CN108573353B - 一种确定大桥建设方案的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种确定大桥建设方案的方法。该方法可以有效整合现有的大桥建设方案资源，并量化评价已有建设桥梁的相关建设条件，和要建设大桥的建设地相关资料进行对比分析，从而确定出一个初步的大桥建设方案；在此基础上，结合已建设桥梁和要建设大桥的相关资料存在的差异，进一步调整初步的建设方案，从而最终得到适合于要建设大桥的建设方案。由于充分借鉴了已有建设完工的大桥的方案，能够快速确定要建设大桥的方案，极大地缩短了周期。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程建设技术领域，具体而言，涉及一种确定大桥建设方案的方法。
背景技术
由于我国地理环境复杂，多山多水，在建设铁路和公路的过程中均需要建设大量的桥梁。通常情况下，由于不同的建设地条件不同，各自的桥梁建设方案均需要因地制宜，单独设计方案，因此，耗费时间，无形中加大了施工周期和成本。
然而，根据环境科学以及工程建设学理论，在相同或者类似的条件下，建设同一种桥梁，建设方案可以相互借鉴，以节省设计成本。基于这种思想，在桥梁建设时，如果存在已有的建设条件相同或者相似的大桥，应当可以借鉴其技术方案，而不需要每新建一座大桥，就从零开始设计。
但是，现有技术中，对于这种借鉴思想大多仅仅是泛泛而谈，停留在理论研究阶段，而没有提出具体的可用于工程实际的解决方案，导致目前的大桥建设方案设计始终各自为战，无法整合资源，达到资源共享的目的，造成了极大的资源浪费。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种确定大桥建设方案的方法。该方法可以有效整合现有的大桥建设方案资源，并量化评价已有建设桥梁的相关建设条件，和要建设大桥的建设地相关资料进行对比分析，从而确定出一个初步的大桥建设方案；在此基础上，结合已建设桥梁和要建设大桥的相关资料存在的差异，进一步调整初步的建设方案，从而最终得到适合于要建设大桥的建设方案。
具体来说，在第一个方面，本发明提出了一种确定大桥建设方案的方法，包括如下步骤：
(1)收集大桥建设地相关资料：包括大桥建设地的地理位置、气候条件、地质条件以及人文环境要素；
该收集过程可以依照现有的各种资料进行，也可以建立监测站。
具体而言，要收集的参数如下：
所述气候条件至少包括大桥建设地的年均最高气温、年均最低气温、最大降雨量；所述地质条件至少包括大桥建设地的岩石成分、冻土性质、要建设大桥的跨度位置；所述人文环境至少包括大桥建设地的农业和畜牧业生产分布。
(2)根据所述大桥建设地相关资料，确定初步的大桥建设方案。
要建设大桥具体要采取何种建设方案，很大程度上取决于前述大桥建设地相关资料；换句话说，一旦确定了相关资料，大桥的建设方案就可以初步确定。
在现有技术中，是以这些相关资料为基础，从零开始设计，耗时较长。本发明提供的方法不必如此，而是充分利用已有的资源共享，来初步确定大桥建设方案。
具体包括：
21)以所述地理位置为输入参数，查找与所述地理位置对应的其他位置是否存在已建设桥梁；如果存在，则进入步骤22)；
这里所说的查找，是指在已有的建设资料数据库中寻找；包括已有的行业专业数据库，也可以是直接在互联网上寻找；
查找的条件为，查找与所述地理位置对应的其他位置，是指查找与大桥建设地处于第一地理经度范围或者第一地理纬度范围内的位置；和/或，查找与大桥建设地处于第一海拔高度范围内的位置。
该查找的思想在于：处于同一纬度/经度，或者接近于同一纬度/经度范围的地理位置的气候条件类似，因此，此处的地理位置因素综合考虑了气候因素，而相同或者接近的气候以及地理位置因素能够决定的建设方案应当类似，可以作为初步借鉴的基础；海拔高度因素也是如此
22)分析所述已建设桥梁所在地的气候条件、地质条件以及人文环境要素是否满足第一条件范围；如果是，则进入步骤23)；
这里的是否满足第一条件范围，具体是将所述已建设桥梁所在地和大桥建设地的气候条件、地质条件以及人文环境要素进行量化，判断量化后的对应要素值之间的距离是否满足预设阈值。
值得注意的是，本发明所述的步骤21)在前，首先保证了地理位置和气候条件的相同或者相近的前提，再进入步骤22)进一步分析气候条件、地址条件以及人文环境要素。
步骤22)所述的预设阈值，是指事先设定的范围阈值。例如，可以判断已建设桥梁所在地和大桥建设地的最高气温差值、最低气温差值、海报高度差值、农业、畜牧业分布比例差值等，是否在一个设定范围，例如一定的百分比，例如，最低气温差值小于5℃等；海拔高度差小于500m等。
如果满足，则可以进入如下步骤：
步骤23)确定所述已建设桥梁的建设方案为初步的大桥建设方案；
当然，通过数据库查找得到的方案仅仅是初步的设计基础，除非已建设桥梁所在地和大桥建设地条件十分相似，否则一般不能直接拿来使用，还需要进行调整。
因此，在本发明的第二个方面，还包括：在确定初步的大桥建设方案之后，根据已建设桥梁所在地和大桥建设地的气候条件、地质条件以及人文环境要素的差异，对所述初步大桥建设方案进行调整，以得到调整后的大桥建设方案；并且进一步包括：判断所述调整后的大桥建设方案是否合理。
具体如何判断合理性则是本发明的具体技术方案的核心之一。如背景技术所述，现有技术对此均是泛泛而言，本发明则提出了具体的判断标准和可以实际实施的方案。
作为一个优选，所述判断调整后的大桥建设方案是否合理，具体包括：
首先，根据所述调整后的大桥建设方案，模拟计算根据该方案建设大桥所需的工程量；
实际施工建设之前，根据设计软件或者模型首先对施工过程进行模拟计算是本领域技术人员所熟知的技术手段。在这个阶段，可以计算得到根据该方案建设大桥所需的工程量；
然后，根据工程量计算建设大桥所需要的时间。本发明考虑到建设时间通常属于方案的核心要素，因此，以时间为标准判断，其有益之处将在下一步体现。
最后，根据所述时间，结合大桥建设地的气候条件、地质条件以及人文环境要素判断所述大桥建设方案是否合理。
具体来说，如果所述时间跨越了一个建设周期，例如，如果计算得出该大桥的桥墩建设需要超过三个月，桥墩所需材料不能承受某个大降雨量，而大桥建设地三个月内最大降雨量超过某个大降雨量，则表明方案不可行；又或者，大桥支架只能在春季施工，但是施工周期计算得出为半年，而该建设地点的可以归于春季的时间最长为4个月，也可能导致该方案无法实现或者延长周期。诸如此类，可以有效的判断出方案的合理性。
优选的，大桥通常是跨桥，包括跨峡谷、跨山、跨海等，因此所述大桥建设地的地质条件，还包括要建设大桥的跨度、跨度两端点的海拔高度差。
针对跨桥，判断量化后的对应要素值之间的距离是否满足预设阈值，包括，计算已建设大桥的跨度和要建设大桥的跨度的第一比值；和/或，计算已建设大桥的跨度两端点的海拔高度差和要建设大桥的跨度两端点的海拔高度差的第二比值。
此时，可以根据所述第一比值，和/或，第二比值，判断所述初步的大桥建设方案是否合理。
在本发明的另一个方面，在确定所述方案合理之后，还应当将所述方案保存到数据中，以实现资源共享，具体包括：大桥建设方案确定后，将所述建设方案、大桥建设地的地理位置、气候条件、地质条件以及人文环境要素保存到数据库中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明的确定大桥建设方案方法流程图；
图2是判断建设方案是否合理的标准图；
图3和图4是根据本发明确定某大桥建设方案的效果图。
具体实施方式
参见附图1，本发明的一种确定大桥建设方案的方法，主要包括5个步骤：收集资料、确定初步方案、调整初步方案、判断方案是否合理、保存方案；
在本实施例中，收集资料是指收集大桥建设地相关资料：包括大桥建设地的地理位置、气候条件、地质条件以及人文环境要素；地理位置包括建设地的地理经纬度、海拔高度、GPS坐标等；气候条件至少包括大桥建设地的年均最高气温、年均最低气温、最大降雨量；地质条件至少包括大桥建设地的岩石成分、冻土性质、要建设大桥的跨度位置；人文环境至少包括大桥建设地的农业和畜牧业生产分布。
在本实施例中，确定初步方案具体包括：
21)以所述地理位置为输入参数，查找与所述地理位置对应的其他位置是否存在已建设桥梁；如果存在，则进入步骤22)；本实施例所述的查找，是指在已有的建设资料数据库中寻找；包括已有的行业专业数据库，也可以是直接在互联网上寻找；
查找的条件为，查找与所述地理位置对应的其他位置，是指查找与大桥建设地处于第一地理经度范围或者第一地理纬度范围内的位置；和/或，查找与大桥建设地处于第一海拔高度范围内的位置。
22)分析所述已建设桥梁所在地的气候条件、地质条件以及人文环境要素是否满足第一条件范围；如果是，则进入步骤23)；
这里的是否满足第一条件范围，具体是将所述已建设桥梁所在地和大桥建设地的气候条件、地质条件以及人文环境要素进行量化，判断量化后的对应要素值之间的距离是否满足预设阈值。本实施例中，所述预设阈值为：最低气温差值小于5℃等；海拔高度差小于500m。
如果满足，则进入本实施例的确定初步方案阶段。
本实施例的调整初步方案，是在确定初步的大桥建设方案之后，根据已建设桥梁所在地和大桥建设地的气候条件、地质条件以及人文环境要素的差异，对所述初步大桥建设方案进行调整，以得到调整后的大桥建设方案。
在具体实现中，例如，如果气候条件存在差异，则应当调整初步方案中受气候影响较大的施工部分；对于地址条件差异部分，则应当考虑场外施工或者预制件施工的方式克服等；对于人文环境差异，则应当及早与当地政府部门协调沟通。
本实施例中，判断方案是否合理，是指判断调整后的大桥建设方案是否合理，具体参见附图2所示。
41)根据所述调整后的大桥建设方案，模拟计算根据该方案建设大桥所需的工程量；
42)根据工程量计算建设大桥所需要的时间；
43)根据所述时间，结合大桥建设地的气候条件、地质条件以及人文环境要素判断所述大桥建设方案是否合理。
在本实施例中，相关的各个模块、各个阶段的施工时间均满足当地条件，方案基本合理，可以采用。
在确定所述方案合理之后，还应当将所述方案保存到数据中，以实现资源共享，具体包括：大桥建设方案确定后，将所述建设方案、大桥建设地的地理位置、气候条件、地质条件以及人文环境要素保存到数据库中。
附图3和附图4是采用本发明所述方案，确定跨山桥的建设方案的效果图。图3为某个已经建设完工的大桥，图4则为要建设大桥的方案设计图。在本实施例中，由于充分借鉴了已有建设完工的大桥的方案，能够快速确定要建设大桥的方案，极大地缩短了周期。
Claims (6)
1.一种确定大桥建设方案的方法，包括：
1)收集大桥建设地相关资料：包括大桥建设地的地理位置、气候条件、地质条件以及人文环境要素；
2)根据所述大桥建设地相关资料，确定初步的大桥建设方案，具体包括：
21)以所述地理位置为输入参数，查找与所述地理位置对应的其他位置是否存在已建设桥梁；如果存在，则进入步骤22)；
22)分析所述已建设桥梁所在地的气候条件、地质条件以及人文环境要素是否满足第一条件范围；如果是，则进入步骤23)；
23)确定所述已建设桥梁的建设方案为初步的大桥建设方案；
3)在确定初步的大桥建设方案之后，根据已建设桥梁所在地和大桥建设地的气候条件、地质条件以及人文环境要素的差异，对所述初步大桥建设方案进行调整，以得到调整后的大桥建设方案；
4)判断所述调整后的大桥建设方案是否合理；
其特征在于：
所述步骤21)中，查找与所述地理位置对应的其他位置，是指查找与大桥建设地处于第一地理经度范围或者第一地理纬度范围内的位置；和/或，查找与大桥建设地处于第一海拔高度范围内的位置；
所述步骤22)中，分析所述已建设桥梁所在地的气候条件、地质条件以及人文环境要素是否满足第一条件范围，具体包括：
将所述已建设桥梁所在地和大桥建设地的气候条件、地质条件以及人文环境要素进行量化，判断量化后的对应要素值之间的距离是否满足预设阈值；
所述步骤4)判断所述调整后的大桥建设方案是否合理，具体包括：
41)根据所述调整后的大桥建设方案，模拟计算根据该方案建设大桥所需的工程量；
42)根据工程量计算建设大桥所需要的时间；
43)根据所述时间，结合大桥建设地的气候条件、地质条件以及人文环境要素判断所述大桥建设方案是否合理。
2.根据权利要求1所述的确定大桥建设方案的方法，其特征在于，所述大桥建设地的地质条件，包括要建设大桥的跨度、跨度两端点的海拔高度差。
3.根据权利要求1所述的确定大桥建设方案的方法，其特征在于，所述判断量化后的对应要素值之间的距离是否满足预设阈值，包括：
计算已建设大桥的跨度和要建设大桥的跨度的第一比值；
和/或，
计算已建设大桥的跨度两端点的海拔高度差和要建设大桥的跨度两端点的海拔高度差的第二比值。
4.根据权利要求3所述的确定大桥建设方案的方法，其特征在于，根据所述第一比值，和/或，第二比值，判断所述初步的大桥建设方案是否合理。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的确定大桥建设方案的方法，其特征在于，所述气候条件至少包括大桥建设地的年均最高气温、年均最低气温、最大降雨量；所述地质条件至少包括大桥建设地的岩石成分、冻土性质、要建设大桥的跨度位置；所述人文环境至少包括大桥建设地的农业和畜牧业生产分布。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的确定大桥建设方案的方法，其特征在于，大桥建设方案确定后，将所述建设方案、大桥建设地的地理位置、气候条件、地质条件以及人文环境要素保存到数据库中。
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