路線設計論文模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇路線設計論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

路線縱斷面設計，關系到道路線形的優劣、路基的穩定性好壞、路基土石方及防護工程量的大小、路基路面排水是否順暢等諸多問題，對于道路建設質量有著重要的影響。改革開放以來，我國公路交通事業得到迅猛發展，現代科技特別是計算機技術也得到飛速進步，如何利用計算機技術迅捷地完成技術經濟比較合理的路線縱斷面設計，對于道路建設質量，尤其是對于道路立交、山區道路等地形較為復雜、高程控制要求較高的工程設計來說，是一個很有意義的課題。目前，國內外許多專家同行都在致力于道路設計軟件的研制和開發。

目前，國內使用的路線縱斷面設計軟件，大多為靜態交互式軟件。在設計過程中，設計者通過不斷地修改數據文件或通過鍵盤輸入命令或數據，實現人機對話，使得設計不斷地得到完善，從而完成一項設計的。這和手工設計相比，雖然有很大的進步，但仍然不能令設計人員感到滿意。其主要缺點是：第一，修改數據工作量大。設計者往往要通過幾十次，甚至上百次地修改數據，才能完成設計。第二，輸入數據的合理性無法預料。即便是對一個有經驗的設計者來說，在修改設計的過程中，對于輸入的數據可能會產生的相鄰曲線"穿袖"等不合理的情況也往往無法預料。即使沒出現這種情況，設計者也不能保證其技術指標就一定能得到滿足，等到發現輸入數據不合理時，設計者又要再次修改輸入數據，這無疑明顯地增加了設計者的工作量。

本人所作的路線縱斷面設計軟件的研制開發工作，是以實現動態交互設計功能為目標。所謂動態交互設計功能，是設計者可通過鼠標選擇命令和操作對象(變坡點、坡度線或豎曲線等)，然后通過鼠標來拖動操作對象，實現連續不斷的人機對話，每一次人機對話都可以實現操作對象及其技術參數(坡長、坡度、豎曲線半徑、設計高程等)連續的動態顯示，設計者可以從計算機屏幕上動態地連續觀察到設計的修改動態、相應的輸入數據和路線技術指標的變化情況，直到比較滿意為止。這樣，一次動態交互設計操作就相當于幾次甚至于十幾次靜態交互設計操作，從而使設計人員感到非常方便，明顯地提高了設計效率。在程序研制過程中，本人結合參與山區公路和平原地區高等級公路及立交設計的經驗，盡量使程序功能貼近設計者的需要，通過幾項實際工程設計的考驗，證明該軟件具有較好的實用價值和廣泛的適用性。

本軟件采用ADS-C語言編制，在AutoCADforWindows12.0版以上的環境下運行。軟件的主要特點如下：

1充分利用AutoCAD軟件的強大功能

Aut0CAD是由美國的Autodesk公司推出的計算機輔助設計軟件，是目前在各設計單位非常流行的應用軟件。AutoCAD實質上是一個圖形數據庫，它有非常完善的數據結構和圖形算法。設計者所作的每一次圖形建立或修改操作，實際上就是通過AutoCAD的各項功能來修改圖形數據庫，而屏幕上所看到的圖形只不過是數據庫的一種圖形反映而已。因此，AutoCAD軟件實際上是采用"事件型"應用程序的開發來實現各項功能的。所謂"事件型"程序就是各應用程序分別從圖形數據庫提取數據，然后又將計算結果放回到圖形數據庫中去，使圖形數據庫中的相應記錄得到修改，從而使屏幕上的圖形同時得到修改。各應用程序只對某一個"事件"即某一項功能負責，而各應用程序相對獨立，它們之間不發生直接的聯系，這就使應用程序的開發只需考慮如何從圖形數據庫提取數據，如何修改圖形數據，而不受其他應用程序的影響，給軟件開發工作帶來很大的便利。AutoCAD軟件還允許用戶采用Autolisp語言和C語言等開發應用程序，允許用戶在圖形數據庫的記錄中寫入用戶外部數據，進行二次開發工作，正是由于AutoCAD軟件具有上述優點，因此，全世界有數以萬計的用戶在AutoCAD平臺上進行專業CAD軟件的開發工作。

2較強的設計管理能力

本軟件能在同一圖形文件中同時設計多條道路及其立交匝道，每一條道路或匝道都由設計者賦予一個道路名稱，并且可根據需要隨時改名。每條道路的設計互不干擾，并且每一個圖形文件可隨時存盤，下一次設計時只需將圖形文件調入AutoCAD即可繼續進行。每一個圖形文件同時能設計的道路長度及道路條數只和計算機內存大小有關，和軟件本身無關。為此，曾在一臺具有32M內存的普通586微機上進行試驗，結果表明，軟件能處理一條具有1萬個變坡點和10萬個地面高程點的道縱斷面設計，這相當于一條1000公里以上長度的道路縱斷面設計，完全能滿足各種道路工程設計的需要。

3靈活的動態交互功能

軟件充分體現了動態交互的特點，凡修改設計的命令均采用選取操作對象，然后用動態拖動操作對象的方式進行。動態拖動可以沿任意方向或沿設計者指定的樁號、高程或縱坡方向拖動，并可以按照設計者指定的樁號、曲線半徑或縱坡的變化及步長進行拖動。操作對象的拖動幅度相對于鼠標移動距離的比例也可任意調整，從而使設計者可以精確地進行設計的微調，直到滿意為止。拖動方式及步長的調整可以在拖動過程中利用熱鍵和對話框的方式進行，非常方便。為適應不同設計者和不同場合的需要，在拖動過程中也可以利用熱鍵方式完成設計參數的鍵盤交互輸入。當設計者對所作的設計修改不滿意時，使用程序專門設計的撤消功能，可以很方便地撤消前一次修改，直到恢復原有設計為止。

4比較完善的動態數據檢查和動態高程控制檢查功能

在拖動設計過程中，程序隨時檢查數據(坡度、坡長或豎曲線半徑)的合理性，自動防止相鄰豎曲線出現"穿袖"等不合理情況，并作相應的提示。

設計者可以根據需要，在任意樁號設置高程控制點。在拖動過程中，可通過熱鍵動態顯示拖動范圍內各控制點樁號的設計高程、控制高程及它們之間的差值，使設計者很快作出滿足高程控制點要求的設計。高程控制點可采用拖動方式進行移動，不需要時可隨時刪除。

5內容豐富的信息查詢功能

程序還具備了豐富的信息查詢功能，其內容有設計線要素表、技術指標查詢、控制點查詢表，設計高程、地面高程和填挖高度等內容的動態查詢，查詢指定樁號之間的路基土石方數量等。

6適應能力強的繪圖功能

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二、基于.Net的輸電線路設計軟件的特點

Microsoft公司的.NET框架是一種新的計算平臺，它簡化了在高度分布式Internet環境中的應用程序開發，考慮輸電線路設計的網絡計算及相關的信息管理，基于.NET框架的輸電線路設計軟件具有以下特點：（1）.Net框架的程序設計語言具有語言無關性，可以實現跨語言編程和調用。對于輸電線路設計軟件設計圖形接口、表格顯示、文字處理等是非常重要的。同時也方便同其他的程序接口，如可以用VBA進行AutoCAD接口，同Excel和Word等進行交換，以及在Web上進行計算信息的及查詢等。（2）輸電線路設計軟件參數眾多，應當使用數據庫技術管理系統數據。基于的數據庫訪問技術，更方便實現各種數據庫的在線和脫機訪問操作。（3）工程應用中要求對輸電線路設計計算結果進行大量的圖形化處理，傳統的程序一般是基于AutoCAD進行圖形開發，但程序算法需用其他語言如C++等，開發難度大。利用GDI+可方便實現圖形的各種顯示、預覽和打印等。即便VBA用AutoCAD進行圖形的二次開發，.Net下進行VBA的二次開發也很簡單。對于各種計算功能則可以選擇在.Net平臺進行，而復雜的桿塔等圖則通過VBA在AutoCAD實現，通過數據庫關聯。這種模式能兼顧兩者的優點，并具有很好的靈活性和可擴展性。（4）輸電線路的設計與施工計算功能多，數據關聯大，圖形顯示較復雜，用C++編寫開發難度較大，VB進行開發功能難于實現，選用C#.Net是一個很好的方案。（5）基于分布式的輸電線路設計軟件具有智能客戶端的優點，方便離線應用和多用戶的角色管理并可應用于網絡應用中的工作流進行管理。

三、軟件架構及算法

為滿足中小設計單位對輸電線路設計計算程序的要求，根據對輸電線路設計與施工計算的算法特點，程序總體上由輸電線路程序類構成，下面又分為輸電線路計算類和輸電線路界面類（接口）。輸電線路計算類完成各個功能模塊和中間計算結果的數據定義及計算，同時還包括數據庫的相關處理。輸電線路界面類則負責程序主界面、數據庫界面、繪圖的實現。基于.Net框架的輸電線路設計計算軟件構成如圖1所示。各個類的作用如下：（1）輸電線路計算類。輸電線路計算類和界面類獨立，包括輸入數據類、輸出數據類、特殊數據類等3個類完成氣象區定義、導線數據定義、特殊計算數據定義、計算結果輸出類（如比載、臨界檔距、控制條件、應力、弧垂等）。采用該方法將輸電線路的數據根據具體工程需要進行組織，便于面向對象的方法進行編程，同時方便通過數據庫接口。綜合程序計算類SdjsClass。這是整個程序的核心模塊，主要包括比載計算、臨界檔距計算、臨界檔距判斷、控制參數計算和應力計算、方程求根程序；由于這些任務是輸電線路計算的基礎部分，所以將其單獨劃分為一個計算類，方便其他的模塊（組件）調用，這個模塊中以臨界檔距判斷和控制參數計算最為關鍵。特殊程序計算類。這是程序的另一個主要的模塊，完成25個子程序功能的實現，數據定義包含在TSdDataClass中，各個計算模塊具有相對獨立性。數據庫類。包括輸入參數數據庫類，該類完成輸入參數的數據庫定義、數據庫操作，如記錄填充、查詢、添加、刪除等。輸出結果數據庫類，該類完成輸出結果的有關數據庫操作，如輸出結果更新操作。數據庫采用SQLServer數據庫，用進行訪問。曲線繪圖類。由于輸電線路設計計算程序需要繪制大量曲線和圖形，如應力曲線、安裝曲線、弧垂曲線等。該類完成通用的曲線繪制方法，簡化軟件結構。圖2是軟件采用GDI+繪制的耐張絕緣子串倒掛臨界曲線圖及判斷結果。如果考慮用AutoCAD進行繪制相關圖形，這樣更符合現場工程應用，則可以利用VBA或其他二次開發工具進行繪圖或采用繪圖轉換插件技術。（2）輸電線路界面類。該類完成輸電線路界面的顯示和繪圖的實現，界面類相對獨立，調用計算類的相關數據和計算方法。進行曲線繪制和其他圖形繪制時采用.Net框架下的GDI+技術。（3）分布式網絡應用類。該類以接口的形式存在于程序中，以充分利用.Net的網絡應用功能，可實現輸電設計與施工的信息管理。同時其信息管理采用智能客戶端的工作方式。

四、功能及算法特點

.Net平臺上開發輸電線路設計軟件的功能主要集中在相關的設計計算上。功能上應涵蓋輸電線路設計和相關的設計與施工校核。輸電線路設計與施工計算和校驗功能包括：輸電線路應力及弧垂綜合計算；導線最大弧垂判斷；代表檔距計算子程序；地線最大使用應力計算；有高差檔的應力和弧垂計算子程序；懸掛點不等高連續檔的應力和弧垂計算；線路進出線檔（含施工與竣工）計算；線路中孤立檔計算；防振錘安裝距離計算；直線桿塔風偏角臨界曲線；導（地）線上拔臨界曲線；導線懸掛點應力臨界曲線；耐張絕緣子串倒掛臨界曲線；懸垂絕緣子串機械強度驗算；導線懸垂角校驗；最大允許檔距計算；K值曲線及模板曲線計算；連續傾斜檔施工緊線時應力和弧垂計算；垂直檔距、極限檔距與允許高差計算；檔距中有集中荷載時的應力和弧垂計算；衰減系數結求斷線張力一解析法。數據庫功能。典型氣象參數和導線參數查詢，自定義參數輸入，中間計算結果查詢等數據庫參數管理功能。在輸電線路設計算法上，為了使計算的理論依據更加嚴密，計算步驟更加明確易懂，計算結果更加準確實用且便于計算機編程實現，對傳統的[17]和通常見諸文獻的某些內容進行了大幅度改進，比如：避雷線最大使用應力的確定采用了更嚴密的算法[18-19]；對導線懸掛點應力的校核方法進行了更準確合理的計算[20]；對連續傾斜檔施工緊線時應力計算方法進行了特殊處理，使之更方便計算機處理；對線路進出線檔計算中臨界檔距的分析計算與判斷采用了新方法；對等高和不等高時的孤立檔和連續檔的臨界檔距分析計算與判斷統一為一種模式進行處理等等。這些算法經過工程實際應用其正確性得到了證實。圖3是弧垂應力與安裝曲線綜合計算的界面及計算文本結果。

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二、電力線路基礎設施設計

桿塔是電力線路結構中非常重要的一部分。它的勞動消耗量、工期以及造價在整個工程中占很大比重。其運輸量大約占整個工程的3/5，工期大約占整個工程工期的一半，費用大約占整個工程的1/3。因此施工、設計、基礎選型的優劣會對工程線路的建設有直接影響。電力線路桿塔基礎分為兩類，一是鐵塔基礎，二是電桿基礎。它的型式應根據運輸、施工、水文、工程地質、沿線地形以及桿塔型式等進行綜合判斷。送電線路按其承載力特征可分為傾覆基礎、巖石錨樁基礎、鉆孔灌注樁基礎、掏挖擴底基礎、爆擴樁基礎以及大開挖基礎等類型。應充分利用工程所在地材料并嚴格遵守技術要求。

三、桿塔進行定位時需要注意的問題

在對電力系統進行設計時，應積極解決塔桿定位中遇到的問題，并盡最大可能的采取一些措施，避免出現檔距過大的情況。如果出現以上問題，很可能是塔桿在受力時遭到了嚴重的破壞。這樣不僅給相關電力設備和塔桿的維修造成不便，還給施工造成了很大困難。當塔桿需要把位置設立在山地時，不僅要保證線路架設塔桿時立桿拉線和焊接排桿符合要求，還要充分保證山地周圍邊坡的穩定性。當塔桿需要把位置設置在陡坡上時，一定要充分考慮基礎的穩固性和安全性，還要觀察是否有被雨水或洪水沖刷，導致嚴重后果的可能性存在。

四、桿塔定位后需要對其進行校驗

1.交差跨越間距的校驗當電力線路與鐵路、河流、電力線、通訊線等交差跨越時，必須與被跨越物體之間保持足夠的安全距離。定位之后，可以直接在斷面圖上進行測量。但是為避免因為模板和圖紙的誤差對間距造成影響，使間距不夠，在數據接近規定值時，應該運用計算方法求出間距的準確數值。當跨越桿塔是直線型桿塔時，還要對鄰檔斷線時被跨越物和電力線路的凈空間距離進行校驗。由斷線的張力，就可以求出相應弧垂，然后可以得到斷線之后的跨越間距。如果滿足不了規程的要求，則應該采用高桿塔或者調整桿位來解決。2.直線桿塔搖擺角的校驗有些桿塔處于較低的位置，它的垂直檔較小，當有風吹電力線路時，懸掛串搖晃幅度較大，如果當搖擺角度超過桿塔的允許范圍時，將引起很多狀況，比如桿塔構件與帶電部分安全間距不夠，所以必須對桿塔搖擺角進行校驗。在平地上，搖擺角超過允許范圍的情況非常少，但是在丘陵地帶和山區，搖擺角超過允許范圍的情況就較多。這種情況下，解決的辦法一般有5種：一是將單聯懸掛串更改為雙聯懸掛串或加掛重錘。二是孤立檔距應該考慮降低電力線路的設計應力。三是采用Y形或V型的絕緣子串。四是換用允許搖擺角度大的或是較高的桿塔。五是調整桿塔的位置。

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1.1電阻測量法

1.1.1分段測量。分段測量是在機電設備電氣線路故障中十分常用的測量方法，以線路里自然斷開的點為分段點，把線路分成2段或是3段，先分別測出每段線路的阻值，倘若阻值無窮大，就說明該段存在斷路故障，然后就可以逐級檢查該段線路，直到準確找出故障點。

1.1.2分階測量。這里的分階測量同電壓測量法里的分階測量比較類似，主要不同就是電阻值的測量。在這里需要注意的是：測量時要斷開電路電源，避免燒壞萬用表；斷開被測量電路和其他電路，避免其他電路尤其是同被測量電路并聯的電路影響測量結果，誤導后續工作；如果測量值和理論值相近或是相等，就表示線路接線沒有故障，倘若測量值比理論值大很多，就表示線路里有接觸不良的情況，如果測量線圈等負載，且電阻值為零，就說明線圈有短路情況；測量時要注意萬用表的實際量程[1]。

1.2短接測量法

1.2.1局部短接。在電壓正常的情況下逐一短接相鄰的兩個標號點，如點1-2、點2-3，如果短接到某兩個點KM1出現吸合，就表示這兩點間有斷路情況。但這種方法只適用在一個故障或是線路元件少的時候。

1.2.2分段短接。通常將短接線一端固定在L1點，另一端逐段移動，減少短接次數，節省更多時間。如短接線一端固定在L1點，另一端移動到3號點，倘若KM1出現吸合，就表示故障范圍在點3-L1之間；再將短接線移動到點1或是點2，直到確定故障具置，而點3-5就可以不用測量了。倘若KM1沒有出現吸合，就表示故障在點3-5之間，這時就應將短接線移動到點4-5實施分段短接，直到確定故障位置。倘若斷路點在點6-L1之間，那么短接的時候就要同時按下開關SB2[2]。這種方法通常用于測量次數多或是只有一個故障的線路。

1.3電壓測量法

1.3.1分階測量。分階測量屬于實用性較強的方法，主要是把萬用表的一個表筆同被測量電氣設備一端連接起來，另一端就分別連接電路里不同點位點，基于不同點萬用表的實際讀數確定電路的故障位置。如果萬用表兩個表筆間不存在故障，那么萬用表的讀數與電源的電壓就應一樣。點同被測量點間的電壓為零，就表示這兩點間有斷路情況，這時就要借助萬用表在兩點間逐個測量，確定斷路點。

1.3.2分段測量。分段測量基本原理同分階測量基本原因一樣，在分段測量里是逐段檢測電氣設備，這種檢測方式適用于斷路范圍比較廣的電路檢測，可以節省很多檢測時間。通常來說，逐段檢測法常被運用到大型電氣線路的斷路檢測。

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2擁擠度驅動的模塊邊的移動

2.1確定布局區域的大小

改變布局區域的大小的目的是使其能夠滿足布線需求。首先，將整塊電路板劃分成m×n個布局區域，用Bij代表每個布局區域，i代表行（i=1…m），j代表列（j=1…n）。如圖3所示，xij和xij+1分別代表布局區域Bij的左邊和右邊，yij和yij+1分別代表布局區域Bij的上邊和下邊。uijl、uijr、uijt和uijb分別代表通過總體布線得到的布局區域左邊、右邊、上邊和下邊布線的數量。H、W、hTile和wTile分別代表電路板的高度、寬度、布局區域原始高度和原始寬度。（1）布通率約束。布線的容量與布局區域邊的長度相關聯，理想情況下，如果布局區域的邊足夠大，布線時就不會產生重疊。在布通率約束公式中，用xi,j+1-xij代表布局區域Bij的寬度，用f1（u）表示容納下u條線所需要的長度，u是通過總體布線得出的。（2）面積約束。此約束是用來確保布局區域可以容納下其中的所有單元，如果沒有此約束，假設布局區域的高是固定的，當布局區域的邊不擁擠時，在X方向布局區域內的單元就會產生大量的重疊。（3）移動約束。算法輸入的結果是一個已經合法化的布局，所以優化過程有必要不過多的影響原有布局結果，因此需要設置移動約束來限制邊的移動。在公式中，C代表邊移動的限度，設定C的大小為布局區域寬度的一半。（4）電路板大小約束。最后設定電路板約束來限制邊在移動時不要超出電路板之外，保證結果的合理性。

2.2基于最長路徑的解決方法

快速有效的解決擁擠問題的方法是基于最長路徑技術。為了計算最長路徑，需要建立一個有向無環圖G（V，E），對于每一條布局區域邊Xij用頂點Vij來代替，對于每一種不同的約束這里用有向邊來代替，用邊Er代替布通率約束，用邊Ea代替面積約束，用邊Em代替移動約束，就可以找到從左至右最長的一條路徑，如圖4所示。因為在兩個頂點之間有三種約束，所以采用以下的方法計算出兩點間的最長路徑。其步驟如下：（1）按照布通率約束移動邊的時候，邊同時受到面積約束和移動約束，如果布通率約束得出的值同時滿足面積約束和移動約束，此時就將兩點間的距離設置為經布通率約束得出的值（||Er||）。（2）如果得到的值僅滿足移動約束而不滿足面積約束，此時將兩點間的距離設置為有面積約束得到的值（||Ea||）。（3）如果經布通率計算得到的值滿足面積約束而不滿足移動約束，此時將兩點間的距離設置為有移動約束得到的值（||Em||）。（4）如果由布通率計算得到的值對于其他兩種約束都不滿足，此時先將兩點間的距離設置為由移動約束計算得到的值（||Em||），如果同時也滿足面積約束，則此值被確定下來，如果不滿足面積約束，兩點間的距離設置為由面積約束計算得到的值（||Ea||）。基于以上的理論，可以計算出任意兩點間的距離，最終確定出一行的長度：（L=Σ||E||）。選出所有行中最長的一行為最長路徑（LP）。如果該長度大于電路板的寬度（LP>W），需要壓縮此長度使其在電路板之內。因為兩點間的距離有三種可能的值，定義經布通率約束和移動約束得到的值（||Er||）、（||Em||）為可壓縮值，經面積約束計算得到的值（||Ea||）為不可壓縮值。通過定義，將所有（||Er||）、（||Em||）乘以壓縮比例s（s=W/(LP-||Ea||）），就得到了滿足所有條件的結果。經過上述操作，所有單元會整體向左偏移，并擠壓在原本不擁擠的區域，如圖5所示。為了避免這種情況，設布局區域邊未移動時的坐標為Xi，j，經過從左至右的最長路徑操作后得到的坐標為Xli，j，然后將原本輸入的需要移動。根據布局區域改變前單元到區域左邊和區域右邊的比例確定新單元的位置，如圖6所示，L1/R1=L2/R2。

3實驗驗證

實驗驗證是在一臺CPU為2.4GHzIntelXeon，內存4G的機器上完成，采用的ISPD2011比賽實例。選取的7個比賽實例以及由清華大學、國立交通大學、密歇根大學處理的結果，用總體布線工具NCTURouter2.0[11]確定估計的擁擠信息和評估實驗結果，對各院校比賽得出的布局結果進行處理優化。實驗結果統計在表1中，前綴如SC代表清華大學，VDA代表國立交通大學，simpl代表密歇根大學，后接的如superblue4為比賽中的實例名稱，組合在一起表示各大學對不同實例處理的結果。通過數據得出經過優化處理之后的結果在布線線長、布線重疊度、布線時間上都有很好的優化，特別是經清華大學處理的實例superblue4，提高極為明顯，由國立交通大學大學處理的結果也有很大的提高。

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（2）對應設置傳輸線，傳輸線的設計應該設置成為具有高度對應項，使電廠按照詳細規劃和變電站的設計相一致的特定方案，限制區域要使用相同的塔架設回直立設施。

（3）要選擇合適的導線長度。兩個分站之間的線路長度是盡可能短，以避免電力功率的損耗。并且選擇材料上要注意材料本身的電阻值、密度、延展性等問題，避免由于導線材料選擇不當造成導線自重過大造成危險，也應該避免相應電阻值過大的導線材料造成導線發熱出現火災。

（4）根據高差和間距設置，以避免電線塔間距輸電線路選線過大，由于地面沉降，如過度的風偏的現象最終造成導線垂低等不良后果。

2輸電線路工程設計與施工的管理和控制要點

根據所處環境的不同，輸電線路的施工非常容易受到各種外界因素的影響和破壞，因而，發生事故的概率很大。另外，導線在外的特點要求導線與地面、建筑物等設施之間要有一定的安全距離，因此造成輸電線路占地空間和線路廊道的增大，從而對土地的利用情況產生影響。下面，本文從幾個方面介紹輸電線路工程設計與施工過程中的管理和控制要點：

2.1輸電線路導線的選擇

傳輸線導體的主要作用是傳導電流，傳送功率，這是該部分的主要部分。電源線被設置在所述塔，不僅需要承受導線本身的重量，而且還由雪，雨，陽光和溫度的影響，并因此，電線線路的選擇設置應該選用機械強度高電氣性能更好。許多類型的傳輸線導體，該ACSR最廣泛的應用，主要是由于該ACSR通常是由多股鋁導線絞合的形成引起的，是最好的導體的電流傳輸，鋼絲的內部繩股，使強度提高該行也起到了非常重要的作用。在電力輸送網格系統中，電壓電平越高，傳輸容量，也能對外部環境的影響更加敏感。為了提高電力傳輸的質量和降低高頻通訊以及所選擇的電暈絲的干擾是非常重要的。在正常情況下，使用為確保引線組成的兩個或更多個高壓輸電線路，并根據傳輸容量、電流強度、供電密度、發熱的情況下、損失的最大金額去共同決定導線的橫截面的選擇電力和其他條件。有關符合導線質量扭曲的機械張力，以滿足密封性要求和均勻性的金屬絲的表面內的規定的購買請求應光滑，腐蝕斑點的條件和包含物不可以存在。

2.2輸電線路路徑的設計

1）圖上選線

圖上選線主要是指通過收集到的輸電線路周圍區域的航測圖、地形圖等信息，根據以往的經驗，標識出其中的起點、終點和其他必經的地點等位置，然后參考水文地質、民航、交通氣象等相關資料，使線路路徑的選擇盡可能的避開較大的設施和其他影響區域，另外，考慮到不同地區的交通條件，要根據路徑最短的原則，規劃多個可實施方案，然后將這些方案進行經濟和技術上的對比，進而選擇一個最優的線路路徑方案。

2）現場選線

這一步驟的任務是將圖紙路線落實到實際現場中，并進行實地踏勘。該階段要求工作人員具有較強的毅力和耐性，因為一個線路可能需要進行多次的走訪和勘察才能最終確定。輸電線路的選擇要盡可能的避開地質不良區域、果木林園、森林等地帶，同時還要檢查已經存在的線路的覆冰情況，避免線路經過嚴重覆冰的區域。最后，要對交通運輸的便利性進行充分考慮，以方便線路工程的施工和維護。

2.3輸電線路桿塔的設計施工

傳輸線塔是用來支持導線的設備，使之能不管在什么樣的天氣條件下，都能夠滿足的安全要求并確保電磁場的電絕緣性。傳輸線塔支撐結構，因此，塔架構造周期，運輸時間和成本，以及建設成本等占有相當大的部分。因此，要加強選擇和塔的施工隊伍設計的重點。著重注意設計的塔結構，成本，尺寸，等等。根據情況的內容。線路初步設計時，應嚴格按照該設計過程中的成本估算的有關規定，利用塔模型盡可能之前已經實施的，如果你需要使用新塔將不得不反復研究，計算和科學實驗，從而避免不必要的損失。

2.4輸電線路的其他內容

首先，在輸電線路工程設計過程中，我們應遵循實事求是的原則。例如，輸電線的選擇方面，線應及時更新有關的技術;在施工設備上線的選擇，盡量使用節能，高科技材料的;在設計方面行路，他們必須利用已經成熟的手段。要加強重點輸電線路路徑優化程度，不斷學習新的技能，并使用這些技能輸電線路的設計和施工服務。其次，根據輸電線路的建設，要運用經濟和先進的開挖基坑與人工挖孔樁基礎技術，可有效降低混凝土的用量，節約工程投資，減少開挖方量，減少水和土壤，破壞周圍的塔的基底部的植被。此外，使用根據實際情況作適當的施工方法施工人員的要求，提高輸電線路基礎工程的質量。最后，整個設計和建造輸電線路工程，加強對相關環節的管理。設計與施工輸電線路工程的重要組成部分，施工人員加強管理，包括工作人員和工程材料的管理，防止廢棄物胡亂丟棄現象的發生，而且還可以防止員工松弛狀況出現。

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引言

隨著社會、經濟快速增長，人民物質需要不斷增加，要求社會的生產能力及供應能力一定要滿足人們的需要，因此給電網規模的擴大提供了一個前提，從過去的“幾年建一條線路”到現在的“一年建幾條線路”實現了跨越式發展，供電可靠性進一步提高，電網輸送能力大大增強，如何保證輸電線路的安全、合理運行成為重中之重。

一、合理設計是輸電線路安全運行的基礎

如何最大限度地滿足電網建設需要已成為技術部門線路設計中的重點。在輸電線路的設計中，要圍繞方便施工、降低造價、利于運行等方面，對輸電線路進行合理設計。在設計中應注意以下幾點：

1.1輸電線路的路徑選擇路徑選擇和勘測是整個線路設計中的關鍵，方案的合理性對線路的經濟、技術指標和施工、運行條件起著重要作用。線路勘測工作是對設計人員業務水平、耐心和責任心的綜合考驗。

針對現在電網建設水平，新建線路的線行選擇越來越窄。由于早期電網建設過程中對電網的發展估計不足及經濟水平的限制等情況，遇到交叉跨越電力線路時，處理起來相當困難，甚至要改造原有線路，特別是多山地區，線路路徑的海拔不斷升高，給施工、運行帶來了相當大的困難。因此我們在選擇路徑時要對線路沿線地上、地下、在建、擬建的工程設施進行充分搜資和調研，盡可能選擇長度短、轉角少、交叉跨越少，地形條件較好的方案。綜合考慮清賠費用和民事工作，盡可能避開樹木、房屋和經濟作物種植區。

1.2輸電線路的基礎設計桿塔基礎作為輸電線路結構的重要組成部分，它的造價、工期和勞動消耗量在整個線路工程中占很大比重。其施工工期約占整個工期一半時間，運輸量約占整個工程的60%，費用約占整個工程的20%～35%，基礎選型、設計及施工的優劣直接影響著線路工程的建設。根據工程實際地質情況每基塔的受力情況逐地段逐基進行優化設計比較重要，特別對于影響造價較大的承力塔，由四腿等大細化為兩拉兩壓或三拉一壓才是經濟合理的。需要特別注意的一點就是，隨著環境保護意識的不斷加強，盡量采用樁基礎，避免大開挖基礎對生態環境的破壞。輸電線路設計要結合實際，因地制宜，通過優化方案，科技攻關，不斷探索與創新，才能確保輸電線路的安全、穩定運行。

1.3輸電線路的桿塔選擇不同的桿塔型式在造價、占地、施工、運輸和運行安全等方面均不相同，桿塔工程的費用約占整個工程的30%～40%，合理選擇桿塔型式是關鍵。

由于電網發展的需要，新建線路一般都盡量避免采用水泥桿塔，這對造價產生相當大的影響，如果一定要使用水泥桿，一般都是采用φ400型水泥桿塔，跨越、耐張和轉角盡量選用角鋼塔，材料準備簡單明了、施工作業方便且提高了線路的安全水平。對于同塔多回且沿規劃路建設的線路，桿塔一般采用占地少的鋼管塔，但大的轉角塔若采用鋼管塔由于結構上的原因極易造成桿頂撓度變形，基礎施工費用也會比角鋼塔增加一倍，直線塔采用鋼管塔，轉角塔采用角鋼塔的方案比較合理，能夠滿足環境、投資和安全要求。

二、防范外部破壞，確保輸電線路安全運行

電力設施，尤其是輸電設施，因其點多、面廣、線長，長期暴露野外，極易遭受各種外力損害。

2.1輸電線路遭外部破壞的主要幾個原因輸電線路外部破壞大體可以歸納為以下幾個方面：近年來城鄉經濟發展較快，線路保護區內違章建房現象較為嚴重，造成輸電線路導線與房屋的垂直距離或水平距離小于安全距離，在惡劣天氣條件下可能發生瞬時接地或跳閘事故；也有一些是建筑施工時誤碰電力線路而造成隱患；在線路保護區內違章植樹，為線路安全運行埋下了隱患；農田使用的塑料薄膜，遇有大風天氣時，被風吹落到導線上，造成相間短路；春、秋季節，在輸電線路附近放風箏，風箏線纏繞在線路導線上造成跳閘；向線路拋擲鋁箔紙或膠質線、鐵絲等物，造成線路瞬時故障跳閘；秋收季節，農民在輸電線路下焚燒桔桿，釋放的高溫燒斷桿塔導、地拉線造成線路瞬時跳閘；線路桿塔塔材被盜事件時有發生，尤為突出的是邊遠地區。嚴重影響了輸電以及正常的供用電秩序。2.2提高防范輸電線路處部破壞對應輸電線路外部破壞的主要因素，應采取以下措施加以防范：一是加大電力設施保護工作力度。電力設施保護工作是一項綜合性的社會系統工程。既要做到領導重視，組織得力，措施得當，還需要各供電企業積極爭取當地政府的支持、做好沿線群眾的工作和建立嚴密的巡線制度；二是要掌握重點，把事故和不安全現象消滅在萌芽狀態。保護區內違章建房、違章植樹等一直是影響線路安全運行的兩大隱患，也是線路運行人員巡線工作的重點和難點。應根據季節特點和所在線路實際情況，調整巡線次數，及時做好防范措施；三是加大電力執法工作力度。電力設施安全保衛部門應積極主動地與當地公安機關交流情況，溝通信息，注重防范，遏制外力破壞案件的發生和發展。針對電力線路外部破壞事件增多這一特點，除加強巡視維護外，電力保衛部門要與公安機關積極配合，加大打擊力度，有效治理三無廢品收購站，以創造一個良好的電力設施運行環境；四是深入開展電力法規宣傳教育工作。沿線群眾的法制觀念意識的強弱直接關系到電力設施保護工作能否順利進行。因此，要做好法律、法規的宣傳，使沿線群眾家喻戶曉，同時，在關鍵地段要多設立警示牌和警告牌；五是加強對群眾護線員隊伍的動態管理，電力運行和保衛部門定期對義務護線員進行線路結構、巡視重點、電力設施保護等方面技術培訓，提供相互交流經驗機會，使他們掌握必要的護線專業知識，不斷提高發現問題、解決問題的能力。

防止和遏止輸電線路外部破壞的發生，是一項長期而艱巨的工作。需要堅持不懈去做許多說服、教育和宣傳工作，使沿線群眾愛線、護線意識得到不斷提高，努力營造良好的環境。才能最大限度地消除和限制外界一切損害輸電設施的不安全因素，確保電力設施安全、可靠供電。

三、加強管理是實現輸電線路安全運行的關鍵

要實現安全生產就必須嚴格執行各項規章制度，尊重科學，按客觀規律辦事。我們不僅要牢記各項安全生產規章制度的內容和條文，更重要的是落實，要堅決做到有章必循、有法必依、有紀必守、有禁必止，堅決杜絕隨心所欲、各行其事的傾向。只有這樣，才能把安全生產搞好。

3.1保證設備狀態保證輸電線路安全運行通過開展設備狀態檢修可以有效組織人、財、物等管理要素，使有限的資源發揮最大的效力。根據具體情況將線路劃分為不同區段加以管理，并在線路巡視檢修過程中突出重點，使各項工作有序開展，這樣即確保了線路安全運行又節約了維護費用。

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與分析橫梁方法類似，如圖2所示，取最不利位置，兩組道岔處區域，縱梁平行于線路作用在挖孔樁上，假設兩列列車同時過橋，縱梁以上荷載有:兩列車所產生的中-活載(乘以相應的折減系數)、橫梁恒載、小縱梁恒載、3-5-3型吊軌恒載、枕木以及鋼軌恒載。擬選取H428×407×20×35型鋼縱梁，縱梁與樁之間采用連續梁結構進行模擬。經計算，輸出結果為:縱梁變形形狀，最大位移1mm，縱梁梁最大彎曲應力57033．6kN/m2=57．0MPa，縱梁最大剪切應力52447kN/m2=52．4MPa，均滿足規范。縱梁采用H428×407×20×35型鋼。

2線路防護及頂進施工步驟

2．1線路防護施工步驟

新建下穿鐵路框架橋位于車站咽喉區，框架橋采用寬翼緣大剛度的H型鋼縱橫抬梁加固鐵路線路。線路防護施工可大體分以下幾個步驟［4-6］:第一步:抽換枕木(砼枕換木枕)，木枕尺寸為280cm×16cm×24cm，道岔影響范圍內岔枕尺寸應根據實際調整，確保符合軌道施工要求。第二步:對各股線分別設“3-5-3”P43吊軌，道岔區設“3-3”P43吊軌;并在軌底枕木下設置小縱梁，并將一股線路下小縱梁通過橫向連接成整體。第三步:施工線間及線路兩側挖孔樁及端部鉆孔樁及蓋梁。第四步:安裝H428×407×20×35型縱梁。第五步:橫穿H428×407×20×35橫梁及H498×432×45×70橫梁。

2．2頂進施工步驟

第一步:箱體澆筑完畢，中繼間頂進至箱體前端距第一排樁邊緣1．0m處，將橫梁穩定支撐于箱體上。第二步:箱體頂進至第一排樁邊緣最小距離0．3m處，橫梁穩定支承于箱體后，拆除箱體范圍內第一排排樁及H428×407×20×35型縱梁，繼續頂進。第三步:箱體陸續頂進離第二至八排樁邊緣最小距離0．3m處，橫梁穩定支承于箱體后，拆除箱體范圍內第二至八排樁及H428×407×20×35型縱梁，繼續頂進至設計位置。第四步:箱體兩側路橋過渡段回填級配碎石并注漿，確保鐵路剛度平穩過度，最后拆除箱體范圍外縱橫梁及線路加固設施，恢復線路。

篇9

際施工中在對路徑進行選擇時會受到多種因素的影響，如果單純的考慮路徑系數的大小，工程的造價不僅無法保證處于最低水平，可能還會導致成本增加，無法保證線路路徑的經濟性。所以在對線路路徑進行選擇時，需要綜合多方面的因素進行綜合考慮，通過多個方案進行比較，從而選擇科學合理的路徑方案，確保路徑方案的最經濟性。每個路徑方案的優劣需要從多個方面進行考慮，不僅需要考慮路徑的長度，而且還要對沿線的交通條件、地形、地勢、地質及水文情況進行全面考慮，對于氣象、礦產資源及需要跨越的河流、森林及各種障礙物進行分析，選用最優化的曲折系數和線路轉角，通過對不同路徑選擇方案進行對比，從而分析出每個路徑方案的優劣，選擇最優的方案，這不僅確保了造價的最小化，而且運行的安全性和經濟性都能得以保障，施工更加方便。

1.2防雷設計

目前在線路設計中，由于線路電壓等級的不斷降低，導致避雷線在線路中所占造價比重不斷加大。在對線路防雷設計時，需要根據送電線路的電壓等級不同、該地區已有線路運行情況及雷電活動情況來對需要采用的避雷線根數進行確定，同時還要對避雷線的檔距、中央導線、保護角和避雷線的最小距離進行準確的確定，確保防雷的效果。當前在送電線路中往往利用接地型避雷線來進行防雷，這種防雷措施充分的保護了送電線路的安全性，而且所采用的避雷線的保護角也較小，這樣就取得了良好的遮蔽效果。

1.3氣象條件的選擇

在進行線路設計時，需要充分的考慮到當地的氣象條件，這不僅需要具體參考當地的氣象資料，而且還要對已有線路的運行情況進行綜合考慮，考慮到當地自然變化的規律，同時還要對一些自然現象出現的可能性進行考慮，通過諸多因素的綜合分析后，看其是否具有經濟上的可操作性，對線路客觀可能存在的危險程度、線路施工、運行和檢修等工作的安全性、經濟效益及計算的便捷性進行分析，確保設計出來的線路能夠在危險情況下正常運行，避免其在發生危險時出現倒桿事故。一旦風速過大或是過電壓產生時，就避免導線對地發生閃絡事故，確保線路與地面具有絕對安全的距離，施工中要加強安全防范措施，確保人身和設備的安全。

1.4大跨越設計

大跨越設計通常是指線路在跨越通航湖泊、大河流、海峽等的設計時，其桿塔高度在80m以上或是檔距在800m以上，并且在發生事故時，會嚴重影響到航運或者是進行修復會特別的困難，所以在進行導線選型或是桿塔設計需予以特殊考慮。對線路跨越較大的山谷，是作為大檔距來設計，一般情況下只對導線及特殊的氣象條件進行處理。（1）跨越地點及氣象條件。說明各跨越地點的桿塔位處的地形、主河道變遷、地勢、通航、水文、地質、跨越檔距的大小等情況，選出幾個跨越方案。并選擇電線覆冰、最大風速氣溫等。（2）導線和避雷線選擇。按照避雷線和導線的電氣和桿塔高度、機械性能、跨越擋距的大小、導線和避雷線的荷載條件以及間距，選擇導線、避雷線。（3）絕緣子串及金具。除了應當按照對一般線路考慮的條件外，還應按桿塔高和線路荷載增加絕緣子片數，選擇或新設計金具和絕緣子串。

1.5推行限額設計

1.5.1線路設計與工程造價具有極為重要的聯系，所以在設計過程中，需要不斷強化設計人員的造價控制意識，使設計人員在設計中時刻注意關注工程的造價。科學的進行方案的選擇，將施工設計預算嚴格控制在規定的概算范圍內，而且還要對設計變更進行有效的管理，樹立動態的管理理念，從而在設計的全過程中都將造價控制進行具體的落實。造價人員也可以全程參與管理，通過為設計人員提供具體的經濟指標，從而確保論證和測算的準確性，確保投資方案的經濟性，更加準確和合理地進行投資，確保工程與限額設計達到相符，實現投資的優化設計。

1.5.2建立健全設計單位的經濟責任制，設計部門要與實行“節獎超罰”建設單位簽訂設計承包合同，分別明確雙方的權利及義務，在設計過程中出現的工程浪費以及由于工期延誤而超出投資限額的損失，要按照合同對設計人員責任進行相應的追究，進行賠償。設計階段控制造價還充分體現了事前控制的思想。設計階段是項目即將實施而未實施的階段，為了避免施工階段不必要的修改，應把設計做細、做深入。

篇10

作者：李建強 單位：鐵一院蘭州鐵道設計院有限公司

由于大何線列車牽引質量為10000t，存在站前長大坡道地段(重車13‰制動地段)，且存在平面最小曲線半徑等情況，因此，在設計過程中應充分考慮線路的實際特點，對該地段的鎖定軌溫進行單獨設計，合理確定鎖定軌溫。軌道結構加強保持軌道結構穩定性的軌道阻力包括道床縱向阻力、道床橫向阻力和扣件扭矩等方面。為保持軌道幾何狀態的穩定，應在曲線外側對道床進行加寬、加高，內側保持道床飽滿，同時注意軌道框架的加強，確保軌道幾何方向的良好。在大何線無縫線路設計中，充分考慮重載鐵路的受力特點，采用重型預留特重型軌道結構標準，鋪設Ⅲ型混凝土軌枕及相應彈條扣件，雙層碎石道床;800m及以下曲線半徑地段采取外側道床加寬、加高并設置軌道加固樁(必要時)等措施，確保軌道整體框架結構狀態的穩定，同時建議在后期軌道維修、更換軌枕和清篩道床等過程中，采取限制行車速度，利用重載列車的自重使道床達到穩固狀態的措施。列車的動荷載作用軌道初始彎曲(包括初始塑性彎曲和初始彈性彎曲)是影響無縫線路穩定性最敏感、最直接的原因。鋼軌的初始塑性彎曲大多是在軋制、運輸、焊接和鋪設過程中形成，初始彈性彎曲是在輪軌之間相互作用，特別是橫向力作用下形成的。在軌道方向不良地段，輪軌的相互作用會進一步加劇軌道幾何形位的變化，在豎向荷載作用下會引起軌道上浮，使得軌道局部橫向阻力減少，從而引發脹軌跑道。可以說，溫度壓力過大、軌道幾何狀態不良(尤其是道床的飽滿及密實程度)、列車的動荷載作用是造成重載線路脹軌跑道的主要原因。溫度壓力的增加是造成無縫線路鎖定軌溫升高的主要因素，道床的飽滿和密實是道床縱向、橫向阻力滿足要求的主要保障，而列車的動荷載作用則會對鎖定軌溫、橫向位移和橫向阻力產生影響。因此，需要綜合考慮以上因素，分析重載鐵路無縫線路的脹軌機理，分不同路段確定合理溫升，確保行車安全。

影響重載鐵路無縫線路允許溫降的主要因素有斷縫允許值、鋼軌焊縫強度和特殊地段附加縱向力等因素。鋼軌斷縫允許值列車低速行駛時，斷縫允許值可適當加大，據鐵科研的研究結果分析，列車以85km/h時速通過138mm斷縫時，車輛、軌道的各項力學和幾何參數均在安全范圍內，目前建議的斷縫允許值8cm在低速行駛下是安全的。鋼軌焊縫強度隨著科技的不斷進步，國內的鋼軌生產工藝和焊接工藝得到不斷發展，焊接接頭部位的強度可以得到充分保證，焊接強度可達鋼軌母材的95%～105%，各項性能指標均可以達到鐵路行業要求，鋼軌焊縫處發生斷軌的可能性不大。特殊地段附加縱向力采取式(1)計算所得中和軌溫，可能會給無縫道岔等特殊地段帶來不利影響，由于在基本軌限位器附近產生較大附加縱向力Pa(其值約為區間無縫線路的1/3)，無縫道岔鎖定軌溫偏低會引起基本軌和尖軌彎曲變形，威脅行車安全。同時，在確定無縫線路的鎖定軌溫時，也要考慮道岔、橋梁等特殊地段附加縱向力的影響。由于大何線所處地區的極端歷史最低氣溫可達－34.5℃，在設計過程中必須進行斷縫允許值和特殊地段附加縱向力檢算(連續梁橋及無縫道岔地段)，如果軌溫變化幅度太大，單一鎖定軌溫已不能滿足軌道結構的安全運營要求，可在橋梁、無縫道岔等地段設置鋼軌伸縮調節器，以滿足運營需求。

合理確定鎖定軌溫只是保障重載鐵路運營安全的基本要求，運營過程中更應該保持日常鎖定軌溫的準確性，加強軌溫監控。對由于線路爬行或其它原因引起的鎖定軌溫變化路段，要及時做好應力放散工作，并使線路軌溫保證在設計鎖定軌溫范圍內。同時，要求對鋪設無縫線路的長鋼軌的初始順直度進行檢查，保證線路的初始方向圓順，各項幾何尺寸偏差在限制范圍內。設計時對小半徑曲線地段應在線路外側對道床進行加寬、加高，增加道床橫向阻力，特殊區段還應設置鋼軌加固樁和線路防爬設備，保障線路狀態良好，提供充足的抵抗軌道彎曲變形和保持穩定的能力。通過計算得到曲線半徑800m區段允許溫升［Δtc］為50.86℃，由斷縫決定的允許溫降［Δtd］為65.11℃，所得設計鎖定軌溫為(17±5)℃，其溫升、溫降幅度均在允許范圍內。但據此計算伸縮區長度及預留軌縫發現，因溫差較大，預留軌縫難以取值，故最終確定設計鎖定軌溫為(17±3)℃，同時要求加強伸縮區的軌道結構阻力，并注意位移觀測樁的設置與觀測。本文結合大何線重載鐵路無縫線路的設計問題，通過重載鐵路無縫線路穩定性和強度的主要影響因素的分析，提出無縫線路設計應注意的一些關鍵問題及解決辦法，并在實際設計過程中得到運用，確保設計符合要求，保障后期的運營安全。