或砂土進行液化初判時,地下水位的選取應為設計基準期內年平均最高水位,也可按近期內年最高水位采用,但很多單位則采用勘探時量測的水位,這是不合理的。
(4)基礎方案的選擇
在基礎方案的選擇上,勘察人員應同設計人共同分析研究,從多個可行方案中選取既經濟又合理的方案。現大多勘察單位圖省事,既不與設計協商,也不多考慮工程造價,僅提供單一的基礎方案,設計方也不問原由,拿起就用,可能給工程造價造成很大的影響。另外,基礎方案的選擇應依據場地地層情況,并結合地區經驗兩方面綜合分析,忽視任何一方面均可能造成錯誤。免費論文。
2.巖土工程勘察中常見問題的原因分析
以上對巖土工程勘察中幾個常見問題進行了探討,究其原因,主要與以下幾個因素有關。
2.1勘察市場不規范
《建筑工程勘察質量管理辦法》第五條、第六條對勘察收費和承攬業務有明確規定。但勘察單位沒有嚴格執行國家收費標準,互相壓價,互相競爭,中標的勘察費很低,致使勘察工作粗糙,勘察手段選擇不合理和布孔不規范,巖土工程勘察在深度和廣度上還沒有真正達到規范的要求,所以難以滿足規范和設計要求。
2.2權責不明確
《建筑工程勘察質量管理辦法》第十六條對觀測員、試驗員、記錄員、機長等現場作業人員應當接受專業培訓,方可上崗的規定。但目前勘察單位大量雇傭農民工,而這些人員又不懂勘察,又未經過專業培訓和教育,就承擔起開鉆機、取樣、測試、量測地下水位,甚至還做起了野外對土層鑒定與記錄等重要工作。這樣就難免會出現原位測試、地下水位量測等諸多野外作業的不規范,難以保證勘察質量。因此對從業人員的必須經專業培訓和教育,取得合格證后方可上崗操作。
2.3缺乏巖土工程專業人才
專業的技術人才是對巖土工程正確分析評價的關鍵。未經專業培訓和教育的人在搞勘察,就會導致地基評價力度不足,基礎設計參數偏于保守,造成工程的浪費。因此勘察工程項目的負責人,審核人,審定人,國家也應劃定門檻,讓真正懂行的人員擔當,這樣才能提高勘察隊伍的整體素質,提高工程勘察質量,使我們的工程建設真正建造在既經濟,又安全的基礎上,產生良好的經濟效益和社會效益。
2.4 巖土工程勘察技術落后
隨著經濟和技術的高速發展,傳統的勘察方法和傳統的勘察手段已經很難滿足設計的需要。存在著諸多急需解決的巖土工程勘察技術問題。這些問題主要有以下幾個方面:野外勘測中勘測點的合理布設問題、地質界面劃分問題、巖土參數和地基承載力的確定問題、對勘察專業的野外和室內原始資料的整理、分析、利用問題。存在上述問題的主要原因是巖土工程勘查人員沒有掌握先進的勘察技術,缺乏建筑、結構設計方面的知識,缺乏如何辨別真偽去偽存真,補充印證,歸納總結的能力,無法滿足工程建設的需要。
3、巖土工程勘察改進的幾點措施
3.1加強巖土工程勘察的體制化建設和人員培訓
目前,巖土工程勘察的地位和作用與國家和政府給予巖土工程的定位和期望仍有一定的差距。這固然與人們“重設計輕勘察”的思維定式有關,與我國勘察行業體制尚未健全有關,與勘察市場的惡性競爭有關。在當前的形勢下,如何完善市場準入制度,加強行業自律、約束機制,從根本上杜絕巖土勘察行業中的弊端,真正體現巖土工程師的價值,更好地應對進入WTO后與國際接軌的挑戰。
(1)嚴格執行建設程序、規范市場行為、推行全程化監理
科學的建設程序應當遵循“先勘察、后設計、再施工”的原則。不按原則辦事,必然會受到自然規律的懲罰。一方面必須仰仗政府主管部門按國家的法律、法規,對項目招投標和實施過程中的行為主體進行全面有效的監督管理,另一方面應積極推行工程監理全程化,采用事前、事中、事后控制相結合的方法,最大限度地避免不當行為的發生,保證勘察質量和投資效益最大化。
(2)嚴格市場準入、盡快實施注冊土木工程師制度,加強相關人員培訓
經過近年勘察設計資質換證,對勘察設計單位進行了一定的清理整頓,對規范市場起到了一定的作用。但應該清醒地看到,我國的勘察資質門檻很低,尤其是打破行業壁壘后不同行業間的銜接過渡尚未完成,以高級工程師的數量來衡量技術水平不能如實反映勘察企業的技術實力。建議盡快實施注冊土木工程師制度,通過采用企業資質和個人執業資質雙重控制來規
范勘察市場、促進勘察技術水平的提高。
(3)加強勘察設計單位的質量認證,健全質量管理
ISO9001∶2000質量管理體系確立了以過程模式作為標準的結構??辈煸O計企業應通過有效應量管理體系的要求,運用過程方法,采用PDCA循環思進行巖土工程勘察的實施和管理,持續改進。提高勘察設計的能力,增加顧客的滿意程度。為加入WTO后的國際競爭提供支持,為勘察設計企業進入國際市場創造條件。
3.2采用先進的巖土工程勘察技術
在健全上述體制的基礎上,還應該注重使用先進的巖土工程勘察技術,提高巖土工程的勘察水平,具體可以采用以下技術:
(1)在巖土工程勘測中,為了避免勘探點布置的隨意性,可使用克里格法。免費論文。
(2)在巖土工程分析評價中,為提高精確度,可使用多道瞬態面波勘探技術和高密度點法。
(3)巖土工程勘測中,為了準確確定地基承載力特征值,可使用回歸分析
(4)巖土工程勘測資料的整理中,為了保證成果的正確性,應使用計算機進行處理。
4.結語
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關鍵詞:LiDAR;鐵路勘察設計,DEM;DLG
中圖分類號:TN958.98文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 03-0000-02
Airborne LIDAR Technology in Railway Survey and Design Application and Benefit Analysis
Han Zujie
(Railway Third Survey and Design Institute Group Co.,Ltd.,Tianjin300142,China)
Abstract:Airborne laser radar technology (LiDAR) is a new remote sensing technology,because of its high precision and efficiency,in terms of rapid development of topographic mapping,currently nearly 20 sets of LiDAR systems.This paper studies LiDAR technology in railway engineering survey and design the content,products,and effects,on the basis of aerial photogrammetry and traditional methods are compared to prove LiDAR technology in the railway survey and design of the feasibility and superiority.
Keywords:LiDAR;Railway survey and design;DEM;DLG
一、引言
機載激光雷達技術(LiDAR)是一種全新的遙感技術,自上世紀90年代在德國首次出現商用樣機系統以來,因其高精度和高效率,在地形測繪方面得到快速發展。目前,全球已經有幾十套商用系統在使用,主要實用系統有:Topscan、Optech、TopEye、Saab、Fli-map、TopoSys、HawkEye、Leica ALS50/60系列、Falcon等。
上世紀90年代中后期至今,美國、德國、加拿大、澳大利亞、瑞典和芬蘭等國家,先后成功應用這項技術進行了地形測量、森林資源調查與評估、三維城市建模等試驗與工程實踐。特別是芬蘭和德國,已經采用這項技術建立了全國或者大部分國土的DEM,達到了理想的效果。目前在國內已經有接近20套LiDAR設備,其中,北京星天地信息科技有限公司、山西亞太數字遙感新技術有限公司、廣西桂能信息工程有限公司、廣州建通測繪技術開發有限公司以及東方道邇公司等單位已經先后開展了實驗和工程飛行,主要用于生產數字高程模型(DEM)、正射影像(DOM),進而制作線劃圖(DLG)等。本研究將使用LiDAR技術對鐵路勘察工程設計進行研究與試驗,介紹其主要產品及應用并對經濟效益進行評價。
二、機載激光雷達技術系統構成與工作原理
(一)機載激光雷達技術簡介
LiDAR系統是一種新型的綜合應用激光測距儀、IMU、GPS的快速測量系統,可以直接測得地面物體各個點的三維坐標。機載的激光雷達系統通常還集成高分辨率數碼相機,用于獲取目標影像。從功能上看,機載激光掃描系統是基于激光測距技術、GPS技術和慣性導航技術這三種技術集成的一個軟硬件系統,其主要目的是為了獲取高精度的數字表面模型(DSM)。
目前,LiDAR提供的直接數據產品為:點云數據,DSM,DEM,DOM。經過后處理可以快速生成等高線、高程點、橫縱斷面圖,完成路線設計需要的專項測繪內容(如架空管線的凈空、交叉角度測繪等),并提供工程設計模型和景觀設計模型等。
(二)LiDAR的主要系統構成
主要系統構成包括:
1.掃描儀組件:激光發射器、激光信號接收器、機械組件、掃描鏡及窗口、接口板。
2.設備支持系統:系統控制器、飛機位置及姿態測量系統、檢流控制器、激光電源、電源分配器、控制計算機、連接電纜。
3.附屬軟件:包括項目飛行設計及對記錄數據進行后處理(濾波、分類等)處理。
4.控制/顯示器:激光發射指標器、音頻告警器、電路熔斷器、系統診斷數據輸出、控制接口。
(三)主要工作原理
通過DGPS(或PPP)和IMU求得航機線上任意采樣時刻激光發射中心的空間坐標和設備的空間姿態,內插后能夠獲取任意時刻激光光束的姿態和發射中心的空間坐標,通過激光測量激光發射中心到地面的距離,可以求得每一個激光腳點的空間三維坐標。另外,利用DGPS/IMU可以直接獲取每一張照片的外方位元素,可以快速制作DOM成果。最后將激光點數據和數碼影像進行聯合處理得到高精度的正射影像和數字高程模型。
三、機載激光雷達的應用
機載激光雷達能夠快速獲取數字地表模型(DSM),同時,配套的中畫幅數碼相機可以獲得同步的數碼相片,經過加工處理可獲得數字高程模型、分類信息、航空相片的立體像對和正射影像圖。目前還沒有成熟的專業接口供鐵路勘察設計工程中使用機載激光雷達成果,因此,如何將機載激光雷達勘測成果與眾多設計專業手段無縫結合,從海量基礎信息中快速提取或檢索有用的信息為各專業設計所用,是機載激光雷達技術應用于鐵路勘察設計的關鍵。
結合鐵路勘察設計特點和工程應用實踐,一方面將機載激光雷達技術成果進行加工,提供滿足專業應用的專題成果,另一方面,改進專業設計勘察設計流程,提出新的設計理念,以便更加有效地利用海量的基礎信息,提高設計質量和設計效率。
利用機載激光雷達技術提供的高精度、高分辨率數字地面模型和正射影像圖,結合鐵路專業設計要求,主要生產以下幾種產品(見圖4):
1.工點地形圖。它是針對鐵路設計的控制工點,在施工圖階段做的更加詳細的勘測工作,以保證設計資料的精度和準確性。如:橋址地形、隧道進出口等;
2.斷面圖。主要包括縱斷面和橫斷面,一般它們的精度高于地形圖的精度。主要用于保證設計線路的平順性和計算工程數量的準確性;
3.數字正射影像地形圖。這是線劃圖的替代產品,通過將正射影像圖疊加等高線、專業調查的地質界線、自然保護區等矢量信息,而形成的一種地形圖,它的信息量更加豐富,更加直觀;
4.專項測繪。針對特殊的專業需求而進行的詳細勘測工作。如:水文斷面、涵軸測量、電線垂度等;
5.工程中的土石方自動計算、坡度、坡向的計算等;
6.快速構建三維虛擬場景,城市建模等。
此外,還可利用高分辨率的影像進行專業調查、地質判視等,便于指導外業工作,提高外業勘測的針對性和合理性。
四、技術、經濟效益和推廣應用前景
(一)機載激光雷達測量技術與常規航測方法的經濟比較
1.兩種技術手段外業控制測量的比較。LIDAR所需的外業控制點與常規航測外控的比較,以II級地形1:2000航測地形圖測繪(常規航測單航帶100km)為例。
(1)首級平面和高程控制網工作內容和數量是基本相同的。
(2)LIDAR系統要求每5-7km測量一個平面和高程控制點,每30km測量一處高程校正區,這樣100km線路需要布設平高控制點17個,高程校正區3個。而常規航測方法,采用150mm焦距的航攝儀拍攝,需要75個平高控制點;采用210mm焦距的航攝儀拍攝,需要150個平高控制點。
(3)LIDAR系統不因地形等級的變化而改變外業平高控制點的數量(適當的寬度,如不大于10km)。而常規航測方法會隨著寬度的增加而成倍增加外控點的數量。
2.橫斷面切繪的經濟比較。以張唐鐵路定測為例,相對于采用Lidar技術平均1000-1200個橫斷面/人天的工作效率,常規航測方法每人每天只能切繪300-400個橫斷面,可見工作效率提高了3-4倍,對企業發展帶來了巨大的經濟效益。
3.地形圖制作的經濟比較。以II級地形1:2000地形圖測繪為例。
因為LIDAR具有高效生成DEM的優勢,所以在生成等高線、高程點等具有高程信息的地形信息時具有更高的效率,在這個方面,采用Lidar技術平均效率為12-15平方公里/(人.天),常規航測方法每人每天只能測繪2-3平方公里;
航測方法在立體模型下獲?。ǔ雀呔€、高程點之外)矢量信息具有更大的優勢,而LIDAR則因其自身離散性獲取能力比較弱,適合于小面積的(除等高線、高程點之外)矢量信息獲取。
(二)成功案例及分析
經過試驗與實踐,LiDAR技術已成功用于多個鐵路項目的勘測設計項目,減少了內業制圖的壓力,縮短了項目工期,在鐵路各專業使用中反映良好,取得了顯著的經濟效益。以某工程為例,泛亞鐵路某段全長257Km,由于距離遙遠,地處國外,而且鐵路過境區域存在大量地雷區域,給外業工作帶來極大不便??紤]到地理因素和方案局部變動的因素,項目在實際操作中拋棄傳統外業測量加航測制圖的作業方式,直接采用機載激光雷達系統,一次性獲取鐵路過境區域長257km,寬4km的雷達點云數據和數碼影像數據,利用該數據圓滿完成了無外業控制測量情形的1:10000和1:2000的地形圖成圖任務,不僅避免了人力物力消耗和地雷區作業的危險性,而且在內業成圖中,大膽使用數字正射影像地形圖代替傳統的DLG,取得了制作者和使用者均滿意的雙贏局面。
(三)推廣應用前景
機載激光雷達測量技術具有巨大的發展空間和潛力,作為一種新技術,還有許多發展空間,特別是在數據處理算法以及軟件和系統的開發等方面。隨著用戶數量的增加,其應用領域將越來越廣,特別是隨著激光技術的進一步發展,將促進機載激光雷達技術的革新。在鐵三院于2009年率先在國內將機載激光雷達技術應用于鐵路勘察設計并取得巨大成功后,今年鐵一院、鐵二院、鐵四院都陸續定購了機載激光雷達并加大了人力投入,可見由于其精度高、成本低、周期短等特點在鐵路行業已經被廣泛關注。鐵路行業之外,水利、公路、電力、農林等行業也在積極開展相關的研究和應用。
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