CN111005273A

CN111005273A - 施工临时道路布置方法

Info

Publication number: CN111005273A
Application number: CN201911293514.XA
Authority: CN
Inventors: 李吉; 胡伟山; 谷昌满; 张正阳; 兰传喜; 周泽林
Original assignee: China 19th Metallurgical Corp
Current assignee: China 19th Metallurgical Corp
Priority date: 2019-12-16
Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2020-04-14

Abstract

本发明施工临时道路布置方法，属于道路施工领域，目的是提高临时道路工程量预算的准确性以及提高临时道路布置的科学合理性。包括以下步骤：步骤1、在实景公路地形三维模型中确定施工临时道路的线路中线以及边界；步骤2、选定施工临时道路的轴线；步骤3、沿选择i个横断面，各个横断面的挖方量为V_1i，填方梁为V_2i，纵向长度为L_i；同时满足V_1i＝V_2i，

Description

施工临时道路布置方法

技术领域

本发明属于公路工程施工领域，具体的是施工临时道路布置方法。

背景技术

随着公路建设的推进，山区公路越来越多，特别对于交通不便的山区，由于公路为线型结构，在施工过程中涉及的区域交缠，公路施工范围内的山谷、河流等影响施工临时道路的布置，限制施工机械、材料等的运输，并且施工临时道路布置的优劣直接影响施工的进度以及成本。目前施工临时道路的选线通常有以下两种方法。

第一种方法，采用二维等高线图纸结合现场踏勘结果依靠经验进行施工临时道路的选线设计。该方式，无法考虑相邻等高线之间的地形变化，无法准确衡量临时道路施工工程量，使临时道路实际施工费用与投标时造价相距巨大，造成其施工成本大大增加，尤其对于高速公路项目，线路长且多在山区，临时道路施工量大，最终导致成本大幅度增加。

第二种方法，通过地勘报告中的地形高程数据导入BIM软件生成三维地形图，再进行临时道路的选线设计。然而，由于地勘报告给出的等高线数据粗略，精度不高，同样无法准确体现出相邻等高线之间的地形变化，导致设计的临时道路出现陡坡等现象，设计线路实际施工时由于坡度过大，需要重新选线，造成返修等，最终导致临时道路实际施工费用与投标时造价相距巨大，成本增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种施工临时道路布置方法，提高临时道路工程量预算的准确性以及提高临时道路布置的科学合理性。

本发明采用的技术方案是：施工临时道路布置方法，包括以下步骤：

步骤1、在实景公路地形三维模型中，根据地形特点、施工节段划分情况、施工机械要求、拟建施工临时道路坡度要求、拟建施工临时道路转弯半径要求以及已有道路情况在原地面上确定施工临时道路的线路中线以及边界；

步骤2、选定施工临时道路的轴线，轴线坡度小于或者等于15°，初步确定纵断面；

步骤3、沿施工临时道路的中线延伸方向，选择i个横断面并顺次编号，i＝1，2…n，n 为大于或者等于2的正整数，设定各个横断面的挖方量为V_1i，填方梁为V_2i；各个横断面的纵向长度为L_i，各个横断面的纵向长度之和等于临时道路的轴线总长度；各个横断面的运距为S_i；同时满足下列条件：

V_1i＝V_2i；

修正施工临时道路的轴线。

进一步的，步骤3中，相邻两个横断面之间沿线路中线延伸方向的距离为D，所述10m ≤D≤100m。

进一步的，横断面方量的确定方法为：横断面处地面线、路基面以及内侧边界包围形成的区域为该横断面处的挖方区域，其断面面积为S_挖；该横断面处地面线、路基面以及外侧边界包围形成的区域为该横断面处的填方区域，其断面面积为S_填；S_挖＝S_填。

进一步的，实景公路地形三维模型的获取步骤如下：

首先，利用无人机搭载GIS软件进行航拍，采集拟修建公路线路上的所有地形图片；

接着，将采集的地形图片进行处理，提取地形图片中的三维坐标，生成三维点云数据；

然后，将三维点云数据导入BIM软件，通过BIM软件生成模拟的高精度实景地形图；

最后，将拟修建公路的BIM模型与实景地形图在BIM软件中进行融合，使实景地形图中显示拟修建公路，从而得到实景公路地形三维模型。

本发明的有益效果是：本发明，通过实景公路地形三维模型能清楚准确展示拟修建公路周围的地形环境情况，为选择临时道路路线提供准确的地形环境，提高临时道路选线的合理性，并能保证临时道路选线时各种数据核算的准确性。待临时道路的位置确定后，通过初步确定纵断面，然后，通过选取多处横断面，计算挖方量和填方量，根据横断面挖方量和填方量相等原则调整纵断面标高，从而规划出最优的临时道路。还利于更精确的测算出临时施工道路的工程量及成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明如下：

施工临时道路布置方法，包括以下步骤：

V_1i＝V_2i；

修正施工临时道路的轴线。

本发明，所述实景公路地形三维模型是包括了拟修建公路以及拟修建公路线路上的地形等的三维模型。通过实景公路地形三维模型能清楚准确展示拟修建公路周围的地形环境情况，为选择临时道路路线提供准确的地形环境，提高临时道路选线的合理性，并能保证临时道路选线时各种数据核算的准确性。待临时道路的位置确定后，再对临时道路进行优化设计，首先选定施工临时道路的轴线，轴线坡度小于或者等于15°，初步确定纵断面，该坡度要求便于车辆安全运输。然后，再对纵断面进行优化，通过选取多处横断面，计算挖方量和填方量，若挖方量和填方量差距大，则调节纵断面上与该横断面对应处的标高直至挖方量等于填方量。并对各个横断面选取合适的运距，运距是各横断面上挖方的土运输到填方处的距离，通过挖方量与运距的乘积加上填方量与运距的乘积的和最小，选取合适的运距，最终，规划出最优的临时道路路线以及最优的临时道路施工方案，并利于更精确的测算出临时施工道路的工程量及成本。

其中，纵断面初步确定时，需要满足纵断面挖方量等于纵断面填方量，即沿临时道路轴线方向的两个边界线内及临时道路路面线以上的挖方体积等于临时道路路面线下的填方体积。

各个横断面的纵向长度之和等于临时道路的轴线总长度，同时要求各个横断面沿纵向没有重合的公共区域。

为了提高计算放量的准确性，优选的，步骤3中，相邻两个横断面之间沿线路中线延伸方向的距离为D，所述10m≤D≤100m。

优选的，横断面方量的确定方法为：横断面处地面线、路基面以及内侧边界包围形成的区域为该横断面处的挖方区域，其断面面积为S_挖；该横断面处地面线、路基面以及外侧边界包围形成的区域为该横断面处的填方区域，其断面面积为S_填；S_挖＝S_填。

优选的，实景公路地形三维模型的获取步骤如下：

利用无人机搭载GIS软件采集拟修建公路线路上的所有地形图片；图片与实际的地形相一致，提供真实的地形数据。地形图片通过密实的连贯的点形成，采集地形图片后，利用 Pix4Dmapper、smart3D等软件对地形图片进行处理，提取从地形图片上的密实点坐标，生成三维点云数据，当然提取出的点坐标越多越精确。将三维点云数据通过BIM软件后生成实景地形图，该实景地形图与实际的地形符合程度极高，精度能达到厘米级。将拟修建公路的BIM 模型与实景地形图在BIM软件中进行融合后得到实景公路地形三维模型。该实景公路地形三维模型的准确度极高。

Claims

1.施工临时道路布置方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤3、沿施工临时道路的中线延伸方向，选择i个横断面并顺次编号，i＝1，2…n，n为大于或者等于2的正整数，设定各个横断面的挖方量为V_1i，填方梁为V_2i；各个横断面的纵向长度为L_i，各个横断面的纵向长度之和等于临时道路的轴线总长度；各个横断面的运距为S_i；同时满足下列条件：

V_1i＝V_2i；

修正施工临时道路的轴线。

2.如权利要求1所述的施工临时道路布置方法，其特征在于：步骤3中，相邻两个横断面之间沿线路中线延伸方向的距离为D，所述10m≤D≤100m。

3.如权利要求1或2所述的施工临时道路布置方法，其特征在于：横断面方量的确定方法为：横断面处地面线、路基面以及内侧边界包围形成的区域为该横断面处的挖方区域，其断面面积为S_挖；该横断面处地面线、路基面以及外侧边界包围形成的区域为该横断面处的填方区域，其断面面积为S_填；S_挖＝S_填。

4.如权利要求1所述的施工临时道路布置方法，其特征在于：实景公路地形三维模型的获取步骤如下：

然后，将三维点云数据导入BIM软件，通过BIM软件生成模拟的实景地形图；

最后，将拟修建公路的BIM模型与实景地形图在BIM软件中进行融合，使实景地形图中显示泥修建公路，从而得到实景公路地形三维模型。