铁路勘察设计论文汇总十篇

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篇（1）

中图分类号：TN958.98文献标识码：A文章编号：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

机载激光雷达技术（LiDAR）是一种全新的遥感技术，自上世纪90年代在德国首次出现商用样机系统以来，因其高精度和高效率，在地形测绘方面得到快速发展。目前，全球已经有几十套商用系统在使用，主要实用系统有：Topscan、Optech、TopEye、Saab、Fli-map、TopoSys、HawkEye、Leica ALS50/60系列、Falcon等。

上世纪90年代中后期至今，美国、德国、加拿大、澳大利亚、瑞典和芬兰等国家，先后成功应用这项技术进行了地形测量、森林资源调查与评估、三维城市建模等试验与工程实践。特别是芬兰和德国，已经采用这项技术建立了全国或者大部分国土的DEM，达到了理想的效果。目前在国内已经有接近20套LiDAR设备，其中，北京星天地信息科技有限公司、山西亚太数字遥感新技术有限公司、广西桂能信息工程有限公司、广州建通测绘技术开发有限公司以及东方道迩公司等单位已经先后开展了实验和工程飞行，主要用于生产数字高程模型（DEM）、正射影像（DOM），进而制作线划图（DLG）等。本研究将使用LiDAR技术对铁路勘察工程设计进行研究与试验，介绍其主要产品及应用并对经济效益进行评价。

二、机载激光雷达技术系统构成与工作原理

（一）机载激光雷达技术简介

LiDAR系统是一种新型的综合应用激光测距仪、IMU、GPS的快速测量系统，可以直接测得地面物体各个点的三维坐标。机载的激光雷达系统通常还集成高分辨率数码相机，用于获取目标影像。从功能上看，机载激光扫描系统是基于激光测距技术、GPS技术和惯性导航技术这三种技术集成的一个软硬件系统，其主要目的是为了获取高精度的数字表面模型（DSM）。

目前，LiDAR提供的直接数据产品为：点云数据，DSM，DEM，DOM。经过后处理可以快速生成等高线、高程点、横纵断面图，完成路线设计需要的专项测绘内容（如架空管线的净空、交叉角度测绘等），并提供工程设计模型和景观设计模型等。

（二）LiDAR的主要系统构成

主要系统构成包括：

1.扫描仪组件：激光发射器、激光信号接收器、机械组件、扫描镜及窗口、接口板。

2.设备支持系统：系统控制器、飞机位置及姿态测量系统、检流控制器、激光电源、电源分配器、控制计算机、连接电缆。

3.附属软件：包括项目飞行设计及对记录数据进行后处理（滤波、分类等）处理。

4.控制/显示器：激光发射指标器、音频告警器、电路熔断器、系统诊断数据输出、控制接口。

（三）主要工作原理

通过DGPS（或PPP）和IMU求得航机线上任意采样时刻激光发射中心的空间坐标和设备的空间姿态，内插后能够获取任意时刻激光光束的姿态和发射中心的空间坐标，通过激光测量激光发射中心到地面的距离，可以求得每一个激光脚点的空间三维坐标。另外，利用DGPS/IMU可以直接获取每一张照片的外方位元素，可以快速制作DOM成果。最后将激光点数据和数码影像进行联合处理得到高精度的正射影像和数字高程模型。

三、机载激光雷达的应用

机载激光雷达能够快速获取数字地表模型（DSM），同时，配套的中画幅数码相机可以获得同步的数码相片，经过加工处理可获得数字高程模型、分类信息、航空相片的立体像对和正射影像图。目前还没有成熟的专业接口供铁路勘察设计工程中使用机载激光雷达成果，因此，如何将机载激光雷达勘测成果与众多设计专业手段无缝结合，从海量基础信息中快速提取或检索有用的信息为各专业设计所用，是机载激光雷达技术应用于铁路勘察设计的关键。

结合铁路勘察设计特点和工程应用实践，一方面将机载激光雷达技术成果进行加工，提供满足专业应用的专题成果，另一方面，改进专业设计勘察设计流程，提出新的设计理念，以便更加有效地利用海量的基础信息，提高设计质量和设计效率。

利用机载激光雷达技术提供的高精度、高分辨率数字地面模型和正射影像图，结合铁路专业设计要求，主要生产以下几种产品（见图4）：

1.工点地形图。它是针对铁路设计的控制工点，在施工图阶段做的更加详细的勘测工作，以保证设计资料的精度和准确性。如：桥址地形、隧道进出口等；

2.断面图。主要包括纵断面和横断面，一般它们的精度高于地形图的精度。主要用于保证设计线路的平顺性和计算工程数量的准确性；

3.数字正射影像地形图。这是线划图的替代产品，通过将正射影像图叠加等高线、专业调查的地质界线、自然保护区等矢量信息，而形成的一种地形图，它的信息量更加丰富，更加直观；

4.专项测绘。针对特殊的专业需求而进行的详细勘测工作。如：水文断面、涵轴测量、电线垂度等；

5.工程中的土石方自动计算、坡度、坡向的计算等；

6.快速构建三维虚拟场景，城市建模等。

此外，还可利用高分辨率的影像进行专业调查、地质判视等，便于指导外业工作，提高外业勘测的针对性和合理性。

四、技术、经济效益和推广应用前景

（一）机载激光雷达测量技术与常规航测方法的经济比较

1.两种技术手段外业控制测量的比较。LIDAR所需的外业控制点与常规航测外控的比较，以II级地形1：2000航测地形图测绘（常规航测单航带100km）为例。

（1）首级平面和高程控制网工作内容和数量是基本相同的。

（2）LIDAR系统要求每5-7km测量一个平面和高程控制点，每30km测量一处高程校正区，这样100km线路需要布设平高控制点17个，高程校正区3个。而常规航测方法，采用150mm焦距的航摄仪拍摄，需要75个平高控制点；采用210mm焦距的航摄仪拍摄，需要150个平高控制点。

（3）LIDAR系统不因地形等级的变化而改变外业平高控制点的数量（适当的宽度，如不大于10km）。而常规航测方法会随着宽度的增加而成倍增加外控点的数量。

2.横断面切绘的经济比较。以张唐铁路定测为例，相对于采用Lidar技术平均1000-1200个横断面/人天的工作效率，常规航测方法每人每天只能切绘300-400个横断面，可见工作效率提高了3-4倍，对企业发展带来了巨大的经济效益。

3.地形图制作的经济比较。以II级地形1：2000地形图测绘为例。

因为LIDAR具有高效生成DEM的优势，所以在生成等高线、高程点等具有高程信息的地形信息时具有更高的效率，在这个方面，采用Lidar技术平均效率为12-15平方公里/（人.天），常规航测方法每人每天只能测绘2-3平方公里；

航测方法在立体模型下获取（除等高线、高程点之外）矢量信息具有更大的优势，而LIDAR则因其自身离散性获取能力比较弱，适合于小面积的（除等高线、高程点之外）矢量信息获取。

（二）成功案例及分析

经过试验与实践，LiDAR技术已成功用于多个铁路项目的勘测设计项目，减少了内业制图的压力，缩短了项目工期，在铁路各专业使用中反映良好，取得了显著的经济效益。以某工程为例，泛亚铁路某段全长257Km，由于距离遥远，地处国外，而且铁路过境区域存在大量地雷区域，给外业工作带来极大不便。考虑到地理因素和方案局部变动的因素，项目在实际操作中抛弃传统外业测量加航测制图的作业方式，直接采用机载激光雷达系统，一次性获取铁路过境区域长257km，宽4km的雷达点云数据和数码影像数据，利用该数据圆满完成了无外业控制测量情形的1：10000和1：2000的地形图成图任务，不仅避免了人力物力消耗和地雷区作业的危险性，而且在内业成图中，大胆使用数字正射影像地形图代替传统的DLG，取得了制作者和使用者均满意的双赢局面。

（三）推广应用前景

机载激光雷达测量技术具有巨大的发展空间和潜力，作为一种新技术，还有许多发展空间，特别是在数据处理算法以及软件和系统的开发等方面。随着用户数量的增加，其应用领域将越来越广，特别是随着激光技术的进一步发展，将促进机载激光雷达技术的革新。在铁三院于2009年率先在国内将机载激光雷达技术应用于铁路勘察设计并取得巨大成功后，今年铁一院、铁二院、铁四院都陆续定购了机载激光雷达并加大了人力投入，可见由于其精度高、成本低、周期短等特点在铁路行业已经被广泛关注。铁路行业之外，水利、公路、电力、农林等行业也在积极开展相关的研究和应用。

参考文献：

[1]孟宪军.铁路勘察设计虚拟现实技术的研究[J].高速铁路精密测量理论及测绘新技术应用国际学术研讨会论文集

[2]王长进.基于机载激光雷达的铁路勘测技术研究[J].高速铁路精密测量理论及测绘新技术应用国际学术研讨会论文集

[3]高文峰,王长进.铁路勘测中使用机载激光雷达测绘横断面相关问题的探讨[J].铁路航测,2010

[4]高文峰,王长进.GPS基站布设对机载激光雷达精度影响的研究[J].高速铁路精密测量理论及测绘新技术应用国际学术研讨会论文集

篇（2）

1引言

在经济迅速发展的今天，交通运输业在不断地发展，这使得铁路的建设也更加普遍，铁路交通作为现今轨道交通的一种，具有省时、节能等优点，存在巨大的发展空间。但是，作为重要的交通方式之一，铁路的建设过程中安全问题应该放在首位，这就需要在施工之前对线路进行合理的勘察。在实际铁路的勘察过程中，也还存在着一系列的问题有待于解决，由于铁路一般是线性分布，由一个城市连接多个城市，这就会使途中的地质和地貌有很大的变化。因此，在铁路的勘察过程中，应该尽量减少一些不利因素对于工程的影响，为路线更好的开发奠定基础。

2铁路勘察的目的

铁路工程的建设前期最重要的工作就是勘察，铁路勘察的主要目的就是熟悉铁路所在区域的相关情况，尤其是地质情况，并对实际情况进行掌握，只有这样，才能使铁路的建设人员充分了解相关情况，并预测可能出现的事故等，使这一区域的地质可以得到最大限度的开发，避开开发的不利因素。按照地质条件的不同，可以实现铁路因地制宜的开发项目，在实现物尽其用的同时，还能保障对所在区域铁路施工的有效管理[1]。对于铁路的勘察，主要有以下几点作用：第一，为帮助工程找到最佳的施工地点，可以在规划的环节进行勘察，这就是选点的关键，铁路是跨区域的施工工程，只有将各地区最适合施工的地点选好，才能保障后期的工程顺利完成；第二，为建设工作更好的实施，需要勘察的过程中做好相应的规划工作，在保障勘察资料具有一定的真实性和科学性的同时，要进行工程的可行性研究。

3铁路勘察的现状

当前的铁路行业虽然发展迅速，但在施工过程中，尤其是在勘察的过程中还有许多的问题有待于解决，具体包括以下三个部分：第一，工作人员在工作中的专业性较差，这主要是由于很大一部分的工程师对于其他的一些专业缺少了解，与此同时，设计人员和施工人员的勘察知识不多，就导致对于勘察的知识和技术不够专业，很多情况下，由于一些工作人员对于铁路的勘察专业知识不足，但却对勘察的工作提出了一些想法，也有设计人员对铁路的勘察工作进行随意安排的现象，这些情况在很大程度上阻碍了勘察结果的科学性，更有甚者，完全不尊重施工地点的情况，不做勘察就直接进行施工，这在很大程度上致使事故发生；第二，在勘察的过程中资金没有进行合理的安排，这是由于勘察人员的技术不足以及实际勘察具有很大的难度，致使勘察的成本超过实际的勘察预算，也会影响整个铁路施工的建设进度；第三，勘察的周期没有进行合理的安排，铁路的勘察工作是非常复杂的，需要一定的周期[2]。但是，在很多的铁路工程中，经常是在工程项目进行报送时就需要提交相应的地质报告，或者是可研报告刚刚提交施工单位就要求提交相应的地质报告，这就在很大程度上导致铁路的勘察周期缩短，勘察的结果也受到很大的影响。

4改善铁路勘察的措施

在铁路的勘察过程中，往往会由于很多外界因素影响到铁路的勘察效果，本文根据这些问题给出相应的措施，具体分为以下几个方面：第一，应该重视铁路的勘察对于环境的影响[3]。这是由于铁路是连接多个城市的重要运输线路，每一个城市的环境也不尽相同。因此，在进行勘察的过程中，尤其要注意的是对于环境的影响，这种影响主要包括两个方面：一是铁路的勘察工作会对铁路的周边环境产生相应的影响，主要是由于一段铁路的施工，可能会对这段铁路原有的线路有一定的影响，二是铁路的勘察会对铁路的建设地的地质产生一定的影响，铁路在勘察的过程中，就是对于原有的地质环境进行改变的过程，一旦施工不到位，就极有可能导致施工地点的地面出现变形等现象。第二，应该划分好责任，这主要是清楚勘察工作的流程及技术管理，主要是由勘察单位负责来对问题进行解决。第三，对于施工方法要进行统筹管理，由于勘察要求不同，对应的岩土的勘察重点也不同，在勘察过程中应该尽量减少因目标不清晰造成的各种资源不能尽用的问题。第四，勘察应该加强与设计的联系，这就需要勘察人员及时与设计人员进行沟通和联系，在了解整个铁路设计的前提下，熟悉铁路设计中需要的参数，明确应该勘察的重点，对于勘察的项目进行有针对性的布置，减少工作成本的浪费。

5铁路勘察的技术发展

现今的铁路勘察技术已经逐渐的发展，本文对于勘察的几个技术进行具体的分析：第一，测绘。测绘是铁路勘察中最常用的也是最基础的办法之一，简单来说就是在测绘知识的前提下，通过对要修建的铁路位置进行相应的野外调查，对铁路将要施工的区域进行相应的勘察，在勘察的同时记录好相应的水文、地貌以及地质情况，并对这些数据加以分析和研究，通过分析的结果制定好相应的地形图，从而达到可以帮助后期的施工工作顺利进行的目的。第二，制定并完善相应的铁路勘察管理制度。由于勘察单位不同，相应的勘察侧重点和技术方法也不同，这就导致勘察的结果也不尽相同，这些因素会对铁路的设计和使用方面产生各种不同的影响。因此，各单位应该设置相应的铁路勘察管理机制，对已有管理制度的单位应该对其进行完善，致使铁路相关的勘察单位具有相似的管理制度，从而在很大程度上解决这一系列的问题。第三，使用钻探技术和坑探技术。钻探技术和坑探技术可以有效地探明将要建造的铁路的所在地的地质情况，并且是最重要的勘察手段之一，在铁路工程的勘察工作中是不可缺少的。钻探方法的使用是很广泛的，可以根据具体地质的不同来进行具体的应用。

6结语

综上所述，在铁路工程的勘察过程中，可能会遇到很多问题。例如，工作人员在工作中的专业性较差，在勘察的过程中资金没有进行合理的安排，勘察的周期没有进行合理的安排等，针对这些问题，应该采取一系列的改进措施。例如，应该重视铁路的勘察对于环境的影响，对于施工方法要进行统筹管理等。与此同时，本文根据现今的铁路勘察情况，详细叙述了几种勘察技术的发展课题。例如，测绘技术、制定并完善相应的铁路勘察管理制度、使用钻探技术和坑探技术等。

【参考文献】

【1】兰坚强.山区高速铁路工程地质勘察及存在的问题———以赣龙铁路福建段为例[J].资源信息与工程，2017(02):152-153+155.

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1、概况

宝兰线客专为一次双线，武威路中桥位于R=2000的圆曲线上，线路高度受站场布置控制。跨越甘肃省兰州市武威路，跨越角度为87°42′14″，武威路为城市道路，沥青路面，现状宽度为12.0m，较为繁忙。

2.主跨结构及设计资料

2.1桥梁跨度LP=80.0m，矢跨比1/5，拱轴线方程。吊杆间距6 m，采用双吊杆。系梁混凝土采用C55， 桥面宽，拱脚处16.60m，跨中15.00m。

拱脚处梁高3.1m，跨中梁高2.5m，截面形式采用单箱三室。拱肋采用外径为1.0m 、壁厚为20mm钢管形成拱肋，缀板厚度20mm，缀板外间距70cm，钢管外间距2.8m，拱肋矢高16.0m，钢管的钢材采用Q345D，拱肋内灌注微膨胀C55混凝土。

2.2二期恒载 包括线路设备重，人行道栏杆及扶手，电缆槽、挡碴墙、竖墙、防水层及保护层。取200kN/m计算。

2.3温度力 按整体升温25℃，降温25℃计算。

2.4限界计算： 表1

3.系杆拱计算分析

3.1拱肋计算

3.1.1拱肋截面换算

拱肋采用钢管混凝土哑铃形截面，两侧各设置1道“K”撑和“一”撑。

图2 拱肋截面图

考虑缀板，拱肋及拱肋内混凝土的换算容重：

=23.8kN/m3

考虑钢管内其余杆件：23.8×1.3=30.94 kN/m3

3.1.2拱肋的稳定检算

平面内稳定参照《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）第5.2.13条计算。

计算得平面内稳定系数为33.8

平面外稳定采用MIDAD Civil2012软件计算，计算得平面外稳定系数为7.5

3.2系梁计算

3.2.1系梁纵向计算

采用桥梁结构分析系统BSAS软件对系梁部分进行计算分析，主要控制条件及计算结果：

表2

3.2.2系梁横向环框计算

1、单元划分及加载图示，纵向采用1m长

4.结语

本桥受制于城市道路及铁路线路高程控制，结构高度严重受限。采用一跨跨越的系杆拱结构，造型美观，结构简单，施工环节较少，施工方便，工期短、成桥快。文中详细设计过程，计算分析了结构、截面、稳定性等，对站场附近同类桥梁起到很好的借鉴参考作用。

参考文献

[1]李亚东.桥梁工程概论[M].成都：西南交通大学出版社，2001.

[2]范立础.桥梁工程（下）[M].北京：人民交通出版社，1987.

[3] 马胜双. 京沪高速铁路跨济兖公路钢箱系杆拱桥主桥方案设计 [J].铁道标准设计，客运专线铁路桥梁设计论文专辑.

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中图分类号：U21 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）10（b）-0064-03

1 引言

1.1 自然地理

玉蒙铁路属泛亚铁路东线的一段，位于云南省滇东南地区，北起昆玉线玉溪南站，经通海、建水、个旧等县（市）到达红河州蒙自县，线路全长141.5 km。

玉蒙线其中一段线路需从通海盆地（高程约1800 m）紧坡下至曲江盆地（高程约1300 m），需以秀山特长隧道横穿平顶山至里山一带山体，为全线重点控制工程。

该区域地质构造复杂，新构造运动强烈，是我国大陆现今地壳构造运动最为强烈的地区，以活动断裂规模大，分布密集，地震活动频繁，震级大，地震破裂带长，位错量大为主要特征，1970年通海曾发生7.7级地震。由此造成该区域工程地质条件极其复杂，存在众多不良地质体。因此，在设计阶段做好线路方案比选，确定技术可行、经济合理的重点控制工程，对下阶段的施工、运营都具有重要意义。

1.2 线路主要技术标准

国铁I级，单线；设计行车速度Vmax=120 km/h；限制坡度12‰，双机24‰；最小曲线半径：一般1200 m，特殊困难800 m；牵引种类：电力牵引，货机SS3b型、客机SS7C型；牵引质量：2000 t；到发线有效长度：650 m，预留850 m；闭塞类型：站间自动闭塞。

1.3 方案研究目的

该段线路为越岭地段，受地形地貌和两端盆地高程控制，线路从通海盆地需以紧坡下至曲江盆地，造成该段线路工程较大，桥隧相连。

可研线路方案存在的主要问题：通海隧道进口段漫坡进洞，有一段浅埋土质隧道，有近400 m路基拉槽，其坡面水将排往隧道，洞口条件较差，施工困难；同时，通海隧道进口之前穿过第四系湖积层较长，该段软土及砂土层厚度超过40 m，对路基工程不利。

针对上述问题，有必要对该段线路方案进行优化比选，遵循“线路方案服从重点工程选址”的原则，合理选定作为全线重点控制工程的特长隧道―― 通海隧道的位置，兼顾其他工程，稳定该段线路方案。

2 线路方案研究比选

2.1 方案研究的基础工作

从以往隧道施工情况看，隧道选址的好坏，工程地质和水文地质条件起决定作用，直接影响隧道安全、质量、工期和投资。因此，特长隧道选线，归根到底是地质选线，应在尽可能搞清楚地质条件的前提下，尽量绕避不良地质，合理选定隧址。

为了尽可能准确地为方案研究提供地质资料，在研究1：20万区域地质图、区域水文地质图、区域水文地质普查报告基础上，进行不同比例的工程地质遥感卫片、航片解译判释，工程地质调绘，物探结合控制性钻探等手段，并委托中国地震局地壳应力研究所完成《活动断裂鉴定报告》、《场地地震安全性评价报告》等工作，为隧址选定和线路方案比选研究提供了翔实、可靠的基础地质资料。

2.2 线路方案研究布置

2.2.1 设计原则

（1）线路服从重点特长隧道工程地质选址的原则。根据工程地质情况，选定地质条件相对较好的隧道位置，洞身轴线尽量以较大交角穿过地质构造线，避免顺断层破碎带布置。

（2）兼顾两端工程技术条件可行、安全的原则。适当控制高烈度地震区桥（墩）高度，确保安全。

（3）经济合理，有利施工、运营的原则。确保工程安全的前提下，尽量节省工程投资，改善运营条件。

2.2.2线路方案布置及综合技术经济比选

根据地形、水文及工程地质条件，结合工程特点，在进行大面积、多方案隧道选址比较后，重点选定了有比较价值的地质条件相对较好的通海隧道位置与可研设计方案进行比较，同时为了控制处于高烈度地震区的曲江大桥高度，在新选定的线路平面位置下进行不同桥高的纵断面设计比较。见图1。

各方案主要工程数量及投资比较见表1，主要优缺点比较见表2。

比较范围：DK23+600～DK53+400。

2.2.3 方案比选结论

高桥位方案虽然曲江大桥最大墩高为80 m，但该方案彻底改善了通海隧道进口条件和通海站设站条件，为下步施工和运营创造了有利条件，工程投资较工程可行性研究方案少2671.48万元。经综合比较，推荐采用高桥位方案，得到专家认可。

3 结语

随着铁路修建技术日趋成熟和施工水平不断提高，特长隧道和高墩、大跨桥梁被普遍采用作为铁路选线克服高程、改善运营条件的有利手段。铁路为带状建筑物，在特定的地形地貌和工程地质条件下，尤其在地质条件极为复杂的西南山区选线，应遵循“线路服从重大工程地质选址”的原则，对于控制线路方案的桥、隧等重大控制工程选址，采用综合地质勘察手段，在查明工程地质条件的基础上合理选定，然后再兼顾其它工程进行线路方案的综合技术经济比选，做到工程安全、技术可行、经济合理，切实稳定线路方案，缩短设计周期，为后续阶段施工、运营打下坚实基础。

参考文献

[1] GB50090-2006，铁路线路设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2006.

篇（5）

随着我国基本建设规模的扩大，隧道工程已经成为铁路、公路和水利水电等大型项目中的重要工程。隧道工程的重要性越来越显著，隧道工程的数量和长度明显增加，规模不断扩大。因此隧道工程的安全施工和贯通，是不可回避重要任务和技术难题。危及隧道工程施工的地质病害大致分为三类：1不良工程地质条件，诸如岩体的裂隙发育密集带、构造破碎带、岩溶发育带、以及人工采矿造成的不良地质条件和高地应力造成的危害等；2不良水文地质条件，诸如岩溶水、构造和裂隙水等；3不良环境条件，诸如有毒有害气体和强放射性的环境。对于以上地质问题，在隧道工程的勘察设计阶段，已经投入大量的地质勘察工作，但是由于地质、地形条件的复杂性和相应勘察技术的现状水平，以及时间、经费等条件的限制，勘察阶段的地质资料一般难于达到施工阶段的精度要求。国内外因地质条件不明造成隧道施工事故的教训是不少的，例如：日本越新干线中山隧道涌水淹没事件；前苏联贝加尔—阿穆尔干线上某隧道的突水事件；我国成昆线、大秦线、衡广复线建设中，因地质问题的停工时间约占到1/3；以及不久前发生的四川某隧道瓦斯爆炸，造成重大事故和人员伤亡。以上隧道施工事故的危害是巨大的，因此强调加强隧道施工地质超前预报工作是非常必要的。

我国隧道地震波超前预报技术的研究起始于上个世纪的90年代，铁道部第一勘测设计院物探队提出“负视速度方法”。铁道部第一勘测设计院是较早研究隧道地震超前预报的单位。他们在1992年7月，利用地震反射波方法对云台山隧道进行隧道超前预报，预报成果与开挖后的隧道左壁“破碎带”和“断层”的位置基本一致。从上个世纪90年代初开始，我国物探技术人员一直没有停止对隧道地震超前预报技术的研究。曾昭璜（1994）研究利用多波进行反演的“负视速度法”，这种方法利用来自掌子面前方的纵波、横波、转换波的反射震相在隧道垂直地震剖面上所产生的负视速度同相轴来反演反射界面的空间位置与产状。北方交通大学的陈立成等人（1994）从全波震相分析理论和技术的角度研究隧道前方界面多波层析成像问题，进行隧道超前预报。他们的研究成果在颉河隧道、老爷岭隧道地质预报中应用，取得预期的效果。该方法的工作原理是以地震反射波方法为基础。工作中他们根据娴熟的地震反射波技术进行数据采集和数据解释，当时没有开发出针对隧道地震预报的处理系统，同时受当时条件所限制，该项技术未能得到进一步深入研究和发展。

1995年左右铁道部下属单位引进瑞士“TSP202” 隧道地震波超前预报的仪器，当时曾组织系统内有关地质和物探专家在隧道工点进行了试验，未见明显的效果，认为其技术与“负视速度方法”基本一致，对其处理解释系统争议较大、认识褒贬不一，试验工作无果而终，该设备技术的消化工作也就搁置了。时隔7年后，隧道安全施工要求进行地质预报，该仪器设备由铁路系统的工程局又开始第二次引进，并直接用于隧道施工的预报工作。可以说由于第一次引进消化工作不深入，造成第二次引进后出现：应用工作中的盲目性和简单化，以及其他一些不正常现象。在宜万铁路隧道施工中不断出现的问题，使人们开始反思，不少论文也提出了存在的问题，铁道部也下发文件要求科学地进行超前预报。可以说短短几年的应用实践，人们仍然在探索着地质预报技术的进步。

隧道地震波超前预报属于物探技术，但比地面的地震波物探技术复杂，我国的地质物探工作者一直没有放松该技术的研究工作。北京市水电物探研究所研究地震波勘察检测技术已经有近20年的历史，并且是多道瞬态面波勘察技术的发明单位，生产的SWS型工程勘察与工程检测仪器系统，已经为400多家勘察设计、高等院所广泛应用，并且出口日本等国家。2003年该所投入人力物力研究隧道地震波预报技术，研究TGP12型隧道地质超前预报仪器，以及孔中高灵敏度三分量检波设备，方便的孔中耦合技术，和Windows编程的数据处理软件系统。在经过大量的预报实践验证后，于2005年通过了由国家隧道中心王梦恕院士组织的国内著名隧道专家的评审鉴定。该仪器系统推向市场不到2年的时间，已经有近20台套投入到隧道超前地质预报工作中应用，反馈信息普遍受到用户的好评。

铁道部工程设计鉴定中心赵勇主编的《高速铁路隧道》一书，提出隧道地质超前预报的方法有以下部分组成：①地质分析、②超前平行导坑预报法、③超前水平钻孔法、④ 物理探测法。并阐述物理探测法与地质分析法、超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法相结合，解决不同地质灾害的应用原则。书中介绍了国产TGP隧道地震波预报系统，声波反射方法，地质雷达方法，红外探水方法等。

本文就隧道地震波预报技术中的若干关键问题，并结合应用中的实际问题阐述如下，目的在于引起同行们讨论，促进地震波预报技术理论水平的提高，促进采集数据质量的提高，促进资料的解释推断工作向合理化方向发展。

一、隧道地震波方法的预报原理

隧道地震预报工作利用地震反射波原理，在隧道内以排列方式激发的地震波，向三维空间传播的过程中，遇到声阻抗界面会产生反射波。声阻抗是介质传播弹性波的速度与介质密度的函数，介质的声阻抗数值为速度与密度的乘积。因此地层中的岩性变化界面、构造破碎带、岩溶和岩溶发育带等界面会产生地震反射波，这种反射波被布置在隧道内的检波器接收，输入到仪器中进行信号的放大、数字采集和处理，实现地质预报的目的。

由此可以看出，隧道地震波预报技术是通过直接探查声阻抗变化的界面，经过人工分析实现间接推断地质病害的方法。

图（2）不同夹角构造界面的地震波路径与反射波记录形态

图（1）示意与隧道斜交的构造面，其地震波传播的路径图，构造面上的地震波反射点在白色园内。图（2）示意不同夹角构造面的地震波路径与反射波记录形态，与隧道夹角不同的构造面其反射点位置不同，地震波传播路径偏离隧道轴线也不同。构造面与隧道正交时地震波传播路径与隧道轴线平行，右图为与隧道正交构造面产生的地震反射波记录，根据反射波同相轴计算得到界面与检波点之间岩体的地震波速度，该速度代表隧道围岩的性质。由非正交条件下地震反射波记录获得的速度为地震波传播路径岩体的“视速度”，“视速度”值的大小不仅与路径上岩体的性质有关，而且与界面和隧道的夹角有关。应用地震波预报构造面位置的计算是利用地震波在炮孔段的传播速度，各构造面之间岩体的速度是综合界面反射获得的“估算速度”，不是隧道围岩的真速度，应用中结合反射点偏离隧道轴线距离的远近和岩体的各项异性分布综合考虑使用。

图（2）是理想模式的三份量地震波时距曲线形态。实际工作中采集的地震波是错综复杂的，理想模式的地震波是不常存在的，记录上普遍存在有来自三维空间中多个方向的反射波，和各种形式的干扰波，这是应用技术中首先考虑的问题。

针对隧道地震波传播的复杂性，TGP地震预报系统不仅利用地震反射波走时关系，同时采集空间地震波三分量记录，进行地震波的极化分析与计算，该技术的突破有利于地质构造面产状、规模和地质体性质的预报。

二、TGP隧道地质超前预报系统

隧道地震波预报的早期研究，是由研究和利用地震波在时间空间域中的运动学特征开始的，工作中认识到仅仅利用地震波运动学和动力学特征是不够的。隧道工程的地震波在全三维环境条件下传播，这种条件比地面上的平面半无限空间条件复杂得多，而且隧道内地震波的接收与激发测线与探测目的是近于垂直或者大角度相交的条件，因此影响在地质构造面上获得大长度大面积的地震波信息量。针对这种状况，预报工作仅仅利用单一模态的地震波难以胜任。因此，TGP系统强化采集地震波的多波列信息，综合利用地震波的多波列震相信息，因此TGP系统的功能得到明显的增强。

TGP隧道地质超前预报系统包括仪器设备和处理软件两大部分。其中仪器设备有TGP型仪器主机、接收传感器、孔中定位安装工具和电缆等。图（3）是TGP隧道地质超前预报系统的主机。其处理软件由地震波数据输入与编排、空间坐标建立、能量均衡、干扰波分析与去除、触发时差校正、谱分析、纵横波分离、岩体速度参数计算、回波提取与偏移图、有效波分析与衰减参数计算、极化波处理与构造产状图、综合分析与绘制成果图等模块组成。

转贴于

工程应用中，TGP型隧道地质预报系统对于500多米距离的构造面具有清楚的地震反射波信息，说明仪器系统具有足够的信噪比。实际工作中考虑预报距离和分辨精度两方面要求，预报距离一般采用150米至200米。TGP型隧道地质预报系统具有登记全部测长距离内地质构造信息的功能，利用逐次递进的位置相关分析，和源生成果对比等处理功能，有利于去伪存真和排除异常，提高预报成果的质量。该系统2005年8月通过由国内知名隧道、地质、物探专家组成的专家组评审鉴定。专家们一致认为“TGP12仪器与相关的处理系统，性能稳定可靠，采集的波形完整，信噪比高，与国外同类仪器对比整体上具有国际先进水平，可替代进口产品。”具体评审意见如下：

1、TGP12是集信号放大，模数转换，数据采集、存储和控制为一体的密封防水防震的物探设备；优于利用微机装配式结构的仪器，TGP12适合在恶劣的隧道环境中使用。

2、TGP12的三分量速度型检波器具有高灵敏度，指向性强和较宽的频带响应等特点，因而拾取的地震波信号具有高的质量品质。TGP12孔中接收检波器采用黄油耦合，方便、经济、快捷。优于在钻孔中需要锚固异型钢导管的方式。2米长的钢导管难于携带、运输，价格昂贵，一次性使用，费事费工费财。

3、TGP12的地震波采集触发是开路触发方式，即信号线在雷管引爆炸药的同时被炸断，信号线同时开路触发仪器采集，仪器采集无延时差，保证定位的准确性。超前预报仪器若采用起爆器电脉冲同时触发电雷管和触发主机采集的方案，由于电雷管起爆的延时时间难于做到一致，因此会造成仪器采集的走时误差，这种触发方式在我国的地震波勘探规程中明确规定不宜使用，更何况隧道岩体的速度比覆盖层介质的速度高出几倍以上，以岩体波速4500m/s～ 5500m/s为例计算，每一毫秒误差会造成2～3m的预报距离误差，一般瞬发电雷管的延时误差不止一毫秒，因此由20多次激发的平均线计算隧道岩体速度，和利用存在误差的时间计算距离，两次误差的乘积造成的误差不容忽视。

4、TGPWIN隧道地震波处理分析软件借鉴了已有相关软件的长处，并充分考虑弹性波在三维空间的传播特点，以及根据TGP仪器采集的数据格式编写。功能特点如下：

（1）全中文界面，通俗易懂，对地震波信号的处理过程，直观、方便，具有友好的人机操作界面。

（2）对P波、SH波、和SV波的分离完善合理，这是超前地质预报数据处理的关键工作之一。

（3）处理软件具有相关部分互相检查的功能，例如点击偏移归位成果图上的反射界面位置，程序会转到该位置界面的反射波组位置，通过分析反射波组的连续性、反射波的极性和能量，确定偏移成果的可靠性和性质。有助于去伪存真，由此及彼，由表及里，深化认识，使预报结论科学可靠。

（4）TGPWIN处理中有自动处理方式，也有手动处理方式，有深入分析异常可靠程度的追踪功能，这样设计既适应非物探专业的普通工程技术人员使用，又适应物探专业人员分析地震波传播特性，对复杂地质条件进行深入研究工作的需要。

5、TGP12系统只要增加不多的配套附件和软件模块，就可以增加仪器用于隧道检测的其它功能，例如：对已衬砌的隧道进行衬砌脱空检测，检查隧道围岩中隐蔽的病害（岩溶）。也可以在掌子面上用锤击的激发方式做到短距离更为精确的地质预报，因而它是一机多能的设备。

TGP12的性价比与国外同类仪器相比具有明显的优势。而且研发、生产在国内，用户可以获得及时周到的技术服务和技术支持，以及仪器维修等方面的方便性。

三、工程应用实例

篇（6）

1.前言

随着社会的不断进步和科技的不断发展，应用于数据处理、绘制图形、解析、拟合分析的软件是层出不穷，在这些软件之中，有些功能比较全面，且非常强大，能处理大量的数据，而有些软件则具有针对性，能应用于某些特殊领域，且效果也是非常可观。经过大量的生产实践与研究证明，由美国公司开发的origin软件是一种非常理想的数据处理与绘图软件，它是当今世界上最著名的绘制图形和数据处理软件之一。origin软件的优点是，操作方便，界面明了，初学者容易掌握，能够绘制不同的图形，如散点图、直方图及3d图形，线性与非线性拟合更是它强大的功能，提供了约250多个的拟合函数。这样可以尽可能的减少和避免研究者在绘制图形过程中由手工操作造成的失误和误差。origin软件在科学和工程界已经得到了很普遍的运用，是全世界公认的快捷、灵活、易学，友好的的工程数据处理与绘图软件。

2.问题的提出

确定路基沉降稳定性控制指标和沉降的准确预测是路基工程信息化施工的重要内容，利用沉降预测理论去推算后期沉降以及根据预测数据进而实现施工控制有着重要的意义，目前国内和国外用来路基沉降预测和计算的方法很多，例如有：曲线拟合法，分层总和法，经验公式法，应力路径法，图解法，反分析法，线性回归方法，灰色系统，人工神经网络等，国内外许多专家在这方面都做出了突出的贡献，铁路路基在动荷载和静荷载的作用下，沉降将随时间的发展而变化，通过现场采集数据，分析后发现沉降量与时间之间存在着一定的线性关系，如果用比较传统的方法，工作量将会是非常的繁重，会浪费不必要的财力和物力，基于这些原因，本文将着重探讨运用先进的origin软件进行路基沉降曲线的拟合和仿真。

3.工程概况

新建兰新二线是我国铁路“八纵八横” 中长期规划中主通道高速铁路的重要组成部分。此线路跨越新疆维吾尔自治区、青海省、甘肃省，全长约1768km，其中，大部

分线路穿越戈壁土地区，新疆境内就有长约713.4km的戈壁土铁路穿越区，沿线地理环境、气候条件、及工程地质特性差异较大，为确保铁路路基建设的质量和指导施工，沉降观测组于2011年1月24日进入现场勘查、对一些比较典型的地段进行了长期的沉降与观测，先期确定了路基沉降观测方案和观测点的埋设位置，重点选取k1042+960断面进行沉降观测，并真实的记录了沉降数据。

4.试验方案

试验段计划工期2天，2010年8月27日开工，2010年8月28日完成。

（1）埋设四电接口，精平基床底层；（2）在已验收的基床底层顶面上由测量班二次放样，用白灰线洒出作业区域及路基中线；（3）该段填筑采用模板支挡进行施工，模板支立一次成型，填筑宽度为12.26m（含加宽10cm）。（4）填筑表层级配碎石采用分层、分区填筑，每区段填筑长度为150m左右。（5）路基两侧打入钢钎、搭设钢丝线，摊铺机就位调试熨平板、钢丝高度、水平传感器立柱高度。（6）填筑时，采用3台摊铺机共同作业，两侧两台摊铺机对3.5m范围内摊铺作业、中间5.5m一台摊铺机作业，两作业面工作间距拟定20m，最佳距离在实验过程中不断总结。（7）摊铺机作业时，由dk1081+671.4开始向大里程稳定作业。根据现场机械跟踪调查，摊铺机最大摊铺厚度≤30cm，拟两层填筑基床表层碎石。填筑时通过钢钎搭设钢丝绳控制摊铺机摊铺高度，摊铺机摊铺时，第一层以5.5%坡度进行摊铺，第二层以8.2%坡度进行摊铺后，再用重型压路机碾压至验收标准。（8）铁路基床表层级配碎石铺筑完之后，需要确定位置埋设观测桩，在同一断面处埋设3处，两侧对称埋设，据线路中心线约5.5m处埋设，中心观测桩埋设于线路中心线处。埋设时，要将基床表层的级配碎石切割成12cm*12cm*35cm的方坑，之后浇筑混凝土，在其上埋设观测桩，并进行加固处理。

5.一元线性回归模型

一元线性回归的理论模型， 其中是自变量，它是已知值，在这里表示观测时间。是因变量，是由自变量所引起的变量，是未知值，在这里表示沉降量。如果要确定沉降量和时间的线性关系，那么

先要确定a，b，c这三个待定参数。

6.曲线拟合和仿真

强大的origin软件提供了很多线性和非线性拟合工具，可以在“analyse”菜单栏中找到，而其中的多项式拟合工具对于许多不规则的数据有着比较好的拟合效果。该观测点于2010年9月30日开始观测，2011年7月15日观测完毕，根据所得到的观测数据，描写散点图，如图1所示，再应用origin软件进行曲线拟合，得到时间和沉降的关系曲线，其拟合曲线如图2所示。

图1 k1042+960断面的沉降散点数据图 图2 k1042+960断面的沉降曲线拟合图

图1中黑方点为根据沉降量所描出的数据点，而图2中的黑曲线为运用多项式拟合所得到的曲线，该断面在第278天时实测的沉降量为3.05cm，而根据拟合曲线预测的沉降量为3.12cm，此断面在175-300天时，曲线变得平缓，说明沉降已经趋于稳定，k1042+960断面处的沉降实测值与预测值列于表1。

表1

天数 实测 预测 误差 天数 实测 预测 误差 天数 实测 预测 误差

0 0 0 0 160 1.99 2.03 2% 239 2.96 2.84 4%

50 0.45 0.42 6% 1745 2.62 2.56 2.3% 252 3.03 2.97 1.9%

105 1.25 1.32 5.6% 194 2.76 2.48 10.1% 265 3.05 3.08 1%

135 1.55 1.58 1.9% 215 2.83 2.76 2.4% 278 3.08 3.12 1.2%

注：实测沉降量和预测沉降量的单位都以cm计。

7.结论

（1）由表1可知，预测值与观测值的误差较小，充分说明了origin软件在路基沉降中进行曲线拟合和仿真的必要性。（2）运用origin软件，对沉降量和时间关系进行曲线拟合，可以很直观的显示沉降规律。（3）根据拟合方程，可以用天数推算沉降量，再与实测量进行比较，能避免人工操作造成的的失误和不足。（4）能够正确、快速的对观测数据进行分析和处理，操作方便、简洁明了，能满足数据处理和图形绘制的要求。（5）origin提供了多种非线性曲线拟合和线性拟合的方式，可应用于工程领域的很多方向，这有待进一步的研究。

参考文献：

[1]胡荣光.基于分层总和法的路基沉降时序规律多元非线性回归分析[j].铁路工程学报，2009（3）：7-10.

[2]王茂丽.软土地基非线性固结沉降的研究[j].武汉理工大学硕士论文，2005.

[3]雷学文，白世伟，孟庆山.灰色预测在软土地基沉降分析中的应用[j]. 2000.21（2）：145-147.

[4]杨广庆，岳祖润.路基工程[m].北京：中国铁道出版社，2006.

[5]李向国.高速铁路技术[m].北京：中国铁道出版社，2008.

[6]陈仲颐，周景星，王洪瑾.土力学[m].北京：清华大学出版社，1994.

[7]池淑兰，孔书祥.路基工程（第二版） [m].北京：中国铁道出版社，2007.

篇（7）

1、2020年已取得授权实用新型xx项，著作权版权xx项；

2、受理中，发明专利xx项，实用新型xx项，著作权版权x项；

3、主编中国公路学会标准x个，参编中国工程建设标准协会标准x个；

4、申报省级工法x项；

（二）科技研发投入情况

**高度重视科技研发资金的投入，逐年加大科研经费投入力度，积极谋划集团科研基金设置和管理模式，优先用于主业领域涉及核心技术和自主知识产权的重点项目研发。

（四）培养新经济、新业态、新商业模式情况

当今已来到大数据、云计算、互联网信息时代，物流商贸发展需要数字化引领，未来在数字化经济的支撑下，数字商务将达到更大范围、更宽领域、更深层次下的“大物流、大商贸、大协同和大开放”。

**打造的“xxx”平台，应用了多平台大数据、移动互联和区块链等新技术,打造“xxx”一站式外贸综合服务平台基于真实贸易背景的供应链金融服务，为外贸企业提供查询、通关、运输、保险、退税、金融、外汇、仓储、配送等跨境供应链一站式服务。2020年，xxx被列为重点防疫保障企业，服务全国外贸企业超xxxx家、物流企业近430xxx,达已实现跨境铁路100%覆盖，xxx口岸公路覆盖xx%。订阅运踪xxx条，平台用户超过xxxx个。运踪追溯可跨越xxx个国家。下一步，我们将利用区块链技术，实现银企对接，有效降低企业的融资成本，预计20xx年营业收入可突破百亿元。

二、2020年科技成果转化总结

（一）开展双创工作情况

1、借助xx与华为技术有限公司共同举办的“xxx”，积极谋划软、硬件科技创新孵化体系建设，推行众创、众扶、众筹等创新模式，打造专业化的众创空间和科技成果孵化平台。

2、谋划与xx成立合资公司，共同开展新能源相关产业技术创新及研发。利用集团丰富的土地资源、闲置空地，建设分布式光伏发电站，为xxx新能源服务提供支持，同时依靠自身优势，谋求创新发展理念，驱动项目稳定落地。

3、在加强专业技术人才科技创新的基础上，开展岗位创新为主的职工技术创新活动，计划在核心期刊正刊发表学术论文10篇，在源发期刊发表且被SCI、EI收录的学术论文3篇，申请发明专利2项。

（二）培育壮大科技型企业模式情况

1、根据**集团整体发展战略要求和xxx改革发展需求，坚持科技创新，以高新技术驱动企业快速发展，打造xxx多元化发展新的增长点和亮点，计划引入优秀民营企业合资组建xxx，公司将以特种工程新材料、新技术研发为关键技术切入点，服务于我省乃至xx地区的交通建设、养护管理，为智能化交通提质升级，实现特种材料、特种工程技术的产业化推广应用。

2、xxx公司是xxx省公路勘察设计院的xx企业，其主营业务包括工程咨询、勘察设计等传统产业和智能交通等高新技术新兴产业。开发以智能压实系统为代表的智慧交通产品，公司参与了xxx的编制工作，掌握xxx的核心技术，公司也是xxx等地方标准的参编单位，具有较强的科研能力。

篇（8）

关键词：黄土高边坡 稳定 比较分析

0 前言

由于黄土独特的物质组成、结构及其所处的地貌和构造环境，在切割强烈、地形起伏较大的黄土沟壑和塬、梁、峁区修建高速公路，因技术要求和条件限制，不得不进行大量的开挖，形成髙陡的公路黄土边坡。

1 试验段概况

试验段地处黄河中游，位于山西西南边隅，吕梁山南端，东以石头山、金岗岭、姑射山为界与蒲县、尧都区、乡宁接壤，西临黄河与陕西宜川相望，南以下张尖为界与乡宁昌宁镇相接，北以处壑沟为界与大宁相临。

试验段边坡位于黄土低中山区，微地貌为中缓坡，陡坎，路线左侧为刘家沟，沿路线走向地势右高左低，地面总体向刘家沟倾斜。植被发育，主要为荒草灌木，分布于整个路堑范围内。

2 边坡优化理论

本文将采取“陡坡宽台”的设计理念，即在保持边坡总坡率不变的情况下，合理的减少原设计中每一级坡的高度并且增加其单级坡的的坡角。与此同时，增加其各平台的宽度并达到所要求的总坡率。对原坡型进行设计比较，以便找到更适合各区的公路黄土高边坡的合理坡型。

3 优化方案

以三种不同坡型对原坡型进行设计，其具体设计如下所示：

（1）原坡型:第一级坡高8m，坡率为1:0.5，平台宽4m；第二级坡高8m，坡率为1:0.75，平台宽2m；其余每8m高设一级，每级边坡坡率为1:0.75，并设2m宽平台。在32m和40m高处设8m和4m的宽平台（图3-1）。

（2）方案一:第一级坡高8m，坡率1:0.4，平台宽度4m；其余每4m高设一级，每级边坡坡率1:0.4，并设2m宽平台。在16m、32m和40m高处设4m、6m和6m宽平台（图3-2）。

（3）方案二:第一级坡高8m，坡率1:0.3，平台宽度4m；其余每4m高设一级，每级边坡坡率1:0.3，并设2m宽平台。在16m、24m、32m和40m高处设4m、4m、8m和6m宽平台（图3-3）。

（4）方案三:第一级坡高8m，坡率1:0.5，平台宽度3m；其余每4m高设一级，每级边坡坡率1:0.5，并设2m宽平台。在32m和40m高处设6m和6m宽平台（图3-4）。

3-1 山西省原公路边坡设计 图3-2 1:0.4坡型设计

图3-3 1:0.3坡型设计 图3-4 1:0.5坡型设计

4 优化经济对比

由于坡率和坡高的不同会引起坡型的改变，从而导致土石方的削方量不同，使其工程预算也随之改变。然而，预算的不同往往能影响投资者和施工者对该工程的期望和施工。因此，设计一个结构上稳定、经济上合理、外观上美观的边坡是至关重要的，本文对不同坡率的设计坡型与原坡型在其削方量上进行对比，其对比结果如表4.1所示。

表4.1 不同坡率的设计坡型与原坡型在削方量上对比

根据山西省工程预算定额的规定，按要求根据上述的汇总数据对以上四种不同坡型的土坡进行工程预算，其中包括直接工程费、施工技术措施费、施工组织措施费、综合费用、规费、税金及总价等一系列的资费。其总预算如表4.2所示。

5 结论

在坡体稳定的基础上，对原设计和优化设计的四种不同的坡型经过经济比对可知，坡率为1:0.3的坡型所需的预算最少，原设计方案所需的预算最高，坡率为1:0.4和1:0.5的坡型所需的预算居中，达到对坡体进行优化的效果。

参考文献：

[1]中华人民共和国行业标准.公路路基设计规范（JTJ013-95）.人民交通出版社，1995.11

[2]交通部第二公路勘察设计院.路基（第二版）.人民交通出版社，1995.11

篇（9）

中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）03-0047-02

自2009年全日制专业硕士开始招生以来，因出现时间短，全日制专硕培养存在一定不足，相应的各种培养机制、培养条件和培养效果没有达到要求。目前对全日制专业硕士生的培养存在诸多争议，如“缓解就业”论、“收益”论、“差生”论、“换汤不换药”论、“招考模式雷同”论等质疑。根据国务院学位委员会定位，全日制专业学位是具有专业实践教学环节、具有较强的解决实际问题的能力、能够承担专业技术或管理工作的高层次应用型人才。教育部明确规定专业硕士更加强调工程实践能力培养，因此，全日制专业硕士的实践能力培养是专业学位研究生教育质量的重要保障。对应推行五年多的全日制专业硕士培养来说，实践能力培养探索是一个新课题。为此，成都理工大学结合自身地学优势特点，在办学过程中找准自身特色和优势，依据地方经济和行业发展对工程应用型人才的迫切需求，在全日制专业硕士实践能力培养方面进行了有益探索和改革，并取得一定成效。

一、地质灾害防治优势学科平台

我院现有国家级突出贡献中青年专家1人，全国杰出专业技术人才2人，国家杰出青年科学基金获得者2人，教育部长江学者特聘教授1人，“百千万人才工程”国家级人选4人，中国青年科技奖获得者2人。依托地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室和“地质工程”国家重点学科，立足于我国西部地区重大工程建设和防灾减灾的需求，建立了地质灾害防控创新方法体系，推动了该领域学科发展和进步。重点关注我国西部地区经济建设和社会发展中所面临的日益严峻的地质灾害问题，在汶川地震、芦山地震、尼泊尔地震和康定地震诱发次生地质灾害，大型水电工程、交通工程、国防工程灾害和自然地质灾害防治方面发挥了重要作用。学院先后承担国家、省部级和横向委托项目400余项，累计科研经费超过3亿元，产生经济效益达数十亿元，

研究成果先后获国家科技进步一等奖2项（独立单位），二等奖2项，部省二等以上奖励30余项，出版专著50余部，国内外1200余篇。此外，我院还获国家级教学成果二等奖2项，省部级一、二等教学成果奖10余项。学院在地质灾害防治方面拥有雄厚师资力量、国家重点学科、国家重点实验室和2011地质灾害防控协同创新中心，在地灾防控方面具有明显的学科优势，为我院全日制专业硕士培养提供了良好的学科平台。

二、面向行业开设应用型创新课程

为使专业硕士人才的培养更加贴近行业和社会需求，我院立足自身地学优势，面向行业狠抓专业硕士类课程建设，在课程改革上将学硕与专硕分离，力求使专硕课程改革符合行业需求，更加适合应用型创新人才的培养。以“行业―实践―案例”为理念构建以工程行业实践能力培养为主的课程模式，让学生了解本行业国内外新知识、新技术、新方法并应用于实际工作，让学生进一步拓宽行业发展的最新动态和解决实际问题所需要的新知识，并根据行业和相关企业实时需求进行动态更新，有效推动全日制专业学位培养观念转变，推动科技进步与社会发展，产生社会与经济效益。如，近年来注册岩土工程师考试更加注重工程地质、铁路和公路行业的地质勘查和地质灾害防治等知识点，因此我院在滑坡灾害防治、工程数值模拟和地下结构工程等课程中进行了教学点更新，不断强化考点案例分析和工程实例分析，研究生的注册岩土考试通过率有了较大提高，使课程教学与行业有效结合起来，突出了专业硕士培养的工程应用创新特点。

三、面向企业聘请高水平企业导师

我院作为四川省研究生教育改革创新项目首批专业学位研究生教育实践基地，承担着高层次应用研究型人才培养的重任。利用我校地学优势学科平台，建立“工程实训体系、技术创新体系”的双体系创新培养模式，以工程应用创新建立良好企业合作关系，以模式改革谋专业硕士培养上台阶，为此，我院聘请了既有扎实理论基础，又有丰富工程经验，并且了解企业亟需创新技术的高水平企业导师参与专业硕士研究生的实训及论文指导。这些导师一般都是具有博士学位的教授级高级工程师，有很强的工程应用创新能力，能启发学生进行工程应用创新，解决实际工程难题。我院在对地学类专业硕士的双体系培养过程中，邀请在全国岩土工程、地质勘查和地质灾害防治行业具有较高影响力的业界专家承担研究生校外实训指导，比如中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司陈卫东教授级高工、中国中铁二院集团屈科教授级高工、四川藏区高速公路有限责任公司李永林教授级高工、四川省交通厅公路规划勘察设计研究院王联教授级高工等参与专业硕士生论文选题和指导工程。他们大都具有博士学位，以及省学术与技术带头人、院总工等称号，具有创新能力，能启发学生进行应用型创新，有力推动了研究生学习积极性、主动性。该培养模式将学校、学生与企业融合到一起，在学校和企业之间搭建桥梁，既能解决学生就业问题，又为企业挑选了适合人才。

四、面向西部环境进行实践能力培养

与企业建立联合培养体系后，再根据西部地区复杂的地质环境条件、大型工程建设地质灾害防治问题和重大关键技术问题，为研究生提供地学类实践基地和平台。选择具有现代化管理水平、行业创新能力强、技术生产先进的企业建立一批高标准、稳定合作的校外实训基地。近年来，我院投入100多万元与水电、交通和地质灾害防治行业内企业共建了“大型水电工程实训基地”、“地震震中区地质灾害―四川汶川野外基地”、“大光包滑坡研究基地”和“地质灾害―四川都江堰野外基地”。这些实践培养基地既可以进行野外地质技能训练，又可开展课题研究；既能承担工程建设和科研任务，又可让学生按行业要求进行工程实践和工程难题攻关。这些实践教学模式注重学生地质素养、解决和分析实际工程能力的培养，实现野外认识能力强、重大灾害问题能独立与创新性思考的目标，并能解决实际工程难点问题，可为我国西部重大工程建设和地质灾害防治提供大量应用型人才。

五、培养质量和效果

为使企业始终保持对研究生校外实践培养的热情，我院主动为用人单位着想和服务，在基地建设、专硕人才培养模式、管理队伍建设和管理机制改革等方面加强与企业的交流，先后赴中国地质大学（武汉）、同济大学、长安大学和西安建筑科技大学等同行院校及陕西省地质矿产勘查开发总公司、中铁第一勘察设计院集团有限公司、武汉地质工程勘察院、中国华西企业股份有限公司等企业开展了学习交流与调研工作，加强了与各联盟院校和企业的沟通和联系，获得了宝贵的信息资源，达到了“加强交流、借鉴经验、启迪思路、推动发展”的目的。在专业硕士考核质量方面，摈弃传统的专硕“差生论”观点，对专硕毕业论文的考核，重点考核毕业论文是否有对实际工程“应用创新”的内容，推进应用创新和服务社会。我校全日制专业硕士生张岩同学经过在四川省交通厅公路规划勘察设计研究院的实践培养，先后申请了《一种高地温隧道隔热散热衬砌结构》、《一种液胀式让压抗震抗高地温锚杆》、《一种高地温隧道支护的桩型预应力锚索》和《内置式全长防腐锚杆》等多项发明专利，并发表了多篇SCI论文，为西部地区多条高速公路设计和施工提供了科研支撑。

通过多年的探索和建设，我院全日制专业硕士培养效果显著，在就业形势严峻和成都地区其他“985”、“211”高校生源竞争下，我院地学和土木类专业的专业硕士毕业生就业率仍然保持在95%以上，培养质量受到了同行和企业的高度认可。

参考文献：

[1]白冰，吴林娜.我国全日制专业硕士培养过程中的问题及对策――以四川大学全日制出版专业硕士为例[J].出版科学，2012，20（5）：18-21.

[2]张胜，杨慧丽，许燕，等.全日制专业硕士工程实践能力培养的探索与实践[J].教育教学论坛，2013，（2）：277-278.

[3]孙凯，曾庆吉.全日制专业硕士实践教学研究――以教育硕士实习为例[J].成功（教育版），2012，（3）：6-7.

[4]陈国庆，查凤妹，刘梁.《地下结构工程》研究生课程创新能力培养[J].教育教学论坛，2013，2（8）：179-181.

篇（10）

W市位于山东半岛中部，市域背山面海，兼有山海之利，是山东东部地区重要的交通枢纽。W港地理位置优越，腹地范围广阔。本项目是W港集疏运体系的重要组成部分，项目建成后，将直接沟通益羊、德龙烟、黄大等周边铁路，进而将W港与全国铁路网连通，为W港扩展更大的内陆腹地，吸引更多货源，促进本港快速发展提供了可靠的集疏运保证。同时，该港作为W市滨海经济开发区的重要组成部分，本项目的建设，有助于滨海经济开发区及周边地区降低货物运输成本，提高W市海运能力和城市总体功能，促进地方经济发展。

本课题研究的目的是通过分析W市疏港铁路项目在施工项目成本控制方面存在的问题及原因，应用当今项目成本控制的理论和方法，结合项目的实际，寻求企业成本控制的行之有效的方案和对策。在本文中，通过对成本控制方法的研究，努力达到工程实施的实际发生能够按照预先确定的成本水平进行的目的，充分合理地利用企业的人力、物力、财力，避免项目施工过程中的损失和浪费，节约生产能耗、降低成本、提高经济效益。

一、项目概况

W港位于山东省W市北部，2007年正式获得国务院批准晋升国家一类对外开放口岸。拟建项目为W港疏港铁路，是W港的重要后方通路，起点为大莱龙铁路预留的双河站，沿疏港公路向北部延伸，止于W港防护堤（进入港区铁路不在本次设计范围之内）；全线全长15.963km，设2处车站，一处为双河站，一处为港口站。两站距离为15.395km，其中双河站为中间站；港口站为技术站。

本线为W港区专用线，沿途不设置会让站。全线共设两个车站，在大莱龙铁路的预留站双河站（即本线开站）接轨，终点站为港口站（港区规划己设三个分区车场，前期一个分区车场），可以满足港区运量的需要。双河站，设有效长为1050m的正线1条，到发线2条，预留线1条；新建港口站，近期设有效长为1050m的到发线4条，调车线2条，机车整备线2条，牵出线1条；分区车场设有效长为1050m的到发兼调车线8条，能够满足列车技术作业要求。

二、项目成本估算

（一）主要工程数量

双河-港口正线长度15.963km，土石方123.88万立方米，新建大、中桥梁3座，新建铁路生产及生活房屋1667.18m2，永久用地918亩，临时用地220亩。本线控制工程为大桥，全长386.5，主桥采用混凝土连续梁，基础为钻孔灌注桩基础。本桥施工工期安排18个月。

（二）各项工程静态投资及费用的估算编制

1、直接费 ：（1）定额直接工程费：按专业工程分类，以总预估算范围为单元，按《铁路工程估算指标》或分析指标编制；（2）价差：①人工费价差：按铁建设[2008]26《关于补充铁路基本建设工程设计概预算综合工费类别划分的通知》调差。②材料价差： 当地料差根据调查价与“129号文”价之差计列。③其他主材价差按铁道部定额所的2009年2季度主要材料信息价结合2009年10月主要材料信息价格与“129号文”价之差计列。

2、间接费：以基期人工费和基期机械使用费之和为计算基数，按不同工程类别，采用“113概算办法”表17规定计算。

（三）动态投资、机车车辆购置费及铺底流动资金

1、工程造价增涨预留费：根据铁道部建技（1999）89号文件的通知，未计列工程造价增涨预留费。

2、建设期投资贷款利息：以静态投资额为计算基数，贷款额度为55%，年利率为5.4%；机车车辆购置费：按设计所需新增机车1台；铺底流动资金：参照“113概算办法”的规定，新建单线I级地方铁路按6万元/正线公里计列。

（四）投资预估算总额及技术经济指标

依据上述估算办法，本项目估算投资总额40663.98万元， 技术经济指标2547.39万元/正线公里。其中静态投资36024.81万元，技术经济指标2256.77万元/正线公里。机车购置费980万元，铺底流动资金95.78万元。

三、项目的不确定性分析

本项目对固定资产投资、运营成本、运量进行了单因素变化的敏感性分析，以确定项目的风险承受能力，为项目的决策提供依据。这些因素的变化对财务内部收益率的敏感性分析见表3-1和全部投资财务敏感性分析图。

对于全部投资的财务内部收益率，从敏感性分析可见，最敏感的影响因素为运价和运量，其次是土建投资和运营成本，当运价和运量分别向不利方向（减少）变化20%时，全部投资的财务内部收益率为5.17%、5.49%，仍大于行业基准收益率3%，说明项目具有一定的抗风险能力。

四、项目各阶段成本控制研究

（一）项目投资决策阶段的成本控制分析

项目的投资决策阶段作为整个项目建设过程的起点，对于项目建设具有重大的意义。该阶段的主要工作内容是通过对当前经济形势和市场情况分析，结合项目的实际情况，对项目建设的可行性和成本收益进行分析，并最终确定所研究项目能否进行投资建设。作为成本控制的起点和依据，该阶段在整个项目管理过程中起着至关重要的作用。如果项目投资决策阶段的成本控制做到位，那么就能够提高成本控制的效率，减少项目开发的不确定性。

（二）项目投标阶段的成本控制分析

招投标做为现代竞争环境下发展的产物，在项目建设过程中有着广泛的应用，尤其是大型建设项目，从土地获取、施工图设计到项目施工建设、原材料供应、竣工验收的全过程，无不贯穿着各种形式的招投标活动。通过招投标，能够依据投标价格遴选出最低的项目建设成本；能够选择最具资质的项目承包企业；能够更有效率的完成项目建设的各项活动。此外，通过招投标合同，也使得项目的建设有法可依，有据可循，保证项目质量的同时节约项目成本，这些优点使得招投标阶段成为项目成本控制的重要部分。

本项目也实行招投标制，对建设项目勘察设计、施工和主要设备、材料采购实行公开招标。在本项目中，公司通过成本预算确定项目投标的保价，在中标后签订协议书，其合同的工程造价作为工程的预算成本。

（三）项目施工阶段的成本控制分析——挣得值法

挣得值法所涉及的评价指标为：费用偏差（CV=BCWP-ACWP），进度偏差（SV=BCWP-BCWS），费用执行指标（CPI=BCWP/ACWP）和进度执行指标（SPI=BCWP/BCWS）。当CV0时，表示进度提前。当CPI>1时，表示低于预算。当SPI>1时，进度提前。

W市疏港铁路建设项目建设期为18个月，计划于2012年9月份开工建设，预计2014年3月工程全部竣工，项目的进度安排已在上文中体现。

在对该项目运用挣得值法进行分析时，要灵活运用这四个指标及时进行修正。例如发现费用偏差低于0，就要及时调整费用，不至于让实际消费超过预算值太多。如发现进度偏差小于0，则表示项目的进度过慢，需要加快。在2013年5月末的挣得值分析详见表4-1。

从下表数据中，可以看到ACWP=30926，BCWS=30828，BCWP=30906.8，因此，计算可得：

本项目费用偏差CV=BCWP-ACWP=-19.2；

本项目进度偏差SV=BCWP-BCWS=28.8；

本项目费用执行标准CPI=BCWP/ACWP=0.999；

本项目进度执行标准SPI=BCWP/BCWS=1.0001。

由数据能够看出，CV0项目工期有较大落后。CPI

（四）项目竣工结算阶段的成本控制分析

项目的收尾工作对于整个项目也起到了至关重要的作用，如果能将该阶段的工作做好，那么整个项目的成本控制才算圆满完成。在收尾阶段，要避免由于忽视其重要程度而提前将主要的人力、物力抽离项目的现象，这必然会引起收尾质量的下降。在项目进入收尾工作之前，应派专人整理项目过程中涉及的各方面的资料，以便结算；进入收尾阶段后，相关人员应该根据项目预算、实际支出等资料和记账凭证，认真核算项目实际花费，及时办理工程结算；收尾工作完成后，也要保存相关资料，以便日后查阅。

五、结论

W市疏港铁路建设项目涉及投资数额巨大、建设周期较长、施工环节复杂多样，为保证总成本按计划实现，必须采用科学合理的成本管理手段，从施工准备至竣工验收的各个环节入手，严格进行成本控制，保证工程项目的如期竣工。

纵观整个项目管理的发展进程，成本管理一直以来就是工程项目管理者研究的重点和焦点，是项目管理学中一门非常实用的学问，被众人所关注。为顺利实现成本控制目标，必须借助专家和技术人员的力量，经过参与各方的共同研究和探讨，总结出更为成熟，更能适应具体工程项目的管理理论和方法，为相关行业的高速发展提供借鉴。

参考文献：

[1]张龙.挣得值法在施工项目成本控制中的应用[J].内蒙古科技与经济，2009，（13）：64-65.

[2]朱任植.挣得值法在福中福公司项目进度与成本控制中的应用研究[D].湖南大学工商管理硕士学位论文，2009.

[3]陈涛.鲁邦广场开发项目成本管理研究[D].中国海洋大学研究生论文，2007.