發布時間：2023-02-25 06:32:52
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的勘察設計論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
當前，我國經濟發展已經進入由外需拉動向內需驅動轉型時期，優化產業結構和轉變經濟發展方式是我國推進經濟改革的重要任務。黨的十八屆三中全會已經明確指出，中國全面深化改革必須堅持社會主義市場經濟改革方向，發揮市場在資源配置中的決定性作用；國有資本投資運營要更多投向關系國家安全、國民經濟命脈的重要行業和關鍵領域，重點提供公共服務、發展重要前瞻性戰略性產業、保護生態環境、支持科技進步、保障國家安全。基于這樣的前提與背景，在未來的經濟發展中，我國政府和市場的關系將進一步被理順，社會主義市場機制將發揮更大作用，我國市場將進一步開放。我國經濟的轉型、經濟全球一體化的加劇，既給企業創造了更為廣闊的發展空間、社會資源共享機會，也帶來了日益激烈的市場競爭，必須創新經營管理模式、轉變經濟發展方式、增強市場競爭力、培育新的經濟增長點，才能在激烈的市場競爭中站穩腳跟，掌握主動權和控制力。鐵路勘察設計企業亦是如此。目前，我國鐵路勘察設計企業主要以中鐵第一勘察設計院集團有限公司、中鐵二院工程集團有限公司、鐵道第三勘察設計院集團有限公司、中鐵第四勘察設計院集團有限公司、中鐵第五勘察設計院集團有限公司和中鐵工程設計咨詢集團有限公司為代表。上述企業在鐵路勘察設計領域具有豐富的人才儲備、先進的技術和管理經驗，能夠提供的技術服務包括鐵路勘察、設計咨詢、工程總承包、工程監理、項目管理等，業務領域涵蓋鐵路、城市軌道交通、公路、市政等方面［1］。正如其他行業的企業一樣，隨著社會主義市場經濟的發展和經濟全球一體化的深化，我國鐵路勘察設計企業發展面臨的競爭和挑戰日益嚴峻。一方面，鐵路作為我國國民經濟的大動脈，其發展關系國計民生，是其他行業得以迅速發展的重要基礎和條件。為了適應國民經濟和社會發展的需求，我國實施了大規模建設鐵路戰略，2007年制定的《綜合交通網中長期發展規劃》提出，到2020年全國鐵路運營里程將達到12萬公里以上［2］，由此2002年以來，我國鐵路建設投資額保持高速增長勢頭；加上城鎮化建設進程的推進和擴大內需戰略的實施，鐵路建設更是呈現良好發展態勢。面對鐵路行業巨大的發展前景和市場利潤空間，地方中小企業與央企的競爭愈演愈烈。另一方面，根據WTO《服務貿易總協定》的最惠國待遇原則、透明度原則、市場準入原則和國民待遇原則，我國勘察設計行業從2007開始就逐步開放和國際化，一些技術先進、經驗豐富、管理水平高的國外工程咨詢公司、專業設計事務所等進入我國鐵路市場的力度日趨加大，在一定程度上加劇了我國鐵路勘察設計的市場競爭［3］。從我國正在大力推進的軌道交通方面看亦是如此。在新型城鎮化戰略的持續推進下，全國諸多城市的軌道交通建設呈現高速發展態勢，國內其他行業的一些企業紛紛投資該領域以搶占市場份額。如目前各省市的公路、建筑、規劃等專業設計院，開始參與到地鐵軌道交通設計中，他們憑借地方資源優勢和某些地方政府出于經濟保護的考慮，使得這些企業在某些領域內取得了一定成效，在一定程度上對其他外來的專業鐵路勘察設計院造成了較大沖擊。在上述語境下，我國鐵路勘察設計企業發展的問題在于，目前實力雄厚、權威性高的鐵路勘察設計企業大多數是由原來國家的全額預算或差額預算的事業單位改制而成的股份制企業，管理思維、經營理念、管理模式等方面或多或少帶來計劃經濟的“痕跡”，已經不能完全適應市場經濟的需要。面對諸多新的競爭主體進入市場、原來競爭主體的戰略集結和多元的競爭格局，鐵路勘察設計企業傳統的市場空間、業務空間無疑會受到擠壓和沖擊，必須創新經營管理模式和業務模式，以開拓新的市場空間和業務范圍，尋找新的經濟增長點，這是鐵路勘察設計企業自身發展的內在訴求，也是我國經濟轉型和全球經濟一體化發展的必然結果。
二、鐵路勘察設計企業經營管理戰略轉型的現實困境
1．經營管理理念滯后于市場競爭發展需要
對于大型鐵路勘察設計企業而言，由于它們主要是由原來的事業單位改制而來，管理理念、管理模式、經營方式、業務拓展等方面的“計劃經濟色彩”還比較濃厚，加上鐵路行業的技術壁壘較高，其他行業勘察設計院進入并參與競爭難度較大，它們仍然是國內大型鐵路勘察項目的承接主體，該類型企業部分管理層和干部職工雖然在管理理念層面已經有較大轉變，但已然殘留有“唯我獨大”、“等靠要”、“小富即安、容易滿足”等思想，對市場競爭、企業市場地位變化等仍認識不足，沒有樹立與市場競爭、全球競爭相適應的緊迫感、危機感、責任感、全球意識、市場意識和競爭意識［2］。這些思想觀念和管理理念都是與市場競爭發展的要求難以適應的，在這種思想觀念和管理理念的指導下，既缺乏推動經營管理創新的主動性，更不可能在新的業務領域取得重大突破。
2．機制體制缺陷制約經營管理創新
對于企業而言，參與市場競爭的實質就在于實現企業效益的最大化。在這其中，知識、技術和資本是不可或缺也是最關鍵的要素，而這些要素作用的發揮又往往與人才引進、培養機制，績效考核機制，薪酬分配機制和市場經營機制等密切相關，要創新經營管理體制，與市場競爭要求相適應，很重要的環節就是要理順上述機制體制，增強科學性。很顯然，在這方面，一些鐵路勘察設計企業都做得不夠。雖然，很多鐵路勘察設計企業改制成股份制公司后都努力建立現代企業制度，事實上也取得了重大進展，但在產權結構，人才引進與培養、薪酬分配等方面仍然不能完全擺脫事業單位或者國有企業的“思想束縛”，經營管理創新的主動性、積極性被關進“舊有體制的籠子”里，嚴重制約了管理人員經營管理能力的發揮，經營業務和市場空間的拓展明顯受挫。
3．經營發展戰略亟待優化
在市場競爭多元化和全球化的背景下，建立科學的長期的經營發展戰略是包括鐵路勘察設計企業在內的企業實現可持續發展的重要條件。長期發展戰略關系到企業發展目標、發展方向、發展方式、發展動力等問題，沒有科學的發展戰略，企業必定會走入迷茫、混沌的困境，這在經濟發展的實踐中已經得到證實。但在現實中，很多鐵路勘察設計企業特別是中小型的鐵路勘察設計企業，在這點上普遍重視不足，更多的是注重短期或中長期的經營發展，長期的發展戰略相對缺乏。也正是因為如此，一些鐵路勘察設計企業要么被市場淘汰，要么陷入業務發展模式、發展結構雷同，同質化競爭的困境，要么只能專注于某一有限的業務領域，難以發展壯大。對于這些企業，固然存在短期內發展勢頭強勁的可能，但終究無法形成強大的市場競爭力，甚至是業務枯竭乃至被市場淘汰的厄運。
三、鐵路勘察設計企業經營管理戰略轉型的路徑
1．明確企業市場定位，優化企業發展戰略
鐵路勘察設計企業的經營管理戰略轉型實質上是企業發展的市場定位問題。只有明確了市場定位，企業的經營管理才能沿著正確的方向發展，才能按照既定目標開拓市場空間和擴大業務范圍。在確定企業市場定位的過程中，需要重點考慮以下因素：企業的特色及優勢、企業所處的內外部環境、區域或國家產業發展的態勢等［4］。就鐵路勘察設計企業特別是大型的鐵路勘察設計企業而言，考慮到鐵路勘察設計業務在企業中的優勢、鐵路市場的有限性和企業發展的可持續性，鐵路勘察設計企業的基本發展方向應定位于以鐵路業務為核心，并向其他行業設計市場拓展。然后以此為基礎制定長期發展戰略，按照有所為、有所不為的原則，統籌兼顧好企業當前經濟效益和長遠發展的需要，集中優勢，把握好重點，推進企業跨越式發展［5］。對于不同規模、不同層次和發展水平的鐵路勘察設計企業，其發展戰略應具有差異性，到底是采取多元化發展戰略，還是一體化發展戰略、加強型發展戰略，應根據企業自身實際進行優化選擇。從我國經濟發展趨勢來看，由于擴大內需戰略的實施、新型城鎮化建設進程的推進，傳統鐵路市場空間受到了一定程度的沖擊，而地鐵等軌道交通卻處于高速發展態勢，這也就意味著鐵路勘察設計企業必須實現業務發展的轉型，加大對軌道交通工程設計、工程勘察、工程咨詢、項目管理等業務市場的拓展力度，積極搶占市場空間，拓寬業務范圍，以培育新的經濟增長點，增強企業發展的競爭力和可持續發展能力。
2．完善現代企業經營體系，提高企業經營管理水平
市場競爭的激烈化要求我國鐵路勘察設計企業必須盡快從“計劃經濟管理模式”中走出來，建立與市場經濟相適應、符合現代企業發展需要的以市場為導向的經營管理體系，不斷優化經營布局、經營策劃、經營手段［6］。一方面，要完善信息管理系統。信息管理已成為企業經營管理的核心內容，全面、充分、準確、及時的信息可以為企業開展經營決策提供科學的參考依據，對于鐵路勘察設計企業而言，信息就意味著訂單，意味著市場機遇，意味著市場控制權。為此，鐵路勘察設計企業必須加快推進信息管理中心的組建、建設工作，充分發揮網絡媒體作用，加強市場研究，加強與政府、行業協會、研究計劃、同行業企業的溝通，積極拓寬信息來源渠道，優化信息管理流程與制度，建立企業信息網絡及信息數據庫，提高信息收集、加工整理、傳遞、評估等工作水平，及時快速地把信息運用到企業的經營決策當中。另一方面，要建立戰略信息分析系統。在信息化和經濟市場化時代，包括鐵路勘察設計企業在內的企業之間的競爭已經超越了企業自身的規模比拼，知識、人力、資本和技術等資源的擁有量，對經濟政策變化、市場信息等的分析能力、預警能力、控制能力、反應能力、決策能力已經成為重要的衡量指標。在全球經濟一體化發展、社會信息化快速普及的背景下，建立戰略信息分析系統對于創新企業經營管理戰略乃至發展戰略的重大意義和顯著作用，已經從歐美發達國家企業的實踐中得到了證明。鐵路勘察設計企業應該借鑒這一模式，通過建立戰略信息分析系統，加強對市場行情、競爭對手信息、市場變化趨勢、工程項目等內容的分析，明確企業在各個細分市場的能力、可行性，進而提高企業大市場營銷能力、企業對市場變化的快速反映能力和分析決策現代化水平［7］。
3．實行競合聯盟戰略，在聯合發展中提高企業發展水平
關鍵詞： 山區公路；線路勘察；設計
Abstract: with the development of economy and society in China, has increasingly become the basis of highway economic take-off mountains. But the mountainous terrain, restrict conditions and influence factors, design of mountainous highway about facing a lot of issues. However, as the improvement of people's living standard, convenient transportation is a necessary condition. Therefore, to solve the traffic condition is very important in mountainous area. In this paper, the author has carried on the analysis to the geological and environmental characteristics, and the mountain highway route design, and puts forward some concrete measures and suggestions, for reference.
Keywords: mountain highway route survey; design;
中圖分類號：U412.36 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012
前言
隨著我國公路工程技術的發展，交通網變得越來越發達，然而對于山區公路工程的建設成為了我們工作的重點。山區由于的地形、地質情況復雜等難點，對于我們進行山區公路路線的設計造成了很大的困難。因此山區公路的路線設計需要我們設計勘察人員不斷的進行深入研究，是一個非常復雜的過程，還需要我們在工作中進行大量的考察與科學分析。
山區公路工程的線路容易受到復雜的地質環境以及氣候條件等自然條件的影響，因此好的公路路線設計不僅能夠有效的提高山區公路的施工質量，而且還可以降低工程的耗費， 并且對于保護了山區公路附近的自然環境。山區特殊的地質特征對公路交通網的建設產生了極大的影響，地形的復雜性、地質的多樣性和地理位置的特殊性都會對山區公路的建設起到一定的影響，因此注重勘察設計階段對當地地質環境的全面的細致的調查和研究將起到基礎性的作用。在地質勘察階段還應考慮到技術問題的可行性，在技術等級較高的公路建設中，對于路線設計的要求非常高，而且由于在公路的建設中可能會有橋梁的架設、隧道的開挖以及為降低高程的大型土石方工程，這些都會對周圍環境產生或多或少的影響。因此還要在建設中加強對環境的保護力度，建設一條通行能力強，生態破壞少，經濟效益好的公路，確保山區公路達到經濟效益、環境效益以及社會效益的和諧與統一。
一、山區公路線路的勘察設計
地質勘查工作對于線路的選擇和設計有著重要的作用，為了保證其工作的效率，提高勘查經費的利用率，必須選擇合理的勘察方案，主要有：工程地質勘探、調查、測繪、室內試驗、原位測試、現場觀測、勘察資料、室內整理等。否則人力、物力、財力的浪費事小，對于建設項目設計的進度和質量的不良影響事大。所以，在勘查工作中要著重于：
1、方法與要求相適應，要全面結合要求的廣度和深度確定合理的勘查方法，根據工程量的大小、等級的高低及施工工藝的難易，在保證人員的安全前提下進行有效地地質勘查。
2、勘察的結果要盡可能的詳細。對于路線路較長的公路建設，合理的確定每一勘測段的分布，地質特征分布相對集中的地段可適當延長，而對于變化復雜的地段要多分段，做到詳細的記錄，為以后的設計階段做好鋪墊。
勘查方法的科學性、綜合性，以及點線面相結合基本原則，將在山區公路的地質勘測中發揮重要作用，使得勘察的實際與設計的深入相互促進。面對如此復雜多變的地質條件，線路的選擇幾乎不能同時避開這一地區所有的地質差的路段，所以地質勘探工作的數據支持就對設計人員的選線有著非常重要的作用。例如長距離的公路隧道，由于穿過山體以及地下水等因素，使得隧道所處地段的地質、水文條件的勘察設計變得相當復雜，因此必須進行專題的地質勘察，測繪出確切的數據能夠有效的指導線路的選擇，于是核對這一路段的地質變化情況，分析明確出不利地質危害的程度以及改善治理的難度至關重要。
二、技術指標對公路線路的影響
山區公路建設技術指標的確定，因為其所處地域地質條件具有不確定性，所以對于勘察設計水平的要求也更加的嚴格，對于相應的技術指標也更加嚴格。鑒于此，規范合理的勘察設計技術指標將有利于山區公路建設項目的質量和建設效率。由于勘察設計的最終目標是達到公路建設的基本目的，滿足公路的基本使用功能，因此相關從業人員根據具體的地質條件確定具體的公路路線，具體問題具體分析，一切從實際出發，實現路線選擇與地質條件的有機結合。首先，在山區公路的勘察設計階段必須保證所測繪數據的正確性、真實性，正確的數據提供是進行良好設計的前提，否則錯誤的數據不僅會是設計人員的大量心血付之東流，而且也會直接的影響在施工階段工程的質量，技術指標的不合理還會加大對周圍生態環境的破壞。其次，任何地區的山區公路勘察設計技術指標不管其規模的大小，等級的高低都要符合國家制定的標準，確保各項工作在法律法規的監督下安全有序的進行。
根據《公路項目安全性評價指南》（JTG/TB05-2004）的相關規定，對運行速度計算及安全性指標進行了評價。根據指南的運行速度計算方法預測該路段的運行速度，然后有運行速度差的大小判斷的運行的流暢性。所以對設計和運行速度之差大20km/h 的相鄰路段應首先進行線性調整，對于因線性調整而導致的工程量明顯增大，并對環境造成重大影響時，采取以下措施提高安全性：
（1）改善視距，增加線形誘導標志。對于視距不良的外側車道，若加寬在1.5m以下的路段，側通過車道外移減窄硬路肩的辦法來改善視距；若加寬超過1.5m 以上時，則對外側路基進行加寬。
（2）增設限速標志。
（3）調整超高橫坡度的方法保證在運行速度下的行車安全。
三、生態安全問題
生態問題是當今社會的一個熱點話題，特別是在黨的十中將生態文明建設歸納到五位一體的建設中后，各地各部門都應貫徹落實十精神，將生態文明建設落到實處。對于山區公路建設項目對生態環境的影響更為明顯，長期的生態保護問題的不重視，使得自然環境的破壞日益嚴重，與此同時環境對于建設項目的反作用也在日漸加重，這些種種人與自然不和諧的現象都反映了生態安全的問題。
在山區公路的勘察設計中，除了對于地質、技術問題的考察，生態安全問題的考慮也應放在設計的方案中。在制定設計方案時，要將當地的生態環境考慮在其中，特別是在生態環境較為脆弱的原始山區，要進行全面的調查，公路的建設不能影響和破壞當地野生動物的繁衍、遷徙，并保護當地珍稀野生植物，必要時要對其進行移植，對路線進行慎重選擇。早確保公路安全運行的前提下，盡最大的可能來維持當地山區特有的生態系統，保障生態系統的安全。
四、對于河谷地帶的路線設計
對于河谷地帶的公路路線設計，我們需要確保公路路線與河流、山體保持一定的距離。因為河谷地帶的山體風化非常嚴重，并且氣候、降雨等可能會使河水的流量產生比較大的起伏性，距離山體過近的公路線路很可能在雨季受到泥石流的破壞，在旱季的時候很可能受到河床干裂的影響。所以公路的路線在設計時需要與山體、河流保持一定的安全距離，并且對山體有懸石的位置使用隔離網或者隔離墻用來防范落石，對于其他存在安全隱患的地方我們在設計中也要采取相應的安全措施。路線設計還要特別注意分析河流不同季節的水位情況，要確保設計的公路線路高于河流的雨季水位線。
五、結束語
總而言之，山區公路路線設計是公路設計中一個非常重要的環節，不僅直接的影響到公路路網結構與線路指標的是否合理，而且對工程造價的控制以及汽車的安全、舒適的運營等方面。因此我們在線路設計中應該認真的把握好最佳線形，綜合考慮環境中的各個影響因素，對路線標準的進行合理的選擇，制定最佳的路線線形方案，精心設計科學的公路路線，在保證公路質量和安全的。
參考文獻
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[關鍵詞]高速公路 勘察設計質量 五大要素
[中圖分類號] U412.36 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-11-74-1
據調查結果表明，人才、管理、科技、文化、法制五大要素對高速公路勘察設計質量的提升發揮著決定性的作用，但高速公路勘察設計質量始終保持著動態的發展狀態，因此必須加強對高速公路勘察設計質量五要素的建設與創新。為了深入研究提升高速公路勘察設計質量的五要素，本文引入具體工程實例展開論述：某高速公路全長64.31km，設計速度80km/h，工程沿線滑坡及泥石流等地質災害頻發。該工程橋隧比例接近45.04%，其中包含一條16公里的特長隧道。總而言之，該高速公路具有工程勘察設計難度大、總投資規模大等特點。為了確保該高速公路勘察設計質量，工程建設方面決定從人才、管理、科技、文化、法制五大要素著手。
1科技要素
科技要素對高速公路勘察設計質量的提升發揮著關鍵性的作用，而一流的軟件平臺與硬件設施是科技型企業實施現代高速公路質量控制的必要條件，其中硬件設施是指高速公路勘察設計質量控制所需的儀器設備。結合該工程的具體情況及施工要求，工程建設方面大膽引入數字化技術（見圖3-1）。隨著高新技術產業的發展，航空攝影測量技術、GIS（地理信息系統）、GPS（衛星定位系統）、RS（工程地質遙感技術）、DTM（數字地面模型）、CAD（計算機輔助與繪圖系統）及地震測井、地震折射、樁基無損檢測等先進的物探技術被隨之引入高速公路勘察設計領域。該工程建設方面普遍采用“3S”技術及各種先進技術，由此實現野外控制測量及道路與路線放樣，同時高速公路區域內地形、植被、巖性、地層、地質災害等的判釋也實現線到點、面到線的結合，進而大幅度提高測設的精度，同時也為優化路線方案提供可靠地基礎。
2人才要素
大量實踐證實，科技型企業的人才素質（如思想素質、業務素質、職業道德素質、技術素質等）對高速公路勘察設計質量發揮著決定性的作用，因此創建高素質的人才隊伍是提升高速公路勘察設計質量的根本保障。結合該工程的具體情況及施工要求，工程建設方面主要從如下方面實現人才素質的提升。
（1）完善人才管理機制：工程建設方面必須建立健全人才工作的機制與體制，尤其要求建立健全擇優聘用、競爭上崗、公開選拔等人才制度，由此形成能進能出、能上能下、人盡其才的人才選拔機制。
（2）完善人才素質評價體系：工程建設方面必須建立健全由業績、品德、能力、知識等組成的人才評價體系，由此形成公平的、科學的評價機制，進而為專業人才營造出實現自我價值的空間。
（3）制定科學的分配方法：工程建設方面必須健全管理、技術、知識等要素參與分配，由此形成報酬靠貢獻、崗位靠競爭的獎勵機制，進而營造出尊重知識、尊重人才的氛圍，同時為吸引人才、激勵人才、留住人才提供所需條件。
3管理要素
管理要素對高速公路勘察設計質量的提升發揮著重要作用，其中質量管理必須立足細節，從技術與制度等層面防止勘察設計缺陷的出現。結合該工程的具體情況及施工要求，工程建設方面結合ISO9000標準建立健全質量管理體系，同時兼顧管理精細化、規范化、個性化的高度融合；建立健全文件化的質量管理體系，同時制定最高管理者代表，此外質量管理的加強措施還包括：規范質量管理部門及職能部門的職責分工；健全質量信息與反饋網絡；健全質量管理與改進機制；分階段組織開展管理評審、內審、監督審核；采用統計技術分析設計過程及質量管理體系運行過程存在的問題等，由此實現對高速公路勘察設計全過程的質量管理，進而提升高速公路勘察設計質量。
4法制要素與文化要素
4.1法制要素
國家法律法規是高速公路勘察設計質量的重要保障，一旦脫離規律法規，后果不言而喻。截至目前，國家已經初步建成公路勘察設計質量控制的法律體系，其中包括《測繪法》、《建筑法》、《公路法》、《計量法》等。結合該工程具體情況及施工要求，工程建設方面要求高速公路勘察設計必須嚴格執行《工程建設標準強制性條文》（公路部分）。
4.2文化要素
文化是企業精神的體現，同時也是高速公路勘察設計質量控制意志、理念、行為規范的體現。前文所提及的人才、科技、管理法制等要求皆蘊藏著文化的豐富內涵，此乃質量文化。質量文化的形成貫穿著整個高速公路勘察設計質量控制的全過程，其是企業質量態度、質量意識、質量價值觀、質量行為、質量形象、服務質量、產品質量的總和。基于此，工程建設方面應高度重視質量文化的建設，由此實現高速公路勘察設計質量的提升。
5結束語
綜上所述，高速公路勘察設計質量受到文化、科技、管理、文化、法制五大要素的影響，其中人才素質對高速公路勘察設計質量發揮著決定性的作用，科技要素發揮著關鍵性的作用。結合工程具體情況及施工要求，工程建設方面針對文化、科技、管理、文化、法制五大要素分別提出不同的措施，其中人才方面包括完善人才管理機制、完善人才素質評價體系、制定科學的分配方法等；管理方面包括結合ISO9000標準健全質量管理體系、文件化的質量管理體系、質量信息與反饋網絡、質量管理與改進機制等；法制方面嚴格執行《工程建設標準強制性條文》（公路部分）等法律法規，由此實現高速公路勘察設計質量的提升。
參考文獻
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[3]戴文晗.遙感與3S-3D技術開發及在公路勘察設計中的應用[A].全國遙感信息綜合研究與深化應用交流研討會論文集[C].2009.
英文名稱：Hongshui River
主管單位：廣西電網公司
主辦單位：廣西水力發電工程學會;廣西電力工業勘察設計研究院
出版周期：雙月刊
出版地址：廣西壯族自治區南寧市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1001-408X
國內刊號：45-1146/TM
郵發代號：
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1982
期刊收錄：
核心期刊：
期刊榮譽：
Caj-cd規范獲獎期刊
聯系方式
關鍵詞：LiDAR；鐵路勘察設計，DEM；DLG
中圖分類號：TN958.98文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 03-0000-02
Airborne LIDAR Technology in Railway Survey and Design Application and Benefit Analysis
Han Zujie
(Railway Third Survey and Design Institute Group Co.,Ltd.,Tianjin300142,China)
Abstract:Airborne laser radar technology (LiDAR) is a new remote sensing technology,because of its high precision and efficiency,in terms of rapid development of topographic mapping,currently nearly 20 sets of LiDAR systems.This paper studies LiDAR technology in railway engineering survey and design the content,products,and effects,on the basis of aerial photogrammetry and traditional methods are compared to prove LiDAR technology in the railway survey and design of the feasibility and superiority.
Keywords:LiDAR;Railway survey and design;DEM;DLG
一、引言
機載激光雷達技術（LiDAR）是一種全新的遙感技術，自上世紀90年代在德國首次出現商用樣機系統以來，因其高精度和高效率，在地形測繪方面得到快速發展。目前，全球已經有幾十套商用系統在使用，主要實用系統有：Topscan、Optech、TopEye、Saab、Fli-map、TopoSys、HawkEye、Leica ALS50/60系列、Falcon等。
上世紀90年代中后期至今，美國、德國、加拿大、澳大利亞、瑞典和芬蘭等國家，先后成功應用這項技術進行了地形測量、森林資源調查與評估、三維城市建模等試驗與工程實踐。特別是芬蘭和德國，已經采用這項技術建立了全國或者大部分國土的DEM，達到了理想的效果。目前在國內已經有接近20套LiDAR設備，其中，北京星天地信息科技有限公司、山西亞太數字遙感新技術有限公司、廣西桂能信息工程有限公司、廣州建通測繪技術開發有限公司以及東方道邇公司等單位已經先后開展了實驗和工程飛行，主要用于生產數字高程模型（DEM）、正射影像（DOM），進而制作線劃圖（DLG）等。本研究將使用LiDAR技術對鐵路勘察工程設計進行研究與試驗，介紹其主要產品及應用并對經濟效益進行評價。
二、機載激光雷達技術系統構成與工作原理
（一）機載激光雷達技術簡介
LiDAR系統是一種新型的綜合應用激光測距儀、IMU、GPS的快速測量系統，可以直接測得地面物體各個點的三維坐標。機載的激光雷達系統通常還集成高分辨率數碼相機，用于獲取目標影像。從功能上看，機載激光掃描系統是基于激光測距技術、GPS技術和慣性導航技術這三種技術集成的一個軟硬件系統，其主要目的是為了獲取高精度的數字表面模型（DSM）。
目前，LiDAR提供的直接數據產品為：點云數據，DSM，DEM，DOM。經過后處理可以快速生成等高線、高程點、橫縱斷面圖，完成路線設計需要的專項測繪內容（如架空管線的凈空、交叉角度測繪等），并提供工程設計模型和景觀設計模型等。
（二）LiDAR的主要系統構成
主要系統構成包括：
1.掃描儀組件：激光發射器、激光信號接收器、機械組件、掃描鏡及窗口、接口板。
2.設備支持系統：系統控制器、飛機位置及姿態測量系統、檢流控制器、激光電源、電源分配器、控制計算機、連接電纜。
3.附屬軟件：包括項目飛行設計及對記錄數據進行后處理（濾波、分類等）處理。
4.控制/顯示器：激光發射指標器、音頻告警器、電路熔斷器、系統診斷數據輸出、控制接口。
（三）主要工作原理
通過DGPS（或PPP）和IMU求得航機線上任意采樣時刻激光發射中心的空間坐標和設備的空間姿態，內插后能夠獲取任意時刻激光光束的姿態和發射中心的空間坐標，通過激光測量激光發射中心到地面的距離，可以求得每一個激光腳點的空間三維坐標。另外，利用DGPS/IMU可以直接獲取每一張照片的外方位元素，可以快速制作DOM成果。最后將激光點數據和數碼影像進行聯合處理得到高精度的正射影像和數字高程模型。
三、機載激光雷達的應用
機載激光雷達能夠快速獲取數字地表模型（DSM），同時，配套的中畫幅數碼相機可以獲得同步的數碼相片，經過加工處理可獲得數字高程模型、分類信息、航空相片的立體像對和正射影像圖。目前還沒有成熟的專業接口供鐵路勘察設計工程中使用機載激光雷達成果，因此，如何將機載激光雷達勘測成果與眾多設計專業手段無縫結合，從海量基礎信息中快速提取或檢索有用的信息為各專業設計所用，是機載激光雷達技術應用于鐵路勘察設計的關鍵。
結合鐵路勘察設計特點和工程應用實踐，一方面將機載激光雷達技術成果進行加工，提供滿足專業應用的專題成果，另一方面，改進專業設計勘察設計流程，提出新的設計理念，以便更加有效地利用海量的基礎信息，提高設計質量和設計效率。
利用機載激光雷達技術提供的高精度、高分辨率數字地面模型和正射影像圖，結合鐵路專業設計要求，主要生產以下幾種產品（見圖4）：
1.工點地形圖。它是針對鐵路設計的控制工點，在施工圖階段做的更加詳細的勘測工作，以保證設計資料的精度和準確性。如：橋址地形、隧道進出口等；
2.斷面圖。主要包括縱斷面和橫斷面，一般它們的精度高于地形圖的精度。主要用于保證設計線路的平順性和計算工程數量的準確性；
3.數字正射影像地形圖。這是線劃圖的替代產品，通過將正射影像圖疊加等高線、專業調查的地質界線、自然保護區等矢量信息，而形成的一種地形圖，它的信息量更加豐富，更加直觀；
4.專項測繪。針對特殊的專業需求而進行的詳細勘測工作。如：水文斷面、涵軸測量、電線垂度等；
5.工程中的土石方自動計算、坡度、坡向的計算等；
6.快速構建三維虛擬場景，城市建模等。
此外，還可利用高分辨率的影像進行專業調查、地質判視等，便于指導外業工作，提高外業勘測的針對性和合理性。
四、技術、經濟效益和推廣應用前景
（一）機載激光雷達測量技術與常規航測方法的經濟比較
1.兩種技術手段外業控制測量的比較。LIDAR所需的外業控制點與常規航測外控的比較，以II級地形1：2000航測地形圖測繪（常規航測單航帶100km）為例。
（1）首級平面和高程控制網工作內容和數量是基本相同的。
（2）LIDAR系統要求每5-7km測量一個平面和高程控制點，每30km測量一處高程校正區，這樣100km線路需要布設平高控制點17個，高程校正區3個。而常規航測方法，采用150mm焦距的航攝儀拍攝，需要75個平高控制點；采用210mm焦距的航攝儀拍攝，需要150個平高控制點。
（3）LIDAR系統不因地形等級的變化而改變外業平高控制點的數量（適當的寬度，如不大于10km）。而常規航測方法會隨著寬度的增加而成倍增加外控點的數量。
2.橫斷面切繪的經濟比較。以張唐鐵路定測為例，相對于采用Lidar技術平均1000-1200個橫斷面/人天的工作效率，常規航測方法每人每天只能切繪300-400個橫斷面，可見工作效率提高了3-4倍，對企業發展帶來了巨大的經濟效益。
3.地形圖制作的經濟比較。以II級地形1：2000地形圖測繪為例。
因為LIDAR具有高效生成DEM的優勢，所以在生成等高線、高程點等具有高程信息的地形信息時具有更高的效率，在這個方面，采用Lidar技術平均效率為12-15平方公里/（人.天），常規航測方法每人每天只能測繪2-3平方公里；
航測方法在立體模型下獲取（除等高線、高程點之外）矢量信息具有更大的優勢，而LIDAR則因其自身離散性獲取能力比較弱，適合于小面積的（除等高線、高程點之外）矢量信息獲取。
（二）成功案例及分析
經過試驗與實踐，LiDAR技術已成功用于多個鐵路項目的勘測設計項目，減少了內業制圖的壓力，縮短了項目工期，在鐵路各專業使用中反映良好，取得了顯著的經濟效益。以某工程為例，泛亞鐵路某段全長257Km，由于距離遙遠，地處國外，而且鐵路過境區域存在大量地雷區域，給外業工作帶來極大不便。考慮到地理因素和方案局部變動的因素，項目在實際操作中拋棄傳統外業測量加航測制圖的作業方式，直接采用機載激光雷達系統，一次性獲取鐵路過境區域長257km，寬4km的雷達點云數據和數碼影像數據，利用該數據圓滿完成了無外業控制測量情形的1：10000和1：2000的地形圖成圖任務，不僅避免了人力物力消耗和地雷區作業的危險性，而且在內業成圖中，大膽使用數字正射影像地形圖代替傳統的DLG，取得了制作者和使用者均滿意的雙贏局面。
（三）推廣應用前景
機載激光雷達測量技術具有巨大的發展空間和潛力，作為一種新技術，還有許多發展空間，特別是在數據處理算法以及軟件和系統的開發等方面。隨著用戶數量的增加，其應用領域將越來越廣，特別是隨著激光技術的進一步發展，將促進機載激光雷達技術的革新。在鐵三院于2009年率先在國內將機載激光雷達技術應用于鐵路勘察設計并取得巨大成功后，今年鐵一院、鐵二院、鐵四院都陸續定購了機載激光雷達并加大了人力投入，可見由于其精度高、成本低、周期短等特點在鐵路行業已經被廣泛關注。鐵路行業之外，水利、公路、電力、農林等行業也在積極開展相關的研究和應用。
參考文獻：
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【關鍵詞】山區；高速公路；特點；施工技術；質量控制
中圖分類號：U412.36+6文獻標識碼：A 文章編號：
“要致富，先修路”這個喊了幾十年的口號，已經成為人們對經濟發展的共同認識。隨著我國區域經濟的發展和產業重心由沿海向中西部以及邊遠山區的轉移，山區復雜地理條件下高速公路里程呈現增加的趨勢，山區高速公路的施工技術和質量控制面臨著越來越大的難度。如何采用先進合理的施工技術以及質量控制方法，是保證山區高速公路質量合格以及行車安全的關鍵，越來越受到人們的關注。下面就具體作一下分析。
一、山區高速公路的特點
山區高速公路因其所處的特殊的地理環境，與平原地區的高速公路相比，其面臨著不同的地質、地形、水文以及地質災害等條件，受此影響，山區高速公路在施工過程中，展現著不同的特點。具體表現如下：
（1）山區地形地質條件復雜，落差較大，需要填埋和深挖的情況較多，工程量大。
（2）山區高速公路路過地段的地勢陡峭,受風化和流水侵蝕作用嚴重,加上工程施工造成巖體剪應力增加，形成的穩定巖層較少,山體不穩定因素較多，需要大量的護坡、護溝以及完善的給排水工程設施，同時還要營建大面積植被以保持水土。
（3）受山區地形的阻擋等因素的影響，高速公路經常需要蜿蜒曲折，轉彎較多，造成公路里程增加。
（4）受山區的地勢起伏的影響，需要修建大量的公路橋梁和隧道來減少地形對高速公路的影響，路橋相間的施工形式較多，因此，造成橋梁和隧道的總體長度在公路總里程中的比例較大,并且高空作業的形式較多，不安全因素增大。
（5）由于山區的特殊的施工環境導致交通不便,因此材料和設備的運輸成本較大，并且是施工后期的一個棘手問題。
二、山區高速公路施工技術
在山區建設一條既要質量合格，同時又兼有環保生態效益的高標準的高速公路，應該重視和加強地質勘探工作。地質勘察工作貫穿于山區高速公路的設計施工和運營的整個過程，其提供的數據資料是分析和制定施工技術的基礎和關鍵。
1、勘察設計階段
地質條件是客觀存在的自然因素，山區高速公路穿行在自然地質環境中，并且對地質環境進行一定程度的改造。這就需要我們充分認識地質條件，尊重地質條件的實際情況，在設計和施工中充分考慮地質因素，遵循地質原則，盡量減少山區高速公路對自然環境的破壞，并且為施工和運營提供良好的條件。
2、貫徹地質選線的原則
制約山區高速公路地質選線的主要因素有地形條件和不良地質現象，經常遇見的不良地質現象如滑坡、泥石、流巖、軟弱土、膨脹土、濕陷性黃土、凍土、崩巖、溶巖堆（坡積層）、水害、采空區以及強震區（高地應力）等。在本階段中，要盡可能詳細地收集區域構造地質、工程地質、地震地質、巖石地層、水文地質、環境地質等方面的資料。一般采用GIS（地理信息系統）技術，利用遙感衛片和航片提供的資料，編制滿足工程需要的工程地質圖和地質災害（不良地質現象）分布圖。在圖上應該重點標注大的地質構造比如斷層等重大的地質災害病害體，利用這些資料分析區域性地質災害發生的條件，進行地質災害的初步評估。結合已經收集到的地質資料，在路線的選線方案設計中，要進行必要的現場勘探和調查 ，反復與資料提供的信息進行對比，選出工程地質條件最好、地質災害最少、對地質環境的影響最小的路線，真正貫徹地質選線的原則。除了遵循地質選線的原則的同時，還要盡量減少對山區土地的占用，并且一定程度上照顧沿線的經濟點。
3、施工圖設計階段---詳查施工地點地質條件
通過初步設計階段的各種地質勘探工作，已經基本上了解山區高速公路沿線的地質條件，但是還沒有達到工程設計施工成熟的條件。在施工圖設計階段應詳細檢查施工點地質（橋位、隧道深、路塹高、填路堤、陡坡路堤、支擋、構造物）條件，采用調查、測繪、槽探、坑探、鉆探、物探等綜合勘察手段查明場地巖土體組成性質、分布以及風化層、不良地質、特殊性巖土等工程地質條件在路線縱橫方向的變化。
4、施工階段
這一階段應遵循信息化施工、補充勘察、動態設計原則。由于山區地質條件的復雜性和受勘察周期的制約，有些復雜的場地或地形困難場地（陡坡、魚塘等），在設計階段難以充分完成或者完成不夠仔細、全面，無法查清場地詳細工程地質條件，在施工階段，可以進行補充勘察，如對巖溶發育區或巖性差異大的場地逐樁鉆探，對原進場困難場地通過施工便道進場鉆探。當然，在施工過程中也難免會發現新的地質問題，遇見這種情況也要補充勘察，應該把施工期間的勘察工作視作設計期間勘察工作的重要補充。所以說，勘查工作應該貫穿于山區高速公的設計和施工的全過程。
三、山區高速公路的質量控制
1、高填路堤的質量控制
控制高填路堤的施工質量主要是確保高路堤的穩定性，影響高路堤穩定性的因素主要有：路基填料、邊坡坡度、地基性質和水文狀況，所以在高路堤填筑時采取的主要質量控制措施為：①設計時，應對高路堤進行穩定性驗算；②高路堤填筑前仔細進行工程地質勘察，徹底處理下臥層確保地質承載能力；③通過試驗檢測選擇適宜的路基填料；④嚴格執行路基施工規范，加強對密實度的控制與檢測；⑤加強對高路堤的沉降觀測與監控；⑥加強高邊坡的超前防護。
2、橋梁施工的質量控制
除了傳統的質量控制外，對橋梁特別是大型橋梁采取施工控制措施是確保橋梁施工宏觀質量的關鍵措施之一，也是橋梁建設的安全保證。大型橋梁施工控制是一個施工、量測、判別、修正、預報、施工的循環過程，施工控制的最基本要求是確保施工中結構物的安全，其次必須保證結構物的外形和內力狀態符合設計要求。影響橋梁施工控制的因素主要有結構參數、施工工藝、施工監測結構分析、計算模型溫度變化、材料收縮與徐變施工管理等，所以，必須建立完善有效的控制系統才能達到預期的控制目標。
3、公路隧道的質量控制
根據公路隧道建設的實踐，應將隧道開挖及初期支護質量、隧道防排水施工質量、隧道施工監控測量作為主要質量控制目標，公路隧道的質量控制必須重視以下幾個關鍵問題：①嚴格實施信息化施工，公路長大隧道主要是按新奧法設計和施工，新奧法是一種現代先進的將設計與施工結合在一起的一體化方法，基本特征是采用現場監控量測信息來確認和修正預設計的依據，并對隧道施工方法、斷面開挖步驟及順序初期支護參數等進行合理調整；②加強隧道地質勘察，超前預報水文地質情況。為減少隧道施工的盲目性和事故發生率，保證隧道工程施工的順利進行，應對開挖工作面前方一定距離工程水文地質條件進行驗證，及時超前預報，有的放矢地采取應對措施，預報內容是盡可能采取各種手段探明前方可能出現的坍塌、冒頂、涌水、溶洞斷層、瓦斯等地質災害，并分析其對工程施工的影響程度；③安全生產，制定險情預案。隧道是具有一定危險性的地下工程，必須建立健全一系列安全生產管理制度和組織管理體系，層層檢查落實，每個生產環節都要嚴格遵守國家和行業有關的安全生產法律法規標準和規范，確保人員和工程安全；④綜合治水。隧道病害大多與水有關，隧道施工中防水、治水直接關系到工程質量和隧道的運營安全，公路隧道防排水是一項系統工程，總體上應遵循以排為主，防、排、截、堵相結合的綜合治理原則，對地表水、地下水妥善防治。
四、結語
山區高速公路的施工是一個系統而又復雜的工程，他不僅要充分考慮到當地的地質、地形、水文等地理條件，還要顧及山區的風俗習慣和經濟點的分布等人文因素，同時采取必要的合適的質量控制措施，保證工程的質量和安全。總之，在山區高速公路的興建過程中，要因地制宜，根據山區的實際情況采取針對性的措施。相信隨著中國山區高速公路的發展，將會有更多的先進的施工技術和經驗以及質量控制方法應用到實際中來，帶動山區的經濟發展，進一步促進中國交通運輸行業的進步。
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論文關鍵詞：勘察設計科研；科技創新成果；科技發展規劃；重點研究課題
1 勘察設計科研工作概況
通過50年幾代人艱苦卓絕的持續奮斗。中國水電顧問集團昆明勘測設計研究院(以下簡稱“昆明院”)完成了云南省水力資源普查和復查工作，進行了讕滄江、金沙江中游等十多條大中型河流(段)的水能開發規劃；勘測設計的國內外水電站300多座，其中，已建水電站200余座。總裝機16400MW；正在進行勘察設計的大中型水電站60余座．總裝機約45000MW；為我國的水電技術發展作出了重大貢獻。
“十五”期間，昆明院緊緊抓住國家實施“西部大開發”和“西電東送”戰略的機會，密切結合水電工程的勘測設計科研工作，勇敢地承擔起了攻克諸多世界水電技術難題的重任。提出了建設“紅色企業、銀色企業、誠信企業、和諧企業”的目標，井以“以人為本、厚德誠信、科學求實、開拓創新”作為企業精神，承擔了天生橋一級水電站、小灣水電站、糯扎渡水電站等世界著名工程的勘察設計科研工作。天生橋一級水電站(裝機容量120萬KW，水庫總庫容102．56億m3，混凝土面板堆石壩最大壩高178m)招標及施工詳圖設計階段的全部設計工作已順利完成．工程于2002年底全部竣工。小灣水電站(裝機容量420萬KW，水庫總庫容149．14億m，混凝土雙曲拱壩最大壩高292m)正在進行招標及施工詳圖設計階段勘察設計科研工作，2001年2月工程開始興建，2005年9月工程截流，預計2009年底首批機組投產發電。糯扎渡水電站(裝機容量585萬KW，水庫總庫容237．03億m．心墻堆石壩壩最大壩高261．5m)2000年5月開始啟動可行性研究階段勘察設計科研工作．2003年6月完成可行性研究報告，同年10月通過水電水利規劃設計總院的審查，2005年8月通過中國國際工程咨詢公司的評估，計劃2007年11月工程截流。2012年年底前首批機組投產發電。
“十五”期間。昆明院還承擔了瀾滄江景洪水電站(裝機容量175萬KW，水庫總庫容10．34億m3，碾壓混凝土重力壩最大壩高107m)招標及施工詳圖設計階段，古水水電站(裝機容量260萬KW，水庫總庫容39．14億m，心墻堆石壩最大壩高305m)、黃登水電站(裝機容量220萬KW，水庫總庫容15．07億m，碾壓混凝土重力壩最大壩高189m)預可行性研究階段，金沙江金安橋水電站(裝機容量240萬Kw，水庫總庫容7．42億m，碾壓混凝土重力壩最大壩高160m)可行性研究、招標及施工詳圖設計階段，觀音巖水電站(裝機容量300萬KW，水庫總庫容21．75億m．碾壓混凝土重力壩最大壩高159m)預可研和可研設計階段．怒江鹿馬登水電站(裝機容量180萬KW。水庫總庫容21．75億m，混凝土面板堆石壩最大壩高157m)、瀘水水電站(裝機容量260萬KW。水庫總庫容12．88億m．混凝土面板堆石壩最大壩高177m)預可行性研究階段等水電站勘察設計科研工作。此外，還完成了龍馬、居甫渡、那蘭、崖羊山、云鵬、阿鳩田等一批大Ⅱ型及中型水電站項目可研、招標和施工詳圖設計階段的勘察設計科研工作。同時承擔了巴基斯坦巴羅塔、緬甸邦朗水電站等國際工程的勘測設計科研工作。
“十五”期間，昆明院從所承擔的工程實際需要出發，科學求實，勇于探索，結合所承擔工程項目的特點，把提高自主創新能力擺在科技工作的突出位置，緊密結合工程需要，科技創新來源于實際工程，最終服務于實際工程。有力地推動了科技進步工作，并取得了良好的經濟和社會效益。
2 科技管理制度建設
為了促進技術創新，規范科技項目管理，提高科技成果的水平和質量，解決生產、經營和發展中的重大技術問題，“十五”期間昆明院制定了一系列科技管理辦法，對規范科技管理工作，提高管理水平起到了積極的作用。
2．1制定科學技術進步獎勵規定
隨著國家科技體制改革的不斷深化，體現科技獎勵政策的國家獎、省部級獎的評審條例、評審辦法、評審細則等也在不斷制定或修訂。昆明院及時學習并掌握這些評審條例、評審辦法和評審細則，調整相關的獎勵政策、評獎條例、評獎辦法，努力做好科技獎勵的評審和授獎、推薦工作，制定了《科學技術進步獎獎勵規定(試行)》，建立了更為科學的科技獎勵體系及公平、公正的評審規則和評審辦法。
2．2制定科技項目管理規定
為了進一步規范科技項目的管理，建立和完善科技計劃項目管理機制。提高科技計劃項目管理和實施成效，保證項目的順利開展，根據有關規定，昆明院制定了《科技項目管理規定(試行)》，著力解決經濟和改革發展中的重大、關鍵、共性科技問題。提高原始創新能力、集成創新能力和引進消化吸收再創新能力。提高水電建設技術的整體水平2．3制定科技項目經費管理規定為規范科技計劃項目經費的管理，優化科技經費配置，提高科技經費使用效益．根據財政部、科技部《應用技術研究與開發專項資金管理暫行辦法》和有關財務制度的規定，昆明院制定了《科技項目
經費管理規定(試行)》。《科技項目管理規定(試行)》和《科技項目經費管理規定(試行)》構成了昆明院科技項目管理體系的基礎，保證了科技項目自主立項和組織向上申報立項的運作。
2．4制定科技成果獎勵管理規定
為進一步規范申報各類獎項的質量．并指導做好各類獎項的審查、鑒定、推薦、推廣應用工作。做到科學、公開、公平、公正地開展成果的評審．昆明院制定了以下5項獎勵規定。
(1)《優秀工程勘察、優秀工程設計、優秀工程標準設計、優秀工程設計計算機軟件獎勵規定(試行)》。
(2)4城鄉建設優秀勘察設計獎獎勵規定(試行)》。
(3)《優秀工程咨詢成果獎獎勵規定(試行)》。
(4)《企業管理創新成果獎、優秀期刊、優秀編輯獎勵規定(試行)》。
(5)《優秀學術論文獎勵規定(試行)》。
3 主要科技創新成果
3．1原國家電力公司科學技術項目
3．1．1糯扎渡水電站高心墻堆石壩關鍵技術研究
糯扎渡心墻堆石壩最大壩高261．5m，比國內已建成最高的小浪底水電站大壩(160in)高約100m。昆明院于2002年3月啟動并組織了原國家電力公司科學技術項目
開展研究的5個專題為：①《心墻堆石壩壩料試驗及壩料特性研究》。②《土石壩計算分析理論及抗裂措施研究》。③《心墻堆石壩壩料分區及結構優化研究》。④《心墻堆石壩動力反應分析計算理論及抗震措施研究》。⑤《心墻堆石壩滲流分析及滲控措施研究》。通過該課題的研究，使壩高261．5m的糯扎渡心墻堆石壩的主要關鍵技術問題得以解決。研究工作密切結合科研和招標設計．研究成果納入設計，從而使工程按計劃有序實施。招標設計報告已于2006年11月通過中國水電工程顧問集團公司審查，采用直心墻堆石壩壩型和壩體分區結構優化可使糯扎渡水電站工程至少節省投資3．3億元。糯扎渡心墻堆石壩研究成果對我國擬建的兩河口、雙江口、古水等300m級高心墻堆石壩工程的設計都有重要的參考價值。
3．1．2小灣水電站拱壩關鍵技術問題研究
昆明院于2000年7月啟動并組織了原國家電力公司科學技術項目《小灣高拱壩關鍵技術研究》科技攻關工作，于2005年12月完成研究，提交了《小灣電站高拱壩關鍵技術研究項目執行情況總結報告》和《小灣電站高拱壩關鍵技術研究課題報告》及四個專題報告及27個子題報告。2006年8月通過了國家電網公司委托中國水力發電工程學會組織的驗收。
開展研究的4個專題為：①《小灣高拱壩結構及工程措施深化研究》。②《拱壩壩肩(基)穩定工程措施研究》。③《小灣高拱壩泄洪消能與霧化深入研究》④《小灣高拱壩安全監測系統研究》。課題研究的各項內容均為當今高地震烈度區高拱壩設計中亟待解決的關鍵問題，其研究成果對小灣拱壩抗震設計及我國在建的溪洛渡、錦屏一級等高拱壩工程的設計都有重要的參考價值。
3．2中國水電工程顧問集團公司科技攻關項目
昆明院按照《中國水電工程顧問集團公司科技項目管理辦法》的要求，積極開展了院承擔的科研項目的立項工作。結合工程需要。先后立項的項目有7項，分別是《堆積體的綜合物理探測方法研究與應用》、《連續式光纖傳感技術在水工混凝土裂縫監測中的應用研究》、《移民安置環境容量分析指標體系研究》和《水電工程建設征地實物指標調查技術導則》，2005年度立項的3個項目《云南水電開發及外送規劃研究》、《全數字近景攝影測量系統》和《集團公司智能化財務分析系統開發與應用》，目前．以上科技項目正按照合同要求開展工作。
3．3云南省省院省校科技合作項目
昆明院承擔的云南省省院省校科技合作(科技攻關)項目《昆明市掌鳩河引水供水工程山區長距離輸水工程技術難題研究》，不僅為昆明市掌鳩河引水供水工程的設計、施工和管理提供了科學的理論方法和先進的技術手段，使設計與施工更加科學化、合理化、系統化，確保工程設計建設質量和安全運行．節省了投資，而且在寧波市白溪水庫引水工程、南水北調石家莊至北京段應急供水工程以及南水北調天津段引水工程中得到了成功應用。
3．4工程科學技術研究學科特點與創新
“十五”期間，昆明院結合所承擔的工程項目，在水資源工程及動能經濟科學、環境工程科學、工程測繪技術、工程勘察技術、工程地質、水電工程建設用地和移民安置、地質災害防治技術、土石壩工程、混凝土壩工程、結構工程、地下空間工程、工程水力學、基礎處理及邊坡工程、施工規劃技術、施工仿真科學、工程安全監測、機電及金屬結構工程、工程建設管理及信息工程科學等領域進行了大量的卓有成效的科學研究工作，取得了許多創新性的成果，大部分轉化為工程勘察設計實踐。其中．不少科研成果達到國內先進水平。
4 科技成果獲獎情況
2001年至2o06年，昆明院科技成果獲獎的情況如表1所示
5“十一五”科技發展規劃綱要和重點研究課題
科學技術是第一生產力．是先進生產力的集中體現和主要標志。“十一五”期間。必須增強責任感和繁迫感，更加自覺、更加堅定地把科技進步作為企業發展的首要推動力量，把提高自主創新能力作為提高企業競爭力的中心環節，把建設學習型、創新型企業作為昆明院面向未來的重大戰略選擇。
必須清醒地看到，昆明院科技的發展，既面臨難得的歷史機遇，又面臨一系列嚴峻的挑戰。在科技及專業工作中。我院還存在著很多不足，主要表現為：學習風氣不濃，對新技術、學科動態掌握不夠，對國家、行業相關政策法規把握不到位；自主創新能力較弱，關鍵技術掌握不多，企業核心競爭力不強，投入不足，技術管理水平、工程管理水平有待提高，科技體制機制還存在不少弊端：制度不夠完善，貫徹力度不強；信息化程度不高，不同工程之間溝通不夠暢通等。昆明院作為一個不斷前進中的大型甲級勘察設計科研單位。要站在時代的前列，以世界眼光。勇敢地迎接新科技革命帶來的機遇和挑戰。因此，需要腳踏實地貫徹落實科學發展觀。深入實施國家“科教興國”和“人才強國”戰略+樹立“人才資源是第一資源”的觀念，從企業和諧、健康、可持續發展的角度，立足“十一五”，兼顧中長期發展，按照以人為本、科學求實的原則，注重新材料與新工藝研究、學科交叉與技術集成研究、信息化技術綜合利用研究，制定了“十一五”科技發展的規劃。擬開展的重點研究課題是：
(1)低緯高原地區小流域徑流洪水適用方法研究；青藏高原地區可能最大降水和可能最大洪水研究；壩前沖沙漏斗三維數值模擬：水電工程建設水環境模型預測研究；云南水電CDM開發機制可行性研究；高原山區風力發電技術研究；抽水蓄能電站在云南電網中作用與效益研究：3S技術在水電工程水庫移民、環境影響評價工作中的應用研究：水電工程生態恢復技術和方法研究；流域梯級電站工程移民安置總體方案研究：移民安置環境容量分析指標體系研究。
(2)變形監測技術整合集成研究；工程物探及
檢測與試驗技術研究：水電水利工程地質災害預測與防治技術研究；大、中型水電站工程地質數據庫：數碼成像技術在高陡邊坡及大型地下洞室邊墻的地質資料編錄的應用研究；復雜巖體高壩壩基(多成因巖體構成的壩基、軟硬相間層狀巖體壩基、原位碎裂或似完整巖體壩基、各類蝕變巖體壩基等)的有效勘察及合理、科學的工程地質評價體系及建基面的選擇利用研究。
(3)300m級混凝土面板堆石壩筑壩技術研究：土石壩樞紐布置三維可視化設計研究；土石壩設計、建設、運行數據管理及安全評價系統研究；超高(200m以上)堆石壩工程設計方法與安全標準體系研究。
(4)300m級高拱壩的關鍵技術整合集成研究；100~200m級碾壓混凝土壩的關鍵技術整合集成研究；混凝土壩壩后背管及蝸殼結構整合集成研究l混凝土壩樞紐布置三維可視化設計研究；混凝土熏力壩設計、建設、運行數據管理及安全評價系統研究；混凝土拱壩設計、建設、運行數據管理及安全評價系統研究。
(5)水力浮動式升船機結構設計研究：剛構橋、斜拉橋、懸索橋結構工程用研究；大型水工隧洞設計整合集成研究；地下廠房洞室群設計整合集成研究；巖質邊坡及支護型式數據庫。
(6)泄水建筑物的高速水流摻氣設施體型研究：水墊塘(消力池)取消抽排系統的研究；100m水頭臺階型溢洪道泄洪消能研究。
(7)深厚復雜地基圍堰防滲結構形式研究：施工交通設計整合集成研究；地下洞室群施工仿真研究；土石壩三維動態施工仿真研究；混凝土壩三維動態施工仿真研究。施工導流標準風險決策分析研究：大型人工砂石系統動態模擬研究；混凝土溫控仿真研究。
(8)高土石壩安全監測系統及自動化研究。
(9)高拱壩安全監測系統及自動化研究。
(10)水電站電氣主接線方式及繼電保護配置可靠性定量評估研究；水力機械施工圖模塊化制圖軟件系統開發；金屬結構產品數據管理系統(PDM)的設計研究。遠程監控系統研究。
(11)水電工程樞紐布置三維設計研究；貫流式機組廠房機電布置三維設計研究：混流式機組廠房機電布置三維設計研究；軸流轉漿式機組廠房機電布置三維設計研究。
關鍵詞：高速；鐵路；隧道；圍巖分級
由于當前國內外盛行的隧道圍巖分級，大多僅適用于長度及埋深較小或勘探工程量很多、或開挖有導洞等條件的圍巖分級。我國多年的勘探設計資料表明，在勘察階段，其工程量是比較少的，特別是深埋長大隧道，即或有較多的勘探工程量，但與埋深和長度相比較，其控制程度遠不如一般的地下洞室，仍是很有限的。在此情況下，如何做好深埋長大隧道的圍巖分級、評價是相當關鍵的。為此，必須對隧道全線工程地質條件做全面、深入的了解，進而尋求一些新的方法去獲得巖石的RQD值、結構面狀態、巖體完整性等資料。
另外，高速鐵路隧道與其他隧道相比有各自的特點。水電隧洞雖然規模大，但勘探工作十分詳細，而且其位置本身就是選地質構造、地層巖性相對優良的地區。鐵路因為展線的需要則有時不得不穿越地質條件很差的地段。所以，在施工過程中因圍巖級別的諸多問題（如設計中確定圍巖級別與實際圍巖級別的差異、按照規范確定的圍巖級別進行支護仍然滿足不了要求等）而往往延誤工期，提高工程造價甚至發生工程事故。作者參與了正在建設的云桂高鐵（昆明到南寧高速鐵路）的施工，在施工中最為棘手的問題就是前期勘察設計階段對隧道地質情況了解不全面，導致工程進度困難、造價調整、事故頻發、高頻率的設計變更等諸多問題。
因此，根據高速鐵路隧道的特點盡快建立有效的圍巖分級方法已成為廣大高鐵建設者的強烈愿望，也成為高鐵工程地質研究急需解決的課題。我認為，所謂有效的圍巖分級就是技術上可行，能充分利用勘察設計、施工階段的工作信息，逐步由粗到細的一種分級，并能立即用于指導施工的分級。本論文就是沿著上述思路開展研究工作的。
1 基于TSP探測成果的圍巖分級
根據設計階段的地質勘察工作成果可以對隧道的圍巖進行分級，這一分級結果對于指導設計和招標、投標均能起到一定的作用。但是，由于勘察工作的現場調查是在地表進行的，對隧道的圍巖分級帶有很大的推測性；鉆探雖然深達隧道位置，但鉆孔數量有限；物探雖然也是進行深部探測，但難以對圍巖的頻繁變化做出較為準確的探測；這種分級的準確性和精度都難以保證，而地質條件本身的復雜性又使其更為困難。所以，更靠近隧道的、更為準確的分級就成為隧道設計、施工人員的迫切需要。
TSP和其它反射地震波方法一樣，采用了回聲測量原理。根據對TSP探測資料的解釋，每次可得到掌子面前方150m左右的范圍內圍巖的地質狀況，并由巖性變化、巖體中富水性強弱程度和換算出的圍巖力學，參數按照《鐵路隧道設計規范》進行圍巖分級。根據TSP探測結果所得的圍巖分級結果這與勘察階段的圍巖分級結果基本一致。但是，根據TSP探測的圍巖分級與勘察階段的圍巖分級相比，又有一定的差別，表現在各類圍巖的距離較短，顯然更為精確，將其直接應用于指導設計和施工更為可靠。另外，同一級圍巖中包括了不同的軟硬程度的巖石，或者巖性類似，但富水情況不同，這顯然更為接近圍巖實際，使設計和施工人員有了更為可靠的依據，也為施工過程中的變更設計提供了極有價值的資料。
2 基于超期水平鉆孔的圍巖分級
利用超前鉆孔確定掌子面前方圍巖級別主要是依據鉆速的快慢機鉆孔中回水的顏色來判斷前方掌子面圍巖的巖性、構造及巖石的破碎程度，進而判斷圍巖級別。其工作程序是，首先對掌子面圍巖特征進行描述，作掌子面地質素描圖，然后進行鉆探，在鉆進過程中記錄鉆進速度、回水的顏色、從鉆孔沖出的巖石顆粒大小等，最后對這些資料進行整理分析，確定圍巖級別。在被鉆的圍巖開挖過程中對圍巖進行詳細描述，并作開挖面地質素描圖，一方面為了驗證分級結果，另一方面，為后續的圍巖分級積累經驗。當然，由于目前還沒有根據鉆進資料進行圍巖分級的定量指標體系，所以，根據我們的經驗，這種分級應該是在一個隧道掘進過程中，特別是在掘進初期就不斷總結完善十分重要。實踐證明，在掘進到幾十米后即可通過信息反饋總結出一些規律。
從云南山區多座隧道的圍巖分級實例發現，不同級別的圍巖在鉆進過程中表現出不同的特征，這些特征就是區分圍巖級別的依據。通過觀察總結，對于鉆進工程中的現象得出如下認識：
（1）鉆進正常表明圍巖節理少，巖體完整；卡鉆表明圍巖破碎，往往是幾組節理交匯的反映，而且顯示節理較為密集；吃鉆表明是從堅硬巖層突然進入軟弱巖層，而且軟弱巖層一般出露寬度大于20cm。
（2）鉆進過程中流出的液體顏色是巖性的反映。
（3）從鉆孔中沖出的巖粉粗表明巖石軟弱或破碎，巖粉細表明巖石堅硬或完整。
（4）從鉆孔中流出的水流量越大，表明巖體中裂隙越發育。
（5）鉆進速度快表明巖石軟弱，鉆進速度慢表明巖石堅硬，但對因裂隙發育而出現的卡鉆現象或巖石軟弱出現吃鉆現象的情況需區別分析。鉆速忽快忽慢表明圍巖變化頻繁。由于對于指導施工來說圍巖級別不宜變化頻繁，特別是不宜在1～2m左右變化，所以，根據鉆速變化進行圍巖分級時必須結合其他現象綜合考慮。
3 基于監控量測資料的圍巖分級
雖然已經有不少的研究者已經提到應用監控量測資料進行判斷圍巖性質，進而確定下一工序的支護參數，但截至目前還沒有一個判斷標準，甚至用哪些指標來判斷也沒有形成統一的認識。而應用監控量測數據進行圍巖分級則一方面開展的較少，另一方面研究程度更低。
總所周知，圍巖級別不同，隧道開挖后圍巖的松動范圍大小不同，圍巖應力調整時間的長短不同，圍巖施加在襯砌上的荷載（特別是施加在初期支護上的荷載）大小也不同。所以，根據以上認識，通過對圍巖與初期支護直接的接觸壓力的分析，我們提出以圍巖與初期支護直接的接觸壓力趨于穩定的時間（d）、圍巖與初期支護直接的接觸壓力變化速率（MPa/d）（監控量測數據穩定之前）兩個指標作為圍巖分級的依據。
綜上所述，高速鐵路隧道圍巖分級雖然已經進行了很多的研究工作，然而，研究工作是沒有止境的，有些問題，限于資料不足，加之作者才學疏淺，目前尚無力進行研究，即使本論文討論的問題，也難免有不盡人意之處，因此，作者懇切希望得到師友們的批評指正。
參考文獻
