工程设计论文范文

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2构建完善的工程设计课程体系

以强化学生的工程设计能力、实践能力与创新能力为核心，重新修订教学大纲，整合相关课程，对应工程设计内容体系，构建完善的工程设计课程体系。大一为工程设计启蒙阶段，以激发兴趣为主，课程为生物工程(化学工程)概论;大二为单元设计和工程设计技能培训阶段，包含:化工原理、化工热力学、化工制图、化工仪表自动化;大三为产品设计、工艺设计和设备设计阶段，包含:生物工程(化学工程)设备、分离工程、化工设计与模拟、工艺学课程(化工工艺学、发酵工程、制药工艺学、酿酒工艺学等);大四为工厂设计和综合实训阶段，主要进行生物工程(化学工程)工厂设计和毕业设计。为适应行业的需求和时展，在各课程教学中突出工程思维和工程方法学的同时，着力介绍行业规范、标准以及新产品、新工艺、新技术、新设备，并将计算机辅助制图、计算机仿真模拟、计算机辅助设计作为主要技能进行培养。

3构建完整的工程设计实践环节

工程设计是面向对象的综合性实践活动，只有突出实践环节才能让学生锻炼能力、积累经验、有所感悟。整个工程实践环节包括化工AutoCAD制图、化工原理课程设计、化工设计Aspen仿真模拟、生物工程(制药工程)创新综合性大实验、湖北省化工设计大赛、全国“三井杯”化工设计大赛、全国大学生制药工程设计竞赛、生产实习、工厂设计项目、毕业设计。工程设计以校企组合的校内生产性实训基地(如尿素仿真实训平台、啤酒发酵实训基地、药物制剂实训平台)和校外企业实习基地(如安琪酵母生物工程专业国家级工程实践教育中心)为依托，注重选题的针对性(面向地方企业)、设计的规范性(符合行业标准)、操作的可行性(绿色、经济与安全)，并将化工设计竞赛、制药工程设计竞赛融入人才培养的教学体系中，大力提高实践教学环节的实效性。

4构建合适的工程设计评价体系和管理模式

工程设计的系统性、协作性较强，因此在工厂设计和毕业设计中采用小组制、导师制、课题制进行管理、操作和评价，以培养学生的团队合作精神，即每小组5～7名学生和1～2名指导老师，每个学生完成每组设计项目下的一项子课题，最后采用学生答辩与互评、教师评价、企业专家点评等构成综合评价体系。另外，建立健全激励约束机制，考虑给予竞赛获奖和设计达优秀等级的学生相应的创新实践学分，代替相关选修课的学分，以此激发更多的学生参与工程设计的学习。

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配网工程设计工作，对提高配网工程改造与建设工程的质量有着巨大的帮助。在配网工程设计的内容中，包含对配网工程改造与建设的路线规划、电网结构构架、电网设备选择、电网无功补偿的制定、供电电源点的位置布设等等内容，这些内容对于施行配网改造与建设工程有着非常重大的帮助，能够有效地减少配网改造与建设过程中发生的配网结构布置不合理、配网设备选用出错、配网供电能力不能满足城市发展的要求等等错误的现象。按照配网工程的设计进行配网改造与建设的施工工作，能够有效的满足现代化的配网建设要求，降低配网改造和建设过程中的成本投入，提高配网改造和建设后产生的经济效益和社会效益。

1.2配网工程设计有助于帮助配网改造与建设工程选择合适的电压等级

在配网工程的设计过程中，需要对当前城市运行的电网状况进行一次清晰的调查，以发现当前城市配网运行过程中的问题，改变当前城市电网运行的布局。在对城市电压等级的选择中，配网设计能够对城市不同地区的电压进行确定，分层分区的组成配电网的电压等级，简化配电网中的电压等级限制和需求，逐步提高电压等级，有利于配电网的合理布局，简化配网的组成结构，减少配网中变电层次和电能损耗，增强城市配网的安全可靠性和经济运行水平。甚至在配网工程的设计中，对电网导线得截面都有一定的设计。

1.3配网工程设计有助于提高配网改造和建设后的自动化水平

在配网工程设计中添加关于配网自动化的设备，可以有效提高配网改造和建设后的自动化运行水平。例如在10KV配网的自动化事故处理设计中，可以利用自动化设备自动切除线路的故障区段，使配网能够自动恢复完好并继续向向地区供电。首先，可以在配网工程的设计中在配网上安装新的自动化设备，发生事故时可以自动执行操作；其次，可以在设计内容对配网改造，将环网线路或者“手拉手”线路分成几段设计，通常以三只开关分成四段为最佳设计方案。

1.4配网工程设计能够有效缩短配网改造和建设工程施工的工期

在城市配网改造和建设工程中，中低压配电网是提高配网运行可靠性的关键，而中低压配电网的组成包含了10KV配电线路、配电所、开闭所以及380V和220V线路。同时，中低配电线路遍布城市的大街小巷，供电区域交叉重叠、接线过程复杂，改造和建设工程的任务量十分繁重。而做好城市配网工程设计，能够有效地的解决这个问题，在城市配网工程的设计内容中，首先就是对当前改造的配网工程进行清晰明确的调查，确定城市各个地区的线路分布情况以及电能需求情况，根据地区的电能需求安排配网线路的布置，确定配网电源的位置。通过配网工程设计，能够有效的避免配网改造和建设工程施工过程中，中低压线路交错不明、供电重叠、线路复杂、供电功能不符合地区要求等情况的发生，确定配网改造和建设工程施工过程中工程量的大小，有效减少配网改造和建设过程中的无用施工，使配网改造和建设工程能够如期甚至提前完工。

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2工程特点及技术难点

（1）将坝体设计为单曲拱坝结合两侧重力墩（兼做拱座）的复合坝型，适应当地地形地质条件。通过对大坝进行结构性态的有限元计算和分析，论证了坝体结构布置的合理性。（2）拱坝主体工程全部采用C25堆石混凝土，上游面设有30cm厚的防渗面板，采用高自密实性能混凝土一体浇筑成型方案，在保证工程质量的前提下，极大地简化了施工工序。（3）实现了生态、景观、旅游等项目的紧密结合。单曲拱坝、库区生态护岸与湿地水景相互协调，较好地处理了亲水建筑物与护岸防洪的关系，改善了生态和投资环境。

3拱坝设计主要分析研究的问题

3.1在新建蒙山天池水库工程中，将坝体设计为单曲拱坝为适应地形地质要求坝体两侧设有兼做拱座作用的重力墩，分别与两岸连接，使堆石混凝土拱坝工程与周边景观融为一体。

3.2采用新材料、新技术堆石混凝土技术首次应用于拱坝上，通过大量块石的使用，堆石含量可达到55%以上，水泥用量少，水化热温升较少，简化温控措施，形成的大体积混凝土结构收缩小，具有较强的抗裂能力。堆石混凝土施工层面有大量的块石棱角，可提高层间抗剪能力。

3.3堆石自密实混凝土拱坝结构性态三维有限元计算和分析根据规范要求，结合本工程的特性，建立蒙山天池拱坝三维有限元模型，对大坝进行结构性态的有限元计算和分析，验证坝体结构布置的合理性。

3.4施工模板选择与施工施工过程中按照底仓及上部仓不同高度部位，分别采用外撑式及内拉式模板，其中内拉式模板靠近模板处堆石采用人工辅助码放。针对该工程在水平呈曲线形同时在高度呈收缩状的特点，采用专门加工的异型模板，同时将以往内拉式斜拉钢筋改成平拉钢筋与预先浇筑的C30混凝土柱牢固联接，大幅度提高堆石码放机械化程度。

4坝体平面布置和分部设计

坝体采用单曲拱坝结合两侧重力墩（兼做拱座）的复合坝型，坝总长130m，其中中间拱坝段68m，拱坝坝顶外弧半径为50m，最大中心角为78°；左、右端重力墩（含拱座）长28.46m和33.54m，分别与两岸道路连接。坝体平面布置。拱坝坝顶宽度为4.0m，最大底宽为10.0m。坝体断面上游面为铅直面，下游面为折坡，上部3m为直线段，下部坡比为1:0.33。坝顶设4孔溢流堰，总净宽20m。下游设10m长消力池，垂直水流方向长22m。左、右岸重力墩顶宽分别为4m和3m，重力墩断面上游面为铅直面，下游面为折坡，上部3m为直线段，下部坡比为1:0.6。放水洞位于拱坝坝体右侧，采用直径1.0m的钢管（壁厚12mm），钢管每隔1m设一道止推钢环，高150mm，洞身外包一层C25钢筋混凝土。放水洞进口底高程为798.50m，拦污栅嵌于坝体上游侧；控制用手电两用蝶阀安装于出口闸阀室（长3m×宽4.2m）内。

5坝基处理

工程地处蒙山高处，河谷狭窄，坝基基岩裂隙发育，块乱石覆盖层较厚，渗透性较强，为此需清基至新鲜岩面，并进行防渗处理。在建基面上设C25混凝土垫座，厚1m，底部采用准25锚筋嵌入基岩3m，锚筋呈梅花状布置，间隔2m。全坝段坝基面进行帷幕灌浆，其中左岸向上游延伸20m，右岸向上游延伸10m，总长158.50m。灌浆上限为坝基混凝土垫座，下限至基岩透水率为10Lu的岩面，灌浆孔采用单排四序孔，终孔间距为1.5m。为加强基岩完整性，对左、右岸重力墩下部基岩采用固结灌浆。灌浆孔距为4m，呈梅花状布置，灌浆深度5m。灌浆参数根据现场试验确定。

6混凝土面板设计

主体工程全部采用C25堆石混凝土，上游面设有30cm厚的防渗面板，采用高自密实性能混凝土一体浇筑成型方案，采用双层双向￠10@150配筋。

7接缝和止水

接缝止水设计的原则，能适应接缝处的位移和满足防渗要求，有利于施工及保证工程质量，各道止水间应形成统一的防渗系统。主体工程沿坝轴线方向设7道横缝，封间设键槽，待坝体浇注完成两个月后利用跨缝拔管水平灌浆技术封拱，灌浆水泥采用膨胀水泥，封拱时坝体温度满足设计封拱温度15°的要求。迎水面采用1.2mm厚的铜片止水，背水面采用2mm厚的镀锌止浆铁片。

8几点体会

8.1平面布置蒙山天池堆石混凝土拱坝布置充分考虑地形地质条件，使主体工程座落在较为完整的基岩上，将坝体设计为单曲拱坝结合两侧重力墩（兼做拱座）的复合坝型，重力墩分别与两岸连接，使堆石混凝土拱坝工程与周边景观融为一体。

8.2坝体分区

坝体采用单曲拱坝结合两侧重力墩（兼做拱座）的复合坝型，其中中间拱坝段68.0m，左端重力墩28.46m（包括拱座），右端重力墩33.54m（包括拱座），分别与两岸连接。主体工程上游面设有300mm厚的防渗面板。

8.3筑坝材料

大坝主体工程全部采用C25堆石混凝土，即利用高自密实性能混凝土填注堆石体的空隙，形成完整、密实、具有设计强度的大体积混凝土。堆石混凝土的原材料包括堆石料、石粒颗粒（粗骨料）、砂粒（细骨料）、粉煤灰、水泥、水、外加剂。

8.3.1堆石料的品质。

堆石料应新鲜、完整、质地坚硬。堆石料粒径不宜小于300mm；堆石料最大粒径不应超过结构断面最小边长的1/4。堆石料的饱和抗压强度宜≥50MPa；堆石料的含泥量应≤0.5%。

8.3.2高自密实性能混凝土骨料。

粗骨料最大粒径不超过20mm；针片状颗粒含量不超过8%。

8.3.3水泥。

当胶凝材料中掺入粉煤灰时，水泥宜优先选用普通硅酸盐水泥。

8.3.4掺合料。

高自密实性能混凝土宜使用掺合料，并应进行系统的试配试验。高自密实性能混凝土使用Ⅱ级粉煤灰。

8.3.5外加剂。

高自密实性能混凝土使用以聚羧酸盐高分子为主要原料的高性能减水剂。

8.3.6自密实性能混凝土配合比。

自密实性能混凝土配合比指。

8.4施工质量控制

8.4.1原材料质量控制。

定期对中砂的级配情况进行检查，若发生变化则重新进行配合比调整试验；定期对石子检查，当粒径超过20mm的石子比率超过5%时，将超径部分筛出后再进行自密实混凝土的生产；自密实混凝土生产前对所使用的粗、细骨料进行含水率测定，若自密实混凝土生产过程中天气变化较大时或者取料部位发生变化时，及时对含水量重新测定进而调整实际用水量。

8.4.2仓面清理。

堆石入仓之前，将仓面的混凝土乳皮、表层裂缝、由于泌水造成的低强混凝土以及嵌入表面的松动堆石予以清除，并进行凿毛处理；同时保证仓面清洁、无积水。验收合格后再进行堆石。

8.4.3堆石过程质量控制。

堆石必须清洗，对于石料表面附着的泥土，必须清理干净，堆石料含泥量和泥块含量应符合《胶结颗粒料筑坝技术导则》中的相关规定；在堆石过程中，堆石料粒径不宜小于300mm；堆石体外露面所含有的粒径小于200mm的石块数量不得超过10块/m2；对于表面集中堆放的小于200mm的堆石碎块应予以清除。

8.4.4自密实混凝土生产控制。

自密实混凝土工作性能的检测方法主要采用坍落度试验、坍落扩展度试验和V型漏斗试验进行检测。经试验得到的坍落度、坍落扩展度以及V型漏斗通过时间三项指标，自密实性能混凝土工作性能指标表自密实混凝土的用水量应在施工配合比的基础上扣除骨料含水；不合格的自密实混凝土严禁入仓，已入仓的不合格自密实混凝土必须予以清除；在浇筑过程中浇筑点应均匀布置于整个仓面，其间距不得超过3m，必须在浇筑点的自密实混凝土填满后方可移至下一浇筑点浇筑，浇筑顺序应做到单向顺序，不可在仓面上往复浇筑；除表层自密实混凝土外，每一仓的浇筑顶面应留有块石棱角，块石棱角的高度高于自密实混凝土顶面约为50mm～150mm，以便于下一仓的粘结。

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1.2工程设计专有技术交易概念所谓技术交易，主要指的是在技术市场中，买卖双方通过订立契约来实现使用权、所有权以及技术收益权转让的一种行为。而工程设计专有技术交易，主要指的是在专有技术市场上，交易双方通过订立相应地契约来实现专有技术使用权、所有权以及技术收益权转让的一种行为。简单的说，工程设计专有技术交易就是将买卖双方协商的条件作为基本依据，通过买卖的主要方式，卖方将某种工程设计专有技术转让给买方的一种行为，即买卖双方通过有偿方式转让工程设计中的专有技术。

2工程设计专有技术交易的特点

2.1信息的不对称性所谓信息的不对称性，主要指的是在对工程设计专有技术进行交易的过程中，买卖双方所掌握的信息具有一定的差别，存在买方知道卖方不知道信息、卖方知道买方不知道信息的情况。由于工程设计专有技术具有秘密性的特点，所以这就决定了在进行专有技术交易之前，卖方知道的信息高于买方的情况，从而导致信息不对称现象的出现。对于买方而言，正是由于知道工程设计专有技术的信息量少，才会和卖方进行有偿交易，可以说，信息的不对称性是交易得以发生的基本前提。如果在进行专有技术交易之前，买方已经掌握专有技术的所有信息，那买方就不会具备购买意愿，交易也就无法进行。当然，正是由于存在信息不对称现象，所以相比较一般交易而言，工程设计专有技术交易成本往往较高。

2.2交易的双向选择性在工程设计专有技术的交易过程中，不仅买方需要对掌握技术的卖方进行选择，持有专有技术的卖方也需要对买方进行选择，这就决定整个交易具备双向选择性的特点。对于买方而言，在进行工程设计专有技术交易之前，需要将工程项目和自身的实际需求作为基本依据，选择合适的专有技术，并且在对卖方进行选择时，往往比较重视卖方的信誉和专有技术在业内的领先水平，同时，还需要对卖方进行全面考核，了解相关部门是否已经对该专业技术进行审核认定以及该专有技术在当前工程设计行业内的领先性。而对于持有专有技术的卖方而言，在进行技术交易之前，也需要对买方进行选择，考察买方是否具备实施该专有技术的实力，同时，还需要对买方的诚信度进行了解和评定，避免在结束工程设计专有技术交易之后，出现随意扩散专有技术的风险。

3工程设计专有技术交易的一般过程

3.1分析需求阶段需求作为发生交易的基本前提，只有具备充分的需求，才能确保交易顺利进行。对于工程设计单位而言，如果出现专有技术需求，一定不能盲目购买专有技术，而是要将项目需求、自身技术情况以及设计水平作为基本依据，有针对性的选择符合自身需求的工程设计专有技术。由于工程设计专有技术交易具有双向选择的特点，所以在需求分析阶段，持有专有技术的设计单位也应该将该技术的特点和适用性作为基本依据，制定相应地交易策略，为日后选择合适的交易对象奠定坚实的基础。

3.2识别阶段在工程设计专有技术交易中，对于买方来说，找到符合自身实际需求的专有技术是交易得以顺利进行的基本前提。工程设计专有技术的买方可以将技术交易平台作为主要媒介，查找在网上的工程设计专有技术转让公告，寻找符合自身实际需求的专有技术，或者还可以将每年行业协会评审出来的工程设计专有技术作为参照，发掘自身实际需要的专有技术。对于工程设计专有技术买方而言，在确定交易目标后，通常需要从各个渠道收集关于该项技术的有效信息，然后对这些信息进行全面分析，将分析结果作为主要依据，判断自身实际需求与这一技术的匹配程度，从而决定是否进行专有技术交易。

3.3谈判与签订合同阶段在工程设计专有技术交易中，谈判和签订合同作为其中最为关键和核心的阶段，在一定程度上影响着交易能否顺利进行。专有技术交易双方谈判的过程其实质是双方博弈的过程，在进行谈判的过程中，买方和卖方都想要最大化自身的实际利益，交易价格往往产生在谈判的过程中，通常在完成谈判之后，交易双方会根据自己的实际情况，做出交易能否继续进行的决策。由于工程设计专有技术具有秘密性的特点，为了避免双方交易之后该专有技术出现扩散情况，通常在拟定交易合同时，会添加相应地禁止二次交易和保密条款。在工程设计专有技术交易的过程中，对于买卖双方而言，签订交易合同通常意味着交易已经成功，但是这并不能说明整个工程设计专有技术交易过程的结束。

3.4专有技术转移与维护阶段由于工程设计专有技术具有秘密性的特点，并且该技术存在的方式也具有一定的特殊性（设计软件、设计方案以及设计图纸等），所以交易成功后在进行技术转移的过程中，一定要充分考虑到专有技术的重要性，避免出现泄露专有技术现象。同时，对于工程设计专有技术的买方而言，在获得专有技术之后，还需要经历一个学习新技术阶段，在这个过程中，卖方会派出研发专有技术的相关人员去对买方的专业人员进行一些列技术培训，帮助买方尽快掌握该专有技术，除此之外，卖方还需要为买方提供相应地维服务。

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1.1公路实际使用寿命不能满足规定要求，在使用年限之前很早就发生各类损坏现象，影响使用。

根据我国现行公路标准，公路使用年限要在15年以上，而实际大多数的公路的使用寿命仅有10年。之所以发生这种情况，离不开公路设计时按照较低标准选取技术参数的原因。这样虽然能够在一定程度上降低施工成本，增加经济效益，但也使公路的性能极限大幅下降。公路投入使用后，一旦遭遇较大强度的负荷就容易发生质量问题，导致公路的提前报废，从长远角度看，反而增加了经济成本。

1.2坡长设计不当

我国国土面积广大，地形种类复杂，很多公路路段要在陡坡上修建。坡长设计不仅影响汽车的通行能力，还容易引发安全事故。

1.3平、纵坡的控制指标设置不当

随着地形的变化，公路往往会遇到平坡、纵坡，如果平、纵坡的控制指标没有掌握好，极易引发车辆超载、超速问题。近年来超速交通事故频发，具体原因很多，但平、纵坡的控制指标设置不当，是其中一个重要因素。除此之外，公路设计中还存在诸如前期调研不足、排水不利、变更过多等问题。

2提高公路工程设计质量工作要点

2.1实施公路设计全过程质量控制

按照传统是设计工作方式，在所有设计工作完成后进行设计审查，评价设计方案的质量水平。这种方式仅仅是对设计图纸和方案本身进行质量检查，而忽略了对设计过程的管理。由于工程设计文件篇幅很大，而审查时间往往只有几天，使得审查工作难以深入开展，对设计中存在的不足和缺陷也很难进行彻底清查并修正。因此，加强设计工作全过程的质量控制对于改正缺陷，提高设计方案质量是非常必要的。目前，我国设计过程质量控制工作刚刚起步，实行难度也比较大，对于工作人员的要求也非常高，需要工作人员具备相应水准的技术背景。实施公路设计质量控制要抓好设计工作各个阶段的质量控制，主要要做好以下几项工作。

2.1.1实施设计调查。

精确的设计条件是保障设计工作顺利开展的重要基础要件。在外业工作完成后，建设单位和设计单位要开展一次中间调查，对于施工标准、规模等问题进行研究，拿出方案办法。

2.1.2实施优化设计。

设计方案初步拟制后，由项目建设单位连同设计单位组织专业技术人员，深入全面地研究方案各个细节，查找不足，修正缺陷，进行设计优化，不断提高设计水平。

2.1.3实施施工图会审。

在图纸设计过程中要组织第三方召开专家评审会，对施工图纸进行阶段性会审，确保数据计算无误，图纸质量可靠。

2.1.4实施重点审查。

在工程设计方案完成后，邀请级别更高的设计单位对工程中重要部位或特殊结构进行重点审查，重新验算，将审查结果以书面形式如实传递给设计单位及建设单位，确保设计质量。

2.2切实做好公路线形设计工作

公路线形的选择对于道路施工条件、施工难度、工程质量以及道路投入使用后的服务水平有直接影响。正确合适的线形设计能够大幅降低施工难度，缩短工期，提高工程质量，对于日后道路维护保养工作也有很大帮助。在平面线形设计方面，一要尽可能减少征地拆迁工作量，特别是路线不要途径密集人口居住区。公路建设，不仅仅要占用路面本身对应的地面，对道路两侧的土地也有一定幅度的占用。如果道路经过居民区就会导致大规模的民房拆迁工作量。民房拆迁需要大量的资金和时间，从而导致工程成本大幅上升，甚至影响工程工期；二要尽量避开超高地区域。如果公路途经超高地区域，不仅会提高施工难度，增加施工成本，建成后的道路还可能产生跳车现象；三要加强横坡施陡坡区域的地基质量。在陡峭的地方施工，容易产生地基不均匀沉降和滑坡现象，损坏工程质量和使用寿命，甚至引发安全事故，所以要特别注意。在纵断面线形设计方面，一要正确选取人行通道桥涵或天桥。桥涵和天桥都能够提供人行通道的作用，又各有特点。天桥有利于降低车祸发生的概率，桥涵则节省通行时间，在设计时要根据现场具体情况进行选择；二要减少明涵结构，降低施工及维护成本，防止发生跳车现象；三要尽量减少高填方设计。高填方设计对于施工技术水平要求很高，特别是在土质松软地区，极易发生大面积不均匀沉降，影响道路运行。

2.3重视路基工程设计

一要做好挖方填方相临交界位置的设计。我国国土广袤，公路里程动则数百公里或上千公里，穿山越岭途径不同地质地形区域，不论使用沥青或混凝土何种形式的路面，总会发生裂缝、断板、拱起、接缝破损等质量问题。而挖方填方交界处往往是裂缝现象发生的多发区域。其原因就是没有处理好填方和挖方交界处的垂直变形问题。因此，在设计时就要加强对于填方挖方交界处的处理，制定相应措施，加强过渡部分的缓冲作用，减少裂缝发生。二要做好路堤边坡设计。近两年来，我国某些地区多次发生地震、洪涝等自然灾害，导致山地公路边坡塌陷和路堤损坏事故多发，严重影响道路的正常通行。产生这个的问题的主要原因就是边坡对于意外导致的负荷承受力不足。因此，在设计时必须要注重对边坡的防护，设置护坡道来防御洪水冲击，降低边坡路堤负荷。

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设计更改是指由于设计本身存在问题，需要设计单位承担成本的设计变更。此类变更产生原因主要包括：设计错误、设计漏项、设计不合理、设计深度不够或设计输入资料错误等。设计更改在设计变更总量中所占比例较小，引起的工程量变动通常很少，在设计阶段可控性相对较强。对于设计单位而言，此类变更是工程设计质量的最直接体现，是工程造价的直接影响因素，因此通常作为设计单位内部变更分析的重点。

1.2设计洽商

设计洽商是指由于非单纯的设计错误引起的，并由提出变更的单位或部门承担变更投资费用的设计变更。此类变更通常是为了增加合同约定外的附属功能，产生原因主要包括：用户要求发生变化、建设单位的会议决定、施工单位的特殊要求、设备或材料代用、监理单位的合理化建议、测绘资料等外来设计资料错误等。设计洽商虽然在设计变更总量中所占比例较大，但受客观因素影响明显，在设计阶段可控性仍然不强，因此通常不作为变更分析的重点。事实上，在设计产品质量控制过程中，只要把握住导致设计变更的深层次原因，无论是设计更改还是设计洽商，都能在一定程度上得到控制。

2设计变更产生原因及分析

以下从外部因素和内部因素两个方面进行分析，旨在揭示设计变更的本质原因，为设计单位提高设计质量提供思路。

2.1外部因素分析

对于设计单位而言，外部因素是指企业以外的因素，包括顾客方、宏观环境和分包方、设备供货方等相关方，通常导致设计洽商的发生。外部因素分析能够督促设计单位审视自身面临的机遇和潜在的风险，利于组织及时调整运营战略，从而保证建设项目顺利进展。

2.1.1顾客需求变动是导致设计变更的最主要因素

以顾客为关注焦点，是质量管理八项原则之首，也是企业发展应该践行的宗旨。顾客需求和期望的变化，轻则造成设计内容的更改变动，重则颠覆原有的设计思路和理念。某设计单位近5年工程设计洽商统计结果显示，由于顾客需求变动引起的设计洽商不仅数量最多，发生的费用也最高。因此，设计单位应重视与业主单位的前期沟通，尽量细化设计相关输入资料。特别是对于工程总承包项目，应建立顺畅的沟通渠道，争取在设计阶段解决主要分歧，最大程度降低变更费用。

2.1.2宏观环境变化间接影响设计变更发生量

经济周期、宏观经济政策和市场需求等客观环境因素会导致项目决策发生调整，从而引起设计变更。在经济不景气或行业形势低迷的时期，市场需求疲软、政府审批困难和银行信贷收紧直接影响业主方的投资决策，从而导致建设方案的更改。例如，某钢铁项目由于市场低迷和缺乏相关的政策、信贷支持，业主方将原计划建设的5000m3高炉改为3500m3高炉。高炉容积的变化会导致工艺参数的一系列变化，如果此时设计工作已经开展，将会引发大量设计变更。另一方面，原材料和设备的供应情况也会对设计变更产生影响。市场供给短缺将会导致材料、设备临时更换，从而导致设计变更。3.1.3分包单位、设备供货方等其他相关方是影响设计变更的重要因素设计工作是一个整体，虽然通常是由某一单位负责完成，但在实施过程中却可能涉及到多个相关方。对于某些工程项目，由于设计单位在人力资源方面相对匮乏，或者在某些工艺环节技术相对薄弱，往往会将部分设计工作分包。在大型工程项目中，设备数量多且繁杂，各个设备的供应商都要与设计方进行对接。如此多的相关方介入到设计工作中，这就要求作为总承包方的设计单位关注与各分包方及设备供应商协同合作。如果一方或几方未按进度计划向其他相关方提供完整无误的技术资料，就会延误设计进度，进而导致工程拖期。同时，设计资料提出方应特别注重提出资料的精准性。漏提、错提工艺参数不仅会造成设计产品的高返工率和设计过程的低效率，更对工程造价产生直接影响。

2.2内部因素分析

内部因素可以看作是企业自身的因素，主要包括人员素质、制度规范和管理水平等。内部因素既是设计质量统计分析的重点，也是减少设计变更的突破口。

2.2.1设计人员的综合素质是影响设计变更的关键因素

首先，设计能力是设计人员应具备的最基本素质，也是设计变更的直接影响因素。相关专业知识匮乏、设计深度不够和图面表述不清晰是设计能力不足的主要表现，这些问题不仅会引发设计变更，影响工程造价，严重者可能导致工程事故。例如，钢铁冶金工艺专业设计人员可能由于缺乏管道系统应力计算的相关知识，在设计管道支架时只是粗略给出荷载和位移等设计参数。管道支架的承载力不够会给工程事故埋下隐患，而承载力过大则会引起不必要的浪费，增加工程投资。二者都会影响设计质量，从而引发设计变更。其次，设计人员的经验和阅历是影响设计变更的重要因素。图纸设计经验和现场技术服务经验相辅相成，缺一不可。一方面，设计人员参与设计建设项目越多，越能有效关注影响图纸质量的关键点，从而降低图面错误率。另一方面，设计人员现场技术服务次数越多，对施工现场的需求把握越准确，对做好以后的设计工作具有重要的现实作用，从而有效减少设计变更。实践证明，加深设计人员对施工现场的熟悉程度，能够显著减少图纸中出现碰撞干涉类问题。最后，设计人员意识的持续提升是减少设计变更的必要保证。所谓意识，主要包括设计人员的质量意识、责任心和职业化程度。质量意识淡薄，表现为对于设计失误造成的负面影响缺乏认知。这种情况引发的后果往往最为严重，需要通过较长期的培训加以提升。责任心缺失，通常表现为设计过程敷衍了事，对图面检查不屑一顾。职业化程度低，主要表现为图面文字叙述含糊不清、图表格式不统一和计量单位使用不规范等。

2.2.2企业制度不完善、设计流程不合理是造成设计变更的内在根源

管理制度和程序文件规范了企业的运行准则，为组织有效运行和发展提供框架。设计单位应根据自身实际及时更新文件，规范管理，避免由于制度漏洞或流程不顺畅导致的设计变更。一些设计单位为保证工期，草率发图之后再组织各专业进行图纸会审的做法看似赢得了时间，实则埋下设计返工隐患。又如，许多设计单位在设计验证环节采用三级审核制度，本意是设置多重保障，把控图纸质量，实质上却由于责任分散而削弱了审核效果。各级审核人员的层层推诿导致审核工作流于形式，可以避免的问题难以得到及时更正。还有部分设计单位为申报优质工程等奖项，刻意压缩设计变更数量。从短期看该行为或许能为企业带来经济上的利益，但从长远角度考虑，瞒报设计变更数量严重影响质量统计分析数据，无法使管理者真实了解企业现有设计水平，不利于设计质量的持续改进和企业的发展。

2.2.3管理水平欠佳是导致设计变更的隐性因素

设计单位的管理人员普遍为技术出身，缺乏相关的管理专业背景，加之设计任务繁重紧迫，岗位培训参与度较低，管理能力的缺失在一定程度上制约了设计质量的提升。一方面，设计经理编制进度计划不尽科学，设计人员无法合理安排自身工作，为保证工期只能草率交付成品图纸，通过后期补发大量设计变更保证设计质量。另一方面，设计部门领导质量意识不高，对本专业设计变更缺乏系统的整理分析。图纸设计中存在的共性问题无法得到有效沟通和解决，导致设计变更频发。

3基于设计变更原因分析的改进建议

对于单纯的设计项目而言，设计单位仅需考虑设计更改造成的影响，设计洽商产生的相应费用由提出单位承担。而对于总承包项目来说，作为承包方的设计单位则需要综合考虑设计更改和设计洽商，因为任何设计变更引起的工程造价变动都会对企业效益造成直接影响。为此，应把设计更改作为分析和改进的重点，同时有针对性地关注设计洽商。设计洽商主要通过加强外部沟通进行改善，而设计更改则需要从强化员工培训、完善企业制度和提升管理水平等方面进行改进。

3.1强化对外沟通能力，提升设计效率及精准度

3.1.1重视前期沟通，细化设计输入

方案阶段是项目建设最关键的阶段，该阶段技术工作做得充分，对以后的施工图设计起着至关重要的作用。设计经理应在项目前期充分发挥纽带作用，通过与业主的反复沟通深入细化设计输入资料，并及时准确地转达给相关设计人员。只有充分了解业主需求，确保方案的可信度和准确性，才能从源头杜绝设计变更的产生。

3.1.2完善沟通渠道，提升设计精准度

为确保设计内容的准确性和适宜性，设计人员需要与相关人员进行沟通。无论是企业外部的业主单位、设备供货方和设计分包方，还是企业内部的相关专业人员和进驻施工现场的技术服务人员，任何环节沟通不顺畅或不及时都会直接影响设计进度，继而引发设计变更。企业应配备完善的基础设施，搭建通畅便捷的沟通渠道，确保设计人员能够通过互联网、长途电话、现场考察等多种形式及时获取所需信息。从而提升设计效率和精准度，降低设计变更的可能性。

3.1.3以后续服务为支撑，动态反馈顾客信息

设计成品的交付并不意味着设计工作的终结。顾客回访作为企业外部沟通的重要渠道，既能动态掌握顾客满意度，为设计工作查缺补漏，又能体现企业的服务意识和管理水平，塑造企业良好形象。企业只有及时获取反馈信息，不断总结经验教训，才能在以后的设计中精益求精，实现设计质量的持续改进。

3.2推进培训工作常态化，确保员工素质的全方位提升

适宜有效的培训能够提升设计人员的专业能力和质量意识，为企业创造更高价值。一方面，应注重设计人员的专业技能培养。为保证培训效果，培训应深入浅出，形式多样。可以通过交流研讨、案例分析、培训讲座等形式营造学习氛围，提升员工的业务水平和设计经验。另一方面，应重视企业制度和体系文件的普及教育。为适应外部环境变化和企业运营需要，企业制度和体系需要不断更新调整。统一的培训能够从源头保证工作流程标准化，从而提高工作效率和设计质量。

3.3完善企业管理制度，简化设计工作流程

适宜的制度是企业运行的有力支撑，能够提高企业管理效率和发展速度。管理部门应定期收集员工反馈意见，根据企业运行过程中暴露的问题对制度和流程进行优化梳理。例如对于先发图后会审的现象，应充分发挥质量部门的监督作用，并建立相应的考核机制，确保设计过程符合程序文件规定。针对审核人责任分散的问题，可以通过减少审核层级，或重新明确各级审核人的分工和权责，来避免工作内容和权责的交叉。需要注意的是，搭建体系的同时应注重资源配套。例如，某设计单位的设计变更未与原图共同归档，导致设计人员在参考图纸时无法获得准确的设计输入资料，设计成品错误重复率居高不下。通过了解得知该设计单位设计变更未归档的原因是档案室缺乏空间。企业应在完善制度的同时，及时增加档案柜数量或扩充档案室有效容积。制度建设不应停留在文件层面，还要通过提供资源和考核机制加以完善。有效的管理制度能够从根源解决设计工作中的矛盾，对减少设计变更的意义是深远而持续的。

3.4提升企业管理水平，推进质量监督管理

为适应市场需要，设计单位的主营业务逐渐从单一的工程设计扩大为涵盖从工程咨询到售后服务的全流程服务。在这种形势下，如何及时转变管理思路，提升管理水平，是企业亟需解决的问题。首先，应建立激励机制，鼓励管理人员通过继续教育、考取资格证书等渠道自修管理学理论知识，提升管理意识。其次，企业应通过建立管理创新小组，组织交流研讨会等方式促进管理人员定期交流总结，分享管理经验，提升管理能力。最后，应妥善协调部门领导和设计经理之间的关系，明确职责分工，避免“多头”管理对设计工作造成的负面影响。同时，应充分发挥质量部门的作用。一方面，质量部门能够指导设计部门梳理工作流程，提高质量管理水平。另一方面，质量部门可以督促设计部门严谨制图，确保设计变更处于可控水平。需要注意的是，质量部门应保持一定的独立性。这不仅能够保证质量工作公正客观，更避免了设计部门对于质量部门的过度依赖。

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1城市堤防设计新思路

城市依江而建，市区的江河沿岸常常是人口集中和经济比较发达的地带。因此，城市堤防对城市的生存和发展起着至关重要的作用。随着现代化建设的推进，城市多功能、高品位的建设目标和可持续发展的总体要求，即城市堤防不但要具有防洪功能，还要具有景观环境功能，必要时还具有交通、商业等多种功能，走可持续发展之路，实现堤防与自然、堤防与城市相和谐。目前丹东市及丹东附属的县级市的堤防建设已经开始逐渐融入城市堤防建设的新思路。

2城市堤防设计中需考虑的几个问题

通过参与设计丹东市凤城市南大河综合治理工程，其工程重要任务是根据凤城市经济发展的新形势，通过本工程的建设进一步完善凤城市南大河的防洪体系，提高城市的防洪标准，充分利用南大河水体两侧自然的景观形态，建设以独特、唯美的景观展现城市滨水生态景观独居特色的魅力，将南大河滨水生态景观打造成为环境健康舒适、景观优美自然、文化内涵深厚、地域特征鲜明多功能的城市生态滨水廊道。目的是满足防洪要求，兼顾景观，提高流域整体防洪能力，美化该地区人民的生活环境，保护人民群众的生命财产的安全，并改善流域的生态环境。根据工程建设的主要任务，结合当地的实际情况应注意以下几个方面的问题：

2.1堤防工程建设必须和城市自然条件、社会环境、经济发展等因素相和谐。堤防建设首先必须服从流域防洪规划，堤岸线的布置应保证排洪的需要；同时应与城市总体规划协调，服从城市总体规划所赋予堤防的功能任务。

2.2重视堤防工程对城市景观的影响,可考虑与城市景观设施建设相结合。城市堤防在洪涝期是保护城市的工程设施，在非洪水期应该是人们休闲、娱乐、亲水的场所。凤城市南大河滨水生态的建设与远近闻名的凤凰山相结合，不但是当地城市居民休闲游玩的好去处，更是观光者在此接触自然、感受城市美景，与自然、城市和谐相处的好地方。因此,应充分注意南大河两岸的生态环境和景观建设，遵循人与自然和谐相处、保持自然、回归自然的原则,使城市堤防工程成为凤城市又一道亮丽的风景线。

2.3合理的堤线布置。防洪堤堤线布置直接关系到整个工程的合理性和建成后所发挥的功用，尤其对工程投资大小影响重大。堤线布置应根据防洪规划，地形、地势、地貌和地质条件，结合现有及拟建筑物的位置、型式、施工条件和河流历史演变，充分估计下伏层地质状况，经过技术和经济比评后综合分析确定。

2.4与城市基础设施规划相结合。以往在进行城市规划中，城建部门负责市区的排水、道路规划，水利部门负责河道防洪规划，人为地将城市排水、道路规划与城市防洪规划截然分开。两个部分相互衔接的地方经常会出现许多漏洞，相互间不能很好的结合。城市防洪规划与城市基础设施规划二者需全面考虑，统筹安排。堤防建设中应结合考虑城市排水工程、污水处理工程、道路与城市防洪工程。

3凤城市南大河堤防设计实例

3.1本次工程的主要任务。本次凤城市南大河治理工程主要任务是通过本次工程的修建，使之与南大河上下游已修建防洪堤衔接，完善凤城市城区段南大河的防洪体系，提高防洪能力。对南大河左右岸加固堤防、修建一级阶梯挡土墙和穿堤建筑物进行统筹安排，使之满足防洪、排涝、护槽固滩的要求，提高流域整体防洪能力，保护人民群众的生命财产的安全，并改善流域的生态环境。同时结合凤城市城东新区的总体规划，结合南大河左右岸场地及周围自然景观，进行合理的景观序列组织，建设南大河滨河公园；充分利用地域自然景观资源和文化景观资源，形成协调的滨水景观结构体系。南大河滨河公园的建成可以充分发挥其社会效益、生态效益和经济效益，促进凤城市建立地区性的生态系统。该城市河流景观将有力地推动凤城市城市健康的发展。

3.2防洪标准及规模。本次工程修建南大河左岸保护凤城市凤凰城街道，右岸保护凤山街道。凤凰城街道总人口11.21万人，其中非农业人口9.54万人，凤山街道总人口4.89万人。按照现行国家标准《防洪标准》GB50201-94规定：当城市非农业人口≤20万人时，城市的重要性为一般城镇，城市等级为Ⅳ等，防洪标准为50～20年。本次修建南大河左岸共有企业11家，其中凤城市老窖厂为国家中二型企业，还包括凤城市织布厂、辽东仪表厂、丝绸厂、凤化集团等，共有学校2座，分别为城东小学及市农机学校，医院1座为凤城市骨科医院，凤山路及凤华路穿越该区，又根据凤城市城东新区规划图，左岸防洪区分15个区域进行规划，主要有行政办公区、CBD商贸区、文化服务区等，占地面积约3.67km2。右岸共有企业3家，分别有亦佛实业有限公司、申科公司、蓄电池厂，凤上铁路位于右岸堤后，与之平行。按照现行国家标准《防洪标准》GB50201-94规定：当工矿企业为中型时，工矿企业等级为Ⅲ级，防洪标准为50～20年。又根据“爱河流域规划报告”，凤城市按照城市总体发展规划，城区防洪标准为50年一遇。凤城市城市防洪标准为50年。同时本次工程设计确定防洪标准既按照城市发展需要也应考虑与上下游已建堤防衔接的原则进行选取。从上述保护对象的论述可以看出，右岸防洪区保护对象较少，且较左岸重要程度低，上游已建成堤防已经达到30年一遇洪水标准，按照上下游衔接的原则，右岸防洪区防洪标准按30年一遇设计；左岸防洪区根据凤城市城东新区规划，保护对象较重要，防洪标准按50年一遇设计。综上选定，本次工程设计左岸防洪区防洪标准50年，右岸防洪区防洪标准30年。穿堤建筑物主要以排雨水为主，根据《城市防洪工程设计规范》（GB/T50505-2012）规定，本次设计穿堤建筑物雨水重现期均选用5年。本次工程治理河道中心线长度约3.5km。两岸共需修建土质堤防长6580m，其中新建堤防2361m，加高培厚堤防2749m，需要修整堤防1470m。共修建一级混凝土重力式挡墙护岸6919m。二级阶梯挡土墙护岸6919m，修建三级阶梯挡土墙护岸6919m。

3.3堤线布置。本次水利工程设计堤线及一级阶梯挡土墙岸肩线应根据水利工程相关要求遵循自然的原则，岸肩线布置在主河槽与滩地交界处，不破坏原有主河槽的河道宽度进行布置。堤防与一级阶梯挡土墙之间的空间应根据景观设计要求布置二级阶梯和三级阶梯挡土墙岸肩线，根据场地的竖向高程，可以考虑形成水体、广场、道路、绿地几个层次。

3.4堤型设计。根据目前常用的护砌材料结合本次工程的具体情况拟定直墙式护岸采用格宾石笼、混凝土重力式挡墙及混凝土悬臂式挡墙三种形式进行比较。最终防洪堤设计采用重力式混凝土防洪墙，并结合城市景观的要求，在重力式防洪墙上修建两层阶梯用于景观绿化设计。这样既可以防止河流冲刷，也可减少堤防占用河道，同时便于景观层次间设计。

4结论

城市堤防工程是城市总体建设的重要组成部分，城市堤防工程建设要充分考虑城市建设的要求，城市建设工程布置必须服从城市总体建设规划和城市防洪规划，二者需全面考虑，统筹安排。

作者:顾晓琳 单位:丹东市水利勘测设计研究院

参考文献:

[1]防洪标准（,GB50210-94）.

[2]水利水电工程等级划分及洪水标准，（SL252-2000）.

[3]堤防工程设计规范，（GB50286－2013）.

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1．1原路技术标准及现状

省道临么线K72+800～K76+250段公路位于临汾市翼城县境内，起点位于临么线与坪曲线的平交路口，终点位于晋侯高速翼城出口。此段公路为省道临么线过境翼城县城的重要组成部分，也是翼城县与晋侯高速的连接线，为一级公路，路基宽度为24．5m，设计速度为80km/h，全长3．45km。平面设4处平曲线，半径分别为250，800，1500，10000，平曲线最小半径为250m。纵断面最大纵坡有一处为5．932%。此段公路位于翼城县城郊，公路通过杨家庄、西王、北梁壁、西梁壁四个村庄，公路两侧房屋、商铺林立，部分路段已经街道化。该公路承担着公路运输和城市街道双重功能，以致堵车现象严重、交通事故频发。原路安保设施情况:中间带采用双黄实线进行分隔，设置了车行道边缘线以及分界线;没有任何标志、标线不全;路侧护栏设置不全，或防撞等级不够;平交路口无任何安保设施。

1．2交通量资料的调查

可以看出项目区域交通量较大，载货汽车所占比例较大，载货汽车中主要以矿石、煤炭、建筑材料运输为主。

1．3交通事故数据调查

2009年1月1日～2012年4月15日，共发生7起死亡事故，其中有6起事故是由于路中心缺少中央分隔带护栏，摩托车、电动车或行人的行驶路线不确定和随意性造成的，给群众财产和生命安全造成极大损失。

1．4运行速度数据

对因超速引起交通事故的路段重点调查，并通过实地观测获得运行速度数据。

2确定交通工程安全设施配转置等级

交通工程及沿线设施等级分为A，B，C，D四级，本项目作为集散公路的一级公路，根据JTGB01-2003公路工程技术标准应按C级标准进行配置。C级标准为:应配置较完善的标志、标线及必需的视线诱导标、隔离设施;一级公路中间带必须设置隔离设施;桥梁与高路堤路段应设置路侧护栏;平面交叉应设置预告、指路或警告、支线减速让行或停车让行等标志和配套、完善的交通安全设施，并保证视距。具体设计依据为:JTG/TD81-2006公路交通安全设施设计细则，JTGD81-2006公路交通安全设施设计规范，JTGD82-2009道路交通标志和标线设置规范。在本项目中根据项目性质以及发生事故的类型，主要以设置中央分隔带波形梁护栏和路侧波形梁护栏为主，辅以完善必要的标志、标线、突起路标、防眩网、线形诱导标、轮廓标等。

3隐患问题分析及方案设计

1)一级公路、路基宽24．5m、行车速度80km/h中间带宽为3m，不应采用双黄线进行分隔。

因为没有强制隔离，会造成汽车随意掉头和逆向车道超车，行人、自行车、摩托车横穿公路，引起重大交通事故。根据规范要求当整体式断面中间带宽度小于或等于12m时，必须设置中央分隔带护栏。设置中央分隔带开口时根据规范要求，当一级公路作为集散公路时，其平面交叉间距不应小于500m。具体设计方案如下:根据《公路交通安全设施设计规范》中路基中央分隔带护栏的设置原则，一级公路、设计速度为80km/h可能发生一般事故或重大事故。因而中央分隔带采用Gr-Am-4E波形梁护栏进行隔离。项目位于城乡结合部，为集散公路，设置中央分隔带开口时，应结合村庄以及平交路口进行设置，且开口间距不小于500m。在中央分隔带开口前设置减速标线。中央分隔带开口处设置允许掉头指示标志。若位于村庄路段还应在中央分隔带开口处设置人行横道线和人行横道标志。

2)路线的平纵线形指标引起的交通事故隐患。

根据《公路路线设计规范》，当设计速度为80km/h时，平面圆曲线半径的一般值为400m，极限值为250m;平曲线最小长度的一般值为400m，最小值为140m。此段公路中JD1平曲线半径为250采用的是极限值。由表2知，平曲线长度全部小于一般值，大于最小值。由此可以看出，平曲线线形指标均满足规范要求，但线形指标采用过低;纵断面最大纵坡为5%，最小坡长为200m。，此段公路中有2处的纵坡超过规范要求，分别为5．932%和5．305%。同时有7处的最小坡长不满足规范要求。因而存在交通事故隐患。具体设计方案如下:由于平面线形指标采用过低及纵坡数据不能完全满足设计速度80km/h的规范标准要求;且沿线商铺林立，已经街道化，存在行人和非机动车随意横穿公路现象，故在此段公路的起终点采用限速60km/h的限速标志，以降低车辆行驶速度。在JD1处设置急弯警告标志以及减速标线，并设置线形诱导标和轮廓标，以起到警告和诱导作用。下坡路段存在的主要安全隐患是车速过快或连续刹车导致车辆制动失效，易造成追尾相撞或对撞事故，可设置陡坡警告标志以及减速标线并根据路侧危险程度和事故资料，路侧设置护栏。

3)路侧险要路段护栏设置不全，或防撞等级不够。

路侧险要路段主要安全隐患一般为车辆驶出路外的事故。可采取以下措施:a．根据交通量大小、行车速度、路侧危险程度和事故资料，路侧设置护栏。本项目采用Gr-A-4E(2E)波形梁护栏或F型A级钢筋混凝土护栏进行防护。b．设置减速标线。c．设置线形诱导标和轮廓标。

4)平交路口。

平交路口存在的主要隐患是车速过快或不知道存在平交路口，易造成车辆相撞或碰撞行人事故，可采取以下措施:a．在支路设置“停车让行”标志和停车让行标线。b．主路上设置平面交叉的警告标志和减速标线。

5)过村镇路段。

其特点是道路两侧行人多，非机动车辆多，存在很多小型的出入口，存在安全隐患。设计时除考虑村庄标志外，还应结合注意非机动车辆标志、注意行人标志进行设置。同时设置减速标线。

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2问题与对策

上述分析表明，由于桥梁工程的复杂性和危险性等，致使桥梁设计必定是反复的；由于高端人员的稀缺性，导致这种反复必然是串行的。由于高端人员的稀缺性目前难以解决，导致串行性难以解决，因此，协同机制改进的重点是设计的反复性。设计反复性包含2个主要方面，一是反复的次数；二是每次反复的制作工作量。要想使反复次数降到最低，则质量必须绝对可靠，而这需要设计院专业副总深度切入协作才可能达到。1次反复的制作工作量包括2个方面，一是设计思想的变更工作量，其牵涉到更改一系列设计关键值；二是设计思想表达制作的工作量，即工程图纸绘制工作量。通常，设计思想变更工作量较少，制图工作量变更较多，其可以通过参数化制图工具来解决。目前如何能让设计院专业副总深度切入具体工程项目的设计协作是一个亟待解决的问题。也就是说，专业副总究竟最后控制了什么？如果能把专业副总控制的内容提前告知设计团队，那么设计图纸制作质量将得到大大提高。目前专业副总控制的内容是以设计指导书的形式来表达的，但是不够精细，且还是靠人工执行的，执行质量还不一定能达到专业副总要求的水平，因此专业副总控制的内容还需要更精确的方式表达，并采用更精确的方式来实施。笔者基于设计经验，认为数字化控制技术的应用应该是一个最好的解决方案。下面对该解决方案进行简单介绍。

2.1数字化设计指导书建立

首先要将最终工程结构参数化，即根据桥梁结构的固定规则去掉大部分不受外界参数影响的参数，剩下的就是依工程情况而变的少部分参数，也就是桥梁结构的关键参数；然后再将工程条件（如技术标准、地质、自然条件等）参数化，各参数根据其自身特点建立分级标准；最后建立一个关系数据库，即各种工程条件参数值对应的各种桥梁结构关键参数值，该数据库就是桥梁设计经验库，也是数字化设计指导书的具体形式。实际工程设计时，只需明确工程条件参数值即可自动搜索桥梁设计经验库，高质、高效地形成桥梁方案。该库是设计院专业副总毕生心血的结晶，是他们多年理论与实践经验以数字化方式保存的成果，项目组可以在设计开始时就直接应用专业副总的经验，且应用过程是数字化控制的，完全能达到高精度的标准；专业副总也可随时修改指导书的内容，项目组直接应用修改后的设计指导书，达到设计人员与专业副总的高端思想随时保持一致。

2.2计算控制平台建立

建立结构计算工具、造价估算工具及三维效果图工具，对实际工程结构的安全系数、材料指标、美观指标进行计算，并将其与专业副总的控制指标进行对比，既可校验指导书的正确性，又可确保具体工程的质量。

2.3高效协作操作平台建立

协作操作平台必须能完成桥梁的方案设计，智能应用数字化设计指导书，自动调用参数化制图平台并生成工程图纸，自动建立计算模型以控制工程项目的工程合理性。设计团队中各角色必须有自己独立的操作界面，可以进行独立的数据迁入/迁出操作，以提高项目设计中的并行能力。同时要严格权限管理，更新数据的权限主要是确保数据安全，查询数据的权限主要是确保数据保密。

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有些设计人员不能深刻认识到深基坑工程的特殊与复杂性，造成设计的支护结构不能基于深基坑的需要来采用必须的支护的措施，并且有着薄弱的环节的支护结构，会因为其结构的不合理之处容易出现频发事故的问题。

1．2深基坑工程的设计人员问题

深基坑工程的设计人员不但要有较强的理论知识还要有较可靠实际经验，两者都非常重要，但有些深基坑工程的设计人员不仅在工程的设计中没有足够的经验，而且在考虑施工的环节时带有比较大的主观能动性，不重视分析实际施工的环境与条件，导致深基坑工程的设计与实际施工有脱节，且会使施工时伴有更大的施工风险。

1．3施工技术人员缺乏了解深基坑工程的设计

施工的技术人员与施工的管理人员必须得全面参与到深基坑工程的设计方案中去，还得对设计方案加以理解与进行严格的审查，如果忽视这个问题，将会导致深基坑的工程设计与实际不符合，不能具体问题具体分析，还加大了工程施工难度与施工的风险，容易导致深基坑的工程设计人员与工程的施工人员产生较大的矛盾。

2深基坑的工程施工中技术与管理产生偏差

2．1工程施工的管理与实际有偏差深基坑的施工管理有着不符合实际，生硬刻板的内容，工程的管理人员与具体的工程施工人员缺少产生脱节沟通，这容易导致下层的施工人员不能很好地理解上层管理人员的意图，不能很好地理解与之有关的施工技术并很好地加以执行，这要满足深基坑的工程技术与管理的需要是非常困难的。

2．2工程施工的观念问题

如今的僵化陈旧的深基坑工程与落后的技术观念给深基坑工程的施工带来了不少问题，与工程有关的各项人员有着较低积极主动性并且难以提高，而且深基坑工程的管理与技术有着比较低的工作效率，很难达到可靠地控制其施工过程的目的。

2．3工程施工的组织不合理协调

在进行深基坑工程施工的组织设计与决定专项的施工方案时，没能对其中的管理与技术工作彼此之间的影响深刻考虑到。没有很好地去评估施工过程中造成影响的支护结构的设计方案，使深基坑工程施工时发生的各种矛盾难以得到有效的解决。

2．4工程施工时要配置适合的技术力量

深基坑的工程是一个系统的工程，关系到整个整体，不但要有比较强的管理力量的上层，还要有与之相关技术力量的下层，若是在实际施工时，工程的技术与管理产生脱节的现象，容易造成深基坑工程有着不足够的局部的技术含量，缺乏总体的管理，对深基坑工程的安全与质量有着较大的不良影响。

3深基坑工程的问题对策

3．1改善深基坑工程设计的方案第一，工程负责施工的一方要提前介入到确定设计工程方案的过程。第二，工程的施工主体要不断加强彼此之间的沟通加强理解，还要不断去提高自己本身的技术素质。第三，构建一个体系能让工程的设计方案之间互相加以补充、互相加以支持，并对深基坑工程的设计方案加以优化，使方案更加具有安全性、经济性并且便利性，并且对控制施工过程更加有力。

3．2构建激励与奖励机制在管理上制定各种各样的激励与奖励政策，提高深基坑工程技术氛围与管理的环境，在根本上优化员工的思想观念，加强上下层的信息传导与反馈，使方案更符合实际，减低施工风险。

3．3提高施工人员素质

除了要重视施工人员的能力外还要把目光放在提高施工人员的操作水平上，从各个方面上培训施工人员的技能，并加以引导与激励施工人员积极主动地去控制与提高施工的质量。

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2013年巴中市国土资源局经过深入调研，将巴中市恩阳区上八庙镇盘龙村、八庙村、季台村、窑垭村、断石村、白鹤村、白庙村土地整理项目申报为地方投资土地整理项目。土地整理项目区内以农业生产为主，农业机构及农业科技普及度不高，经济作物种植面积小。项目区内土地利用以耕地为主。项目区总面积为1730.06hm2，确定整理面积980.09hm2，其中耕地面积为762.92hm2；园地面积8.14hm2；林地面积616.14hm2；城镇村及工矿用地115.53hm2；交通运输用地28.06hm2；水域及水利设施用地29.97hm2；其他土地168.79hm2。从土地垦殖率、土地利用率、耕地复种率几方面进行分析，项目区土地利用程度较高。

1.2土地平整工程

耕地整理的自然潜力要转化为现实潜力，会受到所处地区的经济实力、社会经济区位、技术、待整理耕地本身基础设施状况等多方面影响，确立耕地整理的现实潜力，要综合考虑这些因素的影响。项目区有可用以建设的专项资金，同时区位以及基础设施较好，具备平整工程的一般条件。项目区地形较平坦，水源充足保证灌溉，旱地水土流失严重，排水堵淤沟布置弯曲不合理。工程将零星散布的耕地纳入平整区，考虑土地整治区物种、地块、多尺度生态化要求确定平整方案原则：

（1）水田田型调整，按照“大弯随弯，小弯适当取直”的原则，对田坎进行整理。田块适当归并，沿排灌沟布置，垂直排灌渠筑田埂，有条件的实施小并大，减少田埂占地面积。改变关冬水种植制度，实行1年2熟种植制度水旱轮作，提高土地利用率。

（2）旱地改造坡薄土，变跑土、跑水、跑肥的“三跑土”为保土、保水、保肥的“三保土”，达到“平、厚、壤、固、肥”的标准。坡改梯配套蓄水池，有效减少水土流失的同时又保证了旱地灌溉用水，提高旱地的生产水平。在生态化和景观空间优化配置的统筹下，经济作物合理规划保证耕作区物种多样化，具体土地平整参数及整理后规划作物种植结构，见表1。

1.3农田灌溉排水工程

项目区以地表水为主要灌溉水源。一是整治山平塘、新建蓄水池截蓄地表水，提高径流水利用系数，解决耕地的灌溉水源，表2列出了部分典型山坪塘整治工程量；二是整治灌排渠，渠道引水，利用水库、山平塘进行自流灌溉，表3列出了部分渠道工程量。项目区内分布着103口堰塘，由于运行多年且只利用不维护的恶习，堰塘淤积、渗漏严重，甚至部分堰塘坝体已塌方。经实地踏勘，对项目区内损坏特别严重不能正常蓄水以及水利用系数不足50%的典型病塘，根据其排水设施、防水设施现状，参照其上游集雨面积和下游控灌面积，因地制宜进行坝体整治、防渗、整修防水口、增设溢洪道和适当清淤工作。根据项目区地形、土壤状况和生产水平，该区旱地灌溉主要利用集雨工程，雨水主要通过沿山腰的截流沟排入水池或山脚排水沟；水田多采用灌排结合渠，现有的灌溉渠系淤积较多渗漏严重，部分渠道壁坍塌。通过路、沟、池、凼配套建设的完善，使坡面水系在节约占地合理布局的同时做到能排能灌。排水沟采用《灌溉与排水工程设计规范》设计排涝标准为10年1遇，水田采用1日暴雨2天排除，旱地采用1日暴雨1天排除，据各级渠道的设计排涝流量确定排水沟的断面尺寸。部分排水沟工程量。项目区内规划整治沟渠3118.7m，使项目区内渠道基本形成网状结构，有效提高了项目区内的排涝能力。农田灌排设计在防止对生物圈和景观的持久改变和破坏，尽量减少对动植物生存环境的不利影响的要求下，强调生态和景观理论在工程设计中水源造成的重要景观功能衰退问题的影响，尽量减少了水系建设的生硬突变，尽可能地就地取材，减少了以往全部采取水泥硬化的措施对原有生态的破坏。

1.4田间道路工程

项目区内田间生产道路多为土路和泥结石路，受当地热带湿润季风气候，生产、出行、运输不便。规划新建田间道、生产路2级道路：田间道利用现有机耕路条件较好的村主干路硬化，规划路面3.5m宽砼路面田间道1585.3m和3.0m宽砼路面田间道13584.8m，路面为C30砼现浇20cm厚路面，其布局基本能满足生产和生活需要；耕作路秉承不以水泥硬化破坏土壤结构的原则采用预制板规划1.0m宽生产路9263m，与田间道相连相交。景观生态的土地整理要求田间道路状况。田间道路状况可用田间道路密度或田间道路连通度表示，田间道路密度大，田间道路通达度高，说明田间道路建设状况好，田间道路的连通性好。经整治改造后路面条件得到较大改善，使项目区内道路形成环状交通网，切实解决出行和运输问题。

2生态环境效益分析

项目区改变以增加耕地面积为主要目的传统土地整理规划，应用景观生态学，以生态农业建设为基础，在保护生态环境的前提下，进行景观生态格局的调整，保留集中连片的生态价值高的景观类型，再将导致景观破碎的零星分布于耕地景观内部的其他类型景观调整为耕地景观。在充分利用现有景观廊道的基础上，在耕地景观内部适当增加各类景观廊道。在设计方案中，把农田水利配套设施建设、小流域综合治理、土地平整及田间道路建设紧密结合在一起，通过实施水源建设、灌溉渠系、田间道路以及土地平整和土壤培肥等工程措施，实现机械化作业，进行集约化规模生产，促进物种生存和繁殖，项目区各种用地结构得到了有利的调整（见表5），项目区形成“田成方，水成网、路相连、林成行”的标准农田生态系统，可以给当地居民带来愉悦的心情，提高居民的生活质量，改善其生存环境。整理前的耕地利用等别指数为918，区域整理后耕地利用等别指数为2086，实现了作物最大现实潜力。

3经济效益分析

项目区地理位置优越，土地通过整理后，改良原有耕地面积762.92hm2，新增耕地面积88.50hm2，整理后耕地面积共计851.42hm2。整理后的土地种植结构中粮食作物以水稻为主，经济作物以油菜为主，适当种植蔬菜等，交通、水利等基础设施达到了很大的改善。土地整理项目的经费主要用于购买各种建筑材料、电力设备、水利设施等，其余费用主要用于支付施工者的工资、项目的设计与验收等。这些资金通过开展土地整理活动流入与土地整理相关的各种行业，将带动相关行业的发展，有益于国民经济的发展。同时，土地整理后生产成本将降低产量将增加，从而提高农户的收入。根据工程预算，本项目总投资2062.72万元，根据整理后耕地经营管理的纯收入，预计静态投资回收期为8.44年，静态投资收益率11.85%。采用有、无本项目的对比增量进行直接效益计算项目实施年新增收益306.32万元，扣除维修和管理费用61.88万元，净增效益244.44万元，直接经济效益十分可观。

篇12

关于生态水利工程设计理念的运用，其具有非常强的地域性特征，因为不同的地理区域气候状况以及生态环境各不相同，所以应该针对不同的服务目标，制定不同的设计策略。但是由于生态设计理念的应用在我国的起步较晚，并且相关的工程实践以及研究工作开展的较少，所以在评价指标以及评价方法方面还不够完善，实际操作性不强，缺乏地域性特征。因为在水利工程建设项目中涉及到力学工程，所以国家对于水利工程在稳定性和安全性方面规范了强制性的标准，但是却没有对生态服务目标有明确的标准，所以生态设计理念在具体实施的过程中缺乏相关的依据，发展的进程比较缓慢。

1.2设计人员和生态科技工作者的合作机会比较少，相关机制尚未完善

水利工程设计人员在流域生态需水规律的基础上进行设计的意识较弱，尚未把生态服务目标当作常规设计要素进行考虑的意识普及。水利工程可行性研究阶段，环境影响评价工作一般介入比较迟，大多数是在确认水利工程可行性研究方案之后才进行环境影响评价，又由于目前我国环境评价管理制度和环境影响评价咨询市场尚不规范、不完善，环境评价单位主要替业主考虑，而相对地，对生态目标考虑就较少，更有甚者，有的隐瞒工程生态影响的真正后果，造成很多水利工程的负面影响太过突出，而生态效益却不显著。水利工程设计人员和生态环境科技工作者合作的机会和机制较少，生态水利工程的开发和设计也相对滞后。

1.3在协调方面，生态水利工程和原有水利工程设施存在一定的困难

随着我国经济建设的快速发展，很多区域的水资源出现了短缺以及分配不合理的现象，尤其是在自然保护区以及大型水库的周边区域，需要重新进行设计。但新的生态水利工程是在原有水利工程设施的前提下进行改造与优化，需涉及的因素很多。大都分是需要依靠原有水利工程设施，对一些分水工程与蓄水工程进行科学合理地配置、重新调整水的去向或是对区域来水量进行重新分配等。原来水利工程设施的服务对象和功能必然会受生态水利工程的介入的影响，比如:原来工程的防洪灌溉功能、排水标准、发电效能等，更有甚者，会对原有水利工程的安全运行造成一些风险。因服务目标和功能的差异是原有水利工程和生态水利工程最为显著的差异，所以在开发生态水利工程的同时，有必要适度调整原有水利工程的服务目标和功能。因此，生态水利工程设计需要系统全面考虑的问题是怎样实现生态水利工程和原有水利工程设施的协调运行。

1.4生态水利工程设计中，相关的生态水文测验资料不够充分

水文过程对生态过程的正负影响机理的分析若不能从水文测验站的观测资料去分析，在生态系统的自组织规律的基础上，就很难寻求生态水利工程的技术参数、设计理论和方法。相对而言，我国目前的水文测验工作比较落后，水文测验站尚未适应目前生态水利工程设计对资料的需求。目前，我国还未正式开展有关生态水文站方面的设计和布局，相关报道在国内也很少有。

2生态水利工程设计应遵循的理论和技术路线

2.1以工程水文学和生态水文学为工程设计的基础

若要为生态水利工程的设计提供基础，必须重视工程水文学和生态水文学的结合。由于生态水利工程的服务对象很广，一般同时涉及畜牧业、林业、湿地、农业、草原以及江河湖泊等生态用水与城镇、工业、居民、消防等经济生活用水，因此，若要生态水利工程的设计建立在科学的基础上，首先必须弄清生态目标对水资源的时空要求规律。

2.2对工程可能影响的关键生态敏感目标进行分析

受工程直接或间接影响的生态目标应当能够由生态水利工程的设计准确识别，同时在工程规划阶段给予充分考虑，这是生态水利工程设计理念应该遵循的重要理论。一项水利工程设计需要考虑的因素众多，从生态性的角度出发，就应该对关键的生态敏感目标进行分析，分析工程的修建会影响到哪些区域的生态平衡，区域内气候环境以及各项生态因素的变化，会对水利工程的运行造成影响。尤其是大型水库的设计，要对上游地区的自然降水、洪水期倒灌以及径流等各项因素进行分析，由此来对水库的蓄水能力以及水量的运用进行合理设计。对于水库建设后，泄水量的变化会对下游区域的生态环境可能带来的生态环境变化进行分析，从而为生态设计提供充分的参考依据。

2.3生态水利工程的设计应当和环境工程设计进行有机结合

对于生态水利工程的设计，如要实现水量和水质同步科学配置的目的，应充分吸收环境科学和工程的理论与技术。生态设计理念的出发点就是在水利工程中将环境工程中的理论进行实践，水利工程发挥经济效益和社会效益的同时，还应增强生态效益的作用表现。现阶段，我国的水污染现象比较严重，因此，在生态水利工程设计理念中应有机结合水污染。所以在设计的过程中，要对当地的生态环境进行详细的考察，然后有针对性的制定设计方案，降低水污染所带来的危害，提高水利工程的生态效益。因此，生态水利工程与水污染控制工程的结合是今后生态水利工程的一个重要发展方向。