公路管理设计中工程设计论文

2022-04-22

摘要:针对目前的公路路线设计过程中存在的影响因素,分析出了公路路线的设计原则与注意要点,并且提出了优化实践控制的方法策略,其目的就是为相关参与者提供了一些理论的依据。下面是小编为大家整理的《公路管理设计中工程设计论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!

公路管理设计中工程设计论文 篇1:

BIM技术在公路桥梁设计中的应用探讨

摘要:为解决当前公路桥梁设计中存在的问题,本文对BIM技术在公路桥梁设计中的应用展开研究,分析了BIM技术的应用特点,从建立协同设计平台、比选桥梁方案、设计钢桥细节、可视化技术交底等方面,探讨BIM技术在公路桥梁设计中的应用,举例了近几年来的几项应用实例,从软件技术缺乏成熟、对硬件配置的要求较高、对专业人才的要求较高等角度,探讨BIM技术应用于公路桥梁设计面临的问题,以期为相关人员提供参考。

关键词:BIM技术;公路桥梁设计;问题

引言

BIM技术在信息时代的发展下应运而生,全称为建筑信息模型技术,是一种区别于我国传统CAD技术的多维信息集成技术,目前已经在公路工程等多种工程领域中得到了广泛的应用,可以借助BIM技术来完成对桥梁方案的比选、设计钢箱梁细节,非常值得推广应用。

1  BIM技术的应用特点分析

我国对BIM技术的研究与应用起步较晚,因此尚未实现对这一技术与公路桥梁工程的深度融合。BIM技术在公路桥梁工程中的应用特点如下:

1.1可视化特点

可视化特点是BIM技术最为突出的特点。在传统的工程建设中,对工程设计信息的传递通常需要借助二维图纸来实现,图纸中标注的图形、符号都具有各自的含义,常为施工人员的识图带来一定的困难,需要具有专业素质的技术人员,运用空间想象能力将其还原为三维图形,这就为工程施工带来了一定的不便。但在BIM技术出现之后,上述问题得到了显著的改善。具体而言,公路桥梁工程的设计人员可应用BIM技术将工程的设计信息直观、形象地展现为三维可视化模式,为施工人员理解工程设计意图带来多方位、多视角的助力,保障工程顺利、高质量地建设完成。

1.2可传递性特点

在公路桥梁工程建设中,应用BIM技术还能够实现对工程信息的及时传递,保证工程项目数据的正确性与时效性。例如,在需要修改工程设计的某一部分时,在传统工程设计模式下,设计人员需对多个图纸展开反复的修改,耗费较多的时间与精力,而在应用BIM技术后,在上述环节中,设计人员可直接应用电脑程序对项目内容实施自动修改,再借助BIM技术的可传递性特点,将修改部分传递给其它受影响的图元,这就显著提升了设计人员的工作效率,保证了工程项目数据的准确性。

1.3可优化性特点

在公路桥梁工程的设计、施工与运营环节中,受到多种因素的影响,对工程的设计可能会出现不得不更新、优化的情况,这时受到工程复杂程度的影响,工程的设计方、施工方等可能会在更新、优化意见上出现分歧,从而影响工程的顺利更新完成[1]。此时,运用BIM技术便可取得不错的效果,例如工作人员可运用BIM技术将工程在设计、施工、资金投入、管理等多个方面的信息搜集、整合起来,为参建方提供更为全面的工程方案,供其展开深入的交流与探讨,解决工程建设中存在的问题。此外,工作人员也可应用BIM技术分析工程原材料等信息,进一步优化公路桥梁工程,实现良好的建设效果。

1.4模拟性特点

工作人员可应用BIM技术完成对公路桥梁构件,在性能、时间与功能等方面的模拟,甚至可以应用BIM技术模拟公路桥梁建设完成后的实际场景,分析公路桥梁设计中存在的问题,进一步完善公路桥梁工程设计,这种模拟技术具有高度的准确性,能够大幅度提升工程设计人员的设计效率[2]。

2  BIM技术在公路桥梁设计中的应用分析

公路项目由于里程较长、沿线地形地貌变化较大等原因,公路桥梁设计常涉及到多种桥型的配合使用。一般主线桥多采用装配式小箱梁、T梁桥型方案,跨越河流、深谷时多采用连续刚构桥、斜拉桥或者悬索桥等桥型方案,涉及的技术要点繁多,给设计、施工带来不少困难。因此,借助BIM这一门先进技术,做好公路项目桥梁多种桥型的分析,精细化展示设计、施工中复杂节点,完成对多种桥型方案的比选、拟定具有重要的意义。

2.1 建立协同设计平台

应用先进的测量技术,例如无人机倾斜摄影、激光扫描技术等完成BIM模型基础数据,借助协同平台,建立相应的环境模型。

下图为协同设计平台的工作流程:

将数字化的路线设计数据上传到协同平台作为公路桥梁设计的基础数据。使用桥梁BIM设计软件,生成桥梁方案BIM模型,运用协同平台,完成桥梁BIM模型与环境模型的组装融合,最终生成大场景化的BIM模型。结合这一模型,对桥梁方案设计的可行性、合理性展开比对,做好对各种数据的衔接与处理[3]。在这种协同设计平台的支持下,各专业使用的基础数据源是唯一的,避免了因数据存在差异导致设计方案出现错误的情况;此外,对这种协同设计平台的应用,还能够实现对设计信息的有效传递,例如各专业设计人员可应用平台检查数字化设计成果,确认无误后再提交给下一阶段,为工程设计带来了许多的方便。

2.2 运用BIM技术,完成对桥梁方案的比选

为节约造价、方便施工,公路桥梁多采用标准跨径装配式桥梁方案,桥跨布置综合考虑地形地貌、填土高度及跨越物等情况进行布设。在传统的公路桥梁方案设计中,设计人员通常采用1:2000地形图、路线纵断面设计图进行桥跨布置,虽然能够保证设计质量,但因为直观性不足,易忽略部分细节导致桥型方案不尽合理。例如出现方案设计意图表现不明、桥梁构造物与被跨越物体的位置关系难以确认等多种问题,而BIM技术的应用能够有效地解决上述问题。

以某公路工程的设计为例。应用BIM技术,通过对常规桥梁孔径信息、跨越物信息、控制信息等的批量设置,快速生成了常规桥梁方案模型。將BIM的方案模型与地形模型组合在一起,对桥梁方案展开比选,完成对孔径布置、上下构选型、跨越情况的合理性验证,取得了良好的设计效果。

2.3运用BIM技术,加强对钢箱梁细节的设计

在公路桥梁设计中,常遇到需跨越通航河流、深谷及公路铁路等情况,这时常规跨径装配式桥梁难以满足跨越要求,需采用大跨径的刚构桥、斜拉桥、悬索桥等方案。在大跨径桥梁中,钢箱梁应用比较广泛。钢箱梁是由顶板、底板、腹板、横隔板、纵膈板、加劲肋等多个构件共同构成,这些构件会在工厂中节段制造完成,进而运到现场完成焊接安装,对工程设计与构件加工的精细化程度都做出了很高的要求。在传统的公路桥梁设计中,设计人员应用二维图纸,以节段划分的形式,通过对几个横断面图的展示,完成对钢箱梁结构的组成以及对加工方案的表达,但这也会造成一些问题,钢结构加工厂在拿到设计图时,通常需要对图纸进行进一步的深化设计,对于设计意图表述不清的地方,会联系设计单位多次修缮,这就延长了工程的工期,也带来了许多不必要的人力、物力浪费,因此工作人员应运用BIM技术完善这一设计环节。

以对某公路跨线桥的设计为例。工程采用了(44+70+36)钢箱梁,在设计阶段中,工作人员主要应用Tekla软件,设计钢箱梁的细节,再运用BIM技术将结构设计与三维设计结合起来,清晰地展现出钢箱梁中各构件的位置关系。工作人员还借助BIM技术的三维模型,完成了对各构件的预拼装,以及碰撞检测,及时发现设计中不合理的地方并予以修缮,生成直观的三维轴侧安装图供施工单位参考。构件加工也应用这一方法,实现了对设计数据与数控加工机床的对接,优化了下料信息,提升了构件生产的质量,减少了因設计单位、工厂生产、施工单位沟通协调不利带来的人力、物力浪费,缩短了工程的工期并节约了工程的造价。

2.4 运用BIM技术,完成对悬索桥节点的设计

在大跨径悬索桥设计中,钢桁架的应用较为常见,其主梁节点锚栓以及索鞍等部位,空间构造较为复杂,若工作人员应用二维图纸表达这一部分,通常会为施工人员造成许多误解,桥梁的设计意图难以准确地传达到施工阶段中,影响工程建设,而BIM技术的应用能够解决上述问题。

以对某公路大桥的设计为例。这一工程涉及对1000m双塔单跨钢桁架悬索桥的设计,工作人员运用了Tekla和Revit等软件,构建了钢桁架、索鞍等部位的细节模型,真实地表达出了桥梁的设计细节,让工程的设计阶段与施工阶段能够顺利地衔接到一起,保证了工程的施工质量。

2.5 运用BIM技术,完成可视化技术交底

工程的技术交底环节是设计单位与施工单位展开紧密沟通,共同探讨工程的设计意图以及相应施工要点的环节,对保证工程顺利、高质量建设完成具有重要的作用。但运用常规的二维手段表达工程的设计意图往往是存在缺陷的,容易为技术交底环节带来诸多的不便,导致施工出现问题,为桥梁工程的施工质量带来很大的隐患,而借助BIM技术能够解决上述问题。

工作人员可应用BIM技术模拟关键的施工工序,将工程的设计意图以三维可视化的方式展现出来,对于施工中应当严格注意的地方,可直接标示出来,以此实现对工程设计意图的准确表达。也可运用BIM技术制作针对施工组织设计以及施工作业指导书中关键步骤的演示动画,提供给施工单位,为技术交底环节带来更多的支持,保证工程施工的品质。同时对于工程涉及的关键施工工法,以及相关的施工工艺,可直接制作为技术交底库,为施工阶段以及后续其它类似工程项目的施工带来参考。

3  BIM技术应用于公路桥梁设计面临的问题

3.1 软件技术缺乏成熟

我国BIM技术发展起步较晚,因此在当前的公路桥梁工程中,设计人员应用的BIM软件仍以国外的软件为主,这些国外软件的开放性较大,与工程的相关规范标准的贴合程度不佳,应用效果不够理想。由此可见,对国外BIM软件的本土化工作迫在眉睫,相关工作者应结合我国的规范标准、设计习惯,做好对BIM技术相应功能的本土化处理以及二次开发,保证其能够被更好地应用到实际的工程建设中。同时,相关研发者也应做好对本土软件的研发工作,发掘我国在BIM技术发展方面的潜力,最终实现以本土化的软件,助力桥梁工程的设计与施工。

3.2 对硬件配置的要求较高

对公路桥梁工程的设计,本就需要用到大量的工程信息,除公路桥梁自身的信息以外,还包括公路沿线的地质情况、地形地貌以及其它自然、人文信息。因此,应用BIM技术在公路桥梁设计中生成的模型,体量也是较大的,在建模以及对相应信息的处理上,通常需要较好的硬件配置,如此才能够顺利完成对BIM技术的应用。

3.3 对专业人才的要求较高

公路桥梁工程建设对BIM技术的应用,涉及到设计、施工、运营管理等多个环节。在设计阶段的应用,就涉及到建立模型、信息传递等多个方面,对设计人员的专业素质提出了很高的要求。设计人员必须对项目各阶段的相关信息具有充分的了解,同时还能够运用BIM技术将这些信息直观地表达出来。由此可见,对BIM技术的应用,对专业人才的要求是较高的,而当前在这一方面的专业人才还是比较稀缺,也影响了对这一技术的应用效果。

4 结束语

综上所述,在公路桥梁设计中应用BIM技术,能够为设计人员带来诸多的帮助,提升工程设计的可行性,促进工程设计阶段与其它阶段的有力衔接。此外,应用这项技术在一定程度上还能够实现对工程造价的节约,提升工程的经济效益。因此,相关工作人员应做好对BIM技术的研究与学习,尽可能将其全面引入到公路桥梁设计中,从而促进公路工程事业的进一步发展。

参考文献:

[1]兰桂芳.计算机技术在公路桥梁工程施工中的应用[J].交通世界,2021(10):3-4.

[2]马汝杰.BIM技术在改扩建公路桥梁勘察设计中的应用研究[J].公路,2021,66(03):85-89.

[3]王建.公路桥梁设计中BIM技术的运用分析[J].黑龙江交通科技,2021,44(01):246-247.

作者简介:张俊生(1973-),男,汉族,辽宁锦州人,硕士,高级工程师,从事公路桥梁设计工作

作者:张俊生

公路管理设计中工程设计论文 篇2:

公路工程路线设计的影响因素

摘要:针对目前的公路路线设计过程中存在的影响因素,分析出了公路路线的设计原则与注意要点,并且提出了优化实践控制的方法策略,其目的就是为相关参与者提供了一些理论的依据。

关键词:公路路线;设计影响因素;注意要点

注重公路路线设计的规划因素探讨,可使公路工程在实践中的路线设计更具科学性,增强这方面规划工作的落实效果,改善现代公路工程建设中的路线设计状况。因此,在对公路路线进行设计时,需要根据实际情况及与时俱进的发展要求,给予这方面的规划因素分析更多的关注,逐步实现公路路线设计方面的科学规划,从而提升现代公路路线的潜在应用价值,丰富公路工程设计方面的实践经验。

1公路路线设计原则

1.1安全性

公路路线设计阶段,设计水平的高低会直接影响车辆行驶的安全性。路线设计人员应将安全性作为路线设计要考虑的首要原则,即通过提高直线与曲线路段配置的合理性,来认真计算路线设计过程的平曲线与纵断面指标。

1.2环保性

我国生态环境问题的日趋突出,大气污染以及其他方面的污染,已经威胁到人们正常的生产生活。在相关管理部门的规范标准中,已经提出了公路路线的设计规划,即将为周边的道路交通环境提供保护作为目标,以实现经济建设与生态环境的和谐统一发展目标。

1.3高效性

公路路线设计在地形较为复杂的山区环境,如盘山公路与隧道工程等情况下,其经济效果受到严重影响。为此,工程设计人员需结合经济条件,通过建立完善的施工体系,来保证路线规划设计的高效性。

2公路路线设计注意要点

2.1直线路线设计要点

对于公路工程项目来说,直线路线,是整个工程的主要部分,也是路线设计方案科学合理的最佳体现。即其不仅能够降低施工建设的难度,还能最大限度的降低施工安全风险。据统计,当前公路直线路线设计的问题主要体现在直线部分设计太长,这就降低了整个工程项目运行使用的安全性。

2.2曲线路线设计要点

曲线是路线线形连续、合理连接直线单元的关键,因此,路线设计人员应做好曲线布置的合理性。具体来说,就是通过合理确定缓和曲线的方法,来提高公路工程项目建设使用的安全指标。缓和曲线是指,通过设置回旋线连接公路直线与圆曲线,来提高公路工程线形指标的过渡效果。

3基于公路路线设计的规划影响因素

在完善公路路线设计方案、提升其规划设计水平的过程中,需要根据形势变化,对相应的规划因素加以分析,使得公路路线规划设计工作能够达到预期效果。具体的规划因素包括以下方面。

3.1环境方面

实践中落实公路路线设计工作时,为了确保其规划的有效性,则需要对环境方面的因素进行考虑,避免对规划设计方案的应用效果造成不良影响。具体表现为:

(1)公路路线设计中进行整体规划时,若工程所在区域的地形条件复杂,则会对规划效果造成不同程度的影响,可能会降低公路路线规划设计效率,制约路线设计水平;(2)基于公路路线设计方面的规划,若工程建设区域的地质构造复杂性特点显著,加上环境方面的不确定因素较多,会加大公路路线规划的设计难度,且路线设计质量缺乏保障。

3.2安全方面

在对公路路线设计的规划因素进行探讨时,为了降低其路线建成后的事故率,优化公路安全性能,则需要对公路路线规划设计的安全因素加以分析。具体表现为:

(1)弯道、直道的交叉事故因素。弯道与直线的交叉事故因素是影响安全控制的主要因素,主要在于:平曲线是公路缓和曲线与圆曲线共同组成的部分,也是交通事故多发地,对公路的安全性能影响较大。同时,由于车辆长期在公路曲线中行驶,自身的损耗也会加大,也会给公路交通方面埋下安全隐患,需要公路路线设计人员能够对这类规划因素进行深入思考,针对性地进行路线设计工作,最大限度地降低公路路线应用中的交通安全事故发生率。

(2)纵坡度因素的影响。公路工程建设中确定具体的路线设计方案时,若纵坡坡度设计不合理,相关警示标志配合使用考虑不充分,则会威胁行车安全,增加公路运行过程中的事故发生率。

(3)多线条组合形式的因素。为了有效保障行车安全,还需要在公路路线设计中对路基的不同线条进行控制,深入分析其中不同线路组合的不良线路,了解公路路线整体的规划状况。同时,需要通过对竖曲线的分析及控制,完成相应的规划设计工作,确定相应坡度、坡长及竖曲线半径,保证路线纵断面合理的布设。

4公路路线设计中影响因素管理措施

4.1加強环境因素分析,控制好路线线形指标

在健全公路路线设计方案时,设计人员应根据其规划情况,利用专业资料、丰富的实践经验等,对公路工程所在区域的环境因素进行全面分析,将有效的应对工作落实到位,避免因环境因素的影响而降低路线设计效率。同时,在公路路线设计方面的规划工作进行中,为了避免由于路线线形不规范而发生交通事故,则需要严格控制好路线各项指标,强化人员方面的控制意识,积极开展相应的控制工作,促使公路路线设计过程中的科学规划效果更加显著,满足路线设计方案应用价值及应用水平方面的要求。

4.2重视安全设计,严格把控规划过程

为了实现对公路路线应用中交通安全事故的有效应对,满足行车安全性方面的多样化需求,则需要在公路路线设计方面的规划工作过程中,重视路线安全设计,并通过对其规划过程的严格把控,增强公路路线安全应用效果。具体表现为:

(1)公路路线设计人员在自身的设计工作开展中,需要对直线公路与弯道交叉部分的安全状况进行深入分析,强化路线安全设计意识,并对其合理规划进行更多的思考,使得最终得到的公路路线设计方案更具安全性,保持其规划方面良好的功能特性;(2)公路路线设计中应用安全状况的改善,也需要对这方面的规划过程加以控制,处理好其中的细节问题,重视路线安全设计理念的合理运用,确保公路路线设计方面的规划状况良好性,并为公路路线的科学规划设计提供支持。

5结束语

综上所述,通过对这些规划因素的分析考虑,可使公路路线设计方面的规划更具科学性公路路线设计原则,如安全性、环保性以及经济性,应充分作用于公路路线的设计使用方案,以使路线确定的建设使用具备事半功倍的作用效果。

参考文献:

[1]李娟,崔静楠.公路路线设计中应把握的技术要点分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017,(10):87-88.

[2]肖志俊,罗海红.公路路线设计原则与注意要点解析[J].工程建设与设计,2016,(13):112-113-118.

(作者单位:邯郸市华威公路设计咨询有限公司)

作者:赵晓乐

公路管理设计中工程设计论文 篇3:

广西高速公路勘察设计工作中的突出问题与对策分析

摘要:文章分析了广西高速公路勘察设计工作中存在的突出问题和薄弱环节,并结合典型案例,提出了相应对策及工作思路,为提升高速公路勘察设计水平、工作质量和服务水平提供借鉴。

关键词:高速公路;勘察;设计;问题;对策

0引言

随着“交通强国”战略的推进和人们对美好生活的追求与向往,广西高速公路建设将掀起新一轮建设高潮,根据《广西高速公路网规划(2018-2030年)》,广西高速公路规划新增路线里程8000km,其中建新里程6600km,改扩建里程1400km,到2030年,广西高速公路总里程将达到15200km,形成“1环12横13纵25联”的高速公路网。在高速公路建设中,勘察设计的重要性逐步引起了各施工单位的重视与关注,尤其是近年来“品质工程”“绿色公路”“智慧高速”等理念相继提出,以往的高速公路勘察设计理念、设计深度、建设定位等已难以满足新时代高速公路建设需求了。本文分析了当前广西高速公路勘察设计存在的突出问题及薄弱环节,并针对这些问题提出了改进措施与建议,为后续广西大规模高速公路设计与建设管理提供改进依据,也对全国各设计单位进一步提高勘察设计水平、提升服务质量有重要的借鉴意义。

1广西高速公路项目建设特点

广西位于云贵高原的东南边缘,处在两广丘陵的西部,东北为岭南山地,南边朝向北部湾,构成了四周多山地、丘陵与高原,中部多为平地的地貌特点,其中山地、丘陵面积约占广西陆地面积的57.6%,平原占14.6%,河流等水域占1.5%。因此,地形、地貌、水文等复杂多变。主要有以下特点:

(1)盆地大小相杂。盆地中部被广西弧形山脉分割,形成以柳州为中心的桂中盆地,沿广西弧形山脉前凹陷为右江、武鸣、南宁、玉林、荔浦等众多中小盆地,形成大小盆地相杂的地貌结构。

(2)山地多、平地少,耕地资源缺乏。尤其是喀斯特地貌区,分布广,发育类型较为罕见,约占广西总面积的37.8%,有“九分石头一分地”之称。

(3)地质复杂,溶岩较多。受地形影响,整个广西雨水充沛,多年降雨量平均为1000-3300mm,主要集中在三个区域:十万大山、元宝山一九万山、越城岭-天秤山的迎风坡。

(4)广西为少数民族,拥有独特民风、民俗及人文景观。

因此,广西高速公路项目建设勘察设计时,要多方位考虑地质、地貌、水文、气候、民风民俗及人文景观等特点,为后续项目的顺利推进打下坚实基础。

2 勘察设计工作的突出问题

2.1 地质勘察不深入,成果应用不合理

目前,大部分高速公路项目的地质勘察存在一些突出问题:

(1)深度和广度不足,以点代面,有的甚至因环境、条件受限等因素,直接把部分地质勘察工作放在施工阶段进行完善,这对施工建设影响较大。同时,部分工程存在路基土石比例、地质性质、桥梁桩基质量、隧道岩石等级等勘察结果与实际差别较大的现象。

(2)勘察手段单一、选点随意,存在局限性。钻探勘察是目前主要的勘察手段,但在选点的时候存在盲目性、随意性,钻探勘察结果只能反映所钻点的地质情况,尤其地质复杂路段及隧道工程中,因勘察资料与实际地质情况不同导致重大变更的现象不在少数。

2.2 前期外业调查不扎实、不深入、不详细

在项目勘察设计阶段,外业调查是最重要的工作主一,是确保设计准确和质量保障的基础。目前主要存在以下问题:对勘察设计缺乏总体规划,对新的规范、政策把握不足,对行业形势及地方需求调查不深入,资料收集不全,影响各类专项设计和前期报批工作;对线路范围内的征地种类未核实准确,未向相关主管部门核实,设计与实际不符,导致征拆纠纷和费用超额;对互通、收费站、服务区、通道及取弃土场的选址与设置,未做深入调研和核实,部分因位置设置不合理或满足不了当地生产生活需求导致后续的工程变更,影响了工程项目的顺利推进及投资估算的准确性。

2.3 设计理念落后,满足不了新时代要求

长期以来,高速公路设计一直遵循“功能齐全、经济耐用、安全可靠”的原则,形成了一定的设计模式,然而大多数高速公路基本套用这些设计模式,多年来,创新性、设计理念均无大的改观与提升;在设计上未充分考虑人性化设施、全周期寿命、密切结合当地经济发展等因素,从而缺乏灵活性、宽容性、创新性等;未充分考虑使用者的快速出行、便利出行、舒适出行等因素。以上因素造成了路线规划、互通设置、收费站规模、景观绿化等不合理,满足不了当地实际需求;与当地经济发展结合不密切;未遵循“修一条路,带动一方经济发展”的原则,只为修路而修路,出口设置、服务区设置等未考虑当地经济发展的实际需要;灵活性理念未体现;服务区、线路布设等存在未根据实际地形分幅、分离等设计缺陷。

2.4 设计深度不足,达到不精细化要求

大多设计单位在施工图阶段调查深度不足,直接用初步的现场调查成果进行施工图设计,往往出現设计文件遗漏和与现场不符的状况,导致工程变更较多。对电力杆线、国防光缆、坟地、水源保护区等调查不充分,遗漏较多、估算偏低,造成拆迁费用增加较多;对取弃土场设置不合理、方量估算不准确,影响施工推进;部分设计粗糙,未考虑细节问题,尤其在建筑专业与公路专业间对总坪设计不精细、不统一,导致场坪坡度过大,或场坪标高与建筑标高不匹配等司题;路线的总体布设(路基横断面图)与收费大棚断面尺寸不匹配;路基填挖交界、边沟与排水沟的过渡区段,对钢护栏的设计未考虑实际地形的影响,导致保护层埋深不够等;一些特殊区域、关键部位、重点路段等的施工过程的可操作性、安全防护措施、经费等因素未纳入精细化设计范畴。

2.5 沟通协调不到位,各环节脱节

在勘察设计阶段,沟通协调是重点工作之一。在项目设计、建设等工作的推进过程中,沟通协调不到位也是突出问题之一。

(1)与地方和行业主管部门沟通、协调不到位。特别是路线与铁路、高速公路、电力杆线、地下光缆、油气管道及地方规划道路等交叉时,因沟通协调不够,导致设计时对难点、重点、防护措施等考虑不周全,工程推进困难、工程变更较大。

(2)设计单位间及本单位内部各部门、各专业设计人员之间沟通不到位。设计单位未制定整体的设计标准和原则,不能统筹设计标准、设计进度及专题设计方案,或各单位执行总体要求不到位等;或是本单位各专业设计人员未共享相关设计资料、设计成果及更新方案等,造成设计方案不合理或出现错、漏、碰等问题。

(3)与投资方沟通不到位。未充分将投资方定位、要求、理念等融入设计中去,设计结果达不到预期目标。

(4)与当地居民沟通、协调不充分。未充分考虑当地居民生产生活的便利性,如通道、灌溉渠道、天桥的设置等。

2.6 房建工程、绿化和景观设计的理念与水平有待提升

房建工程设计专业化程度有待提高、设计缺陷较多、适用性较差,使用舒适度降低,后期变更增多;房建场地标高与路线标高不匹配,房建场地总坪布局、出入口道路与路线衔接不顺畅;房建工程整体设计风格、建筑布局与当地特色、主题、周边环境不够统一、协调;未充分贯彻“使用者优先”理念,服务区功能、信息化、智能化、使用与管理的便利性、服务质量等均存在不同程度的缺陷。

2.7 设计的标准化程度不高

标准化的推广大大提高了项目设计、建设水平,但标准化在设计中的应用主要在铁路板块,在公路设计中还未进行推广。如在同一个项目或合同段中,类似桥梁跨径、梁的形式、通道涵洞等结构物类型存在尺寸不统一、形式多样的问题,在一定程度上增加项目的工程成本和难度,不利于标准化施工的推进。

3典型案例分析

在高速公路勘察设计中,最突出、最典型的问题是勘察、设计深度不足,导致工程变更、施工难度增加、影响工期、增加投资、引起质量安全隐患等,下面对常见设计深度不足的问题进行剖析,并提出改进措施。

(1)设计深度不足典型案例1:设计深度不足,对改扩建工程的交通组织考虑不足,对纵面需要下挖的下穿匝道交通组织方案可行性考虑不足。原设计方案是半幅开挖,半幅通车,未考虑该方案可能造成的交通拥堵及施工安全隐患。

改进措施:对交通量进行调研,实地考察施工环境和条件,充分考虑施工对交通运营的影响,论证设计方案的可行性、安全性、可操作性等。

(2)设计深度不足典型案例2:某高速公路石质边坡路段,原设计为削坡改路、拓宽路基,现场踏勘发现路基削坡范围内存在一条机耕路和一条灌溉水渠,且实际地面线与原设计地面线不符,需进行改渠改路后,再进行削坡开挖,且石方量比原设计增加30146m3,导致发生了较大变更,严重影响工程进度和工程造价。

改进措施:对高边坡、桥梁、涵洞、隧道等结构物施工环境进行详细的外业调查,特别对路线与铁路、电力杆线、地下光缆、油气管道、地方道路、水源保护区、自然保护区、古迹等进行充分调查,充分考虑对施工进度、安全、投资等造成影响的因素。

4 改进措施与思路

4.1加强地质勘察与外业调查工作

加强地质勘察工作与外业调查对提高设计水平和质量尤为重要。在地质勘察中加大勘察的深度与广度,对一些特殊地段、复杂地质、深埋地段等采用先进技术进行详实勘察,并加强对勘察成果的分析与总结;加强对铁路、高压电力线、国防光缆、自然与水源保护区、路线交叉等敏感点的调研、资料收集等工作,并做好与相关单位、项目管理方的沟通协商,签订相应的协议;加大沿线水系路系、当地村民生产生活便利性需求、经济发展需要等方面的勘察调研和设计力度,把出入口及通道设计和恢复水系路系的改沟、改路设计细化,以减少施工阶段设计变更数量;对征地类型、坟墓数量、房屋数量等进行细致调查与核实,主动向有关行业主管部门核实红线范围内征地种类;外业测量时,采用无人机或是摄像设备,通过照片、视频等及时记录路线经过的原始地貌、种植物、征地类型及建筑分布与数量,减少后续纠纷、阻工、方案变更等问题。

4.2 提升设计理念,打造特色品牌

要关注、总结国内外经济发展与建筑行业发展动向和趋势,积极引入先进的绿色环保、节能减碳等设计理念,因地制宜地体现在设计中。充分考虑项目的特点与难点,形成具有特色的项目背景,突出项目地域特点、人文特色、景观风格等。在打造品牌定位上,要充分总结以往“品质工程、绿色公路、表土剥离、智慧高速”等品牌经验和方法,结合项目实际,进行统筹规划。

4.3 应用“四新技术”扩大设计的深度与广度,注重方案比选

勘察设计的深度与广度直接影响后续项目建设的投资、进度、质量与品质,对于一些特殊地质、环境复杂等的路段,常规的勘察设备和方法已经无法满足当前精细化设计要求,应积极应用先进的科技力量。如在深埋隧道、深埋边坡、险峻地段等地质勘察中,常规的钻探、挖探及物探技术勘察效果差,应采用电磁法勘探设备——V8多功能电法工作站、倾斜摄影及三维地质模型、绳索取芯钻探技术等设备和技术查明深埋不良地质情况,为设计、施工提供详实资料。对一些重大工程、关键工程、特殊地段等要进行多方案综合比选,择优确定设计方案。

4.4 大力开展设计标准化建设,鼓励设计创新

积极推行设计标准化,制定相应的设计标准化指导意见、管理办法等,对常规路基、桥梁、隧道等形式的勘察设计应明确标准和原则,积极引导,有效减少结构形式、尺寸的多样性,产生“设计+建管养”一体化综合效应。同时,鼓励设计创新,推动技术进步,积极借鉴、吸收先进的“四新技术”,并体现在标准化设计中。在勘察设计阶段,突出考虑项目重点、难点司题,并以科技创新为支撑,以解决项目技术难点、重点问题为目的开展科研课题,以大数据、云数据等先进科技为支撑,提升设计标准建设水平。

4.5 加强沟通协调工作

设计单位应加强与主管部门沟通,如及时与电力、铁路、国防光缆等行业主管部门对接,主动邀请他们到现场踏勘,征求处理方案和意见,并签订有关协议,为后续的顺利拆迁、移址等打下基础。加强内部各部门、各岗位的協调、沟通与对接,明确统一标准和原则,共享调查、地勘、外部信息等资料,确保设计合理、一致。

4.6 加大设计技术力量与审查工作力度

设计单位应当重视勘察阶段工作,配备经验丰富的负责人进行统筹,制定科学、合理的工作方案;配备不低于合同要求的技术人员数量,并驻点集中办公,严禁随意更换人员或同时兼做几个项目的工作,以免造成工作效率低下;同时,加强对施工图勘漏审查及现场复核工作,减少后期的设计变更。

5 结语

勘察设计是高速公路建设的灵魂,是最直接影响高速公路建设质量、运营安全、使用舒适度的关键因素之一。本文结合广西20多年来高速公路建设中勘察设计存在的突出问题,对一些典型案例进行了分析,并提出了改进和应对措施,为进一步提升高速公路勘察设计水平和质量提供借鉴。

作者:陈晓维

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