淺談路橋設計中新技術(shù)的應用

陸文超

摘 要：經(jīng)濟的發(fā)展離不開道路橋梁等基礎設施的建設，近些年來，道路工程與橋梁工程也逐漸成為影響我國經(jīng)濟發(fā)展的基礎，并且得到了快速的發(fā)展。本文通過對GPS技術(shù)、計算機技術(shù)及高性能混凝土新材料的介紹說明，分析了新技術(shù)在我國路橋設計中的應用，為我國道橋設計等工作提供了參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；計算機新技術(shù)；高性能混凝土；路橋設計

引 言

近年來，我國在基礎設施領(lǐng)域的投入逐漸加大，各地也紛紛進行各項基礎設施建設項目，其中公路工程和橋梁工程在基礎建設中占了很大比例。因此對路橋設計者也提出了更高的要求，各種新技術(shù)的出現(xiàn)也極大的便利了設計者的工作。本文對GPS技術(shù)、計算機技術(shù)、新材料等進行闡述，介紹了現(xiàn)時期路橋設計中新技術(shù)的應用。

1 路橋設計中GPS技術(shù)的應用

GPS全球定位系統(tǒng)是由空間衛(wèi)星群和地面監(jiān)控系統(tǒng)兩部分組成的。GPS測量技術(shù)具有以下優(yōu)點：測站之間無需通視、定位精度高、觀測時間短、提供三維坐標、操作簡便、全天候作業(yè)。GPS技術(shù)不受自然因素和人為因素的影響，GPS作業(yè)全過程都是計算機技術(shù)、微電子技術(shù)控制，自動進行數(shù)據(jù)處理，作業(yè)精度極高，大大降低了路橋設計人員外業(yè)勞動的強度，提高了作業(yè)效率。

1.1 GPS技術(shù)在道路設計中的應用

（1）GPS-RTK技術(shù)完全改變了公路測量模式。RTK能夠?qū)崟r準確地得出所在地位置的空間三維坐標。這種技術(shù)非常適合于路線、橋、隧的勘察。并且它還可以直接地進行實時實地的放樣、點位測量、中樁測量等。

（2）GPS高精度高程測量是GPS測量應用中的重要領(lǐng)域。尤其是在目前高等級公路不斷向山嶺重丘區(qū)發(fā)展的趨勢下，往往因為這些地區(qū)地形條件的限制，進行常規(guī)的幾何水準測量比較困難，此時利用GPS高程測量則是一種有效的手段。

1.2 GPS技術(shù)在橋梁設計中的應用

（1）GPS靜態(tài)相對定位在橋梁設計中的應用：GPS靜態(tài)相對定位通常是將1臺GPS接收機安放在已知坐標的地面點上，另1臺或者多臺GPS接收機安放在未知坐標的地面點上，同時保持各個接收機固定不動，連續(xù)觀測相同的GPS衛(wèi)星星，用以求得未知點相對于已知點的坐標增量，從而由已知點坐標推求各未知點坐標的方法。通過連續(xù)觀測，取得了足夠的多余觀測，從而獲得較高的定位精度。

（2）GPS動態(tài)相對定位在橋梁設計中的應用：橋梁設計中，GPS動態(tài)相對定位技術(shù)結(jié)合了數(shù)字回聲測深技術(shù)，能夠高效的完成了內(nèi)江、湖泊等地形圖測繪工作，充分實現(xiàn)內(nèi)業(yè)與外業(yè)測量自動化和成果的數(shù)字化，精度也較高。同時GPS技術(shù)能夠連續(xù)準確的監(jiān)測橋梁的沉降變形情況，為橋梁的靜態(tài)變形和動態(tài)變形的監(jiān)測提供了有效的方法與手段。

2 路橋設計中計算機技術(shù)的應用

人機交互技術(shù)及可視化技術(shù)是目前應用比較廣泛的兩種計算機新技術(shù)。人機交互技術(shù)是指通過計算機輸入、輸出設備，以有效的方式實現(xiàn)人與計算機對話的技術(shù)；工作人員只需將繁瑣的數(shù)據(jù)交給計算機，而計算機的可視化技術(shù)可將大量的、復雜的數(shù)據(jù)進行有效的處理、分析，進而進行建模和渲染，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成直觀的圖形或圖像。在路橋設計的過程中，設計人員盡可能多的學習各種設計軟件，了解其優(yōu)缺點，從而充分利用各種軟件的對接、互補提高自身工作效率，也為施工提供便利。

2.1 計算機技術(shù)在道路設計中的應用

傳統(tǒng)的道路設計軟件如國外常用的Inroads、EaglePoint、Terramodel等，國內(nèi)常用的緯地道路、鴻業(yè)市政、海地公路等，個個都能在很大程度上提高道路設計效率及質(zhì)量，其中緯地道路輔助設計系統(tǒng)通過利用實時拖動等技術(shù)，實現(xiàn)路線與互通式立交的動態(tài)可視化設計與修改，并且智能化地完成各種平縱面接線計算，通過宏觀的控制各參數(shù)與指標，能夠直接在Windows圖形界面下輕松完成項目的設計與修改，為路橋設計人員提供了極大的便利。

2.2 計算機技術(shù)在橋梁設計中的應用

（1）橋梁設計軟件，例如國內(nèi)普遍使用的橋梁通，該軟件具有橋梁下部計算、設計、制圖等功能，使用者可以方便地通過人機交互方式進行設計，使得設計成果能夠?qū)崟r地體現(xiàn)在界面上。

（2）橋梁結(jié)構(gòu)分析軟件，例如橋梁博士，該軟件集可視化數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫管理、結(jié)構(gòu)分析、打印與幫助為一體，系統(tǒng)全部輸入數(shù)據(jù)都是采用標準界面人機交互進行的。該軟件系統(tǒng)重點在于結(jié)構(gòu)分析計算，具有強大的數(shù)據(jù)編輯和自動生成工具，使原始數(shù)據(jù)的輸入更加明了方便，同時在數(shù)據(jù)輸入的容錯性方面作了大量的工作，使用戶不會因一時的失誤而造成不必要的工作損失。

3 路橋建設中高性能混凝土的應用

耐久性、工作性、適用性和經(jīng)濟性等都是高性能混凝土的性能重點。在配置上，高性能混凝土采用低水膠比，使得水泥漿能夠擁有足夠強的沾粘力，大大提高混凝土的抗?jié)B性，在工程中，高性能混凝土拌和物運輸澆灌方便，具有良好的自密實性，體積也比較穩(wěn)定，在混凝土成型的過程中不分層、不離析，并且能充滿模型，所以高性能混凝土在路橋鋪裝中就會顯得美觀而且具有較長的使用壽命。因此，在路橋設計的過程中適當?shù)耐茝V應用高性能混凝土，不僅能更好地滿足結(jié)構(gòu)功能要求和施工工藝要求，而且能最大限度的延長混凝土結(jié)構(gòu)的使用年限，并降低工程造價。

3.1 高性能混凝土在公路中的應用

在道路運用過程中，高性能混凝土能夠長時間的經(jīng)受冰凍、水滲、沖刷、磨耗、侵蝕等自然災害的破壞，這與高性能混凝土耐久性的特征是分不開的。首先，高性能混凝土能夠極大地提高路基的施工水平與質(zhì)量，避免路基的下沉；其次，它還解決了道路普通混凝土強度等級較低的缺陷，使得在工程建設的過程中使用的水泥相對減少，同時保證工程質(zhì)量。

3.2 高性能混凝土在橋梁中的應用

高性能混凝土能夠出色地、持久地維持自身力學性能，工程早期，混凝土的強度和韌性都很高，體積的穩(wěn)定性也比較強。即使在非常艱苦的條件下使用，高性能混凝土的使用壽命也比較長、強度也比較大、流動性比較高，耐久性也非常突出。在橋梁工程中適當運用高性能混凝土，不僅可以延長橋梁的使用壽命、獲得極好的經(jīng)濟效益，而且可以使人們對混凝土的認識由高強度特征逐漸轉(zhuǎn)變到高性能特征。

4 結(jié) 語

在我國的路橋設計中，GPS、計算機技術(shù)、新材料等的應用，對于提高路橋企業(yè)的技術(shù)水平和工作質(zhì)量非常有利。積極采用先進技術(shù)和新型材料能減少工作成本，大大提高企業(yè)工作效率、企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)值及企業(yè)利潤，因此對我國路橋建設的發(fā)展具有重要意義。我們不僅要積極借鑒國外成功的經(jīng)驗和做法，還必須認真的總結(jié)以找出更適合國情的一套設計方法和管理經(jīng)驗，不斷完善設計方案、更新設計理念、建立健全的設計規(guī)范，改善路橋設計中的問題，從而保證路橋工程建設的質(zhì)量，促進國民經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻

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