铁路勘察设计论文范文

时间:2023-11-07 17:34:00

铁路勘察设计论文

铁路勘察设计论文篇1

关键词:高速铁路工程 地质勘察 特点

中图分类号:U238 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)01(c)-0014-02

高速铁路工程是交通运输建设业的重要组成部分,关系到国家运输业的发展,在这种情况下,我国在积极进行现代化建设的过程中,各地区的高速铁路工程不断增加,然而要想提升此类型工程的质量,必须首先做好大量的地质勘察工作,收集第一手资料,只有这样,设计才能提出合理的、有针对性的技术处理措施,施工单位才能按照设计提出的措施采取合适的施工技术方案,在这种情况下,积极加强高速铁路工程地质勘察特点研究具有十分重要的意义。

1 高速铁路工程地质勘察概述

可持续发展以及人与自然之间的和谐关系是高速铁路工程地质勘察的中心理念,因此,在实际地质勘察工作过程中,尽最大努力维护当地的生态环境,保护岩土是关键[1]。勘察分析中,应将当地生态环境受高速铁路构建的应用作为分析重点,从而为有针对性地选择、应用施工技术,加大环境、生态保护力度奠定良好的基础。

2 高速铁路工程地质勘察评价与统计

2.1 场地稳定性及地基岩土适宜性评价

只有当工程场地拥有较高稳定性时,才能开展高速铁路建设。因此,在对比线路方案时,必须从区域地质稳定性的层面出发,严禁在高烈度地震区、不稳定地块等位置构建高速铁路,同时,山崖崩塌地带、边坡失稳等地带也不可以构建高速铁路工程;同时,黄土塬区很容易产生大面积湿陷,而溶蚀谷洼地区容易产生岩溶地面塌陷等现象,这些地区也不宜构建高速铁路工程[2]。在以上种种限制性因素的基础上,开展高速铁路前期研究时,对各线路方案进行科学比选至关重要。总而言之,在选择高速铁路路线方案的过程中,必须确保相关地段拥有较强的场地稳定性和良好的工程地质条件。

同时,沉降变形也是影响高速铁路构建的关键因素,根据《高速铁路设计规范》相关规定[3],无砟轨道路基工后沉降应符合线路平顺性、结构稳定性和扣件调整能力的要求,工后沉降不宜超过15 mm,沉降比较均匀时允许的工后沉降为30 mm;路基与桥梁、隧道或横向结构物的工后差异沉降不应大于5 mm,不均匀沉降造成的折角不应大于1/1000。有砟轨道正线路基工后沉降满足以下要求:当设计速度为250 km/h时,一般地段工后沉降不大于10 cm,工后桥梁墩台沉降应不高于5 cm,年沉降速率不大于3 cm;当设计速度300 km/h、350 km/h时,一般地段工后沉降不大于5 cm,工后桥梁墩台沉降应不高于3 cm,年沉降速率不大于2 cm。由于高速铁路施工中,需要严格控制沉降,因此较高的强度应存在于基底下的岩土层中,对高速铁路勘察提出了要求,即实际勘察中,应精确地评价下部岩土适宜性,并确保在符合沉降要求的岩土层中设置各类工程基础。

2.2 岩土设计参数统计分析

要想对变形、基础地基沉降等现象在高速铁路工程中的具体体现进行明确的掌握,需要进行大量的计算,因此相应的设计参数适用性和可靠性至关重要。可靠性指的是根据规定条件,科学判断岩土体相关岩土参数,在对这些参数进行应用的过程中,能够精确地预测参数真值所在的区间;适用性指的是,在计算岩土力学的过程中,对计算精度和假定条件拥有一定的要求,这些要求必须满足岩土参数。在这种情况下,岩土设计参数通过地质勘察由工程地|勘察报告提出,其为设计服务,因此这些参数的可靠性至关重要。正因为如此,应当在不同工程类别、岩土层以及工程地质单元的基础上展开地质勘察工作,并在大量的岩土样试验中提升针对性,提出合理的参数。

3 高速铁路工程地质勘察

3.1 高地震烈度区的地质勘察

高速铁路施工中,如果需要面对高地震烈度区域,必须及时展开专门的场地稳定性评价,这一过程中,必须对地震动反映谱特征周期分区以及沿线地震小区划安全性等内容进行充分的掌握,并确保专门的桥址场地地震安全性评价可以针对当地特殊桥梁展开,并且,还应当及时测试场地剪切波速[4]。

以上评价内容属于小区域稳定性、安全性场地分析,在高速铁路的高地震烈度区地质勘察中,不仅要对沿线地震历史资料、水文地质资料等进行明确的掌握,还需要对线路同主要活动断裂带之间的联系进行明确,因此对高速铁路沿线特殊岩土的分布状况、特征以及规模进行分析和掌握至关重要,只有在这一基础上,才能够对当地的岩体、地貌稳定程度进行判断,并掌握其引起地震危害的概率。

3.2 建筑材料的地质勘察

高速铁路施工中,拥有较高的填料标准,我国早期开展的高速铁路前期研究中,在(铁建设[2003]13号)《京沪高速地质勘察暂行规定》及2015年实施的《高速铁路设计规范》中明确指出,在进行地质勘察的过程中,建筑材料是高速铁路填料应用的基础。即展开大量市场调查,对相关施工材料的质量及储量等进行掌握,综合考虑高速铁路沿线建设需求,对相关料场的具置、岩土性质等进行充分的掌握,最终将详细的地质材料资料提供给设计人员。勘察工程沿线地质时,应首先科学判定当地采石场以及取土场,详细勘察路堤料源和填料特性,确保土工试验能够分段进行,即选取典型的土源展开施工,在料源确定中,对填料的分布以及种类进行明确[5]。根据相关地质勘察规定,明确岩土在沿线碎石道碴场中的分布、储量以及岩土性质等内容。《铁路路基设计规范》是判定路堤填料质量的基础,明确掌握其隧道弃碴、路堑挖方的种类以及特点至关重要。

4 勘探方法与勘察资料的综合应用和分析

4.1 勘探方法的综合应用

综合应用多种勘探方法,对于提升高速铁路工程地质勘察质量具有重要意义。即在实际勘探过程中,不断更新方法和技术,确保土质资料能够呈现出较高的可靠性。

现阶段,我国地质勘察中,多种原位测试方法得到了有效应用,该方法在测试岩土体时可以直接在现场进行,能够对多种精确的岩土物理力学参数进行获取,包括压缩模量、承载力等;同时,高速铁路勘察中还可以对多种物探方法进行应用[6]。例如,围岩地震波速在隧道进出口中的具体状态可以应用地震方法进行测试,该方法可以提升围岩分级的精确性;在处理深埋隧道地质问题的过程中,可以对CSAMT法进行应用,即可控源大地音频电磁法,它能够精确确定岩溶洞穴等的位置;综合应用原位测试方法、钻探和物探解译结果法,从而在铁路勘探中将物探技术方法的功能充分发挥出来;而在促进高速铁路岩心采取率和钻探进度得以提升的过程中,必须提高钻探工艺的先进性,才能够确保取样的质量以及钻探的质量。

4.2 勘察成果资料的综合分析

从工程实际出发对评价进行分析至关重要,只有这样,才能够有针对性地解决工程问题。地质规律分析中脱离工程实际,不利于提升工程质量。综合分析勘察成果资料,可以为高速铁路工程设计提供有力依据,同时,勘察成果资料还必须能够指导高速铁路的施工和日后运营[7]。值得注意的是,复杂性是工程地质的一大特点,因此在预测岩土工程是否存在变形以及稳定性的过程中,通常无法保证精确度。而在高速铁路工程中,会涉及到部分重大岩土工程的施工,此时要想提升预测精确度,可以将实时监测同施工过程进行结合,并以监测资料为基础,对施工方案进行适当调整,即动态设计重大、复杂工程。

对大量可靠的参数资料、岩土性质资料等进行综合分析,不仅可以有效指导设计,同时,勘察报告中还应当包含对应的建议和解决措施,保证高速铁路工程的顺利施工和运营;定性、定量分析工程地质综合分析评价,不仅可以对工程施工线路、沿线工程稳定性进行充分的掌握,还有助于设计及施工人员对工程中的岩土变形和岩土体应力分布等情况下进行充分的掌握。如对区域性沉降地段,通过调查、收集资料及地质勘察掌握第一手资料的前提下,设计还可以提出施工、运营阶段合理的工程措施,如限制地下水开采、沉降观测、可调高支座等,确保高速铁路运营安全。

5 结语

综上所述,地质勘察是高速铁路构建中的基础,应用科学的勘察方法,楹侠硌窆こ探ㄉ璩〉氐於良好的基础。只有这样,才能够确保工程顺利施工,并提升工程质量。勘察人员必须能够对高速铁路工程地质勘察的特点进行充分的掌握,因此确保勘察工作人员拥有较强的专业技能和丰富的实践经验至关重要。

参考文献

[1] 宋婉虹,任辉.综合地质勘察在长大隧道勘察中的应用探析[J].建筑工程技术与设计,2014(1):122.

[2] 刘永生.宜昌至恩施高速公路石柱槽隧道地质超前预报的TSP方法综合研究[D].武汉:中国地质大学,2015.

[3] TB10621-2014,J1942-2014,高速铁路设计规范[S].

[4] 王开云,陈裕刚,丁兆锋,等.客运专线铁路软土夹孤石地基加固处理分析[J].高速铁路技术,2013(6):37-40.

[5] 陈永贵.基于模糊层次分析法的岩溶区高速铁路线路优选及缓冲回填材料高庙子膨润土对重金属离子吸附性能研究[D].上海:同济大学,2014.

[6] 田光盛.综合勘察结合专题研究在沪宁城际铁路工程地质勘察中的应用[J].铁道勘察,2013,39(4):33-35,47.

铁路勘察设计论文篇2

关键词:地质勘察;应用;水文地质;长输管道

中图分类号:U231 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)6-0166-01

工程地质勘察是工程地质学的一个分支,它通过研究勘察工程地质的内容,采取钻探、触探等勘察技术方法,并遵循相关的勘察程序,从而为拟建工程提供相关的地质资料。近几年,由于城市化建设,新农村建设,各类工程兴起达到了前所未有的热度,同时,伴随着经济的发展,现代化建设工程不断推进。而与之相伴的工程地质勘察作业也正在飞速发展,技术进步的同时,也面临越来越大的挑战。如何实现工程地质勘察推进紧跟现代化建设各项工程发展的脚步,成为一大课题。

1 工程地质勘察的任务

一项建筑工程开始之前,需要对它的包括地基选择,周边地质情况调查,以及后续安全性防护等在内的一系列地质问题作出全面的解释,提供详尽的资料,以此为基础,为建筑施工的规划、设计提供地质依据。

首先,通过全区概查,掌握全工区的地质情况(包括地质发展史,地质构造形成过程,地面地质资料),分析有利因素和不利因素,选出最优的建筑场地,做出建筑规划。好的工区的选择能够在充分利用当地有利地质因素,减少施工难度的同时,节省人力、物力,缩短施工时间、从而最大限度地降低建筑成本,提高经济效益。因此,建筑场地的选择变得尤为重要,这也是地质勘察最根本最基础的任务。

其次,进行工区的详查,建筑场地选定之后,对施工区块做详细的地质勘察工作,结合建筑物的性质(类型、结构、规模、施工方法等),作出定性的评价和定量的分析,提出解决不良地质影响的措施,保证施工的安全性与有效性,制定具体的施工方案。

最后,必须做建后地质条件改变的预测。由于建筑物的兴建,势必在一定程度上对拟建设场地及周边地质环境造成一定的影响,诸如矿区的兴建会因矿产开采造成地面塌陷,引发小型地震等。为了保护环境,保证工程施工的安全性和经济的良好效益,实现工程建设的良性循环,就需要做详尽的预估,并制定相应的防范应对措施。

2 工程地质勘察的阶段划分

其勘察阶段可分为三个阶段:选址勘察(可行性研究勘察)、初步勘察和详细勘察,分别对应于工程施工项目的三个阶段(即可行性研究、初步设计、施工图设计)。

2.1 选址勘察

该阶段可分为两个方面的研究:地质条件分析和技术经济分析。地质层面,除了收集地形、地貌、矿产、地震资料外,还应了解地下构造、岩石性质及地下水等工程地质条件,在这些资料基础上,结合当地已有的地质资料和相关的建筑经验,选取有利的场地。技术经济层面,主要考虑到对场地稳定性存在威胁的不良地质现象会加大施工的难度,增加施工成本,因此在选址时要避开地基岩土体发育不良,对建筑物抗震不利的地段。除此之外,存在洪水或地下水对建筑物会产生不良影响或不稳定地下采空区的地段也应避开。

2.2 初步勘察

在选址勘察基础上,查明地下岩土体的构造和岩性,分析地下水埋藏条件,不良地质现象的形成与分布,以此对场区内建筑施工的稳定性作出评价。通过搜集相关工程性质、规模的文件,参考可行性研究报告,从而确定建筑物的平面布局、地基基础设计方案。对于有特殊要求的建筑(如要求抗震强度达到7级以上),还应判定当地的地震效应,对不良地质现象可能导致的后果提出有效的防治措施和解决方案。

2.3 详细勘察

该阶段是勘察阶段最为详细的一个阶段,它需要取得具体的数据,作出定量的分析。包括建筑物的尺寸,所在地坐标,岩土性质。根据上述数据计算和评价地基的稳定性和承载力。其他的参数包括地下水水位变化幅度,以及确定桩类型长度所需的岩土技术参数。

3 工程地质勘察在不同领域的应用

3.1 水文工程地质勘察

水文地质主要包括地下水的研究(包括地下水的性质、水位、径流、排汇),岩土水理性质的研究,地下含水层与隔水层的空间分布与组合关系,以及地下水动力条件等的研究。它是工程地质勘察中最基础的勘察工作,从理论角度,它的研究范围包括物理力学和岩石力学。

地下水位的高低决定岩土的力学性质,从而间接地影响到地面建筑物。地下水位的改变主要由人为因素造成,地下水的抽取,矿区大量采矿,上游水库的兴建截夺下游地下水的补给,这些人为活动常常造成地下水位的下降。地下水位的变动,使土层中胶结物含量发生变化,岩土的膨胀系数发生改变,失去胶结物的土层土质变得疏松,这就减弱了岩层原有的承载力,最终导致地面下陷,甚至引发地面塌方,建筑物的倒坍事故。此外,地下水的破坏还会造成地下及地面水资源的枯竭,水质恶化。

岩土水理性质是指包括透水性、容水性在内的岩土与地下水的作用关系。它的影响因素包括岩土的类型,地下水的类型和存在形式等。按照埋藏深度的不同,地下水可以分为上层滞水、层间水、潜水,按照其在裂缝、孔隙和空洞中的不同分布,又可分为不同的类型。对岩土水理性质的研究可以找出地下水与岩土性质的关系,从而根据地下水的变化,预测地质情况,为工程施工相应措施的采取提供理论依据,保证建筑物的安全性能。

在大坝工程中,地下含水层与隔水层的空间组合至关重要。大坝防渗设施的设计与隔水层的埋深、厚度、分布息息相关。基坑挖掘时相关措施的采取与含水层的分布及其富水性有关。

3.2 长输管道工程地质勘察

石油天然气运输管道是最常见也是最重要的长输管道。所谓长输管道,就是用于连接生产、储存、销售各个环节之间的长距离、大容量的运输管道。它具有运费低廉、自动化程度高、效率高、方便快捷等特点。

一般长输管道的施工要经历方案设计、初步设计、施工图设计、施工印证勘察四个阶段。方案设计阶段,地质勘察主要通过现场踏勘等手段,初步确定管道的轴线方向,选取的原则是尽量避让不良地质区段。后续设计过程中,地质勘察的内容主要包括场地条件、障碍物、地形地质及周围环境的勘察。相比于方案设计阶段,此时需要通过钻孔、试样室内土质试验等方法,完善施工方案中的技术问题。最后施工阶段的地质勘察,其主要任务是验证前述设计方案的准确度,对于不符合设计要求的方面及时提出应对措施。

3.3 铁路工程地质勘察

类似于普通工程地质勘察的程序,铁路工程地质勘察在原来选址勘察阶段之前,增加了一步踏勘,它主要对应于设计过程中的预可行性研究阶段。随着每一步勘察的进行,对施工地段的地质情况的掌握也不断趋于深入化。

对于铁路工程来说,选择线路很重要。当主线中有越岭区时,应做好多垭口、多坡度的方案比选;当有河谷区存在时,应尽量避开高边坡和泥石流沟,防止对线路产生破坏。此外,由于铁路线路长,对于沿途的不良地质区段应尽量避开,包括滑坡地段,危岩落石区,岩溶地段,采空区,水库地区,高烈度地震区,软土区和膨胀土地区。

近几年,我国高铁迅速发展,不同于常规铁路的地质勘察,高铁有它自己的技术特点。由于高速铁路需要保证列车高速运行,自然,铁路的稳定性也要高于普通铁路,因此对施工提出了更高的要求。尤其在铁路主线选择上,更应该牢固坚守上述提出的避让不良地质区的原则。此外,在人与自然和谐的呼声日益高涨的今天,贯彻可持续发展观也被提上日程。在铁路工程地质勘察中,应杜绝破坏生态的行径,做好铁路工程对环境破坏程度的评估工作。

不管是油田领域,还是矿产、运输、建筑业,地质勘察都发挥着极其重要的作用,只有遵循一定的步骤,循序渐进,将地质勘察任务由点到面,由表及里地慢慢开展,才能准确认识一个工区的地质情况,为后续工程施工提供有价值的参考。

4 结 语

工程地质勘察技术在取得了进步发展的同时仍存在诸多短板,这就需要我们不断开拓创新,紧跟时代步伐,满足现代工程建设需要。

参考文献:

[1] 范建.关于工程地质勘察的探讨[J].科技与企业,2013,(18).

[2] 王燕.工程地质勘察中的水文地质危害分析及对策研究[J].科技致富向导,2012,(9).

铁路勘察设计论文篇3

1 前言

到目前为止,我国已经有14个城市开通运营地铁,在建地铁城市达到28个,地铁建设正在如火如荼的进行,未来二十年将进入地铁建设飞速发展的时期。广州地铁于1997年6月28日开通,是中国大陆第四个开通并运营地铁的城市。广州地铁由广州市地下铁道总公司负责营运管理,现在开通运营的有1号线、2号线、3号线、4号线、5号线、8号线、广佛线及APM线,广州地铁目前总里程236KM(包括广佛线广州段,如不包括广佛线则为222KM),广州地铁仍在进行大规模的扩建工程,正在建设的线路包括6号线、9号线、13号线、广佛线后通段等,远期规划长度是751公里。

从勘察前准备工作、钻探过程中、钻探结束后、提交成果报告四个点进行提出问题进行分析论证。

2地铁岩土工程勘察的特点

地铁工程分为地下线、地面线、高架线等,按功能分为车站、区间、车辆段、停车场、控制中心等,按施工方法分为盾构法、矿山法、明挖法、盖挖法和沉管法等。地铁线路敷设方式和施工方法的多样性,导致地铁工程基础类型和结构形式多样化。因此,地铁岩土工程勘察有铁路隧道、高层建筑、深基坑、水文地质勘察的特点。

广州地铁岩土工程勘察的特点有:周边环境复杂、各种建(构)筑物、地下管线多;工程地质和水文地质复杂,不确定因素多;结构形式较多等。

3广州地铁岩土工程勘察重点

3.1地质构造

广州市在构造单元上属华南褶皱系粤北、粤东北―粤中凹陷带的粤中凹陷区。区内大面积分布花岗岩类岩石,西南部为沉积地层,南部为三角洲沉积及花岗岩类台地。广州市区内地层由老至新有蓟县―青白口系、南华系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系和第四系。侵入岩广泛分布,形成于奥陶纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪及白垩纪,其中以侏罗纪侵入岩最为发育;岩性从石英闪长岩到花岗岩,以二长花岗岩为主;火山岩主要见于从化东北部地区及珠江两岸。从化东北部地区为侏罗纪的一套中酸性火山岩系,珠江两岸为白垩纪―古近纪的中酸性―碱性的火山岩系。

在地质构造勘察的过程中,要查清线路通过处断层的走向、倾向、倾角,破碎带宽度、充填物及胶结状况、富水情况,对其影响做出正确的评价,及时给出建议。尤其要加强对断裂带及采空区的勘察。断裂带岩体破碎,桩基设计时应尽量绕避,无法绕避时穿过断裂带。由于断裂带地下水活动复杂,对地下隧道施工威胁较大,勘察阶段应予以查明断裂带的范围、产状、构造破碎情况及富水性。断裂的活动性对地铁工程可能会造成一定程度的影响,必要时应进行断裂专题勘察。为设计考虑是否需对结构进行特殊处理提供资料。

采空区主要分布在广州北郊,采空区对地铁工程的影响主要为引起地面塌陷和开裂,以及采空区上部岩体产生破坏和变形,引起地铁隧道下沉和断裂。在勘察过程中,应该通过地质调查、钻探、物探等综合手段查明采空区的范围和深度,分析采空区对地铁线路的影响程度,为地铁的设计和施工提供依据。

3.2不良地质及特殊土

广州地区地质条件复杂,影响地铁工程的不良地质作用较多,常见有岩溶(含土洞)、花岗岩残积层及风化带、球状风化、软土等。

广州地铁有多条线路均通过岩溶发育区,岩溶、土洞对地下线,可能造成盾构机跌落事故,明挖或矿山法施工时岩溶承压水可能击穿隔水底板、岩溶水突涌;对高架线来说岩溶及洞穴导致持力层选择困难、桩基施工卡钻、漏浆、造成地面塌陷并影响地面建筑和地下管线安全;桩基及隧道下如有隐伏岩溶,受加载影响有可能引起结构下沉;岩溶、土洞的发展对地铁的运营及环境安全带来不利影响。在地铁岩土工程勘察中,应重点查明溶洞和土洞的分布及水文地质条件。对岩溶强发育区,应加密钻孔施工,必要时应结合物探方法进行综合探查。

花岗岩残积土及全强风化带,石英及粘粒含量较高,具有遇水软化崩解的特点。采用矿山法时隧道极易失稳垮塌,采用盾构法时易结泥饼、极大地降低掘进速度。花岗岩残积土及全强风化带若夹有球状风化物,易造成刀具损坏,甚至使整个盾构机瘫痪。岩土工程勘察应详细查明风化带的厚度、分布、球状风化体的规模、抗压强度等,并进行颗分试验。

软土广泛分布在广州南部、中部、西部,是广州地铁勘察中经常遇到的特殊土。软土强度低,易扰动,易诱发基坑变形和不均匀沉降,勘察过程中应详细查明其厚度、分布范围及物理性质等。当软土分布规模较大,必要时应进行软土专题勘察。

3.3地下水

广州市地处珠江三角洲,河流纵横,地下水丰富,埋深较浅。广州发育有多个褶皱、断裂构造,受构造裂隙和断裂破碎带的影响,水文地质条件复杂。岩土工程勘察过程中必须查明地下水的类型、水位、流向、流速、补给来源、水位变幅、腐蚀性,以及含水层性质、含水量、渗透系数等。还应查明地铁线路附近地表水与地下水的水力联系等。分析评价地下水对岩土体及建筑物的作用和影响。分析评价降、排水措施可能引起的附近建筑物变形,市政道路下沉、塌陷,地下管线及各种设施的变形等不利因素,并提出防治措施。

4广州地铁岩土工程勘察中应注意的问题

4.1地下管线问题

由于地铁基本上都是在繁华闹市区、城镇等地段施工,地下管线埋藏较深,线路复杂,地下管线是必须面对和解决的问题。做好地下管线资料的收集和管线探测工作,防止破坏管线及发生伤亡事故。钻坏管线事故是地铁勘察作业中最常见和影响最大的一类事故,必须要重点做好此项工作。一是对前期地铁沿线周边地质资料和管线资料的收集, 这些资料由于没有跟随城市道路改扩建而及时调整,只能作为参考;二是要进行认真的探测工作,目前通常都是采用管线探测仪进行探测。由于仪器本身局限性,经探测认为没有问题的孔位在施工时仍不能掉以轻心;三是进行挖探,钻孔经仪器探测后,采用洛阳铲或人工挖探,挖至3米以后再进行机钻,目前广州市地铁勘察中已采用这种方法,大大地降低了钻坏管线事故的概率。

4.2钻孔封孔问题

对于地铁勘察来说,钻孔施工完毕后对钻孔进行封堵工作是非常重要,尤其是对于区间隧道范围钻孔和采用矿山法施工的车站范围钻孔,若没有进行封孔或封孔质量不好,将会带来严重的后果。常见的情况有隧道内出现大量涌水、地面出现泥浆喷泉、与地表水相通造成隧道被淹没等。在这一点上很多勘察单位都没有足够重视,导致在一些城市地铁施工过程中,隧道内大量涌水,造成了很大的社会经济损失。

5结语

铁路勘察设计论文篇4

关键词:地质勘察;勘察方法;高速铁路

中图分类号:U238 文献标识码:A 文章编号:

前言

随着我国经济的快速增长,高速铁路的发展也在蓬勃兴起。如今,我国已运营的高速铁路里程在全世界已位居第一。通过建设高速铁路会对我国的经济具有巨大的推动作用,但是我国国土面积辽阔,地质不同而多样,在建设中会遇到各种不同的地质、地貌,如青藏高原的软土、冻土等等,通常简单的勘察方法不能满足一般的工程设计要求。针对这种困难的局面,需要综合运用各种手段、工艺进行地质勘查,以确保正确判断高铁建设中遇到的地质情况,保证顺利建设高速铁路。

工程地质条件对高速铁路建设的影响

工程地质条件

工程地质条件是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。这些因素包括:(1) 地层的岩性:是最基本的工程地质因素,包括成因、时代、岩性、产状、成岩作用特点、变质程度、风化特征、软弱夹层和接触带以及物理力学性质等。(2) 地质构造:也是工程地质工作研究的基本对象,包括褶皱、断层、节理构造的分布和特征、地质构造,特别是形成时代新、规模大的优势断裂,对地震等灾害具有控制作用,因而对建筑物的安全稳定、沉降变形等具有重要意义。(3) 水文地质条件:是重要的工程地质因素,包括地下水的成因、埋藏、分布、动态和化学成分等。(4) 地表地质作用:是现代地表地质作用的反映,主要包括滑坡、崩塌、岩溶、泥石流、风沙移动、河流冲刷与沉积等,对评价建筑物的稳定性和预测工程地质条件的变化意义重大。(5) 地形地貌:地形是指地表高低起伏状况、山坡陡缓程度与沟谷宽窄及形态特征等;地貌则说明地形形成的原因、过程和时代。平原区、丘陵区和山岳地区的地形起伏、土层厚薄和基岩出露情况、地下水埋藏特征和地表地质作用现象都具有不同的特征,这些因素都直接影响到建筑场地和路线的选择。(6)地下水:包括地下水位,地下水类型,地下水补给类型,地下水位随季节的变化情况。(7)建筑材料:结合当地具体情况,选择适当的材料作为建筑材料,因地制宜,合理利用,降低成本。

工程地质情况对高速铁路建设的影响

我国工程地质情况复杂,如青藏高原相当一部分地区都处长常年冰冻的情况;黄土高原堆积面积和厚度也在世界所罕见;地震活动强烈等等。种种复杂的工程地质情况严重影响着我国的高铁建设。

高铁以渝黔高铁为例,全长345公里,铁路所经之处,常常会遇到大山大河,地势连绵起伏,地质构造复杂。因此,在建设高速铁路工作中,需要我们认真全面的查找资料,进行地质勘察,为高铁建设的前期准备工作做好坚实的基础。

地质勘查在高速铁路中的应用

地质勘查的内容

渝黔高速铁路的沿线涉及重庆和贵州地区,地形有高原、丘陵、盆地等;不良地质作用有岩溶、滑坡等和地质灾害、特殊性岩土和地下水等特殊地质情况,面对如此复杂的地质情况,这就需要在高速铁路设计和施工之前,需要按正确的建设程序勘察地质情况,包括详细调查研究重庆贵州两地的地形,分析判断地质、环境特征;研究不良地质作用,判断对高速铁路建设稳定性的危害程度;测定在高铁建设期间可能发生变化的地基土层物理力学性质;明确地下水类型、水质、分布等情况;仔细编制勘察设计资料,真实谨慎的反映该地区的工程地质条件,综合评价全部工程地质条件,编写资料完整准确的勘察报告;面对可能不利于建设高速铁路的岩土层要提出实际可行的处理方案;使建设的渝黔高铁工程经济合理、安全可靠。

3.2 勘察阶段及技术要求

通常勘察阶段可分为:①可行性研究勘察,即选址勘察。选择建设场址是高速铁路建设工作中所面对的第一重大问题,直接影响到高铁的方案设计、建设进度等问题。勘察工作主要是评价对该地区的地基稳定性和适宜性,并加强勘察可能存在不良地质现象,如遇到地基土性质不良、采空区不稳定和抗震不利的地段应尽量避开。②初步勘察。为了取得拟建设高铁区域的工程地质的文件和地形图,需要搜集岩土工程勘察报告;再进行相应取样和试验,地质结构和不良地质现象的成因、分布和可能的影响等需要被初步查明。③详细勘察。在高铁设计中进行这一阶段主要是为了提供作图资料;探查不良的地质现象,进行取样和原位测试,提出岩土技术参数和整改建议等。④施工勘察。在渝黔高铁所经之处会遇到大量不良地质情况,诸如岩溶、煤矿采空区等,这些情况会威胁高铁的施工。因而在施工过程中要进一步查明和处理地基中出现的不良地质现象,进行施工设计,优化地基处理加固方案,及时观察和处理施工中的地质问题。

3.3 岩土功能勘察的程序内容

由于渝黔地区复杂的地形,现象多样的不良地质,安全隐患在高铁建设和正常运营中比较突出。在施工之前,为了查明施工场地的工程地质条件需要进行详细的工程地质勘察,评估地基的稳定性,基础设计和施工所需的计算指标需要进一步核实,并提供处理建议。在进行勘察前应该编制详细的纲要,提供相应的各种资料文件;在选址时查明影响场地的地形、地质、水文条件等需要进行工程地质测绘和调查。

3.4 岩土工程勘察方法的运用

由于渝黔地区地形复杂多样,地质勘察能够采取土样,划分地层;探知地质构造;选取土样并分析其物理力学性质;测量水文地质情况。通常运用多种物探定性技术手段,如高密度电阻率法、电测深法、瞬变电磁法等。

3.4.1 高密度电阻率法

渝黔地区处在典型的山高沟深的喀斯特岩溶地区,高密度电阻率法能实现野外数据采集的自动化或半自动化,从而避免了人工操作出现的误差。这种方法显著提高勘探能力,对探测煤矿采空区及地裂缝等具有明显的效果。

3.4.2 电测深法

在高铁施工中会存在溶洞、断层、地下水分布不同等地质问题,使勘探难度加大。电测深法能优良的处理电性差异、而产状近于水平的地质问题,而且对非水平产状的地质问题也具有很好的处理效果。

3.4.3 瞬变电磁法

该法在提高探测深度方面是最灵敏的方法,没有地形影响,形态简单,分辨能力高,进而可查明如岩溶洞穴与通道、煤矿采空区、深部不规则水体等含水地质。

3.4.4 水文地质钻探与钻孔抽水试验

对于水文情况资料欠缺,地形复杂的岩溶地区和易形成泥石流地区需要进行钻探作业,通常利用钻孔技术,进行大量的水文地质试验探知地表下的地层岩性和结构构造,目的求得含水层富水量、渗透性等水文地质计算数据,为计算大量含水层涌水量提供依据,试验诸如抽水试验,放水试验,压水试验等。

4 结论

高速铁路建设关系到我国经济的发展,其建设工作具有很重要的作用,而前期基础的稳定性决定工程的质量,为了加强工程地质勘察,给设计单位提供准确的工程地质数据,需要在施工过程中尽早发现不良的地质问题,消除安全隐患,避免造成国家的损失。

参考文献

[1]GB 50021-2001 岩土工程勘察规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]地质工程手册,中国知识出版社,2006.

[3]叶国琳.初探岩土工程勘察基础技术问题[J],山西建筑,2009,06:1.

[4]张其峰.岩土工程勘察中常见问题[J].施工技术,2009,06:28.

铁路勘察设计论文篇5

1滑坡的勘察与防治

山体滑坡是我国西南山区发生的地质灾害中最为常见的一种,我国先后在20世纪70年生过襄渝铁路段的赵家塘滑坡、成昆铁路段的狮子山滑坡、南昆铁路段的八渡滑坡等事故,这些事故的发生都加速了我国对于滑坡灾害监测预警的研究,形成了一套有效的勘察防治技术。

1.1勘察特色:

(1)采用其他方法和工程地质的比拟法进行比对和分析,进而对滑坡的稳定性进行预测和评价;

(2)针对滑坡的发育特点对滑带的土抗剪强度进行选择,同时做好综合分析比对的工作。

1.2勘查技术:

(1)卫星遥感技术和低空航拍影像的处理技术;

(2)对贫水、无水滑坡勘探中的弱渗透性测定;

(3)压干钻、双层单洞岩心管钻、无蹦反循环钻等钻探技术和设备配套的相关技术;

(4)对滑土带现场探槽、探井大面积原位的测试控制技术和实验方法;

(5)常规地面的监控技术和孔中深部的变形观测。

1.3防治技术

在整治滑坡灾害时应采用因地制宜的综合措施。对于地下水形成的滑坡,通过修建渗水、排水隧洞的方式,同时辅以支撑渗沟、边坡渗沟、节水渗沟和地表排水等工程措施。对于因坡脚没有支撑发生的山体滑坡要用一些支挡物,如抗滑桩、抗滑挡墙和锚索桩等,同时还要辅助修建一些排水、疏干的工程。对于因为堆载引发的滑坡,通过清方减载的方式来进行防护。

2泥石流的勘察与防治

泥石流同样也是一种在我国西南地区比较常见的地质灾害,通过20世纪的东川铁路段和成昆铁路段对于泥石流的防治工作,我国在针对这一地质灾害的具体勘察和防治问题上取得了宝贵的经验。

2.1勘察

在对泥石流进行勘察时通常采用的是遥感技术,这对于一些泥石流在不同时期的动态判断具有很好的勘查效果。同时,研究人员在分析泥石流成因的基础上对其影响因素进行了量化处理、统计分析和量级评价,总结出了一套针对泥石流的评判法则。通过对泥石流表发生后的石英砂结构进行分析,可以研究出泥石流发生的距离、沉积环境和流体性质。通过对沉积岩同位素的测定可以确定该区域内的土壤侵蚀程度、侵蚀量和侵蚀速率。

2.2防治

在泥石流的防治方面,我国借鉴了外国许多先进的技术,研究出了先进的地面振动和探头流位的报警装置,建立了综合防治原则和“宁宽勿窄、避重就轻、隧道绕避、生物防治、按沟设桥”等多种工程设施。

2.3落石、崩塌的勘察与防治

通过川黔、南昆、成昆、水柏、南昆、内昆、贵昆等不同山区路段的铁路建设过程中出现的落石和崩塌地质灾害的勘察与防治,我国对于这些地质灾害也总结了丰富的勘察、防治经验。对于一些规模较大的崩塌灾害,这种灾害的破坏力非常强,不便于处理,在原则上修建铁路时应该避开这一路段或者采用隧道的形式进行铁路的建设。对于一些规模较小的崩塌灾害可以通过支顶、清除、锚杆、锚索或者建立落实平台的方法进行地质灾害的防治,同时还要做好地面的护面、勾缝和排水工作。对于一些受到落实、崩塌侵害比较严重的地段,如果不能够对这些落实进行有效的清除,可以通过修建棚洞或明洞的方式来进行处理。在进行该地质灾害的防治工作时应该注重被动防护和主动防护的有效结合。

2.4岩溶的勘察与防治

岩溶这种地质灾害是我国西南地区铁路建设过程中经常遇见的一种灾害。我国的碳酸盐岩层分布十分广泛,在全国范围内都有,主要分布在南方地区,其中又以西南地区遍布最多,集中在云南、广西和江西三个省份。对于这三个地区内的铁路沿线而言,不管是平原、丘陵还是高山,都存在大面积的熔岩,形成了谷地、岩溶盆地、漏斗、峡谷、峰丛、峰谷、岩溶干谷、洼地等多种地形。通过一些专项的科研和地质勘察,可以探究出熔岩的形成规律,进而总结出一套完备的勘察方案:对岩溶的地面塌陷进行专门性的勘察,勘查工作主要通过物体的探寻,同时进行钻探,通过两种探寻方式的有效结合,可以有效地提升勘探的效率。在实际的隧道勘察工作中,勘查工作者通常利用同位素示踪法、专题的论证调查和电磁法等多种方法进行地质的勘察和岩溶的具体分布探寻。

二结语

综上所述,我国的西南地区由于受到板块运动的影响,该地区地壳升降的幅度巨大、地震频繁、山高谷深,同时该地区降雨量巨大,生态环境十分脆弱,这都为该地区的地质灾害提供了发生的有利条件,在这一地区进行铁路的建设提出了更高的设计要求。作为铁路地质工作的重点,地质灾害的勘察和防治工作需要在工程开展之前进行,同时辅以先进有效的科学技术,这还需要相关工作者从实际出发,总结好相关经验,为工程的建设做出积极的贡献。

铁路勘察设计论文篇6

关键词:概念 工程地质 勘察 测绘

中图分类号:U442.2 文献标识码:A文章编号:

1、隧道工程地质勘察概念

隧道工程地质勘察是指为隧道工程的设计、施工等进行的专门工程地质调查工作。隧道勘察一般分为初步勘察阶段和定测阶段。初勘阶段主要是调查选线地段的地形、地质构造、岩性、断层、风化破碎带等地质地貌条件。定测阶段是解决设计施工中的具体工程地质问题,主要工作有:1、绘制沿隧道轴线的地质纵剖而图;确定隧道开挖后将遇到的岩层,特别是软弱岩层的具置、性质和宽度;确定围岩不同的稳定性分段以及地下水和有害气体的可能涌出地段等。2、根据岩体稳定程度及其他工程地质条件,提出掘进方式的建议等。

2、考察内容

2、1主要有以下五项:

①搜集研究区域地质、地形地貌、遥感照片、水文、气象、水文地质、地震等已有资料,以及工程经验和已有的勘察报告等;②工程地质调查与测绘;③工程地质勘探见工程地质测绘和勘探;④岩土测试和观测见土工试验和现场原型观测、岩体力学试验和测试;⑤资料整理和编写工程地质勘察报告。

工程地质勘察通常按工程设计阶段分步进行。不同类别的工程,有不同的阶段划分。对于工程地质条件简单和有一定工程资料的中小型工程,勘察阶段也可适当合并。

3 工程地质工作特点

3、1以实际实践为第一

工程地质勘察及工程地质侧绘是一个实践性很强的工作, 因此, 所有原始资料都必须要正确反映自然地质条件的真实面貌, 所有分析判断推理都必须要建立在掌握尽可能多而且准确的实际资料基础之上, 所有结论都必须要从调查研究中来。要做到三个 “必须”,本人亲自实践,亲自调查研究, 方能了解掌握更多的第一手资料。

3、2善于发现问题、解决问题

工程地质勘察中, 会遇到各种不良地质现象和各种工程地质问题, 影响的因素很多,但其中必有某种最主要的因素, 起着主导作用。在工程侧绘时, 就要抓住主要因素。勘探工作必须有目的, 有重点, 才能取得较好的效果。

3、3注重对构造地质的调查研究

从区域地质分析, 地质构造往往控制着区域地质的岩性、工程地质条件、各种工程地质不良现象, 如崩塌、滑坡、岩溶等; 另外次要的构造地质现象往往伴随着主导地质构造发生发展。在山区铁路、公路工程地质侧绘中, 倘若不重视构造地质的调查与侧绘, 也就无法搞清区域地质的发展规律, 就会被各种地质现象所迷惑,甚至会导致山区铁路、公路工程地质勘察测绘的失败。

4从工程地质角度看问题

在同一地段, 有时候因地质条件不清, 或受经济造价、技术条件限制等因素, 设计方案确定不了。详细勘察要按不同的构筑物类型进行比较勘察, 通过经济技术比较最后选用一种。这样的工程地质勘察工作, 一般应同等程度地查明两种以上构筑物的修建条件。构筑物类型及其要点如下:

4、1随道与深挖方的比较

当地形和地质条件较好时, 应采用深挖路堑方案通过; 当地形与地质条件较差, 在深挖路堑施工中易出现无限坡, 且其后缘地质条件比较复杂时, 或存在表层滑坡, 滑动面位置高于路基标高6 m 以上, 开挖路堑不稳定, 处理困难时, 宜作隧道或明洞通过; 半土、半岩质边坡, 上覆土层厚度大、与下伏基岩接触面横坡陡, 沿其界面易于产生滑坡变形的地段及岩体内存在有软弱夹层、有害结构面, 且又顺向线路时, 均不宜以路堑通过。

4、2短随道群与长随道比较

地质构造复杂, 岩石破碎, 风化强烈, 岩体稳定条件差时, 避免采用短隧道群, 易采用长隧道通过; 洞身附近可能有大量岩溶水涌出或出现瓦斯、放射性物质等问题时, 易采用短隧道群通过, 以便加强通风、排除有害气体和减少涌水量

4、3桥和高路路堤比较

当地基土持力层内有较厚的淤泥质软弱土层或透镜体时, 不宜作高路基通过; 在固体径流来源丰富的溪沟及泥石流发育的沟谷, 宜设大孔径桥涵; 在稳足性差的滑坡、错落体前缘脚下, 开挖墩台基坑, 有可能引起滑坡、错落复活时宜采用路堤填方反压。

5、位置的选定

5、1路基位里的选定

挖方路堑位置的选定条件基本与隧道洞口位置的选定条件要求相同; 填方路堤应避免置于软弱土层之上, 因基底易于沿软弱层产生滑移或挤出。填方路堤还应避免修建在有地下水活动的较陡基岩斜坡上, 因为在这种条件下, 极易产生岩层滑动。

5、2随道位里的选定

洞口的位置是隧道的关键部位。往往因洞口地表排水不畅、地下水汇集, 或洞口位于滑坡、错落体上等不利条件, 造成施工受阻, 改变设计, 工程投资增加。故应结合地形、地质条件来选择洞口位置。

挑选洞口位置, 要选择稳定性好的自然边坡, 避开各种不良地质现象, 尽量避免在洞口开挖和修建中产生边仰坡变形。洞口的边仰坡变形, 受当地地形、岩性、构造、自然地质作用和水文地质条件等多方面因素的控制。如在横向陡坡, 尤其是岩层倾向坡外的横向陡坡地段, 岩体易产生错落坍塌; 负地形地段, 构造破碎、风化强烈, 且利于地表水汇集, 易受冲刷、浸润, 产生坍塌; 岩堆、滑坡、错落体或崩塌体内及危石、落石可能发生崩塌地段的下部; 有地下水活动的软弱岩层、风化层、第四系覆盖层及断层破碎带、风化软弱带等都不宜设置洞口。

5、3桥梁及洒洞位里的选定

不稳定的山坡; 滑坡、错落、崩塌等不良地质体及泥石流沟; 断裂破碎带、陡坡地段, 向坡外倾斜的软弱岩层、夹层及有害结构面的岩体, 应避免设置墩台。

6、工程地质侧绘的重要性

地质侧绘是从宏观到微观、从现象到本质,由定性到定量观察分析问题的方法。

比如位于山西省阳泉市西郊的石太高速公路北茹双线隧道,全长4.2km, 是全线重要的控制性工程。该隧道穿越一条走向NE300,倾向SE ,宽约25m 的正断层,且沿断层方向的陡坎边沿有泉水出露。为迅速查明隧道的工程地质条件、水文地质条件,我们展开了大面积的地质侧绘。从地层的岩性、产状,节理的发育程度、主要节理方向及断层的走向、倾向、宽度, 到泉流量的观测记录, 隧道范围内的土石分界, 进出口自然边坡率、植被发育程度等等作了大量细致的测绘工作。在侧绘的基础上, 对原计划工作量进行了调整, 共减少勘探量2孔l80m , 缩短了勘测周期。经施工验证, 地质资料准确无误。由此可见,工程地质测绘在工程勘侧中的重要性。

7、实验室试验及现场原位测试

获得工程地质设计和施工参数,定量评价工程地质条件和工程地质问题的手段,是工程地质勘察的组成部分。室内试验包括:岩、土体样品的物理性质、水理性质和力学性质参数的测定。现场原位测试包括:触探试验、承压板载荷试验、原位直剪试验以及地应力量测等(见岩土试验、工程地质力学模拟)。

设计建筑物规模较小,或大型建筑物的早期设计阶段,且易于取得岩、土体试样的情况下,往往采用实验室试验。但室内试验试样小,缺乏代表性,且难以保持天然结构。所以,为重要建筑物的初步设计至施工图设计提供上述各种参数,必须在现场对有代表性的天然结构的大型试样或对含水层进行测试。要获取液态软粘土、疏松含水细砂、强裂隙化岩体之类的、不能得到原状结构试样的岩土体的物理力学参数,必须进行现场原位测试。

8、结语

以上工作主要是在论证建筑物的施工设计的详细勘察阶段进行,工程地质作用的观测则往往在施工和建筑物使用期间进行。长期观测取得的资料经整理分析,可直接用于工程地质评价,检验工程地质预测的准确性,对不良地质作用及时采取防治措施,确保工程安全。

参考文献:

l 铁道部第一设计院. 铁路工程地质手册.北京: 中国铁道出版社, 1999.

2 乔平,柳忠杰,李德柱.工程地质勘察信息资源研究与应用[J].铁道工程学报. 2007(02)

3 《公路工程地质勘察规范》编写组.公路工程地质勘察规范(JTJ 064-98).北京:人民交通出版社,1999.

铁路勘察设计论文篇7

文章对公众移动通信网络铁路覆盖工程的特点和问题,特别是红线内(铁路部门管辖范围)部分,进行相关总结和分析,并由此提出了促进公众移动通信网络铁路覆盖建设的建议。

关键词

铁路覆盖通信运营商铁路部门

中图分类号:TE833文献标识码: A 文章编号:

概述

随着中国社会经济的发展,人民生活水平的提高,移动通信已成为人民出行必备工具,加上铁路交通的大幅度提速,火车已经成为市民日常生活中常用交通工具,铁路沿线现有基站多为其他覆盖用途,或没有基站,造成铁路沿线室外和隧道基本为信号覆盖的弱区或盲区。

为了改善铁路覆盖,尽管从2008年以来,铁道部与工信部和通信运营商之间,也曾签订了几个相关协议,在一定程度上支持了铁路公众移动网络的建设,但在具体推动方面还存在很大的欠缺。

从重庆地区铁路覆盖项目的实施情况来看,中国移动通信集团重庆公司铁路覆盖项目,还不包括前期的理论准备工作,仅从2009年正式开始勘察设计算起,到2012年7月,暂无突破性进展,多年来与铁路相关部门的协商沟通,至今仍然未果。

公众移动通信网络铁路覆盖工程方案简述

一个完整的铁路覆盖,包含了铁路红线外宏站覆盖和铁路红线内隧道覆盖两部分,红线外部分实施和常规宏站差别不大,通信运营商可自行独立完成,其规划设计时,需考虑与铁路垂直距离、站间距、重叠覆盖区域、容量、与隧道共小区等关键因素。而红线内隧道部分,因属于铁路部门管辖范围,且其环境的复杂性,需铁路部门支持的地方较多。隧道内覆盖系统构成并不复杂,主设备方面,根据设备区的不同,有分布式基站设备片区,优先采用该类设备,在所需远端数目超出系统允许时,则考虑允许更多远端数的数字光纤直放站;无分布式基站设备的片区,则只能采用数字光纤直放站。分布系统方面,隧道内一般都采用架设漏泄同轴电缆的方式进行覆盖,在隧道间距离足够短的隧道群区段,则在隧道口架设天线将隧道内信号进行延伸。该技术方案需要完成在隧道内涵洞及隧道口安装无线主设备及电源设备、在隧道壁上架设漏泄电缆、在隧道口安装天线以及在铁路沿线两侧的沟槽内布放光缆和电力电缆等。虽然隧道内覆盖系统结构简单,但需要考虑的相关网络因素却并不简单,其关键问题包含多隧道共小区、容量、隧道口切换、隧道间或者可能出现的隧道内信号切换、隧道与红线外宏站共小区等,同时还要规划好红线内与红线外工程间的接口,两部分工程完美结合才算完成整个铁路覆盖项目。

公众移动通信网络铁路覆盖工程的特殊性

红线外宏站部分工程实施和常规站点差别不大,以下着重论述红线内工程方面。红线内部分,因属于铁路部门管理范围,其设计和施工组织须具备铁路工程相关资质,设计和施工方案须符合铁路运输安全规定和技术规范,建设方案须保证对铁路运行影响最小。工程中涉及到运输安全的设备和器件须得到铁路部门的认可,施工须铁路部门的许可和配合,且施工时间需提前申请,审批通过后方能实施。对于已运行铁路,为避免影响正常的铁路运行,每天获批的施工时间相当有限。

目前工程实施中的突出问题:

认识不统一,特别是铁路部门

尽管铁路覆盖的投资收益相对于常规覆盖场景要低得多,但随着各运营商对用户的争夺日益激烈,运营商为了继续保持网络优势,提高用户感知美誉度,近年来,各运营商对铁路覆盖意愿和需求呈逐年上升的态势。与此同时,由于铁路部门因还处于特殊状态,竞争性不强,乘客在铁路上通信问题对其利害关系不大,紧迫性明显偏弱,所以尽管工信部和铁道部共同下发过促进铁路公众移动通信网络建设的相关文件,但铁路部门对铁路覆盖项目上的支持力度还远远不够,造成通信运营商和铁路部门之间的商务谈判迟迟未果,几年间进展缓慢。

勘察环节

由于未与铁路部门签订有效协议,造成铁路部门相关配合不到位,通信运营商委派的设计单位难以得到铁路部门全面、及时的协助,从而使勘察信息很容易出现不完备或者不准确的情况。通信设计单位在铁路上往往是在无铁路部门配合人员情况下独自勘察,为了获取铁路信息,时常违规进入铁路护栏内。因铁路状况比较复杂,即使这样,所勘察的信息是否准确完备,都存在较大问题。在没有铁路部门的全力配合下,铁路勘察很难有效完成。

设计环节

由于勘察信息可能的不完备和不准确,设计肯定会存在相应问题,造成设计反复修改,并且重复勘察,对人力财力造成浪费。除一些基础铁路信息问题造成的设计问题,铁路红线内设计,还涉及到铁路方面的技术规范,由于设计过程中无铁路相关设计院的有效参与,通信设计院仅能按照通信行业技术规范进行设计,但铁路环境的严酷,常规的技术指标肯定难以满足铁路方面的技术条件,故在铁路相关设计院实质性参与进来之前,无法得出符合铁路技术规范的设计方案。除无线和传输设计之外,引电方面问题更为突出,到底是通信运营商自引电,还是利用铁路部门供电,从技术和施工难易度,电力保障的可靠性考虑而言,后者引电更具有优势,但因费用方面分歧较大,故引电问题也一直悬而未决。

施工环节

因铁路建设和运营的特殊性,铁路相关项目的施工时间和要求较为严格。对于未能与铁路工程的同步实施的项目,只有在铁路运营期间开展主体工程的施工。由于列车运行速度快,特别是高铁,安全至关重要,红线内的施工是受到严格限制和规定的,每天具体的施工时间都得通过审批,而且相当有限,且需要铁路运维部门的密切配合,这都大大延长施工时间且工程进度难以控制,同时,施工的安全压力也很大,最终导致施工费用会大大增加。

维护环节

因铁路运营环境的特殊性,铁路红线内设施的维护有着特殊的规定,常规维护规则难以适应其要求,比如维护单位资质、维护人员技能、安全要求以及维护时间等等,可能性最大的解决方案就是委托铁路部门的维护单位进行维护,由此产生的维护费用势必会影响铁路覆盖项目前期的决策,所以商务谈判中,该问题也将成为双方磨合的一大焦点,影响项目实施进度。

与铁路部门沟通不畅

由于铁路部门组织庞大,结构复杂,加上对其内部架构和职责分工不胜了解,从目前项目实施的情况来看,对方无统一接口完成其内部的联络工作,造成通信运营商需要与相关的铁路部门分别单独进行相关事宜的洽谈,但所遇问题到底与何部门相关,本身就是一个需要解决的棘手问题。个别铁路部门从部门利益出发,很有可能将相关收费标准拔高,无法从铁路通信整体效益出发,从而造成商务谈判停滞不前。

目标管控难度较大

由于以上因素,从一开始相关关系就未理顺,加上铁路环境本身的特殊性、复杂性,造成项目进度、质量、安全、成本等方面的管理难度加大,从而造成项目目标的制定和实现也困难重重。特别需要指出的是,通信运营商一开始对与铁路部门之间的商务谈判估计不足,在未与铁路方面达成有效协议之前,就让通信设计院先行介入铁路覆盖勘察设计,这种方式导致的直接后果就是,因未得到铁路部门全力配合,红线内勘察数据可能存在偏差,设计方案可能未达到铁路相关标准,最后因与铁路部门无法谈拢,致使整个项目流产,前期所做工作束之高阁,设计单位在花费大量人力物力财力之后,也无法取得相应报酬等严重问题。

工程实施建议

通信运营商与铁路部门统一认识

铁路勘察设计论文篇8

【关键词】 微波传输基站 移动通信工程 勘察 选址要点

微波传输是移动通信基站主要传输方式之一,占据重要地位。微波传输基站的设计要综合考虑,既满足技术条件,又满足资金条件。目前,我国移动通信工程发展迅速,微波传输基站的构建成为主要研究对象,勘察选址技术要点如下。

一、勘察准备阶段技术要点

微波传输基站的勘察准备工作与普通基站的准备工作保持一致,包括图纸的时福相关技术条例的准备,施工工具和施工资源的准备。设计人员需要进行基站的预选址,预选址的基站数量要大于基站最终确定的数量。分析基站设计施工的全部要点,包括该地区移动通信流量,话务密度,基站周边的环境以及旧的基站的分布情况,确定传输路由设计方案。对周边环境进行考察,尽量减少电磁污染的影响。包括周边的交通、温度、电力等条件,做到合理选址。另外,还要与勘察设计单位协商确立勘察时间、勘察内容和勘察注意事项,要求各个单位和部门相互配合,保证工作的顺利进行。

二、微波传输基站勘察选址内容分析

1、站址位置、标高的测量。准备阶段确定基站的位置,但还需对其进行现场的勘察与测量。利用在GPS表和测高仪测量所选站址的经度和纬度,确定其是否符合建址条件,如不符合需要重新选址。主要考虑因素为是否有合理的天馈线安装位置,是否具有合理的信号覆盖面积等。将标高和站址位置符合要求的做好标记,准备施工。

2、基站地形勘察与测量。首先,确定基站铁塔设计的基本资料,包括铁塔的根开,机房的建筑面积等,通过基本参数确定基站的设计。基站多为无人值守站,因此测量数据满足基本的设备需求即可。当然,要保证铁塔与建筑物之间留有一定的距离。其次,对于可以利用的建筑,需要进行相关参数的测量,包括承载能力、耐燃能力以及稳固性等,由于多是旧基站拆迁重建,因此多可以满足需求,但依然要对其性能进行检测,并将重点放在天线的引入上。在首次基站设计中,地形勘察要详细,且要作为整个工程的重点。对机房位置的结构、地理环境进行初步分析,保证基本环境可以进行基站设计。如无法满足性能需求,需要先进行加固、增高或者拆除重建等处理,要尽量少选民宅。

3、天线近场区的测量。天线近场区的测量是为了确定基站天线的安装方向、高度和夹角确定,检查其视通情况。主要采取线路垂直角测量法,确定发射端和接收端天线的海拔高度,使用光学仪器,并通过海拔高度计算两端的路径垂直角。具体的路径确立步骤为:将经纬仪架设于基站两端天线等高位置上,用来测量相对通信方向角,选择正确的参考点,对准移动通信方向。将角度范围调整为±1~2°,测量周边障碍物情况,并且要做好相关记录。如测量值小于计算值或者等于计算值,则说明障碍对信号不造成较大影响,路径是视通的。如存在障碍物,并且有处理的必要,那么需要确定障碍物的位置、形态和高度等基本参数,并核查处理。最后,对周边地面的光反射强度进行测量和计算,过强的反射光将对通信造成影响。

三、施工总结阶段的技术要点

首先:根据上述勘察内容形成具体的勘察调查表,不仅要包括已确定基站站址,还包括候选站址的调查表,作为最终确定的参考条件。勘察表的内容要详细,且关键点清晰。包括基站名称、所属区域。站址经纬度或者横纵坐标、通信方位、天线辐射方向以及进场障碍物的情况等。对旧基站的拆迁重建,还需要记录可使用机房的基本情况,重点是电力支持和铁塔的性能与高度。根据测量结果和测量依据将站址分为可用、可调节和不可用三种。确定基站建设需要的设备,以及设备使用基本原则,最后确定基站天线的安装方针,包括安装高度、安装位置、安装走向以及与基站之间的倾斜角等。其次:是绘制正确的施工图纸。包括总平面布置图和机房走线架平面图。确定基站建设过程中,所有工程的位置,画出地形测量等高线,并标明磁记、建北方位及其夹角度数。确定安装顺序以及基本尺寸。绘制图纸将最终作为施工的参考,因此必须做到正确、全面。将基站分为三个部分,分别为机房区、铁塔以及天线。确定铁塔的位置,辐射方向等基本参数,基于此设计天线的走向。天线的勘察是主要内容,基站天线是确保信号而设计的,勘察处测量内容要包括室内天线或室外天线的走向,并形成具体的勘察报告;根据基站的测试结果确定最佳候选基站,确定各基站的设备参数;形成机房设计的总平面图,杆塔的高度、信号覆盖等基本参数。

总结:移动通信工程发展迅速,微波传输基站具有复杂性和特殊性,需要做好勘察工作。本文对微波传输基站的勘察选址要点进行仔细的分析,计算相关参数,保证选址的合理性,避免盲目的设计选址和建设。另外,微波传输基站的勘察选址对技术有较高的要求,需要运营商施工单位不断的探究勘察技术,确保测量的准确性,将移动通信基站的信号影响因素降到最低。

参 考 文 献

[1]高峰.移动通信工程中的微波传输基站勘察选址要点[J].探索与观察,2016(6).

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