S技术的勘察设计-风积沙路基公路设计与施工

2023-09-22 理论教育版权反馈

【摘要】：在沙漠地区公路工程可行性研究阶段RS与GIS的应用是3S技术的重点，GPS则主要为遥感图像的校正提供三维定位信息。由GIS系统对导入的信息进行分析、统计，进行沙漠地区公路工程地质条件综合分析和评价，制作各种图表。根据取得的信息数据，利用GIS处理生成图像，补充调查GPS资料，建立三维地面数字模型，进行方案比选，推荐初步设计方案。

沙漠地区公路初步设计是根据批准的可行性研究的方案要求和资料，拟定修建原则，选定设计方案，计算主要工程量，提出施工方案意见，编制初步设计文件和概算，3S技术在沙漠地区公路初步设计阶段应用的重点为利用GPS技术建立大地平面控制网及利用GIS技术建立三维地面模型并进行详细分析，RS技术的应用则主要在工程可行性研究分析成果的基础上，开展已确定走廊带的遥感数据分析，提供方案论证的文字说明及图表资料。

在沙漠地区公路工程可行性研究阶段RS与GIS的应用是3S技术的重点，GPS则主要为遥感图像的校正提供三维定位信息。其具体的工作程序是：

（1）收集与沙漠地区公路建设相关的基础资料，如气象、水文和地形图等资料。

（2）根据沙漠公路测区面积的大小及工作阶段，订购不同时相不同比例尺的遥感图像。在沙漠公路工程可行性研究阶段，一般采用TM～ETM、AST或国产卫星图像。

（3）将GPS的定位数据导入RS遥感图像，使两者统一于一个大地坐标系统下。

（4）对RS遥感图像进行图像校正、信息定量化、信息复合、图像增强、信息特征提取、图像分类等一系列图像处理和分析工作，并对前期取得的沙漠地区纸质地形图资料进行矢量化。

（5）建立沙漠遥感解译标志，并对RS遥感图像在室内进行解译工作，编制各类专题图件，将RS遥感图像及矢量化地形图、相关属性信息等导入GIS平台。

（6）由GIS系统对导入的信息进行分析、统计，进行沙漠地区公路工程地质条件综合分析和评价，制作各种图表。

（7）确定沙漠公路路线的备选方案。在沙漠公路工程可行性研究阶段，3S技术的关键环节是编制各种比例尺的卫星遥感影像图和解译工程地质图，以帮助勘测人员了解不良工程地质及沙害对路线的影响程度，指导沙漠公路可行性研究阶段的方案制定，在纸上定出多种穿越或绕避的走廊带方案；GIS将解译信息数据存储处理，并对各种方案进行分析，提出几个有价值的比较方案，对较高等级沙漠公路，还需要利用GPS对走廊带进行精确控制测量，同时进行野外踏勘和相关情况复核，使路线方案走廊带的确定更合理、更迅速准确。

在初步设计阶段的工作程序如下：

（1）GPS控制测量和收集地形资料。根据工程提出的各走廊带方案，现场布设路线走廊带GPS控制网，进行静态控制测量，利用GPS／RTK动态放样技术进行放线，采集中线坐标、高程、走廊带大比例地形图等数据资料。

（2）RS遥感信息采集和影像解译。通过图像处理和现场核对，获得遥感信息，编制各路线走廊带的遥感影像图。在初步设计工作阶段，遥感影像若采用高分辨率的遥感图像，并购买了立体像对，则可以依据遥感数据制作沙漠公路数字地面高程模型DEM，无需GPS／RTK技术采集沙漠地形数据。

（3）根据取得的信息数据，利用GIS处理生成图像，补充调查GPS资料，建立三维地面数字模型，进行方案比选，推荐初步设计方案。

（4）利用公路专用CAD软件，进行路线多方案设计、比选、优化。开展动态漫游对路线进行检查、筛选，完成初步设计文件。对确定的初步设计走廊带方案，将数字地面模型等相关数据植入专用公路CAD软件，进行平纵横线形和路基路面等相关的初步设计工作，完成初步设计任务。

6.1.3.1 选线原则

阿和沙漠公路位于自然区划代码为V11的极端干旱炎热沙漠区。勘察设计确定的沙漠公路选线原则如下：

1）保证公路工程安全和交通安全原则

在公路选线中要充分认识全线不同区域的自然条件，使公路线位布设到不受游荡性河流危害的有利区段和遭受风沙危害程度较轻的区段。合理利用资源，在不过多增加工程造价的情况下，尽量提高路线技术标准，确保行车安全，在路线走向上主要采用多长直线少平曲线和远离河道的平面线形，按三个区段计，其中路线最大长度为6 453.03～24 255.7 m，平均每公里交点为0.12～0.225个，路线增长系数1.01～1.121，见表6-9。路线距河道距离在2 000～8 000 m之间。总体上是路线顺捷，各项技术指标较高，对保证防沙和防水安全、保障行车安全都有利。

S技术的勘察设计-风积沙路基公路设计与施工

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