科技·探索·争鸣 Ｓｃ科ｉｅｎｃｅ＆Ｔｅ技ｃｈ视ｎｏｌｏｇｙ界 Ｖｉｓｉｏ ｎ 高速公路填砂路基设计要点分析 王鑫 （兰州天润四方工程技术有限公司，甘肃兰州７３００００） 【摘要】本文对高速公路填砂路基的概念进行了阐述，对高速公路填砂路基设计中应该注意的问题进行了分析，以便更好的提高填砂路 基的质量。 【关键词】高速公路；填砂路基；设计 经过多年的建设与发展．我国公路事业迅猛发展．取得了举世瞩目 性强的砂粒崩落都有着重要的作用．包边土还能有效保护保护边坡免 的成绩。随着新技术、新材料、新工艺的大量涌现及实践应用，高速公 受水流冲刷和易于绿化此外．为了增强侧向约束的效果．施Ｔ人员可 路建设进入了一个崭新的建设时期．一些新问题也随之而来。在高速 以使用土工布将砂芯外侧堆砌砂袋进行包裹．包边土与砂芯能够同时 公路建设中．路面与路基是质量控制的重点与难点。其中路基作为基 进行施工．且包边粘土的密度通常大于砂的密度．在整个路堤的宽度 础工程．其施工质量直接决定着公路的使用寿命。填砂路基因自身的 中包边土所占比重也较小．因此．施工人员无需考虑类似新路基一老 优越性．广泛应用于高速公路路基工程施工。不仅利于保证路基工程 路基～新路基这一体系中的差异沉降．这也主要是新路基对老路基的 质量．也便于降低工程造价。但是填砂路基会由于失水而出现不稳．导 扰动所带来的 致路面裂缝的出现。因此，对于填砂路基的设计应该重点关注 ２＿４顶封层设计 １高速公路填砂路基 用作砂路基的封层．不仅能够有效防止因扬砂造成沿线环境污染 而且还能减少因雨水等对砂颗粒造成的冲刷流失。用作路面结构的改 填砂路基．顾名思义．就是用砂作为路基填料的路基填筑技术．实 善层．上封层在路面垫层下部的位置．如果在材料给定的情况下．路面 行分层填筑、分层压实．这是当前公路建设中广泛应用的路基填筑施 各结构层的模量值一般变化较小．这主要是因路基沉降不均匀所造成 工方法。砂是一种透水性好、饱水易压实、毛细水上升高度小．且施工 的．在某种程度上可将顶封层的存在理解为垫层厚度的增加，这有利 后沉降小的材料，是公路工程中不可多得的优质路基填料。在高速公 于减少因潜在路基沉降不均匀对路面结构造成的不利影响 路路基施工中用砂作为填料．一方面．可以借助砂的优越性．解决优质 ２．５防排水设计 路基填料日益匮乏的问题．增强公路路基的渗水性能．缓解施工受雨 在路基两侧设计排水沟．使得填砂路基遇到水的时候，能够及时 季影响大的问题：另一方面，也可以疏通河道、节省资源，减少对土地 将水排到外面．在路堤基底的设计时，应设置横纵向盲沟，使横向盲沟 资源的占用，保护当地的生态环境。特别是我国南方地区河流众多，河 与纵向肓沟有效相通，为增强盲沟的隔水性，应使用碎石进行填充，用 砂资源丰富．完全可以利用自身的地理位置优势，采用砂作为高速路 上覆土 Ｔ＝布进行包裹．为了有效达到隔水效果．在对下封层进行设计 基的填料。就地取材．极大降低了运输费用，便于降低高速公路工程造 时可以使用粘土、亚粘土这样有利于使路基渗水有效及时的排放到路 价。由此可见．用砂作为高速公路路基填料，不仅能确保路基工程符合 基边沟．能有效避免因路基底层长期受水浸泡而导致的下沉。 高速公路设计要求．也能降低工程造成、保护生态环境，是一条经济效 ２．６边坡的设计 益、社会效益和工程效益明显的路基填筑方法，应在全国范围内推广 边坡稳定性是土力学领域中的一个古老问题．是高速公路填砂路 开来。 基工程设计与施工的主要控制要素之一 路基作为公路工程的结构基 尽管砂是一种优质的路基填料．但是存在失水后易松散、坍塌，不 础．要承受路面所带来的所有荷载压力，是高速公路质量的基础保障。 易于压实．干稳定性差等缺陷．对路堤边坡稳定性有着严重影响。为了 若边坡稳定性设计与施工不符合要求．必然埋下巨大的安全隐患，很 充分发挥砂的优越性．应在高速公路填砂路基设计与施工中加强对边 可能造成重大的安全事故 这就要求路基具有足够的稳定性．应加强 坡稳定性的控制．最大程度地克服其缺陷．尽量消除这些缺陷带来的 对路堤边坡稳定性的研究分析 不利影响 在高速公路填砂路基施工中．一般采用定量方法来评价路堤边坡 ２高速公路填砂路基设计要点 稳定性 基于剪切强度折减法的路基边坡稳定性分析．是现今高速公 路路基施工中最常运用的一种方法 与过去的极限平衡法相比．剪切 高速公路填砂路基具有自己的一些特性．由于它本身的填充物几 强度折减法不仅能够满足力的平衡条件．还考虑到了土体应力应变关 乎全部是砂．这决定了其稳定性与传统的粘土细粒所填充的路基有所 系及复杂边界条件．无需事先确定滑动面形状和位置。在剪切强度折 不同，并且，填砂路基还要进行包边与封顶，这些都是传统的粘土路基 减法中．其把边坡稳定安全系数定义为：土体的实际剪切强度与临界 所不具备的施工环节．也就是说．包边土与顶封层是只有填砂路基具 破坏时的折减后剪强度的比值 从这一定义可以看出来，分析中要逐 备的特殊结构．这就要求我们的技术人员要在将这个部分设计合理． 步减少剪切强度参数： 这样才能够避免很多不必要的麻烦。由于填砂路基的特殊性．技术人 ＝ （１） 员在进行设计的时候，需要注意以下几个方面： ２．１颗粒粒径的控制 ｒｃｔａｎ砂芯一般为质量合格的江砂、河砂或海砂，在路基的中部，砂芯作 ［ ］ （ｚ） 为填砂路基的重要组成部分．对路面结构、车辆荷载具有重要作用。如 其中， 为折减系数，ｃ粘聚力参数， 为摩擦角值参数， 为折 果施工人员采用车载运输的方式进行材料填筑则对颗粒粒径没有要 减后的粘聚合力． ，为折减后的摩擦力 求．高速公路路基的填筑材料一般不宜使用粉砂。在对浸水路堤进行 公式（１）、公式（２）是用来调整土体的两个强度指标（粘聚力和内 填筑时最好使用透气性好的材料．施工人员在使用细砂、粉砂等材料 摩擦角值）的。具体计算中，通过公式（１）、公式（２）得到了一组新的强 进行填筑时应充分考虑到振动液化的影响 度参数值．并作为新的材料参数输入到边坡计算模型中，然后进行试 ２．２含泥量的控制 算 试算过程中要不断的增加Ｋ值，反复进行计算，直至坡体达到极 在填砂路基施工的过程中．砂的含泥量对工程质量有着直接的影 限状态．发生剪切破坏．从而得到最小的边坡稳定安全系数，这一过程 响．不仅会影响到混合料的粘聚力．而且对砂料的抗剪强度指标也有 同时还能得到潜在的坡体的破坏滑坡面 影响。若泥土的含量在合理的范围内，则会提高砂的粘聚力，若泥土含 ３总结 量过多．则会对砂料的渗透性有严重影响．在砂料中掺和泥土对砂料 的渗透性有着不利影响．会严重降低砂料的渗透 填砂路基是一种高效、低能耗、低费用的路基填筑技术，在我国高 ２－３路堤边坡防护设计 速公路路基工程中有着广泛应用。由于砂存在失水后易松散、不易压 包边土一般位于公路两边的边坡处，为了保证路堤的稳定性．包 实等缺陷．使得填砂路基设计的难度较大，必须要结合实际情况，做好 边土多为粘土．这种土有利于包裹包裹砂芯，对于防止弱粘聚力、流动 相关设计王作。ｅ （下转第２３７页） ２１ ４『科技视界ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｉｓｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｉｓｉｏｎ 科技视界 科技·探索·争鸣 大屏技术在电厂主控室应用探析 田涛孙晓鲁战明 （兖矿集团南屯电力分公司，山东邹城２７３５１５） 【摘要】本文对大屏幕显示技术在电厂主控室应用时环境要求、空间布局、设备系统选型、数据运算存储及输出进行论述。大屏幕显示可 将重要设备运行关参数，重要设备状态和安全、环保等系统状态直接以画面信息显示，为电厂运行状态做出快速评估及协同工作提供基础平台。 【关键词】大屏幕显示技术；电厂主控室；快速评估及协同 ’ 大屏幕显示系统根据显示单元的工作原理分为三个主要类型．分 别为ＤＬＰ背投显示单元拼接、ＬＣＤ显示单元拼接、ＬＥＤ显示单元拼 接 ＤＬＰ投影技术是应用了数字微镜晶片（ＤＭＤ）来做主要关键元件以 实现数字光学处理过程：ＬＣＤ是应用拼接控制软件系统来实现大屏幕 显示效果：ＬＥＤ是由一个个小的ＬＥＤ模块面板组成显示屏 目前大屏 幕显示技术在主控室已获得了广泛应用．其主要用于显示火力发电厂 总貌．并为操纵员提供电厂重要设备运行关参数．重要设备状态和安 全、环保等系统状态 使进入主控室的工作人员能够快速了解电厂当 前运行状况等等 有助于对电厂运行状态做出快速评估及协同工作 好的大屏幕设计．结合法规标准要求、要在系统功能上满足电厂各种 工况下的监测需求，在性能上达到连续运行、精确显示、稳定、抗震等 要求．还要根据主控室的实际空间、因环境而异。在人因特性上能够做 到提供舒适的显示画面、减少操纵员视觉疲劳、有效提高工作效率，同 时还必须兼顾经济性、可维护性和市场发展趋势 根据电厂主控室的实际情况，各主控室长、宽、高不同电厂的设计 都是不同的。那么如何让主控室操作台、值长台、与大屏幕布置合理、 协调 值长及相关操作人员更方便、直观的观看到想要观看的数据 这 个就得对所有操作台及设备进行合理协调布局 大屏幕要向操纵员实时提供电厂概貌图、重要参数及专用画面等 信息 其一般作为电厂数字化信息和控制系统的组成部分，接入ＤＣＳ 实时数据网，大屏幕只具备显示功能．没有电厂控制能力 系统的设计 充分考虑了现场建筑环境空间及结构、操作席位布局规划、灯光照明 环境等多方面因素．按照人体工程学原理采用低反射宽视角屏幕及科 学设计的弧形拼接角度．既适合所有操作席位人员监看又不会造成视 觉疲劳 ３大屏显示系统的设备系统选型 大屏显示系统应设备均应采用工业级专业设计．推荐使用阵列式 ＬＥＤ光源冗余备份技术并可通过中控触摸屏进行大屏信号显示控制 及快捷操作。 大屏显示系统的信号处理应采用全数字化设计．实现高清晰度、色 彩逼真的图像显示．所有信号源在数字化仪表墙全屏范围内任意大小 开窗、缩放、叠加、漫游显示。显示屏的亮度与色彩应具有自动平衡调 整、亮度优化控制功能．以实现单元之间亮度色彩均匀性匹配．确保拼 接大屏幕长期运行时各单元亮度及色彩的一致性。 大屏显示系统的用户可以在任意网络控制电脑上实现分区域、多 级别的管理．操控直观简捷具有热冗余电源及热插拔式图像处理板 卡．光源也可以现场更换．具备较强的快捷维护性 可通过网络对风 扇、电源、机箱温度、各信号处理板卡的工作状态进行监视显示和管 理 １ 大屏显示系统的环境要求 １．１噪音 主控室周围的设备发出的噪声．机器运行时所产生的高频及中低 频噪音对主控室的影响．是否符合国家所界定的国家工业企业厂界噪 声（ＧＢ１２３４８—９０）标准。改造项目有隔音吊顶、浮筑地面、隔音墙、门窗 的处理。降噪的同时所用材料外观具有环保、防火、经济及美观装饰 性．且主控室整体设计要美观大方 １．２灯光 由于主控室设备众多．光污染也是一大隐患．不合理的光线容易 让主控室相关人员的情绪产生不好的影响 光污染正在威胁着人们的 健康 过量的光辐射对人类生活和生产环境造成不良影响的现象 光 污染损害眼睛、诱发癌症、可能会引起头痛．疲劳，性能力下降．增加压 力和焦虑。动物模型研究已证明，当光线不可避免时，会对情绪产生不 利影响和焦虑 让人们越来越懂得环境对人类生存健康的重要性 在 设计上要符合国家颁布的照度标准．保证室内空间有合适的照度 要 避免眼睛直接接触强烈光线产生刺眼等不舒服的感觉．又要避免灯光 造成阴影。光影虽然能制造美感．但处理不当亦会造成奇异光线．形成 错觉，以致发生意外。确保经济性和安全性 节能与减排是人类保护地 球．走可持续发展道路的重要措施 进行室内照明设计必须考虑节能 与减排的要求，应选用光效高、耗电少、寿命长的照明灯具。 １．３温湿度及空气洁净度 为了确质控室设备连续可靠的运转．除了严格的控制温度以外．还 应把湿度控制在规定的范围以内 高湿度对电子设备的危害是明显 的，而低湿度的危害有时更加严重。在低湿状态下．主控室中，穿着化 纤衣服的工作人员．活动地板以及机壳表面等．都不同程度地积累静 电荷。若无有效的措施加以消除，此电荷越积越高，不仅影响机器可靠 的工作．而且危害工人作人员的身心健康。不盅常的相对湿度．不仅影 响设备的可靠性和寿命．而且使工作人员感到烦倦 主控室在空气中 的颗粒悬浮物、及有害气体．也对人及设备也产生巨大危害．威胁人类 健康、减少设备使用寿命。所以主控室应选用工业控制室高精密恒温 恒湿带空气过滤的空调来对主控室温度、湿度、空气清净度进行控制。 ４大屏显示系统的数据运算、存储及输出 大屏显示系统的实时数据库是数据库技术中的一个较新的分支， 用于支持重要采集和局部处理要求时限性很强的数据处理 在实时数 据库系统中．事务处理的正确性不仅依赖于逻辑结果的正确性．而且 依赖逻辑结果产生的时间是否满足相应得时间约束 实时数据库向下将负责集成各个不同控制系统的实时数据．并且 提供长期保存这些历史数据的功能：向上提供开放的实时数据和历史 数据服务．为电厂的ＥＲＰ系统所用 这个实时数据库又是二次应用的 开发平台．将支持电厂的厂级监控信息系统开发出诸如生产过程监控． 厂级及机组级性能计算．经济指标分析及诊断．优化运行操作指导，设 备寿命管理，主机和辅机故障诊断等功能 ５总结 大屏幕显示技术在主控室已获得了广泛应用．本文结合法规标准要 求、国内外核电厂主控室大屏幕应用情况以及实际工程经验．对电厂主 控室大屏显示系统的环境要求、空间布局、设备系统选型、数据运算、存 储及输出等关键环节进行深人分析探讨．并总结出工程设汁应用中的技 术要点，为后续主控室大屏幕设计及应用提供参考和借鉴。ｅ ［责任编辑：杨玉洁］ ２大屏显示系统的空间布局 （上接第２１４页） ［２］姚康宁．谈填砂路基的软基处理工艺［ＪＩ．山西建筑，２０１３（１ １） ［３ ３ｔ琼．浅析填砂路基施工工艺控制『Ｊ］．工程与建设．２００９（０６） 【参考文献】 ［１］蒋鑫，凌建明，谭炜，王新田．高速公路填砂路基边坡稳定性分俪ＪＩｌ铁道工程学 报．２００８（０９）． ［责任编辑：王伟平］ ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎ。ｌ。ｇｙ Ｖｉｓｉ。ｎ科技视界ｌ ２３７
