道路勘测新技术范文篇1

关键词：公路勘察；遥感技术；公路勘察设计；应用

1遥感技术在各行业中的应用

1.1遥感技术

遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线，对目标进行探测和识别的技术，例如航空摄影就是一种遥感技术。现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节，完成上述功能的全套系统称为遥感系统，其核心组成部分是获取信息的遥感器。遥感器的种类很多，主要有照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪、成像光谱仪、微波辐射计、合成孔径雷达等。传输设备用于将遥感信息从远距离平台（如卫星）传回地面站。信息处理设备包括彩色合成仪、图像判读仪和数字图像处理机等。航空和航天遥感能从不同高度、大范围、快速和多谱段地进行感测，获取大量信息。航天遥感还能周期性地得到实时地物信息。因此航空和航天遥感技术在国民经济和军事的很多方面获得广泛的应用。例如应用于气象观测、资源考察、地图测绘和军事侦察等。遥感技术已被应用于国民经济的各个领域，包括资源评估、环境监测、灾害预警及其他地物变化的分析等。随着遥感技术应用的广度和深度发展，遥感技术的用途将大大扩展。

1.23S技术

3S技术指的是RS（遥感技术）、GRS（全球定位系统）、GIS（地理信息系统）技术。3S技术融合了现代通讯技术、计算机科技技术、卫星导航与定位技术、传感技术及空间技术等，具有信息采集、模拟制图及模型分析等多种功能。在实际应用中发现，融合3S技术能够为公路勘察技术功能、数据资源的共享、结合提供有效的支撑。在利用GPS技术与RS技术探测公路实际情况时，可以使用相关资料及时获取地理信息的三维图像，并输出地形的三维模型，有助于了解公路工程地形的实际情况。利用RS技术与GI技术时也可以获得相对精确的勘探设计地形模型，有助于优化选线，这对于提高勘察设计效率有着重要意义。遥感与3S相结合，经过技术集成和开发，在实现信息分析解译、完成山区、沙漠、黄土沟壑区高速公路方案优化方面，有事半功倍的效果。

2遥感技术在公路勘察设计中的应用

遥感图像信息的宏观真实性、实时性和信息丰富性，为资源环境调查及公路工程勘察设计提供了最方便快捷、准确实用的依据。而3S与3D（三维地模-数字地形模型）技术相结合，可以生成公路设计区真实地貌景观，是全面认识公路交通自然环境，提高公路勘察设计水平的先进技术。

2.1遥感技术与公路测绘

遥感技术在公路测绘中得到了广泛应用。早期的遥感资料由于受分辨率的限制，近年来，由于采用了新的技术思路，在大比例尺测绘和地质制图中，遥感与地质测绘的符合程度和可兼容程度有了很大的改进，但在如何充分发挥遥感地质的认识上仍有待统一，否则遥感地质将无法健康发展下去。遥感在测绘中主要被用来测绘公路地形图、制作正射影像图和经专业判读后编绘各种专题图。而常规的测量方法不仅工作量大，而且还存在一些很难测定的空白点，遥感技术的发展恰恰能够弥补这些不足。

2.2遥感技术与地质勘察

传统的工程地质调绘（地质测绘）是依靠技术人员的野外作业来实现的，费时费力，效率不高，而且由于人的视野受到地形和植被的遮挡，许多地质问题不易观察搞清。遥感图像信息的丰富性，为工程地质人员提供了最直观调绘依据，可以大大加快工作的速度。我国公路遥感技术应用开始于1990年代中期，主要利用遥感信息调查路线带工程地质及不良地质现象。遥感技术具有宏观性强、影像逼真、信息量丰富等特点，对地形地貌、地质构造、不良地质和特殊地质均有比较直观的反映，在工程区域地质条件评价、公路走廊带选择、路线方案比选、病害成因及其影响评价方面具有常规手段和传统方法所无法比拟的优势。在实践的操作当中需要结合地质地貌的特征，运用地形的基本条件，开展路线的平纵勘察以及方案的设计。针对路线的设计，需要适应地形的特征，而不应当刻意的、片面的、过分的追求设计的高标准。一般来讲设计的实际标准不能小于规定的标准，并且加大设计方案的比较和选择力度，对一些有价值的设计方式需要进行深入的分析与勘测。针对不良的地质施工环境，诸如采空区以及岩溶地区等等，还需要运用现代化的新型技术，航测数模技术以及航测遥感技术等等，通过计算机技术来计算出最佳的地质设计路线，进而在设计和施工的过程当中合理的避开一些较难进行防治的复杂路段，达到方案优化的目的和效果。

2.3遥感技术与公路选线

公路选线是公路勘察设计的重要环节，要求设计的路线方案既经济合理，又快速高效，并且安全可靠。因此，对高新技术勘察手段的应用要求也越来越高。遥感技术通过遥感影像和遥感数据，对公路工程的地质情况进行分析，结合现场地质勘察以及钻探技术，可以帮助地质勘测人员完成对公路沿线工程地质、水文地质等的分析和判断，提供给路线设计人员进行地质选线。在该工程中，需要首先对公路沿线范围内相关的卫星影像资料、遥感数据资料以及地质资料等进行收集和整理，然后利用高分辨率卫星影像以及多光谱卫星影像等，对公路的地质地貌、构造分布、工程地质条件等进行全面细致分析，从而为路线方案的选取提供有效的参考依据和建设性意见，确保公路路线的合理性。

2.4遥感技术与公路隧道选线

高等级公路隧道规模一般比较大，随着长大隧道的出现，投资巨大，选择最优线位往往可以节约数千万甚至数亿元的投入，其意义是非常重大的。遥感技术在公路隧道的选线优化工作中具有关键作用。高等级公路施工过程中隧道的占得部分规模较大，随着大隧道的出现，投资金额的增长，如果选择最优线位通常可以节约将近数千万甚至数亿元的投资款，有非常重大的意义，由此可知，遥感技术在公路隧道的设计的选线优化工作中起到了很关键的作用。

结束语

应用卫星多光谱遥感、微波遥感探测技术对公路规划勘察区进行工程地质环境、隐伏构造信息及不良地质信息分析技术的研究，开展了3D-GEO系统软件开发及其在公路工程深部立体图形图像解析及选线中的应用研究，为优化公路规划设计方案，提高勘察设计质量和速度提供技术支持。在公路工程地质勘察应用中取得了较好的效果及显著的经济效益和社会效益。

参考文献

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[2]戴文晗.遥感与3S技术开发及在公路勘察设计中的应用[A].第一届全国公路科技创新高层论坛论文集新技术新材料与新设备卷[C].2002年.

[3]杨长根，陈彦恒.现代测绘技术在铁路勘测设计一体化中的应用[J].铁道勘察，2009（4）：67-69.

道路勘测新技术范文篇2

1.教学计划学时过少，教学效果欠佳。根据教学大纲的具体要求，道路勘测现场实习环节学时仅一周，目前通过分组协作来完成整个实习任务，学生只是完成所在小组工作内容，更有甚者只负责小组的记录工作，并不能充分掌握实习的整个内容，更不能形成知识体系与技能。因此，如何在学时少的前提下，让学生真正进行实际操作，确保其实践教学质量，提升学生综合素质和应用能力成为有待研究的一个关键问题。

2.现代测绘技术与实践环节相孤立。目前多数高校道路勘测设计的实地定线主要通过经纬仪、水准仪、花杆、皮尺等测设媒介进行路线中桩的测设，这些传统测设模式普遍存在测设精度低，耗费时间长等问题，已落后于科技的发展，难以满足社会需求。现阶段基于RS、GIS和GPS的现代测绘技术、数字化地面模型技术等道路勘测设计一体化技术已在国内交通规划设计部门广泛应用，该专业培养方案中也设立有《测绘新技术》等课程，但两者相互孤立，若将道路勘测设计一体化模式引入道路勘测实践环节则具有深远的影响意义。

3.实习场地匮乏。经调查研究发现相关高校道路勘测实习均存在实习场地匮乏问题，不能满足实习要求。例如，我校道路勘测实习场地原定于新校区附近视野空旷的平原区，现已被多栋高楼占用，所剩区域由于通视条件较差，经常有植物或建筑物遮挡，不能进行实地定线工作；另依托工程新建道路的项目也越来越少，缺乏道路中线选线、路线方案比选、实地定线等环节。因此，需另辟蹊径寻求一个长期稳定的实习基地。

4.传统手工法作业与计算机应用脱节。外业实习完成后，利用外业各组的资料进行内业设计工作，其主要应完成路线纵断面设计、横断面设计、土石方数量计算及调配以及有关图表的绘制，而目前仍采用传统手工绘制计算方法进行内业作业，虽能够掌握基础理论知识，但效率低下，在仅有的一周实习期内，内业工作量较大，学生普遍反映任务繁重。

5.实习考评机制流于形式。实习过程中有个别学生对其重视程度不够，相当重要的原因在于成绩评定及监督机制不够健全。目前，道路勘测实习成绩主要根据实习日志和实习报告进行评定，导致学生在提交成果时，在网上搜索相应资料整理汇总完就应付了事的态度，导致实习成绩的片面性。因此需建立客观公正的实习评价体系，以此来监督和督促学生。

二、道路勘测实习教学改革探索

1.GPS+全站仪一体化实习模式构建

GPS+全站仪一体化实习模式即使用GPS和全站仪等先进仪器作为实习工具，摒弃经纬仪、水准仪等传统实习工具，将道路勘测实习的实习效率、实习效果和与社会接轨程度提升一个层次。新建道路为三级公路，采用“一阶段设计”的勘测方法进行教学实习。可以班级为单位组成“测设队”，分为选线组、测角组、中桩组、水平组、横断面组和地形组6组，在实习指导教师的技术指导下，完成勘测设计的内外业工作任务。测设过程中采用全站仪和GPS进行道路的选线、定线、道路中桩的敷设以及横断面的定点工作。在整个过程中指导教师只负责仪器的操作使用和功能介绍，而如何利用新技术进行路线的实地定线，则需要学生自己主动思考去解决问题。例如中桩组的实习任务为定出路线中桩的具置，直线段50m，曲线段20m一个桩号，在路线平曲线中桩的敷设时，学生能够结合理论课中学到的切线支距法推算出每个中桩点的坐标，利用GPS进行放线工作，这样就激发了学生学习的积极性和主动性，从而提升了教学质量。南阳理工学院自2012级道路勘测实习中引入全站仪和GPS进行实地定线工作，学生们表现出了极大的兴趣，测设效率也得以提升，整体效果较好。

2.通过产教融合建立实习基地

产教融合是培养应用型工科实践能力的有效途径，通过调研走访与企业单位签订协议，建立长期双赢模式，学校可根据用人单位的需求在人才培训、课程进修等方面提供便利，而企业给学校提供实践学习平台，建立起共同发展的合作模式。稳定的实习基地，则有利于实习的安排、指导以及学生的管理工作，提升了学生的实践操作技能，从而提高实习效果。针对道路勘测实习，可通过与勘察设计单位接洽，利用适宜的具体设计项目，使学生参与到企业实践中，一方面使学生提前接触工作实践，培养出真正符合社会发展需求的专业人才，另一方面也起到了真枪实战的效果，保证了实习质量。

3.数字化道路勘测实习体系建设

目前社会实践中道路设计与绘制绝大多数都借助计算机软件，例如，CRAD/1、HINTCAD、纬地、海地等设计软件进行设计、计算、出图等工作，不仅方便快捷，还提高工程效率。而高校道路勘测实习多还利用手工作业，效率不高，且与社会不接轨。建立数字化道路勘测实习体系，可利用各种计算器辅助绘图，提高效率。例如，我校培养方案中设有Hard公路优化设计软件该门课程，Hard系统是由海地公司研发、国内第一个引入数字化地面模型技术的公路设计系统。因此，可将Hard系统应用于外业数据处理、内业计算和出图，不仅提高了实习效率，还使学生全面系统掌握数字化道路勘测实习技术和内容。

4.健全实习考评制度

实习考评制度对激励学生实习认真程度具有一定的作用，传统采用只提交实习日志和实习报告即定成绩的方法容易导致学生应付心态。而采用综合形式进行实习考评办法，在传统考评机制基础之上，结合实习期表现、仪器操作熟练程度、图纸和表格质量等方面给定成绩，更能提升学生完成实习的认真程度。综合实习考评办法具体考核指标参照表1，针对每个模块综合教研室和指导教师的意见讨论决定出各模块的权重，每个模块根据其表现采用百分制由指导教师进行打分，乘以相应权重，决定出其综合成绩。

三、结束语

道路勘测新技术范文篇3

关键词:综合勘探;地质条件;隧道勘察;水文地质特征;工程地质调绘;综合物探测试

中图分类号:TE357文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)09-0033-02

相对普通铁路而言,客运专线对工程地质勘察提出了更高的质量要求。勘察质量和勘察进度之间的矛盾日益突出,地质测绘加钻探为主的传统勘探作业机制已无法适应新的铁路建设形势,规模巨大而效率低下的钻探作业成为制约勘察设计进度的主要瓶颈。铁路是带状延伸的建设工程,点状钻探所取得的地质信息量有限,缺乏代表性,尤其是在地质构造活动强烈、地层复杂、地下水发育及高地应力等地质条件复杂的地区。综合勘探技术具有多方面的优势,可以很好地解决上述问题。如何运用综合勘探技术,提高勘察质量和进度,已成为高标准铁路勘察中的重要任务。

一、隧道概况

(一)自然地理

拟建的京沈客专某隧道为双线隧道位于辽宁省阜新市。隧道全长8875m,最大埋深206.0m。测区为东亚中温带亚干旱大陆性季风气候区,终年干旱少雨,夏季炎热,冬季严寒,昼夜温差大。按对铁路工程影响的气候分区,属严寒地区,隧道附近土壤最大冻结深度1.38m,年平均气温8.5℃。

(二)地形地貌

隧道地处内蒙古高原和辽河平原的中间过渡带,地貌属辽西剥蚀丘陵区。测区内山体大部分基岩,植被稀疏,仅黄土覆盖地区有人工林发育。隧道范围内总体地势为东北高,西南低,隧道顶部山势雄伟,地形崎岖复杂,冲沟发育,多悬崖陡坎。隧道所经山脉海拔一般在280～490m之间。

(三)地层岩性及水文地质特征

隧道通过地段分布沉积岩和火成岩两大类。主要为侏罗系凝灰岩、白垩系侵入体安山岩。进出口、山坡坡面及冲沟内分布第四系黏性土、粉土及碎石类土。区内地下水类型主要有第四系孔隙潜水及基岩裂隙水。地下水的流向与地形基本一致,总的方向是自东南向西北流动,水力坡度较大,径流条件良好。地下水排泄方式主要为蒸发排泄和地下径流排泄。

二、存在的主要地质问题

隧道通过地段为剥蚀丘陵区,地形起伏较大,绝对高差超过200m,且属严寒地区。地表出露沉积岩以及多次喷发的火成岩,在强烈的风化剥蚀、地下水活动及构造运动作用下,存在差异性风化及风化层厚度不均及波状起伏的土石分界面的问题。表层覆盖的碎石类土、风积沙及新黄土之下,发育隐伏的沟谷及断层。凝灰岩及凝灰质角砾岩一般具膨胀性,膨胀潜势必须经试验测定。

欲查明本隧道通过地段的工程地质条件及水文地质特征,仅靠地表调绘和钻探,在周期较短的情况下难以做到。

三、采用的综合勘探技术及勘察过程

隧道勘察采用了遥感图像地质解译、工程地质调绘、工程勘探、地质测试及水质分析等综合勘察手段,并对成果资料进行分类汇总与综合分析,以查明隧道的地质条件。

(一)遥感图像地质解译及工程地质调绘

根据遥感图像资料的解译结果,初步认定1号斜井处疑似有断层通过,走向大致东西方向。地表沟谷发育,植被稀疏,丘陵坡脚及丘间谷地零星分布新黄土。遥感图像地质解译没有发现崩塌、滑坡及错落等不良地质现象。

采取收集区域地质资料、地质调查访问等手段,对地貌形态、地层岩性及其工程特征、地质构造、水文地质情况、不良地质现象、特殊岩土等工程地质要素进行调查、测绘,并核对遥感图像地质解译结果,绘制隧道工程地质图。

(二)综合物探测试

为查明隧道洞身范围的土石分界、风化层厚度及水文地质情况等,物探采用电测深法和地震折射法开展工作。隧道洞身物探测线沿中线方向布置,测深点距一般为20~50m,(AB/2)Max=210.5m,共完成测深点300个。对异常点、可疑点进行加密或重复观测。物探推断第四系厚度一般为3～10m,部分地段第四系地层与全风化基岩混合层厚达5～14m。

为确定钻探深孔孔内岩层结构和破碎程度,划分含水层并观测地下水活动状况,对3个钻探深孔进行物探综合测井工作。综合测井选择的参数有声波测井,视电阻率测井、自然电位测井,井温测井及井斜测井。结合钻探资料对各种测井曲线的物性特征和分层特点综合对比分析,确定各地层和地质体的深度及厚度,并对异常进行解释。在确定各曲线异常深度时,以声波测井曲线为基准。综合测井系统构成及连接图如图1所示:

(三)钻探、简易勘探及地质测试

在充分分析遥感图像地质解译成果、区域地质资料、地质调绘成果及物探成果的基础上,合理布置勘探点,以达到揭示地层层序和岩土工程特征,并验证物探异常点的目的。隧道进出口各布置1个钻孔,浅埋段及物探异常段共布置6个钻探孔,其中3个为深孔兼做综合物探测井。为查明断层及不整合接触带布置3个钻孔,丘陵斜坡土石分界处布置6个简易勘探孔。

工程勘探的成果需要利用地质测试进行分析归纳,本次勘察使用的地质测试方法包括原位测试、室内土工试验及水文地质测试。本次勘察共完成钻探11孔计425.6m,简易勘探6孔计28.4m,采取原状土样95个,扰动土样112个,岩样16组,水样7组;进行标准贯入试验145次,重型动力触探61次,提水试验6组。

四、勘察成果

利用遥感图像地质解译、工程地质调绘、工程勘探、地质测试及水质分析等综合勘察手段,并对成果资料进行分类汇总与综合分析,绘制了隧道工程地质图及工程地质纵断面,查明了隧道的地质条件。

(一)围岩分级

隧道洞身通过的地层有凝灰岩、凝灰质角砾岩、断层泥和安山岩,岩体多为较完整～完整,局部破碎,岩石为全风化、强风化及弱风化。凝灰岩具强膨胀性,凝灰质砾岩具中～强膨胀性。隧道围岩划分根据围岩基本分级,受地下水、高地应力和洞身埋深等影响的分级修正,综合分析后确定。隧道全长8875m,通过区Ⅲ级围岩长4623m,占总长的52.1%;Ⅳ级围岩长3209m,占总长的36.2%;Ⅴ级围岩长1043m,占总长的11.7%。

(二)地质构造

根据洞身物探成果,发现1号斜井洞身段存在高低阻接触异常带。结合地质调绘和钻孔资料,推断为断层。断层走向大致东西方向,倾角较陡,破碎带宽约20m,断层产状为163°∠718°。

(三)隧道涌水量

根据所取的地下水和地表水对隧道地下水取样分析,隧道区内地下水对混凝土结构不具侵蚀性。

根据钻探水文地质试验,参考区域水文地质资料,确定隧道区地下水主要为裂隙水,同时考虑物探预测的含水层分布情况,分段预测隧道用水量。分别利用降水入渗法、地下径流模数法及佐藤邦明法,分段计算隧道区的涌水量;利用古德曼经验公式分段计算最大涌水量。根据现场调查,结合钻探资料及区域资料综合分析,预测隧道大部分凝灰岩地段在枯水季节处于干燥或渗水状态,在丰水季节,地下水位升高,地表水量丰富,隧道涌水量增加。经综合分析,隧道区正常涌水量总计37458m3/d,最大涌水量总计75502m3/d。

五、结语

利用综合勘探技术,高度重视遥感图像资料和地质调绘成果,在坚持由点到面、推断与验证相结合、钻探与物探相互验证以及综合分析的原则下,充分利用先进勘探手段,实现多种勘探资料的有机结合。获取多性状地质信息,经过综合利用和分析,提高了地质判别的准确性,达到了提高地质勘探质量和效益的目的,缩短了勘探周期,保证了地质资料的准确性和完整性,充分显示了其优越性。

综合勘探强调各种新技术方法与传统技术方法的结合、强调间接勘探方法与直接勘探方法的结合、强调各种测试手段的工程和地质效果,有利于降低各种间接测试方法的误判率。这是促进各种新技术方法发挥其有效性,保持其生命力的重要保证。工程地质勘察只有充分应用了各种新技术新方法,不断改进勘探工艺,才能使铁路地质勘察技术整体水平得到提高。

参考文献

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