鐵路工程運輸便道設計探索

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以往工程建設運輸便道設計方法存在的主要問題

傳統(tǒng)繪圖過程舍簡取繁在以往工程的手工繪制供應計劃圖時，需結合線路平面圖、交通圖、道路等級表、現(xiàn)場踏勘資料等，繪制成無地形地貌的圖，鐵路線位被拉直，通過相對位置展現(xiàn)料源點、臨時輔助企業(yè)、經(jīng)過的地區(qū)，繪圖工作量巨大，往往舍簡取繁。

統(tǒng)計運輸便道長度誤差大統(tǒng)計鐵路沿線所建運輸便道長度的準確與否，直接影響到材料供應計劃的編制、運雜費和運輸便道建設費的計算，所以應盡量避免統(tǒng)計運輸便道長度出現(xiàn)的誤差，提高概預算編制的精度。(1)計算運輸便道建設費用，首先應依據(jù)繪制的供應計劃圖計算出各類運輸便道的長度。如果繪制的供應計劃圖未考慮地面坡度(平原地區(qū)坡度小，丘陵、山嶺地區(qū)坡度大)，計算出的運輸便道長度與實際長度會存在較大誤差。如果再考慮上坡運料、空車下坡返回產(chǎn)生的額外費用，將影響到計算運雜費的準確度。(2)傳統(tǒng)手工方法繪制供應計劃圖，鐵路線位被拉直，再繪制運輸便道需依據(jù)與鐵路的相對位置關系，將運輸便道連接到鐵路沿線附近的道路交叉點、臨時輔助企業(yè)、料源點等。在曲線地段，既有道路長度往往小于鐵路長度，但需要將既有道路連接到鐵路附近的有關工點和控制點，這樣在供應計劃圖上展現(xiàn)的運輸便道長度就會大于鐵路長度。(3)采用與鐵路的相對位置在供應計劃圖上繪制料源點、工點、臨時輔助企業(yè)及連接的運輸便道，主觀因素上就引起了誤差，且難以發(fā)現(xiàn)。

缺少優(yōu)化設計目前，一些開工的鐵路工程項目已根據(jù)線路專業(yè)提供的線路平面圖繪制了供應計劃圖。但由于受傳統(tǒng)的手工繪制供應計劃圖的影響，繪圖過程中過于依賴利用既有道路，沒有將新建便道與利用既有道路進行技術經(jīng)濟條件比較，缺少設計優(yōu)化。

計算運輸便道建設費考慮不全面(1)設計中通常將運輸便道分為利用既有道路、改擴建道路、新建單雙車道等進行統(tǒng)計。其中改擴建道路的建設費僅考慮了既有道路路面的整修費用，漏了擴建路面及征地的費用。在征地價高的地區(qū)，漏了征地費，勢必導致計算的運輸便道建設費偏低，影響工程造價。(2)新建運輸便道填挖土石方需要的費用，通常依據(jù)以往類似工程項目進行估算。在平原地區(qū)這種估算方法相對準確，但在丘陵、山嶺地區(qū)再采用這種估算方法，其費用可能產(chǎn)生較大的誤差。

工程建設運輸便道設計新方法

在鐵路工程建設中，運輸便道設計離不開材料供應計劃圖。所以，提高材料供應計劃圖的繪制精確度，也提高了統(tǒng)計運輸便道長度，計算運雜費和運輸便道建設費的精確度。隨著科學技術和測繪技術的發(fā)展，現(xiàn)已進入電子繪圖時代，大部分設計單位已開始利用帶有大地坐標、地形圖的線路平面圖，繪制多圖層、標注齊全的材料供應計劃圖，進行運輸便道設計。不過還沒有充分利用線路專業(yè)的測繪成果，形成一套系統(tǒng)的繪制材料供應計劃圖的方法，來開展運輸便道精細化設計。故以山嶺地區(qū)運輸便道設計為例，探討運輸便道設計的方法和步驟，如圖1所示。

收集和熟悉所需資料在鐵路工程建設中，開展運輸便道設計首先應收集鐵路沿線各市縣最新的交通圖和規(guī)劃圖、道路等級表，調(diào)查了解沿線地形地貌、線路走向、水文和地質(zhì)情況，根據(jù)線路專業(yè)提供的1:50000的線路平面圖和掌握的料源點、臨時輔助企業(yè)、變電站等實際坐標位置，為繪制材料供應計劃圖做好準備。對較短的鐵路專用線可選用1:10000的線路平面圖。

運輸便道描繪在收集、熟悉和掌握資料的前提下，為便于區(qū)分、修改和繪制運輸便道類別，首先建立利用、整修、擴建、新建4種運輸便道的圖層，對鐵路線位附近的既有道路進行描繪。線路平面圖中對不同等級的道路展現(xiàn)的形式不同，應按照《鐵路大型臨時工程和過渡工程設計暫行規(guī)定》中的便道標準，對既有道路進行篩選，分別繪制出利用、整修、擴建、新建運輸便道，并標注運輸便道名稱、等級、長度、單雙車道等。

在圖上布設各要素在調(diào)查了解和掌握鐵路沿線現(xiàn)場情況的前提下，結合工程特點，按照臨時輔助企業(yè)的選址原則，首先在線路平面圖上初步確定鋪軌基地、制存梁場、軌道板廠、材料廠、混凝土拌合站等位置，結合場地坐標，利用GPS工具進行現(xiàn)場核實確認。然后依據(jù)坐標將料源點標注在線路平面圖上。在充分考慮料源點、現(xiàn)場構筑物及三通一平的情況下，最終再確定臨時輔助企業(yè)的具體位置。

形成運輸便道路網(wǎng)料源點、臨時輔助企業(yè)的具體位置確定后，結合物流走向、施工機械進出場地情況，對運輸便道設計方案進行技術經(jīng)濟條件比較，通過優(yōu)化設計最終確定貫通便道，然后繪制引入便道。為便于統(tǒng)計運輸便道長度，計算運輸距離，建議貫通便道采用里程標注方式，引入便道采用長度標注方式。對丘陵和山嶺地區(qū)的運輸便道，還應結合線路平面圖上的等高線，考慮地面坡度對運輸便道長度的影響，必要時加以標注。

局部設計方案的比選和優(yōu)化在鐵路工程建設中，平原區(qū)因地勢平坦，既有道路較多，繞道運輸?shù)那闆r較少，而山嶺地區(qū)既有道路較少，繞道運輸?shù)那闆r較多。材料供應計劃圖繪制完成后，對山嶺地區(qū)的運輸便道設計，應針對新建運輸便道與利用既有繞行道路進行技術經(jīng)濟條件的比較與優(yōu)化，保證設計方案的合理性與經(jīng)濟性，滿足施工所需物資和運輸?shù)男枨螅ＷC施工的順利進行。

分類統(tǒng)計運輸便道長度和填挖土石方數(shù)量根據(jù)繪制的材料供應計劃圖，按照利用、整修、擴建、新建單雙車道分別統(tǒng)計全線的運輸便道長度和填挖的土石方數(shù)量。在山嶺區(qū)，新建運輸便道的數(shù)量可能比平原、丘陵區(qū)的數(shù)量多，地形原因需填挖土石方的數(shù)量也多。所以，應準確計算和統(tǒng)計修建運輸便道的數(shù)量和填挖土石方的數(shù)量，為計算運輸便道建設費奠定基礎。利用繪制的新建運輸便道橫縱斷面來計算和統(tǒng)計填挖土石方數(shù)量的工作量很大，如采用典型類別分析法，可減少一部分工作量。即根據(jù)地形的陡峭程度將新建運輸便道劃分成幾種典型類別，分別選取一定長度的運輸便道進行填挖土石方量計算，然后采用加權平均法計算出各種典型類別運輸便道的平均填挖土石方數(shù)量，再根據(jù)統(tǒng)計的幾種典型類別的運輸便道長度，即可計算出新建運輸便道的填挖土石方數(shù)量。另外，還需對新建運輸便道按工點進一步劃分類別。工點類別基本與地形條件相對應，可按隧道、橋梁、路基劃分，分別統(tǒng)計出相應的運輸便道長度，用于計算運輸便道建設費。

計算運輸便道建設費計算運輸便道建設費需考慮征地、拆遷、填挖土石方(挖方、棄方、利用方、購買土石方、運距)、路面修建、便橋、養(yǎng)護、土地復墾(拆除面層、建筑垃圾外運、恢復種植土)等數(shù)量與影響因素，根據(jù)統(tǒng)計的數(shù)量、定額及費用指標，以及概預算編制辦法，計算出運輸便道建設費用。

工程建設運輸便道設計新方法的優(yōu)點

(1)在充分利用線路專業(yè)提供的線路平面圖和其他專業(yè)提供的相關資料的基礎上，工程經(jīng)濟專業(yè)提高了繪制材料供應計劃圖的效率。(2)采用運輸便道設計新方法繪制的材料供應計劃圖，運輸便道與臨時輔助企業(yè)、料源點及相關工點等位置標注準確。(3)有利于運輸便道分類，在材料供應計劃圖上標注的運輸便道長度更接近實際長度，計算運雜費更加準確。(4)通過對局部設計方案的比選和優(yōu)化，可以使繪制的材料供應計劃圖更加合理，滿足施工所需物資和運輸?shù)男枨螅ＷC施工的順利進行。(5)結合工程項目特點，采用典型類別分析法可以較準確地計算和統(tǒng)計新建運輸便道的填挖土石方數(shù)量，提高計算運輸便道建設費的精確度。

結束語

工程建設運輸便道的設計質(zhì)量直接影響到材料供應計劃的編排，以及運距、運雜費和運輸便道建設費計算的準確性。優(yōu)良的運輸便道設計能進一步優(yōu)化施工組織設計，保證工程建設的順利進行。本文在簡述以往工程建設傳統(tǒng)運輸便道設計方法存在主要問題的基礎上，針對存在的主要問題，探討采用新的測繪技術和成果及電子繪圖技術，論述運輸便道設計新方法的主要方法和步驟，為提高計算運輸便道建設費的準確性奠定了基礎，也為有效控制工程造價提供了依據(jù)。

作者：尚國龍單位：鐵道第三勘察設計院集團有限公司工程經(jīng)濟管理設計處