時(shí)間：2022-08-19 12:21:45
序論：在您撰寫(xiě)筑路機(jī)械論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
為減化計(jì)算起見(jiàn)，一般可以直接利用鐵塔計(jì)算程序算得的基礎(chǔ)作用力（直角坐標(biāo)系）進(jìn)行基礎(chǔ)受力分析，其結(jié)果是等效的：此時(shí)基礎(chǔ)呈偏心受壓或偏心受拉工作狀態(tài)，對(duì)基礎(chǔ)的作用這種偏心力是有利的（產(chǎn)生負(fù)彎矩），可以等效的反映出整個(gè)基礎(chǔ)受力的合理性和優(yōu)越性，其與直柱式基礎(chǔ)受力機(jī)理的對(duì)比分析如圖1所示直柱式基礎(chǔ)受力機(jī)理：地基下壓穩(wěn)定計(jì)算：地基最大壓應(yīng)力。從直柱式基礎(chǔ)與斜柱式基礎(chǔ)的受力原理來(lái)看，斜柱式基礎(chǔ)更趨近于實(shí)際受力情況，更加合理化，更加適應(yīng)中山地區(qū)的淤泥地質(zhì)。
二、實(shí)際工程中的應(yīng)用
1工程名稱(chēng)：110kV柴朗線(xiàn)10#-15#改造工程；
2工程位置：本工程位于中山市火炬開(kāi)發(fā)區(qū)；
3工程簡(jiǎn)介：本工程是為了新建廣州至珠海城際輕軌的建設(shè)而進(jìn)行的升高改造，本工程新建鐵塔兩基：N11A、N12A；基礎(chǔ)全部采用灌注樁基礎(chǔ)。但是由于現(xiàn)場(chǎng)青苗賠償?shù)葐?wèn)題無(wú)法施工，使得N12A鐵塔需要沿大號(hào)方向移位102m，移位后基礎(chǔ)位于山腳下方。
4基礎(chǔ)設(shè)計(jì)：基礎(chǔ)位于山腳下，現(xiàn)場(chǎng)初步勘測(cè)，由于樁機(jī)等大型施工機(jī)械無(wú)法進(jìn)場(chǎng)施工，暫定基礎(chǔ)采用大板基礎(chǔ)或人工掏挖基礎(chǔ)（需根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告確定）。
5地質(zhì)勘測(cè)：Ⅰ腿淤泥：4.3m、強(qiáng)風(fēng)化2.0m、中風(fēng)化5.0m；Ⅱ腿淤泥：5.0m、強(qiáng)風(fēng)化1.4m、中風(fēng)化5.0m；Ⅲ腿淤泥：5.1m、強(qiáng)風(fēng)化1.2m、中風(fēng)化5.0m；Ⅳ腿淤泥：4.2m、強(qiáng)風(fēng)化2.3m、中風(fēng)化5.0m；
6基礎(chǔ)設(shè)計(jì)存在問(wèn)題：N21A鐵塔基礎(chǔ)作用力為T(mén)=90t、N=120t、HX=25t、HY=10t。根據(jù)原設(shè)計(jì)的初步假想，采用大板基礎(chǔ)或人工掏挖基礎(chǔ)；但根據(jù)地質(zhì)報(bào)告情況，此處鐵塔基礎(chǔ)位于山腳下，地質(zhì)按一定坡度進(jìn)行分布，如果采用大板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底板需置于持力層，此處選擇在強(qiáng)風(fēng)化層，但是考慮到地質(zhì)按照一定坡度分布，如果僅置于強(qiáng)風(fēng)化層的表面，則基礎(chǔ)抗側(cè)滑強(qiáng)度不足，但如果基礎(chǔ)底板置于強(qiáng)風(fēng)化層下方，則基礎(chǔ)埋深在5m以上，由于無(wú)法進(jìn)大型施工機(jī)械，且需進(jìn)行鋼板樁護(hù)基，無(wú)形中增加了施工危險(xiǎn)及施工成本；即便是修通道路進(jìn)入大型施工機(jī)械，則成本比原設(shè)計(jì)所用灌注樁基礎(chǔ)要大很多。根據(jù)地質(zhì)情況也無(wú)法采用采用人工掏挖基礎(chǔ)，因?yàn)樯习氩糠譃橛俜e地質(zhì)。采用人工掏挖基礎(chǔ)危險(xiǎn)系數(shù)相應(yīng)增大很多，淤泥下方為強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化采用人工掏挖基礎(chǔ)也不現(xiàn)實(shí)。
7基礎(chǔ)設(shè)計(jì)處理方法：由于電力工程《架空送電線(xiàn)路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》仍然采用安全系數(shù)法，故此處設(shè)計(jì)僅需滿(mǎn)足設(shè)計(jì)中所要求的下壓、上拔、傾覆演算的要求即可，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)多次勘查，結(jié)合地質(zhì)報(bào)告，最后征得施工部門(mén)意見(jiàn)確定此基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的條件如下：基礎(chǔ)埋深要小大于2.5m（基礎(chǔ)維護(hù)可以采用松樁處理）；如果需采用灌注樁基礎(chǔ)，則灌注樁基礎(chǔ)深度不能深于中風(fēng)化（不能采用沖鉆，因?yàn)榇撕贤瑸榭偘贤?，如果超出原合同部分則由施工部門(mén)自行承擔(dān)）?；A(chǔ)材料用量、地基處理措施等費(fèi)用不能超出原設(shè)計(jì)范圍。根據(jù)以上條件，結(jié)合本基礎(chǔ)所處地基情況，以及原設(shè)計(jì)所用費(fèi)用經(jīng)綜合考慮，采用斜柱基礎(chǔ)與灌注樁基礎(chǔ)相結(jié)合的方式，基礎(chǔ)側(cè)向位移采用松樁擋土墻處理方法。根據(jù)斜柱基礎(chǔ)與大板基礎(chǔ)的對(duì)比知道，基礎(chǔ)作用力相同的情況下斜柱基礎(chǔ)受力形式更加好，且節(jié)約材料用量。數(shù)學(xué)模型的建立，本工程所用基礎(chǔ)由于沒(méi)有具體的數(shù)學(xué)模型，所以參考承臺(tái)灌注樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)下壓由斜柱基礎(chǔ)底板承擔(dān)，基礎(chǔ)上拔由斜柱基礎(chǔ)和基礎(chǔ)下灌注樁部分（僅考慮自重部分）承擔(dān)，基礎(chǔ)水平作用力由斜柱基礎(chǔ)和基礎(chǔ)下灌注樁部分共同承擔(dān)；考慮到基礎(chǔ)所處地質(zhì)情況結(jié)合鉆探資料，基礎(chǔ)側(cè)位移需做擋土墻，而此條線(xiàn)路改造根據(jù)火炬開(kāi)發(fā)區(qū)的規(guī)劃及供電局的規(guī)劃，此段線(xiàn)路需要近期改造拆除（施工圖已出），所以此次改造為臨時(shí)改造方案，故擋土墻處理采用松樁擋土墻。斜柱基礎(chǔ)下方仍采用松樁地基處理。最終設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)形式如圖2所示。上部斜柱基礎(chǔ)埋深1.5m，下部灌注樁基礎(chǔ)在基礎(chǔ)底部以下4.7m，入中風(fēng)化巖層0.5m以上。
8設(shè)計(jì)中需思考的問(wèn)題：本工程是為了解決復(fù)雜地質(zhì)情況下施工工藝問(wèn)題而進(jìn)行的基礎(chǔ)變更，基礎(chǔ)采用的是斜柱基礎(chǔ)與灌注樁基礎(chǔ)相結(jié)合的處理方式，在上拔演算中由于數(shù)學(xué)模型建立方面缺乏經(jīng)驗(yàn)，此次上拔演算中未考慮到灌注樁基礎(chǔ)摩擦力。雖然本工程已經(jīng)竣工運(yùn)行將近兩年多時(shí)間，但是卻給我們?cè)O(shè)計(jì)人員一個(gè)提示，就是我們?cè)谛滦驮O(shè)計(jì)方面還存在一定的不足，還需要繼續(xù)學(xué)習(xí)實(shí)踐，搜集更多的同行所做的優(yōu)秀設(shè)計(jì)作品，為我們以后的設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：多智能主體；筑路機(jī)械機(jī)群；研究
1筑路機(jī)械機(jī)群智能化的多智能主體系統(tǒng)基礎(chǔ)
1.1筑路機(jī)械機(jī)群系統(tǒng)混雜分層結(jié)構(gòu)
與一般的多智能主體系統(tǒng)不同，在本文中，多智能主體系統(tǒng)被應(yīng)用于工程機(jī)械機(jī)群的智能化，具體來(lái)說(shuō)，是以高等級(jí)路面施工機(jī)群的智能化為研究對(duì)象。
高等級(jí)路面施工機(jī)群主要由以下5種機(jī)械設(shè)備組成：瀝青拌合設(shè)備、攤鋪機(jī)、振動(dòng)壓路機(jī)、裝載機(jī)和自卸車(chē)。由于是路面施工，這些設(shè)備的工作環(huán)境以高噪聲、高振動(dòng)、受天氣狀況影響大等為特點(diǎn)。而且，結(jié)合現(xiàn)階段工程實(shí)際，要盡量控制機(jī)群智能化所需成本，否則，將會(huì)降低施工企業(yè)對(duì)機(jī)群智能化改造的接受程度。
當(dāng)前的筑路工程中，主要靠人工指揮，機(jī)械由人工操作，存在著如下弊端：資源配置不夠合理；施工信息交換量小，實(shí)時(shí)性差；易出現(xiàn)物料斷流或積壓（因?yàn)槲锪暇哂袑?shí)效性，所以造成極大浪費(fèi)）；能耗大，生產(chǎn)率低。
當(dāng)前的筑路工程中，主要靠人工指揮，機(jī)械由人工操作，存在著如下弊端：資源配置不夠合理；施工信息交換量小，實(shí)時(shí)性差；易出現(xiàn)物料斷流或積壓（因?yàn)槲锪暇哂袑?shí)效性，所以造成極大浪費(fèi)）；能耗大，生產(chǎn)率低。
1.2機(jī)群系統(tǒng)中的多智能主體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
一般的，在多智能主體系統(tǒng)中，多采用分布式控制策略，即各個(gè)智能主體的區(qū)別在于完成不同的職能，相互之間并無(wú)控制關(guān)系。這樣做的好處是系統(tǒng)最大地體現(xiàn)了分布式控制的優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)靈活性強(qiáng)，易擴(kuò)展，魯棒性強(qiáng)，可重用性好。缺點(diǎn)在于這樣的系統(tǒng)史多地適用于純軟件環(huán)境，在應(yīng)用于硬件實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)中時(shí)，會(huì)造成系統(tǒng)成本過(guò)高、設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜、系統(tǒng)反應(yīng)速度較低。對(duì)于本文所研究的機(jī)群系統(tǒng)而言，為了降低系統(tǒng)的最終成本，系統(tǒng)面向筑路工程機(jī)械機(jī)群設(shè)計(jì)，采用了混雜分層式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（如圖1所示）。采用該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于可以大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，將傳統(tǒng)的中央控制與分布式控制結(jié)合起來(lái)，在提高系統(tǒng)靈活性的同時(shí)，保持系統(tǒng)的反應(yīng)速度和不過(guò)于增加系統(tǒng)的復(fù)雜性。
該系統(tǒng)中的智能主體可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是動(dòng)作執(zhí)行智能主體，即各單機(jī)智能主體；另一類(lèi)是控制智能主體，包括中央智能控制主體及其他控制主體。
該系統(tǒng)中，各智能化單機(jī)（包括智能化拌和機(jī)、攤鋪機(jī)、壓路機(jī)、自卸車(chē)等）構(gòu)成了系統(tǒng)的底層。單機(jī)本身具有一定的智能和自，在一定范圍內(nèi)控制自身運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，這些單機(jī)都要受上層智能控制主體的控制。上層智能控制主體可按照其職能劃分為5個(gè)：中央控制智能主體，混合料拌和智能主體，混合料運(yùn)輸智能主體，混合料攤鋪智能主體和道路壓實(shí)智能主體。中央主體處于最高層，有最大的權(quán)限，其他智能主體處于第二層，負(fù)責(zé)各自的專(zhuān)項(xiàng)工作，有相對(duì)的局部權(quán)限，這是與工程實(shí)際相對(duì)應(yīng)的。中央控制智能主體負(fù)責(zé)監(jiān)督、協(xié)調(diào)工程現(xiàn)場(chǎng)，綜合現(xiàn)場(chǎng)的各種信息，為工程指揮提供決策支持，并負(fù)責(zé)對(duì)工程指揮的決策進(jìn)行解釋和任務(wù)分配?；旌狭习韬椭悄苤黧w指揮拌和機(jī)完成混合料的拌和，并指揮裝載機(jī)組協(xié)同完成工作。混合料運(yùn)輸智能主體指揮自卸車(chē)組，完成混合料由拌和機(jī)到攤鋪機(jī)的輸送，以及混合料原料的運(yùn)輸?；旌狭蠑備佒悄苤黧w負(fù)責(zé)調(diào)度和指揮各攤鋪機(jī)，完成路面攤鋪工作。道路壓實(shí)智能主體負(fù)責(zé)調(diào)度和指揮壓路機(jī)組，完成路面壓實(shí)任務(wù)。路面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)負(fù)責(zé)反饋路面質(zhì)量信息給中央主體。各個(gè)主體之間由無(wú)線(xiàn)的微波信道構(gòu)成通訊鏈路，交換信息，共享信息，構(gòu)成多智能主體協(xié)同工作的機(jī)群智能化系統(tǒng)中央控制主體是機(jī)群系統(tǒng)的核心，用于協(xié)調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)作。包括如下主要功能：
①任務(wù)規(guī)劃調(diào)度，負(fù)責(zé)管理所有任務(wù)的內(nèi)容，進(jìn)展?fàn)顟B(tài)，性質(zhì)，合作者情況等信息，根據(jù)當(dāng)前所有任務(wù)的級(jí)別和調(diào)度規(guī)則，形成任務(wù)調(diào)度隊(duì)列；
②協(xié)調(diào)控制中心負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，是實(shí)現(xiàn)人-機(jī)交互的主要功能模塊，同時(shí)還解決協(xié)作過(guò)程中的沖突和矛盾，具有應(yīng)變意外情況的能力。在中央控制主體中構(gòu)建了知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)作為決策支持。
其余的控制主體有如下特征：
①空間的分布化：處于不同的物理坐標(biāo)；
②內(nèi)建的平行化：在同一時(shí)間各自執(zhí)行不同的任務(wù)；
③功能的專(zhuān)門(mén)化：各控制主體的任務(wù)小同，在各個(gè)控制主體內(nèi)部可采用不同的控制方式。
1.3采用多智能主體設(shè)計(jì)機(jī)群系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
（1）分布式智能。將一個(gè)復(fù)雜的筑路任務(wù)通過(guò)分布式智能主體分解為有限復(fù)雜程度的多個(gè)了任務(wù)，由中央主體、拌和主體、運(yùn)輸主體、攤鋪主體和壓實(shí)主體這5個(gè)主體各自負(fù)擔(dān)相應(yīng)的子任務(wù)，充分發(fā)揮各個(gè)主體的功能與能動(dòng)性，減輕了中央主體的工作負(fù)擔(dān)與控制的復(fù)雜程度。同時(shí)，由于各個(gè)主體也進(jìn)行了智能化，提高了對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。在傳統(tǒng)的集中控制方式中，中央控制系統(tǒng)由于承擔(dān)了所有的控制工作，往往功能十分復(fù)雜，設(shè)計(jì)與實(shí)施時(shí)都需要耗費(fèi)大量的人力物力。系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)也集中在中央控制系統(tǒng)，可靠性要求高，成本史是成倍提升。通過(guò)多智能主體設(shè)計(jì)，將系統(tǒng)的智能分布到各個(gè)主體上，實(shí)現(xiàn)了分布式智能，簡(jiǎn)化了中央控制。
（2）容錯(cuò)性。由于各個(gè)主體具有不同等級(jí)的決策權(quán)限，并依據(jù)其決策權(quán)限等級(jí)來(lái)共享機(jī)群系統(tǒng)的信息，單個(gè)主體的出錯(cuò)不會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的失控。即使中央主體出故障，機(jī)群其他部分還可以獨(dú)立完成當(dāng)前任務(wù)的作業(yè)。在筑路施工過(guò)程中，由于環(huán)境惡劣，系統(tǒng)出現(xiàn)故障在所難免。例如設(shè)備保障、通訊故障、電力供應(yīng)故障以及人為錯(cuò)誤等，都是施工現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)實(shí)存在的問(wèn)題。當(dāng)中央主體出現(xiàn)故障，發(fā)出錯(cuò)誤指令時(shí)，下級(jí)控制主體可對(duì)本地的局部信息和系統(tǒng)共享信息進(jìn)行綜合，對(duì)這個(gè)錯(cuò)誤指令向中央主體發(fā)出疑問(wèn)，處理主體故障。
（3）高可靠性。由于實(shí)現(xiàn)了功能的分布化，提高了整個(gè)機(jī)群系統(tǒng)的可靠性。機(jī)群中的各個(gè)主體具有相對(duì)獨(dú)立性，自行其是，單機(jī)智能主體或者單個(gè)控制主體的故障不會(huì)造成全局失控。特別是中央主體一旦失效，其他智能控制主體可以通過(guò)相互間的通訊和協(xié)調(diào)，在一定時(shí)間內(nèi)保證施工的正常進(jìn)行。這一點(diǎn)，集中控制方式的機(jī)群系統(tǒng)根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗闹醒肟刂葡到y(tǒng)一旦失效就全局癱瘓了。
（4）高效率。強(qiáng)調(diào)機(jī)群系統(tǒng)的交互性和協(xié)作性，有利于提高機(jī)群系統(tǒng)的工作效率，降低能耗，節(jié)省物料，從而降低整個(gè)施工的成本。
2筑路機(jī)械機(jī)群智能化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵問(wèn)題
2.1筑路機(jī)械機(jī)群多智能主體系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
各主體間的通訊網(wǎng)絡(luò)。通訊網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施是主體間信息共享與交換的基礎(chǔ)。物理實(shí)現(xiàn)以無(wú)線(xiàn)通訊為主，采用自建的微波通訊系統(tǒng)或者GSM/GPRS短信系統(tǒng)，保證各主體間信道的暢通。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳捎镁W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在本系統(tǒng)的5個(gè)控制主體之間均存在獨(dú)立的數(shù)據(jù)鏈路，實(shí)現(xiàn)信息的交換與共享。
各智能主體的決策推理機(jī)設(shè)計(jì)與功能定義。包括多主體的協(xié)同決策模式研究，各智能主體的決策規(guī)則，中央智能控制主體和各智能控制主體在決策樹(shù)中所處的地位以及各自的權(quán)限分配。
管理層指令的基于多智能主體的分布式計(jì)算求解的算法，就是怎樣把管理層下達(dá)的一個(gè)筑路任務(wù)分解并分配給相應(yīng)的智能主體，形成任務(wù)調(diào)度序列，由中央智能控制主體居中協(xié)調(diào)，共同完成施工任務(wù)，實(shí)現(xiàn)施工調(diào)度的優(yōu)化。
多智能主體的信息處理與融合算法。
機(jī)群調(diào)度決策系統(tǒng)信息綜合（含機(jī)群多智能主體狀態(tài)參數(shù)、故障參數(shù)，環(huán)境參量與突發(fā)事件）研究，其中包含了一個(gè)基于專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)的故障診斷系統(tǒng)。
2.2筑路機(jī)械各單機(jī)智能主體的實(shí)現(xiàn)
單機(jī)智能主體的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)如圖3所示，主要采用人-機(jī)共棲模式的智能主體形式，核心是研究“人-機(jī)”協(xié)調(diào)決策的方法。
由于各機(jī)種的自動(dòng)化程度不同，人在決策中參與的程度也就有所區(qū)別。實(shí)現(xiàn)的要點(diǎn)在于：
①主體對(duì)象的定義，包括單機(jī)的功能、屬性、需要檢測(cè)的信息等；
②主體的定位方式，主體之間通訊方式與主體內(nèi)部異構(gòu)通訊協(xié)議的集成，包括主體間的通訊方式，主體內(nèi)部各子系統(tǒng)的通訊，以及二者間的交互；
③對(duì)應(yīng)各機(jī)種的知識(shí)庫(kù)，確定最優(yōu)工藝路線(xiàn)與參數(shù)，并集成于各智能主體。
④最終建立各單機(jī)智能主體的智能決策控制體系。
3基于多智能主體的機(jī)群智能化技術(shù)的實(shí)施路線(xiàn)
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外的工程機(jī)械廠(chǎng)商已經(jīng)推出了全系列的智能化的單機(jī)，單機(jī)智能化的技術(shù)己經(jīng)成熟了。但是，這樣的智能單機(jī)還不能直接應(yīng)用到智能化的機(jī)群之中，需要添加通訊設(shè)備和智能主體控制裝置。因此，實(shí)施基于多智能主體的機(jī)群系統(tǒng)的最好方式是：充分利用國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的工程機(jī)械單機(jī)智能化技術(shù)，將機(jī)群智能化技術(shù)作為獨(dú)立的專(zhuān)有技術(shù)開(kāi)發(fā)，作為單機(jī)的智能主體可以兼容國(guó)內(nèi)外主要廠(chǎng)商的產(chǎn)品。
另外，采用開(kāi)放式的開(kāi)發(fā)方式，可成立機(jī)群智能化的標(biāo)準(zhǔn)化組織，定義當(dāng)前的智能單機(jī)改造成單機(jī)智能主體所需提供的外部接口，由各個(gè)廠(chǎng)商作為組織成員提供，這樣既保護(hù)了各自的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，又帶動(dòng)了我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)的科技進(jìn)步，有利于將機(jī)群智能化標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)立為在我國(guó)實(shí)現(xiàn)的國(guó)際工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。特別是在我國(guó)加入WTO以后，它對(duì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)國(guó)際化，搶占技術(shù)制高點(diǎn)，有著尤為重要的意義。
參考文獻(xiàn)：
[1]牛占文，王樹(shù)新，鄭尚龍.機(jī)群智能化工程機(jī)械故障診斷系統(tǒng)研究[J]，機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2003，22（6）：999～1002
[2]史忠植.多智能主體及其應(yīng)用[M]，北京：科學(xué)出版社，2005
關(guān)鍵詞:公路設(shè)計(jì);應(yīng)注意的問(wèn)題；三大控制
1 公路的平、縱線(xiàn)形設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題
公路施工圖設(shè)計(jì)文件是指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工的技術(shù)文件,如果在設(shè)計(jì)中存在錯(cuò)、漏等現(xiàn)象,特別是在對(duì)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查力度不足,將導(dǎo)致開(kāi)工后產(chǎn)生大量變更,不但增加投資,而且耽誤施工進(jìn)度,給業(yè)主增加了許多風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)也給業(yè)主帶來(lái)很大的投資壓力。
1.1平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)
1)應(yīng)盡量選用不設(shè)超高的平曲線(xiàn)半徑。一方面可以避免因處理單向排水而增加工程費(fèi)用;另一方面,可以保證公路的通行安全、舒適。
2)路堤擋土墻之類(lèi)的結(jié)構(gòu)物因臺(tái)后填土區(qū)很難控制好填筑質(zhì)量,而影響公路使用質(zhì)量。
3)應(yīng)盡量避開(kāi)人口密集的地帶。路線(xiàn)穿越這些區(qū)域使正常的人行通道遭受破壞,同時(shí)拆遷的難度、費(fèi)用、施工的地方干擾要增大,從而要增加工程的造價(jià)和施工難度。
4)避免橫坡較陡的半填半挖。這種路基一方面使左右半邊路基沉降不均,另一方面施工時(shí)對(duì)橫坡較陡的基礎(chǔ)未處理好,很容易引起滑坡和不均勻沉陷。
1.2縱面設(shè)計(jì)
1)盡量減少零填挖地段。因?yàn)檫@種地段水穩(wěn)定性差,或因處理水穩(wěn)定性而增加工程造價(jià)。
2)應(yīng)盡量將路線(xiàn)走高一些,避免采用明涵這種結(jié)構(gòu),因這種結(jié)構(gòu)物不但增加造價(jià),而且容易跳車(chē),有條件的涵洞要明涵暗做。
3)盡量用人行通道涵代替人行天橋的功能,以減少人行天橋。這樣會(huì)避免因天橋過(guò)多而影響 公路景觀和通行能力及難度。
2路基軟基與提高路基水穩(wěn)定性應(yīng)注意的問(wèn)題
2.1 路基通過(guò)軟基地段必須進(jìn)行軟基處理
在軟基處理方法中選擇既經(jīng)濟(jì)、工后沉降小又方便施工的軟基處理方案是軟基處理的關(guān)鍵。
2.2路基的水穩(wěn)定性問(wèn)題
1)零填挖路基因路基低,水位高,路基的水穩(wěn)定性差。處理這種特殊路基最好的辦法是除換填或原狀土處理壓實(shí)外,盡可能的降低地下水及隔斷地下水源。比如,通過(guò)加深兩邊水溝或在水溝地下設(shè)盲溝,將水阻斷并引出路基外。
2)挖方地段路基,往往誤認(rèn)為路基基礎(chǔ)好,路面不易破壞。其實(shí)挖方地段很容易破壞,公路使用一段時(shí)間后,路面出現(xiàn)開(kāi)裂。這種破壞主要是水破壞所致。常年雨水多,從邊坡兩側(cè)經(jīng)過(guò)護(hù)面墻水溝底滲透到路肩處,甚至路基中間。如果有地下水當(dāng)然必須做地下水的排水處理。對(duì)挖方地段的處理,經(jīng)過(guò)實(shí)踐采用水溝底下設(shè)盲溝,并阻斷外來(lái)水源的方案。
3橋涵等結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題
3.1不能簡(jiǎn)單套用標(biāo)準(zhǔn)圖
標(biāo)準(zhǔn)圖往往是在比較理想的條件下制定的,而實(shí)際工程因施工復(fù)雜、耐久性、施工條件等多種因素,這是標(biāo)準(zhǔn)圖難以包括的,因此應(yīng)注意以下問(wèn)題:
1)材料的選擇應(yīng)注意耐久性。因公路使用期長(zhǎng),必須高度重視材料的耐久性。
2)應(yīng)充分考慮復(fù)雜的施工因素。公路施工,土石方工程量大、重型機(jī)械多,過(guò)去的涵洞標(biāo)準(zhǔn)圖很難適應(yīng)這一要求。
3)分離式立交橋及人行天橋不宜采用呆板的結(jié)構(gòu)形式,應(yīng)根據(jù)實(shí)際地形與公路景觀協(xié)調(diào)一致。所有立交橋的凈空高度不能選擇規(guī)范要求的低限標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)考慮今后公路養(yǎng)護(hù)抬高路面標(biāo)高的影響。
4從“三大控制”角度合理確定結(jié)構(gòu)物取材
對(duì)公路應(yīng)從控制投資、工期、質(zhì)量角度全面地看待就地取材這個(gè)問(wèn)題;同時(shí)考慮當(dāng)?shù)夭牧蟽?chǔ)量、日產(chǎn)量對(duì)整個(gè)工程所占的比重是否滿(mǎn)足工程進(jìn)度日需要量。現(xiàn)在 公路標(biāo)準(zhǔn)高,工程量巨大。如果一味強(qiáng)調(diào)就地取材,勢(shì)必會(huì)因小失大;不利于工程質(zhì)量、不利于工期、不利于控制造價(jià)。比如, 公路高填方處的大石拱橋涵,長(zhǎng)則100多m,短則幾十米,單算涵臺(tái)基礎(chǔ)、拱圈與工砌體達(dá)3000多m3。比以前低等級(jí)公路上的一座大石橋還多。如果全線(xiàn)這類(lèi)涵洞較多者,材料供應(yīng)是相當(dāng)困難的。往往一條線(xiàn)全面動(dòng)工后,石料是供不應(yīng)求,且材料猛漲。因此,對(duì)公路橋涵等結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì),盡量從“三大控制”角度綜合考慮取材問(wèn)題。應(yīng)從各合同段的具體情況出發(fā),適當(dāng)設(shè)置石材橋涵或混凝土橋涵。建議墻身砌體工程量小,可采用石材。
1)確保城市主干道路的直行車(chē)輛順暢快速地通行,同時(shí)兼顧節(jié)點(diǎn)左右轉(zhuǎn)向交通。
2)盡量提高較大交通流向匝道的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),保證工程范圍內(nèi)轉(zhuǎn)向交通順暢銜接,滿(mǎn)足城市快速樞紐的互通需要。
3)結(jié)合城市道路的現(xiàn)實(shí)功能需要,充分利用立交立體空間,盡量利用既有道路和橋梁,減少占地、減少沿線(xiàn)拆遷量和降低工程量,以達(dá)到降低工程投資的目的。
5 從設(shè)計(jì)角度提高“三背回填”質(zhì)量
“三背回填”主要指橋臺(tái)背、涵臺(tái)背、擋土墻背部分的回填。
1)采用可以減小沉降量或避免沉降量的方案。對(duì)位于填方段的小跨徑的板橋應(yīng)采用先填后采用挖孔灌注樁這樣的埋置式橋臺(tái)。這種方法可以減小沉降量。
2)回填材料的選擇。在砂礫級(jí)配好、施工方法合理的情況下可以保證填筑質(zhì)量。在使用量小、不利于機(jī)械作業(yè)時(shí),最好采用漿砌片石回填。
3)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮回填土壓實(shí)的影響。過(guò)去的涵洞稍不對(duì)稱(chēng)回填都可以使涵墻傾倒或破壞。
6從施工角度提出對(duì)公路設(shè)計(jì)的建議
6.1 標(biāo)準(zhǔn)化審定
目前對(duì)公路設(shè)計(jì)尤其是橋梁工程設(shè)計(jì)缺乏嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化審定,經(jīng)常出現(xiàn)在同一工程建設(shè)項(xiàng)目中不同標(biāo)段的相同參數(shù)的橋梁而工程設(shè)計(jì)截然不同的情況,這在下部結(jié)構(gòu)立柱(或墩)工程中尤為突出,雖然施工單位購(gòu)買(mǎi)了大量的定型模板,卻達(dá)不到一定的周轉(zhuǎn)次數(shù),從而增加了施工成本,造成了物資的浪費(fèi)。
6.2 堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)實(shí)用與美化并重的理念
6.2.1 應(yīng)充分考慮項(xiàng)目所在地的材料資源
工程設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐牟牧腺Y源。盡量?jī)?yōu)先選用地材豐富、用量大的結(jié)構(gòu)型式。這樣可以非常有效地降低工程成本.保證工程進(jìn)度。如在片石豐富的地區(qū)可以大量使用漿砌片石工程,在砂石材料豐富的地區(qū)可以大量使用混凝土工程。
6.2.2 選擇合理的結(jié)構(gòu)尺寸和強(qiáng)度
由于設(shè)計(jì)人員受經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣的影響,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選擇安全系數(shù)時(shí),常常因?yàn)橐庖?jiàn)不一致或思想保守,造成結(jié)構(gòu)物尺寸越來(lái)越大,混凝土強(qiáng)度越來(lái)越高,從而加大施工成本,造成了資源浪費(fèi),給投資單位帶來(lái)了不必要的經(jīng)濟(jì)損失。如原先設(shè)計(jì)公路立柱混凝土標(biāo)號(hào)為C25已能滿(mǎn)足使用要求。而現(xiàn)在基本上都采用C30,增加的混凝土強(qiáng)度指標(biāo)造成了強(qiáng)度富余,資源浪費(fèi)。
6.2.3 在滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)實(shí)用的條件下增加美化工程
在靠近城市或風(fēng)景區(qū)的地段,可以增設(shè)景觀燈光:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可以采用有曲線(xiàn)輪廓的橋梁結(jié)構(gòu)型式:在綠化工程中可采用常青的灌木植物,以起到美化、交通誘導(dǎo)和降低駕駛員疲勞的作用。
6.3 考慮施工安全性
現(xiàn)在公路設(shè)計(jì)尤其是橋梁工程設(shè)計(jì)經(jīng)常出現(xiàn)異型結(jié)構(gòu)和大量使用支架現(xiàn)澆工藝的情況。根據(jù)多年的施工經(jīng)驗(yàn)。筆者認(rèn)為,在條件允許的情況下應(yīng)盡可能地選擇預(yù)制工藝和采用通用且標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)型式。在施工工藝中采用常規(guī)的作業(yè)方法,這樣可以避免支架跨坍和墜人(或物)事故發(fā)生,有效地降低安全生產(chǎn)事故發(fā)生率和縮短合同工期。
6.4 加強(qiáng)外業(yè)勘察工作
6.4.1 應(yīng)加大地質(zhì)勘探頻率
在公路結(jié)構(gòu)物施工中所發(fā)生的工程變更,基本上是因?yàn)榛娱_(kāi)挖后地基承載力不足等,如某公路08標(biāo)段的結(jié)構(gòu)物就因地基承載力不足,致使80%以上的工程都發(fā)生了變更,甚至個(gè)別結(jié)構(gòu)物因遺漏了地質(zhì)勘探而延長(zhǎng)了工期,增加了成本,可見(jiàn)地質(zhì)勘探的頻率和準(zhǔn)確度對(duì)工程的重要性。
6.4.2 應(yīng)提高測(cè)量工作的準(zhǔn)確度
測(cè)量工作的偏差在工程變更尤其在路基土石方工程中較為常見(jiàn),如清表前原地表標(biāo)高的復(fù)測(cè)基本上都會(huì)發(fā)生變更:在結(jié)構(gòu)物中因地面線(xiàn)測(cè)量的錯(cuò)誤,造成橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)偏差的情況也屢見(jiàn)不鮮,如該路率水特大橋因測(cè)量問(wèn)題主橋樁頂標(biāo)高比地面線(xiàn)巖層頂面標(biāo)高低了近7.2m,無(wú)法施工,后變更為抬高至地面線(xiàn)標(biāo)高。可見(jiàn)測(cè)量工作的準(zhǔn)確度不僅會(huì)影響工程造價(jià),更會(huì)影響工程的質(zhì)量和施工的難度。
6.5 提高設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)
目前大多數(shù)設(shè)計(jì)人員是由院校畢業(yè)后直接進(jìn)入設(shè)計(jì)單位工作的,很少有在施工單位工作的經(jīng)歷,往往只從標(biāo)準(zhǔn)圖冊(cè)和理論計(jì)算上進(jìn)行設(shè)計(jì),很少考慮項(xiàng)目所在地的地形地貌、氣候、資源及施工的難易程度,造成項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中存在大量的現(xiàn)場(chǎng)變更,增加了工程造價(jià)。
