工程概况
本工程自220kV某变电站110kV侧门架起，至110kV某变电站止，全线单回路架设，电压等级110kV，线路全长约15.5km。本工程计算用气象条件可组合如下：最高气温+40℃，最低气温-40℃，平均气温15℃，最大风速29m/s，最大冻土深度:91cm；年平均雷暴日数:30.5d；全年主导风向:ENE，验算地线支架强度时覆冰取15mm。导线采用LGJ-185/30型钢芯铝绞线，经济电流密度J=1.15A/mm2（负荷利用小时数3000-5000）时，其经济输送容量为41MVA，最大输送容量为98MVA。全线架设双地线，地线一根采用GJ-55钢绞线（220kV某变出线1.5km处采用GJ-80钢绞线），另一根采用OPGW复合光缆。工程性质属新建。
1设计范围：新建220kV某变电站-110kV某变电站线路；对邻近通信线路及无线电设施的影响及防护设计；编制本期工程投资概算。
2线路走廊清理设计：线路所经过地区为市规划区内，线路廊道规划充分考虑市规划区道路，合理利用市规划区道路行进。
3主要技术经济特性
3.1线路路径长度约15.5km，曲折系数1.46，杆塔数量60基。其中直线塔为30基，转角塔为27基，钢管杆为3基。
3.2沿线地形、地貌、地质条件和交通概况：根据对线路沿线踏勘和调查资料，线路全段途径的主要地貌单元为冲洪积平原，地层为第四系冲洪积物，微地貌主要为农田地。全线自然海拔高程在690～784m之间，地势开阔，地表植被发育情况良好。全线有简易路相连，交通条件良好。
两型三新”应用情况
全寿命周期建设管理目标是实现输变电工程全寿命周期内功能匹配、寿命协调和费用平衡。在深化理解其理念的前提下，根据国家电网公司和新疆自治区电力公司的文件要求，结合线路工程的特点，提出了本线路设计安全可靠、可维护、可扩展、节约环保、可实施、可回收、全寿命周期成本最优的建设目标。
1建设“两型三新”输电线路的目的：贯彻项目全寿命周期管理的理念和差异化设计的要求，集成应用新技术、新材料、新工艺，实现输电线路功能可靠，节约建设和运行总体成本，推进基建标准化建设，又好又快建设“资源节约型、环境友好型”输电线路，实现公司电网建设方式的转变。
2建设“两型三新”输电线路的总体要求是：技术创新、安全可靠、经济合理、节约资源、环境友好。本工程在新技术、新材料、新工艺应用上，吸取近年来成熟适用的成果，防污闪、防覆冰、防雷击跳闸等提高运行可靠性，落地抱杆、塔式起重机、索道运输等安全高效的标准化工器具和施工工艺。
3“两型三新”的应用“：两型三新”的核心指导理念是全寿命周期管理，在全寿命周期管理的理论基础上提出了更加适合输电线路全寿命周期管理的意见。在设计理念上，推行全寿命周期最优化设计，贯彻标准化设计和差异化设计，确保安全可靠，提高输电线路建设的效率和效益。在设计标准上，应用近年相关理论研究、科学试验和工程实践经验的成果，使新一级的电网建设更好更快更可靠。在设计寿命上，综合论证导地线、绝缘子、金具、杆塔、基础等各部分的寿命配合，研究线路各组成部分和整体的寿命指标评价体系，实现全寿命周期内的协调。在新技术、新材料、新工艺的应用上，杆塔设计采用高低基础、原状土基础等保护环境技术。
工程设计
1线路规划：拟建某变电站110kV进出线共规划两回，根据本工程可研报告中的进出线规划，本线路在变电站出线段均采用双回路终端塔出线，这样减少了变电站出线段占地，减少施工造成的停电时间。
2线路选择：线路应尽可能避让自然保护区、森林、果园、经济作物区，本工程在灌木林保护区内避让困难，考虑树木自然生长高度，按跨越设计，对塔位附近的灌木减少树木砍伐，施工完毕需对植被进行恢复，本工程全线定线定位测量将采用RTK设备GPS技术。
3电气部分：工程全线采用预绞式防滑型防振锤。由于工程位于29m/s风速区，工程中使用的耐张、转角塔型跳线串采用加重锤的防风措施。
4杆塔：本工程全线采用1A3及1D5系列铁塔。
5基础：根据本工程地质、水文报告并结合各种塔型基础作用力的特点确定本工程铁塔基础型式只选用现浇钢筋混凝土柔性直柱基础、现浇钢筋混凝土台阶式刚性基础、掏挖基础及卡盘式基础。
6走廊清理：线路所经过地区大部分为农田，在规划区局部由于廊道问题存在跨越房屋等情况，跨越房屋处需满足规范要求，需砍伐杨树，考虑树木自然生长高度，按跨越设计，对塔位附近的杨树减少树木砍伐，施工完毕需对植被进行恢复。
7导、地线选型：本工程导线截面积在选用185mm2的基础上，全线架设双地线，将以GJ-55型镀锌钢绞线为基准选用地线。根据系统通讯要求，本工程还需架设一根16芯OPGW光缆。地线一根为GJ-55型镀锌钢绞线（220kV某变出线1.5km处采用GJ-80钢绞线），另一根为OPGW光缆。
8导、地线防振：导线年平均张力的上限值为16080N，导线上安装2个防振锤，导线防振锤采用预绞丝式防滑型防振锤；地线的平均运行张力为破断拉力的25%，地线防振锤采用预绞丝式防滑型防振锤。
9防雷设计：沿线雷电日数为30.5天，工程全线架设双地线作为线路的防雷保护措施，地线一根采用OPGW复合光缆，另一根采用GJ-55镀锌钢绞线（220kV某变出线1.5km处采用GJ-80钢绞线）。
10接地设计：接地装置材料除同铁塔接触处采用50×185热镀锌扁铁外，接地引下线与接地体采用Φ12圆钢。所有杆塔均逐基逐腿接地，埋设接地装置。
11导线对地和交叉跨越距离：本工程居民区导线对地最小距离为7m。非居民区导线对地最小距离为6m。线路跨越公路及河流两侧树林时，应砍伐通道。
1.1定时、定线路上下班拼车信息平台的设计
拼车双方的拼车信息以及线路、时间选择需要以信息平台为支撑。信息平台中界面层主要是用户可视化的操作，包括用户登录、身份审核、信息查询、信息等功能。系统应用层中主要是双方相互选择和信息匹配的处理。
1.1.1定时、定线路拼车信息平台的功能设计
定时、定线路拼车信息平台可借助于云储存与检索服务，主要包括信息检索、信息匹配、双方互选、双方互评等4大功能。(1)信息检索功能。车主进入信息平台，将拼车信息即车辆运行的时间、线路信息在平台上，并可查询乘客信息;乘客进入信息平台，在平台上提交拼车申请即出行时间、地点、线路信息，并可查询车主信息。(2)信息匹配功能。系统将车主的时间线路信息和乘客的拼车需求信息汇总，并进行合理匹配。匹配后将结果及时反馈给拼车双方，以便完成下一步骤。(3)双方互选功能。车主(乘客)根据自身要求及系统初步配对的信息选择乘客(车主)，若双方互选，配对成功。否则，系统继续进行信息配对。当双方在信息平台拼车信息后，信息会经该平台处理，系统把匹配好的信息发给车主和乘车人，供双方相互选择。即乘客判断车主的驾驶能力、车辆状况是否符合自己的需要，车主判断乘客的人数、工作地点、时间是否符合自己的出行。如果在双方互选的过程中不满意对方要求，可以重新进行信息匹配，直至满足双方的需要，从而实现人性化拼车，提高拼车效率。(4)双方互评功能。拼车完成后，车主和乘客就本次拼车的满意情况进行互相评价，评价结果将直接记录为个人信誉，这将影响以后拼车的成功率，拼车双方都不会愿意找个信誉差的作为拼车对象。对车主而言，信誉差将导致没人愿意搭乘，从而影响拼车的经济收入。对乘客而言，信誉差将导致车主不愿给拼车，从而极大影响自己上下班出行的方便性和经济性。双方互评可以借助于手机客户端来随时随地的完成评价。
1.1.2定时、定线路拼车信息平台的界面层设计
目前，该拼车方案实施以江苏淮阴工学院交通运输研究所为依托，构建了“定时、定线路”信息技术平台。
1.1.3定时、定线路拼车信息平台的系统应用层设计
系统应用层设计过程中，信息匹配是核心步骤，只有快捷高效的信息匹配，才能将结果及时反馈给拼车双方，以便及时确认选择。
2基于定时、定线路的上下班拼车方案的实现
定时、定线路的上下班拼车方案以江苏淮阴工学院交通运输研究所为依托，并在江苏淮安部分地区进行了实地运行，运行结果较好，深得上下班拼车人的喜爱。本方案在实际运行前进行了拼车市场的需求调查，并对拼车的时间、线路的选定、拼车费用的制定、拼车车辆及人员的审核、拼车过程的监管以及费用结算等方面都进行了详细规定，以确保上下班拼车的安全性和经济性。下面以本方案在长期运行中较为成熟的一条线路———富丽花园到淮海广场进行举例分析。富丽花园小轿车使用量大致为6个上班族平均拥有一辆私家车，上班族占绝大多数。淮海广场位于淮安市中心，是淮安的主干道的交叉口，是全市大部分上班族的必经之路。综合考虑可得拼车上下班相比于乘坐公交车、出租车和开私家车，具有非常大的优势，可以极大地节约时间和出行费用。
3基于定时、定线路的上下班拼车的管理
目前，国内主要以网上发帖邀约拼车为主，但由于受到论坛的关注度、信息的规范性等因素影响，拼车成功率比较低。通过对发达国家的成熟拼车模式对比分析，以及考虑我国上班族拼车意识刚刚形成，实行拼车公司化管理模式更加适合我国的实际情况。
3.1拼车公司的主要运营模式
本文的拼车公司是指通过构建拼车信息平台、组织拼车、提供车辆监管和信息服务等功能的半营利性组织。公司的职责范围包括获得地方主管部门支持、提供拼车信息、组织拼车车辆、车辆审核与监管、协助办理拼车保险等。公司的运营模式为乘客首先在拼车公司实名注册会员，并缴纳一定的费用，该费用在日后拼车过程中直接从拼车系统中扣除，费用结算的依据主要按里程计算。车主也需要在拼车公司进行实名注册，并缴纳一定的保证金，以确保车辆的合法性和安全性。月底时车主直接跟拼车公司结算费用。注册会员时需要签订相关合同，合同内容涉及拼车的线路、车主的权利与义务、乘车人的权利与义务、相关保险事宜、出现交通事故时相关责任分配以及在拼车过程中的相关注意事项。为了防止出现以拼车为专门营利的“黑车”，拼车公司和运管部门可联合给每位缴纳过保证金的车主发一张“拼车证”，在“拼车证”中明确该车主在固定的时间点和固定的路线上可进行拼车，其他时间点和路线均为违规拼车，拼车公司可扣除保证金，交警和运管部门也可按“黑车”进行相应查处。
3.2车主、乘客的管理
拼车公司首先需要对车主进行审核，包括对其家庭和上下班地址、驾驶技能、个人守法与信誉、所拥有车辆的状况等方面。车主在完成一次拼车行为后，必须向拼车公司发送信息，注明此次拼车是否成功完成。如发生什么特殊情况，应及时向拼车公司信息中心反映。此外，在每次拼车行为完成后，拼车乘客与车主之间应相互评价。对于累计被评价较好的车主，给予一定的优惠补贴，相反，则对其进行警告，严重的取消其拼车车主资格。对乘客的审核主要包括:家庭和上下班地址、个人守法与信誉、常用出行工具、收入状况等方面。对于累计被评价较好的乘客，给予一定的礼品赠送，相反则对其进行警告，严重的取消其拼车搭乘资格。
3.3拼车车辆的管理
对拼车车辆进行管理，首先必须对车辆进行详细审核，包括车辆的安全性能、使用用途、车辆保险和其它使用手续，以确保乘客安全和防止黑车混入拼车行列。其次，可设立举报有奖制度，鼓励拼车人员和出租车司机对违规的拼车车辆进行举报，举报属实的进行物质奖励。公司、运管部门和交警也须随机地去各个拼车点进行抽查。另外，现在车载GPS越来越普及，公司可利用GPS定位技术对拼车车辆进行定时、定线路监管。
3.4拼车过程中的风险管理
拼车过程中可能主要存在经济纠纷、交通事故、人身伤害等各种风险。定时、定线路的上下班拼车采用公司化运营，拼车费用由公司统一结算，这大大地减少了拼车双方直接发生经济纠纷的可能性。拼车车主必须对车辆购买交强险、第三者责任险、座位险等各种险种，以确保万一发生交通事故乘客可以得到保险理赔，减少损失。因目前保险公司对拼车发生交通事故的理赔态度不明朗，所以本文强烈建议保险公司针对性地推出拼车意外保险，以解除拼车双方关于保险理赔的担忧。该拼车意外险可部分参照旅行意外险进行设计。在不久的将来，拼车必定是一个庞大的市场，保险公司推出的拼车意外险不仅能够为保险公司吸引更多的顾客，还可以激活拼车市场，提高人们拼车的积极性。
4结语
1、10kV配电线路设计法流程影响
配电线路设计法质量的因素有很多，所以在设计过程中，需要对每一个环节的质量进行严格的控制，保证每一项设计都能落实到位。对于配电线路的设计，其主要流程体现在以下几个方面：1）在接到设计后，需要明确配电线路的导线截面、线路起点、终点；2）对配电线路沿线的地形、路径的进行了解，并确定初步的设计路径方案，进行现场测量计算，绘制出配电线路路径图；3）根据当地的实际情况，包括导线截面、档距、转交、路线场地等，合理选择杆塔的形式；4）根据设计，列出详细的材料清单，并对设计费用，设计定额、计费编制等进行合理预算；5）对各个设计方案进行对比，选择最佳方案。最后对最终的方案进行整理，为配电线路具体设计实施提供完整的设计资料。
2、10kV配电线路设计法要点
1）配电装置的合理选择。对于10kV配电线路配电装置的选择方面，其设计技术要点体现在以下几个方面：①在电器一级裸导体的选择方面，应该满足温度条件。温度环境的设计依据应该以每年最热月中最高温度的平均值。对于屋内电器以及裸导体选择方面，应该根据以往的温度统计资料，以最热月平均温度+5度的基础上进行设计。当温度低于仪表电器的最低允许温度时，要加强保稳措施防止冰雪事故的发生。另外隔离开关设置的破冰厚度要大于最大的覆冰厚度。②配电装置的抗震等级应该满足国家相关文件的规定，目前我国主要的相关文件为电力设施抗震等级设计规范。③在配电装置最大风速设计过程中，应该以10米高空中30年内最大风速10分钟的平均值。如果最大平均风速大于每秒35米，安装户外配电装置时，应该保证安装高度低于10米，并采取相应的加固保护措施。
2）配电线路中电器、导体的设计选择。在配电线路导体以及电器的设计过程中，其技术要点包括以下几个方面：①相关导体以及电器的绝缘水平应该满足相关标准。②保证选用电器的承受电压，确保其高于该配电回路中的最高运行电压。设计中选用的导体，其允许的最大电流应该大于该回路汇总最大的持续电流。并且导体、电器等在设计中需要考虑日照对其的影响。③在导体、电器热稳定性、动稳定、开断电流验算设计过程中，应该严格的按照设计规划进行，并考虑配电系统长远的规划。具体的计算应该按照三相短路实施相关的验算。④当配电线路电压互感器回路采用熔断器进行保护石，不用对其热稳定以及动稳定进行验算。如果用高压限流熔断器对其进行保护，需要根据限流熔断器的特性实施热稳定以及动稳定的验算。
3）配电线路路径的选择。在配电线路路径设计选择方面，主要的设计选用原则包括以下几个方面：①配电线路的选择尽可能的方便施工，尽可能避免对农田的占用，需要具有便利的交通条件以及运行维护条件，保证路径选择经济合理、安全。②在配电线路选择上，应该避开一些特点的场所，包括不良地质、油厂、军事重地、机场等；③在配电线路出线端一般采用12、16、24电缆沟，尽可能减少重复施工；④光缆的走线一般是根据10kv架空线，其配备一般以1到2千米为宜，如果光缆过长，会给线路维修与施工增加难度，线路果断会增加接头的数量，对信号造成影响；⑤尽可能的考虑到直线转角问题，将其设计为直线转角杆塔。
4）对路径的初步设计。在10kV配电线路路径的初步设计过程中，具体的设计内容包括总线路设计法、线路机电路线设计、杆塔与基础设计。总线路：总线路设计法方面，一般包括线路走径设计、设计依据一级一级工程设计三个方面。对于线路设计法依据应该从线路设计法原则出发，满足当地的实际情况毛病根据相关的设计文件与规章设计执行。制定工程设计各个分项目的任务书，并签订设计合同，对相关的文件与编号进行认真审批。机电路线设计：在机电路线设计方面，包括了导线架设计、气象内容、金属机具设计与组装设计、绝缘子串设计、导线防震设计。保证机电线路在可能发生的恶劣环境下，也能够安全稳定的运行。导线架的设计应该满足最大盈利，其材质结构等都需要满足配电线路的送电能力，提升线路的防震性能，采取相应的防震措施。杆塔与基础设计：10kV杆塔主要包括直线、转角、耐张、终端等几种形式。塔型以及高度的选择是配电线路设计法中关键的内容，必须坚持维护方便、经济、稳定等原则。耐张杆塔选择中，需要尽可能选用高度较低的杆塔，保证杆塔具有较为良好的受力条件。在塔型选择方面，需要根据10kV配电线路工程实际情况，加强新工艺、新材料的推广与应用。这样也能降低对材料的使用，缩短工期，为成本控制提供有力的帮助。
3、总结
在线路运行过程中，雷击是常见的一种电力故障，它不仅影响了正常的供电，而且给电力企业造成了经济损失，严重时还威胁到人身安全。因此，在对110kV送电线路进行设计的时候，我们要做好防雷设计工作。具体来讲，我们可以采取以下措施发挥防雷功能。第一，在线路选择和杆塔架设方面。一方面在对110kV送电线路进行选择的时候，我们要尽量避开一些雷电发生几率比较高的区域；另一方面在杆塔施工的时候，我们要合理把送电线路杆塔的高度控制在一定范围之内，避免由于杆塔过高而遭受雷击。第二，在送电线路方面。在送电线路施工的过程中，我们也可以选用双避雷线增强送电线路的自身的防雷效果。第三，在绝缘水平方面。我们还可以通过提高送电线路的绝缘水平来增强防雷能力。因此，在具体的施工过程中，在经济允许的条件下，我们尽量选择一些强度较高的绝缘子。第四，在接地电阻方面。在送电线路运行中，线路的防雷能力与接地电阻是成反比关系。鉴于此，在满足线路施工要求的前提下，我们要尽量降低接地电阻，以此来提高送电线路的防雷能力。
二、110kV送电线路的施工管理
1加强施工人员培训管理
在送电线路施工中，施工人员的综合素质与施工水平有着密切关系。目前，很多施工人员都是农民工，综合素质水平较低，严重影响了施工质量。因此，我们必须加强对他们的教育培训工作。具体来讲，一方面我们要通过教育培训等方式不断增强施工人员的安全意识和质量意识，把安全和质量意识贯彻到具体的施工中去。另一方面，我们还要提高他们的专业技能，使他们熟练掌握各项施工工艺和技术，保证施工的顺利进行。
2做好送电线路施工组织工作
110kV送电线路施工是一项复杂的系统工程，比如，送电线路的施工距离比较长，施工中涉及到的施工人员和施工材料比较多，施工作业点比较繁琐等。因此，在110kV送电线路施工之前，管理人员要做好施工组织工作，具体分为以下方面：第一，对施工现场进行勘察。在施工之前，相关工作人员要对施工现场进行勘察，熟悉施工环境，从而为施工管理工作的顺利开展做好准备。第二，对施工图纸进行研究。在送电线路施工开始之前，管理人员要组织一些相关人员对施工图纸进行研究，从而熟悉施工流程，以便从整体上把握施工全局。第三，对施工设备和材料进行管理。施工设备和材料是110kV送电线路施工中必不可少的内容。因此，在送电线路施工之前，管理人员要合理分配施工机械设备，做好设备的检查工作，保证机械设备在施工中的正常运转。同时，还要对施工材料进行严格把关，避免一些劣质材料进入到施工现场。
3强化送电线路施工安全管理工作
安全是各项工程施工管理中的必不可少的一部分，110kV送电线路施工也不例外。在送电线路施工中，我们需要做好两个方面的工作以提高安全管理水平。第一，实行安全责任制。在送电线路施工中，管理人员要推行安全责任制，把施工中各个部分的安全责任落实到小组和个人，从而确保安全管理工作得到贯彻落实。第二，加强安全监督检查。在送电线路施工中，相关管理人员还要加强对施工过程中的安全监督检查工作，以便及时发现施工中存在的各种安全隐患，把各种安全问题消灭在萌芽状态，降低安全事故发生的几率。
三、结语
关键词：输电线路合理安全运行分析
引言
随着社会、经济快速增长，人民物质需要不断增加，要求社会的生产能力及供应能力一定要满足人们的需要，因此给电网规模的扩大提供了一个前提，从过去的“几年建一条线路”到现在的“一年建几条线路”实现了跨越式发展，供电可靠性进一步提高，电网输送能力大大增强，如何保证输电线路的安全、合理运行成为重中之重。
一、合理设计是输电线路安全运行的基础
如何最大限度地满足电网建设需要已成为技术部门线路设计中的重点。在输电线路的设计中，要围绕方便施工、降低造价、利于运行等方面，对输电线路进行合理设计。在设计中应注意以下几点：
1.1输电线路的路径选择路径选择和勘测是整个线路设计中的关键，方案的合理性对线路的经济、技术指标和施工、运行条件起着重要作用。线路勘测工作是对设计人员业务水平、耐心和责任心的综合考验。
在工程选线阶段，设计人员要根据每项工程的实际情况，对线路沿线地上、地下、在建、拟建的工程设施进行充分搜资和调研，进行多路径方案比选，尽可能选择长度短、转角少、交叉跨越少，地形条件较好的方案。综合考虑清赔费用和民事工作，尽可能避开树木、房屋和经济作物种植区。
在勘测工作中做到兼顾杆位的经济合理性和关键杆位设立的可能性（如转角点、交跨点和必须设立杆塔的特殊地点等），个别特殊地段更要反复测量比较，使杆塔位置尽量避开交通困难地区，为组立杆塔和紧线创造较好的施工条件。
1.2输电线路的基础设计杆塔基础作为输电线路结构的重要组成部分，它的造价、工期和劳动消耗量在整个线路工程中占很大比重。其施工工期约占整个工期一半时间，运输量约占整个工程的60%，费用约占整个工程的20%～35%，基础选型、设计及施工的优劣直接影响着线路工程的建设。根据工程实际地质情况每基塔的受力情况逐地段逐基进行优化设计比较重要，特别对于影响造价较大的承力塔，由四腿等大细化为两拉两压或三拉一压才是经济合理的。需要特别注意的一点就是，随着环境保护意识的不断加强，尽量采用桩基础，避免大开挖基础对生态环境的破坏。输电线路设计要结合实际，因地制宜，通过优化方案，科技攻关，不断探索与创新，才能确保输电线路的安全、稳定运行。
1.3输电线路的杆塔选择不同的杆塔型式在造价、占地、施工、运输和运行安全等方面均不相同，杆塔工程的费用约占整个工程的30%～40%，合理选择杆塔型式是关键。
由于电网发展的需要，新建线路一般都尽量避免采用水泥杆塔，这对造价产生相当大的影响，如果一定要使用水泥杆，一般都是采用φ400型水泥杆塔，跨越、耐张和转角尽量选用角钢塔，材料准备简单明了、施工作业方便且提高了线路的安全水平。对于同塔多回且沿规划路建设的线路，杆塔一般采用占地少的钢管塔，但大的转角塔若采用钢管塔由于结构上的原因极易造成杆顶挠度变形，基础施工费用也会比角钢塔增加一倍，直线塔采用钢管塔，转角塔采用角钢塔的方案比较合理，能够满足环境、投资和安全要求。
二、防范外部破坏，确保输电线路安全运行
电力设施，尤其是输电设施，因其点多、面广、线长，长期暴露野外，极易遭受各种外力损害。
2.1输电线路遭外部破坏的主要几个原因输电线路外部破坏大体可以归纳为以下几个方面：近年来城乡经济发展较快，线路保护区内违章建房现象较为严重，造成输电线路导线与房屋的垂直距离或水平距离小于安全距离，在恶劣天气条件下可能发生瞬时接地或跳闸事故；也有一些是建筑施工时误碰电力线路而造成隐患；在线路保护区内违章植树，为线路安全运行埋下了隐患；农田使用的塑料薄膜，遇有大风天气时，被风吹落到导线上，造成相间短路；春、秋季节，在输电线路附近放风筝，风筝线缠绕在线路导线上造成跳闸；向线路抛掷铝箔纸或胶质线、铁丝等物，造成线路瞬时故障跳闸；秋收季节，农民在输电线路下焚烧桔杆，释放的高温烧断杆塔导、地拉线造成线路瞬时跳闸；线路杆塔塔材被盗事件时有发生，尤为突出的是边远地区，严重影响了输电以及正常的供用电秩序。2.2提高防范输电线路处部破坏对应输电线路外部破坏的主要因素，应采取以下措施加以防范：一是加大电力设施保护工作力度。电力设施保护工作是一项综合性的社会系统工程。既要做到领导重视，组织得力，措施得当，还需要各供电企业积极争取当地政府的支持、做好沿线群众的工作和建立严密的巡线制度。二是要掌握重点，把事故和不安全现象消灭在萌芽状态。保护区内违章建房、违章植树等一直是影响线路安全运行的两大隐患，也是线路运行人员巡线工作的重点和难点。应根据季节特点和所在线路实际情况，调整巡线次数，及时做好防范措施。三是加大电力执法工作力度。电力设施安全保卫部门应积极主动地与当地公安机关交流情况，沟通信息，注重防范，遏制外力破坏案件的发生和发展。针对电力线路外部破坏事件增多这一特点，除加强巡视维护外，电力保卫部门要与公安机关积极配合，加大打击力度，有效治理三无废品收购站，以创造一个良好的电力设施运行环境。四是深入开展电力法规宣传教育工作。沿线群众的法制观念意识的强弱直接关系到电力设施保护工作能否顺利进行。因此，要做好法律、法规的宣传，使沿线群众家喻户晓，同时，在关键地段要多设立警示牌和警告牌。五是加强对群众护线员队伍的动态管理，电力运行和保卫部门定期对义务护线员进行线路结构、巡视重点、电力设施保护等方面技术培训，提供相互交流经验机会，使他们掌握必要的护线专业知识，不断提高发现问题、解决问题的能力。
防止和遏止输电线路外部破坏的发生，是一项长期而艰巨的工作。需要坚持不懈去做许多说服、教育和宣传工作，使沿线群众爱线、护线意识得到不断提高，努力营造良好的环境。才能最大限度地消除和限制外界一切损害输电设施的不安全因素，确保电力设施安全、可靠供电。
三、加强管理是实现输电线路安全运行的关键
要实现安全生产就必须严格执行各项规章制度，尊重科学，按客观规律办事。我们不仅要牢记各项安全生产规章制度的内容和条文，更重要的是落实，要坚决做到有章必循、有法必依、有纪必守、有禁必止，坚决杜绝随心所欲、各行其事的倾向。只有这样，才能把安全生产搞好。
3.1保证设备状态保证输电线路安全运行通过开展设备状态检修可以有效组织人、财、物等管理要素，使有限的资源发挥最大的效力。根据具体情况将线路划分为不同区段加以管理，并在线路巡视检修过程中突出重点，使各项工作有序开展，这样即确保了线路安全运行又节约了维护费用。
在线路巡视中，我们将定期巡视与特殊巡视有机地结合起来，对重点地段和非重点地段区别对待，组织技术人员对有疑点的设备或部件有针对性地进行检查、试验，对发现的问题和隐患认真分析解决。及时总结运行经验，分析设备现状，掌握设备运行规律，预测设备安全运行的不利因素。科学分析缺陷发生、发展的原因和规律，及时提出反事故措施，控制设备缺陷的发生、发展。
关键词：电力线载波消费总线
智能家庭要求家用电器经网络（总线）实现互联、互操，总线协议是其精髓所在。目前，国际上占主导地位的家庭网络标准有：美国的X10[1]、消费总线（CEBus）[2]、日本的家庭总线（HOMEBUS）[3]、欧洲的安装总线(EIB)[4]。
消费总线使用五种类型的介质(电力线、无线、红外、双绞线和同轴电缆)，其中以电力线的应用最为广泛。消费总线得到IBM、Hownywell、Microsoft、Intellon、Lucent、Philips、Siements等大公司的支持，1992年成为美国电力工业协会的标准（EIA600、EIA721）。1997年，EIA600成为美国ANSI标准；2000年6月，微软和CEBus委员会共同宣布支持CEBus的简单控制协议SCP。SCP是未来微中UPNP协议的子集。
1CEBus电力线物理层
鉴于家庭中电力线载波通讯的特殊性，CEBus采用价格低廉、简单易行的线性调频（chirp）扩频调制技术。摒弃了传统电力线载波通常应用的直接序列扩频、调频扩频、跳时扩频等设备复杂、价格昂贵的扩频调制技术。
图2通用通讯模块的原理图
消费总线的物理层有四种码，分别是:“0”、“1”、“EOF”和“EOP”。均为扫频信号，正弦信号载波，从203kHz经过19个周期线性地变为400kHz，再经过1个周期变为100kHz，然后在5个周期中变为203kHz，整个过程用时100μs，也就是1个UST(Unitsymbletime，在消费总线中用多少个UST来度量时间)。其波形如图1所示。
chirps扫频载波需经过放大耦合到电力线上，放大后的幅度应适中。幅度太低，给接收电路带来困难；幅度太大，又会对电力线上的设备产生干扰。CEBus的规定如表1[5]所示。
表1不同条件下的载波幅度值
设备工作电压最小幅值最大幅值负载范围
～120V2.5Vpp7Vpp10Ω～2kΩ
～240V5Vpp14Vpp39Ω～8.2kΩ
表2不同条件下的设备输入阻抗值
设备工作电压设备输入阻抗（在频率20kHz～50000kHz）载波幅值
～120V>150Ω6Vpp
～240V>300Ω12Vpp
同时也规定了电器设备对信号的阻抗。如果阻抗很小，就会将信号吸收从而无法传送国。规定如表2[5]所示。
线性调频技术实现宽带低功率密度传输，从而大大提高抗干扰性能和传输距离。同时，chirps具有很强的自相关性和自同步性。这种自相关决定了所有连接在网络上的设备可以同时识别从网上任意设备发出的这种特殊波形。
2通讯模块的设计
根据P89C51RD2和P300的芯片手册[6][7]，设计的通用通讯模块的原理图如图2所示。P89C51RD2和P300之间采用SPI接口通讯，用模拟的I2C总线和串行EEPROM通讯。这样，中断口、串口和有足够的I/O口可以用于实际设备的设计。
3通讯模块电力线接口电路的设计
从P300输出的信号幅度小、驱动能力弱而且还有高次谐波，因此必须经过滤波和放大，然后才能通过耦合电路将信号调制到电力线上。耦合电路将高压和低压隔离开，防止高压击穿通讯电路。另一方面，从电力线来的载波信号又要由P300接收，而电力线上的干扰很大也很不确定，所以需要一个带通滤波器，通过100kHz～400kHz之间的信号，再送到P300的接收端。电路的方框图如图3所示。
其中左边的3根线来自P300，TS是数字信号，控制收发转换。实际上P300的收发类似半双工方式，因为当它在“发送”劣态的时候，实际上并没有输出信号。因此，这个时候它可以处于接收状态，如果接收到了优态，就表示发生了竞争。
3.1滤波电路
输入滤波器电路如图4所示。
这个滤波器有6阶，对高频干扰有很好的抑制，图5是它的频率响应曲线。在高频段400kHz处衰减为3dB。高于400kHz的平均衰减为3dB，高于400kHz的平均衰减为128dB/dec，可以有效地过滤干扰信号。
P300输出的信号包含丰富的高次谐波，为了减小对电网的干扰，先经过带通滤波器再进行放大。滤波器也采用无源电路，原理与上面类似，这里不再多述。
3.2放大电路
P300的输出信号经过滤波之后，其内阻很大，没有驱动能力，而且电压幅度不符合消费总线的要求，必须放大后才能够驱动电力线。放大电路不仅要有强有力的输出能力，还需有禁止输出功能，这样才能使P300接收其它节点发出信号。
电网的性能不确定，有时是容性负载，有时是感性负载。这样就给末级电路采用反馈带来很大困难。因为当负载的阻抗特性变化时，输出的信号相位会发生变化，最终有可能是负反馈变成了正反馈，从而引起振荡。
图6电力载波放大电路
设计的电力载波放大电路如图6所示，虚线的左边的原理图，右边是实现电路图。可以看出，这个电路有两个输入，一个输出。输入信号来自P300的电力载波，输出使能控制放大器运行。图6的左半部分，T1和T2接成互补式OTL输出，它们的偏置电压来自电阻R1、R2的分压。来自P300的信号经过运放U1放大达到期望的幅度，然后通过电容耦合到T1和T2的基极。如果开关S1和S2合上，则T1和T2正常输出电信，P300可以发送数据；如果S1和S2都断开，那么T1和T2的基极都处于悬空状态，输出端也成为悬浮状态，从而不会吸收由电力线传来的信号，P300可以接收信号。
在图6的右边，开关S1和S2也被T7和T8取代,T1和T2被复合管取代，其中的电阻R11用来消除三极管漏电电流的影响。采用复合管是为提高放大倍数，这样可以尽量减小级间耦合，即使输出信号发生了畸变，也不会影响到前级而发生振荡。实际证明这种做法是很可行的。其对容性负载、感性负载以及纯电阻的负载都有较稳定的输出，输出阻抗小于2Ω。
图7P300与电力线的耦合电路
3.3耦合电路及保护措施
图7中J1接到电力线，R1是压敏电阻，它可以使尖峰脉冲短路，变压器T1实现了高压与低压的隔离。因为载波的频率比较高（100kHz～400kHz），远远大小电网的频率，这样就使载波信号畅通无阻，而能够隔断高压。电容C1阻断低频高压，阻止变压器饱和；电阻R2取值比较大，作用是在离线时使电容放电，防止在设备插头的两端出现高压。Z1是瞬变抑制二极管（TransientVoltageSuppressor，或称TVS），它可以有效地避免后而电路被高压击穿。L1、D1、D2也是为防止高压击穿放大电路而设计的。电力线上的设备接入或者是断开，都有可能引起尖峰脉冲，并导致收发电路的永久损坏。所以高压保护措施是至关重要的。
作者：余翔 单位：中铁第一勘察设计院集团有限公司
盐碱性土壤对电杆造成的腐蚀破坏架空电力线路通常采用的环形预应力混凝土电杆，其主要由预应力混凝土和钢筋2部分组成，通常混凝土覆盖于钢筋的外层，就像钢筋混凝土结构的房屋一样，混凝土具有很高的承压能力，能够经受很高的压力，但混凝土的抗拉强度较低，施加较强的拉弯力都会使混凝土结构受到破坏，而钢筋的作用就是提高钢筋混凝土结构的抗拉力，使得预应力混凝土电杆能够承受较强弯矩，从而使得电杆在受到导线张力和风压作用时能够依然挺立，而不至于弯曲、断裂。而钢筋外层的混凝土另一个作用就是保护钢筋免受外力直接破坏。通常电杆生产时由于混凝土的高碱性，使电杆内钢筋表面形成了一种具有较高抗腐蚀性能的保护层，这种作用即阳极钝化作用，正是由于这种作用的存在才使得电杆在普通环境下保持了较高的强度和使用寿命，保障了架空电力线路的安全运行。但在高盐碱性土壤环境下，由于外界离子从电杆混凝土表面的渗透，最终附着在电杆内钢筋表面，当离子浓度达到一定程度后，就会对钢筋产生破环性的后果，首先破坏钢筋表面的保护层，进而对钢筋产生进一步的腐蚀，从而降低了钢筋强度，且由于腐蚀后产生的Fe2O3化合物的体积大于Fe，因此使得钢筋体积发生膨胀，就像玻璃瓶内的水当结冰时会对玻璃瓶产生非常强的膨胀力一样，腐蚀后的钢筋由于体积的变大，也会对外层的混凝土保护层从电杆内部形成了一种非常强的膨胀力，从而使电杆的混凝土层开裂，混凝土从电杆上剥落，最终彻底终结了电杆的寿命，这种情况严重时将造成电杆折断、架空电力线路倾覆的后果。一般情况下，沿海重污秽地区盐碱性土壤中氯离子含量较多，环形预应力混凝土电杆主要是受氯离子侵蚀的危害，由于氯离子的破坏而造成电杆表面混凝土开裂，剥落而造成电杆的寿命缩短，威胁架空电力线路的安全运行。因此如何保护电杆内钢筋免遭氯离子的腐蚀，是解决沿海重污秽地区预应力混凝土电杆腐蚀的关键性问题。受空气污秽的影响造成绝缘子闪络绝缘子的闪络主要是由于大气中污秽空气及降水在绝缘子表面的沉积，在大气湿度较高的情况下，绝缘子表面电导剧增，从而使绝缘子在工作电压下因为局部电弧沿绝缘子表面延伸，最后失去稳定，沿绝缘子表面通过泄漏电流，从而发生闪络。因此选择抗污秽性能高的绝缘子是沿海重污秽地区减少闪络现象发生的关键性问题。
导线的防腐通常提高钢芯铝绞线抗腐蚀能力的方法就是在钢绞线表面涂抹油性涂料，从而隔绝电解溶液与钢绞线的接触，阻止微型原电池在钢绞线表面的形成。这样就能起到提高钢绞线的抗腐蚀性能，从而延长钢芯铝绞线寿命的作用，这种方法的优点就是成本低廉且刚投运初期防腐效果较好，但油性涂料它本身很容易在空气中挥发，或由于雨水长时间的反复的浸透，从而使钢绞线表面涂料的量随着时间的推移而不断减少，因而抗腐蚀效果也不断减弱。而且由于需在钢绞线表面涂抹油性涂料，因此导线的重量也比普通的钢芯铝绞线要重，导线重量的增加造成导线比载变大，从而造成架空电力线路运行时应力增大，为保证架空电力线路在一定安全系数下的正常运行，确保能够满足规范对架空电力线路安全距离的要求，势必要对架空电力线路的档距、电杆高度等进行调整，从而造成架空电力线路投资的增大。因此这种防腐处理措施已慢慢在架空电力线路设计中遭到淘汰。我国是一个稀土资源大国，随着稀土利用领域的扩展，和国外技术的引进，给导线的防腐处理提供了一个更好的选择空间，而5%铝—锌—稀土合金镀层钢芯铝绞线就是一种不错的选择，这种导线的抗腐蚀原理与在钢绞线表面涂油性涂料目的一致，都是阻止钢绞线表面原电池的形成，从而避免导线遭受腐蚀。但防腐原理则完全不一样，涂油性涂料的措施是油脂在钢绞线表面的一种简单附着，只是一种短时效的防腐处理措施，而5%铝—锌—稀土合金镀层钢芯铝绞线是在钢绞线表面镀了一层5%铝—锌—稀土合金，防护层的附着性很高，且由于稀土合金的使用，使得这种防护的抗腐蚀能力相当强。而这种镀层的厚度很薄，对于导线的各种技术参数并不造成不利的影响，相反，由于稀土合金的使用，使得导线的力学参数比普通导线略有提高。
由于稀土合金在导线中的用量很小，对于导线的价格影响并不很大，基本和普通钢芯铝绞线价格水平相当。另有一种防腐处理措施就是在钢芯铝绞线钢芯的表面包裹一层铝，从而隔绝钢绞线与电解溶液的接触，从而起到抗腐蚀的作用，采用这种防护措施的导线叫做铝包钢芯铝绞线。但相比较，这种导线价格要比普通钢芯铝绞线和5%铝—锌—稀土合金镀层钢芯铝绞线高一半以上，因此这种导线经济性较差。因而5%铝—锌—稀土合金镀层钢芯铝绞对沿海重污秽地区架空电力线路来说是一种合理的选择。沿海重污秽地区盐碱土中电杆的防腐处理措施（1）电杆外表面采用强度高、防水性能好、耐盐碱腐蚀能力强、附着能力强的涂料在电杆与土壤接触的部分进行涂抹，以防止土壤中氯离子从电杆表面向内部渗透，从而起到抗腐蚀的作用。（2）混凝土选料电杆混凝土的选择一定要采用高抗渗性的水泥，混凝土的拌制过程减少和限制氯离子的含量，氯离子的含量越低越好。从而防止电杆本身氯离子对内部钢筋的腐蚀，保持钢筋表面防腐保护膜的完整性。（3）钢筋防护在钢筋表面涂抹防锈漆或环氧树脂等防腐性能高的材料从电杆内部对钢筋进行保护，从而阻止钢筋的腐蚀。绝缘子的选择绝缘子是将导线绝缘地固定和悬吊在电杆上的电气元件。绝缘子在污秽环境中的闪络，取决于污秽层电导和绝缘子表面的外形，针对这两个因素选择硅橡胶复合式绝缘子能够较好地降低污秽闪络发生机率。硅橡胶绝缘子目前多数由高强度玻璃纤维芯棒、耐老化和绝缘性能好的乙烯基硅橡胶护套、有机硅填充层以及金属附件4部分复合而成。与普通瓷质绝缘子和玻璃绝缘子相比，它具有扩张强度高、吸振能力强、耐电蚀起痕性好、表面憎水性、抗老化能力、自洁性强、重量轻等优点。这为现场施工、运营维护人员减少了大量的工作量，很大程度上降低了现场人员的劳动强度。采用相关技术的电力线路已经获得了省部级优秀设计的表彰，可以作为类似地区架空电力线路设计的有益参考。采用这些防腐处理措施和材料的10kV架空电力线路，在沿海重污秽地区铁路配电系统中已经有了实践运行经验，自架空电力线路投运以来体现出了其优良的抗腐蚀性能，极大地延长了架空电力线路的使用寿命，节约了维护成本，保障了电力线路的可靠输电。
关键词：公路路线；计算机；设计系统
Abstract: This paper focused on line plane, longitudinal and cross-sectional survey design process, design theory and method of calculation in the road route design, introduced some specific treatment for the problems in highway route design. It focuses on the basic theory of the highway route design, the basic approach, as well as computer-aided design program developed processes and algorithms ideas.Key words: highway routes; computer; design system
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：
1概述
本文的研究目的，在于针对工程实际，对公路路线设计中有关问题的设计理论和实用算法进行一些基础应用方面的研究，同时从实用角度出发，开发具有自主版权、功能相对齐全、实用的公路路线辅助设计程序。在程序开发过程中，借鉴了目前国内一些新的关于设计理论和计算方法的研究成果，结合作者在多年公路勘测设计第一线工作实践中对公路路线设计理论与方法研究的结果和实践经验的总结与体会，应用计算机技术，解决路线设计中平面、纵断面、横断面设计计算、工程数量计算、设计图表绘制等具体问题。
所开发的应用程序，可直接应用于公路工程设计，特别适合中小型设计单位采用常规设计方法进行公路路线设计，本程序可完成较复杂的平面线形设计，提高计算精度，一定程度上提高线形设计质量、缩短设计周期，为设计单位提供一套实用的设计工具。同时，本程序也可用于大中专院校有关课程的教学过程，通过教学演示，直观地展示路线设计的步骤和方法、以及路线设计的主要成果。
本文着重讨论在公路路线勘测设计过程中有关路线平面、纵断面和横断面的设计理论和计算方法，介绍了在公路路线设计中一些具体问题的处理方法。在总结、引用相关算法的基础上，编制实用的公路路线辅助设计程序。对于计算机软件工程方面的问题，如系统结构、编程技术与技巧、数据结构与数据传输等问题未作更深入的探讨和介绍，程序设计的指导思想亦将能够实现预期的计算、绘图功能作为基本要求，因此，从软件工程角度来看，尚不够完善和成熟。
2程序流程及算法
2.1程序整体工作流程
在公路路线辅助设计程序的编制过程中，为了与用户的设计习惯相吻合，应用的步骤基本与常规的勘测设计过程相一致，程序整体工作流程如图1所示。
图1程序整体工作流程
2.2平面设计
根据测设阶段和数据采集方式的不同，平面设计可分为实地定线和纸上定线两种方法。采用实地定线时，路线导线和各种线形要素―直线、圆曲线、缓和曲线已通过外业测量敷设于实地，各设计参数均已确定，因此，平面设计系统的任务只需将有关数据输入计算机，验算各线形要素和控制点位置。采用纸上定线时，平面设计系统的任务是:路线导线计算，人机交互设计线形要素，推算控制点桩号。不论采用何种方法，定线都是前提工作，也是最关键和最复杂的工作，需要由工程师根据规划意图，结合实际地形、地物、地质、水文等自然条件和其它社会经济条件综合协调，最后确定路线位置。定线所涉及的因素多且复杂，需要由工程师来做出决策，即由人工完成。目前平面线形智能化设计和优化以及采用三维空间线形设计的方法尚处于研究开发和完善阶段，因此，目前公路平面计算机辅助设计的任务主要还是利用计算机快速计算来取代人工繁重的计算与绘图工作，本文中程序设计也是以此为出发点的。
平面设计的流程与工作方法有直接的关系因此其流程也可分为实地定线和纸上定线两种情况，两者主要区别在于数据收集的方式不同，反映在程序系统中则为输入数据的不同，而后续的计算内容基本上是相同的，平面设计的工作流程见图2。
图2平面设计流程
2.3纵断面设计
目前，国内多数CAD系统仍采用人工方法设计纵断面，通常是由计算机将输入的纵断面地面高程资料处理后，在屏幕上显示或由绘图仪绘制纵断面地面线图，由工程师设计纵坡，设置竖曲线计算参数，并将有关设计参数输入计算机，由计算机程序完成纵坡计算、竖曲线计算以及设计高程、填挖高度计算等内容，输出设计图表。本文亦采用这种方法，考虑到在屏幕上显示纵断面地面线不如以图纸方式输出直观，因而在程序中设置了输出《外业纵断面图》的模块，供设计人员试坡使用。
本程序中纵断面设计流程见图3。
图3纵断面设计流程
2.4横断面设计
与纵断面地面数据的采集方法相似，横断面地面线数据亦可通过现场实测、在地形图上人工读取或通过DTM自动产生。不论采用什么方式，横断面地面线都被描述为一条折线，为便于计算机存储和处理，其数据以各折点坐标的方式输入，坐标原点定义在中桩位置，并且将中桩左、右两侧分别建立直角坐标系。上述坐标数据如果由人工键盘输入，工作量非常大，而且容易出错，对于传统的数据采集方法，利用数字化仪将实测横断面图转化为坐标数据是一种较好的解决办法。
图4 横断面设计流程
基于导线的平面设计模型
中线设计是公路平面设计的核心问题，其设计模型应与生产实践紧密结合，同时涉及到系统的易用性、数据管理的统一性和人机交互实现的可能性，因此中线设计模型也是公路CAD系统研究的一个重要问题。目前己在设计中应用的方法有:基于导线的设计、基于曲线的设计和基于基本元素的设计等方法。其中第一种方法属于直线型设计方法，也称为“导线法’，是我国传统的平面线形设计方法，后两种方法属于曲线型定线方法，适用于复杂地形条件下的道路线形设计以及互通立交匝道的线形设计，目前已逐步得到应用并不断发展、完善。
“导线法”设计模型由于简单易行、便于掌握，仍被很多设计部门和工程技术人员所采用。它首先定出一系列直线组成的折线，作为公路中心线导线，然后对每一个转折点配以适当的曲线，形成道路中心线。平面线形组成的基本元素为直线、圆曲线和缓和曲线，在公路设计中常用的缓和曲线形式主要是回旋线。采用“导线法”进行平面线形设计时，由于先定直线，后定曲线，容易造成曲线与直线的匹配不够合理，在受地形地物限制的情况下需要布设比较复杂的线形组合时，采用“导线法”也往往显得不够灵活。本文着重讨论采用“导线法”布线时，几种常见线形组合形式在算法上的一些改进和处理方法，以提高采用这一方法时的灵活性，并进一步提高计算精度。
结论
本文主要讨论了公路路线设计的基本理论、基本方法，以及计算机辅助设计程序开发的主要流程和算法思路。其主要内容仍以公路路线常规设计理论为基础，在此基础上，引入了作者对线形设计理论研究探讨的成果，特别在平面线形设计理论方面，着重研究了采用“导线法”布设平面线形时，卵形曲线线形设计的数学模型和计算方法以及放样坐标的计算方法，在分析过程中，以非对称基本型曲线的计算方法为依据，较好地解决了卵形曲线等复杂线形设计、放样的实际问题，并且借助适当的计算机算法，可以实现高精度的计算。
本文提出的卵形曲线计算模型，有着较高的灵活性和适应性，由于从基本型曲线的算法出发，因而其设计概念较清晰、数学模型也较简单，而且在线形组合方面涵盖了复曲线的组合形式，与本文所述的其它的曲线形式相配合，从而使得在“导线法”布设平面线形的情况下完成各种复杂线形组合的设计成为可能。从这个意义上讲，在平面线形设计中，传统的“导线法”和曲线型设计方法并无本质上的差别，其主要的区别在于控制曲线线位的约束条件不同，根据约束条件确定曲线参数时的操作手法不同，而曲线的线形实质并未变化。在实际应用中，“导线法”和曲线型设计方法各有所长，有各自的适用条件，要根据具体情况选用。这一点对于采用常规方法设计、放样的基层设计、施工单位以及低等级公路建设项目来说，有着较为重要的现实意义。
在平面线形设计理论的探讨中，有一个很重要的特点，就是对于由直线、圆曲线、回旋线三要素组成的平面线形，直线和圆曲线的线形较简单，处理起来较为方便，而回旋线的应用以及与直线或圆曲线的配合则是主要矛盾，因此不论是何种形式的线形组合，都要基于对回旋线几何特性的深刻理解和认识，本文在讨论卵形曲线计算时，也是从这一点出发，并且借鉴了曲线型设计方法中“模式法”的有关数学模型进行处理。在本文中，各种曲线形式的计算和处理方法，最终都是以非对称基本形曲线的算法为基础，这样使得线形设计的概念较为清晰，而且也为程序系统的设计提供了方便。
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关键词：老路改建，平面线形，纵断面线形，技术指标
官山路位于肥西县西南部地带，起点位于国道G312与官亭街道交口处，终点省道S311杨桃路山南镇汽车站，路线全长22.210km，三级公路，设计速度30km/h；荷载标准为公路-Ⅱ级；路基宽7.5米，路面宽6.5米。免费论文。
1 选择改建、扩建设计的要求
当公路交通量接近或达到饱和时或对行车安全有影响时，应对公路改建、扩建与新建进行充分比选论证。采用改建、扩建时应符合以下规定：
（1）改建公路应遵照利用与改建、扩建相结合的原则，按规定公路级的技术指标，合理、充分地利用原有工程。
（2）公路改建、扩建应符合相关等级公路标准的规定。利用有公路的局部路段，因提高设计车速而可能诱发工程地质病害时经过综合分析和技术经济论证并报主管部门批准后，可维持原型计速度设计，但长度不宜大于相应设计路段长度。改线路段按新建公路标准执行。
（3）其它公路改建、扩建时，应做保通设计。并确保既有公路通行安全。
（4）公路改建、扩建设计必须遵照“远近结合、设计要有预见性”的原则。改建、扩建设计时，应为为后续改建、扩建留有余地和创造有利条件。
2 平面线形设计
2.1 平面方案
官山路改建工程自北向南布设，起于国道G312与官亭街道交叉处，经官亭街道后在K2+179处上跨宁西铁路；至K5+150处下穿合武高速铁路；在K10+699下穿肥西水利渡槽；拟合磨墩水库坝上现状公路中心，在K21+260大房庄处向南改线，终点位于省道S311杨桃路山南汽车站处。本项目牵涉到街道段的利用、下穿铁路和渡槽的处理、水库段的老路加宽和利用，老路的局部改线处理等诸多影响公路平面方案确定的因素，具体我们都根据现场和设计要求进行设平面设计和调整。
2.2 路线方案的确定
官山路改建工程由于终点路段老路两侧房屋较多、线形较差，如其沿老路改建方案存在安全隐患，且局部路段侵占河道。为了合理布设路线线位，首先在1 / 10000 地形图上进行纸上定线。布设在1 / 2000 的地形图上，针对路线平、纵面进一步优化和多方案比选论证，选择合理方案。经过方案比选，确定采用K21+260~终点路段线位改线方案作为推荐方案。
改线方案的优点：拆迁房屋减少1000平方米；减少侵占河道150米；消除终点交叉口山南路、山双路与省道S311交点错开36米的安全隐患。
2.3 平面线形设计
2.3.1设计一般原则
平面线形设计时，应以老路为主要控制物，充分利用老路，同时还应将大型建筑物、大河等作为控制点。在一般较为顺直的路段，尽可能采用较高的指标进行调整，以求改建、扩建后的良好行驶条件下；在较困难路段，应充分利用规范允许的曲线组合，在满足技术指标的前提下，充分利用老路；穿越城镇区时，应注意结合地方发展，尽量与城镇规划相协调。
2.3.2 直线及其应用
现行规范对长直线没有具体规定，本次设计中长直线控制为20V，即72秒的行程，使线形更趋合理。平曲线间最小直线长是基于保证线形连续性考虑。按公路路线规范规定，官山路设计时，我们通过计算，并参见相关设计经验，针对官山路设计速度30 km/h；同向和反向曲线间直线最短长度取50m ，这对司机调整方向盘和心理感受基本不会有影响。在达曲线间直线达不到上述要求时，将其设为复曲线。
2.3.3 圆曲线及其应用
目前规范针对大半径小偏角问题。在官山路定线时，一般将转角控制在7°以上，平曲线长度控制在150m以上，最小值也在50m，这对提高老路利用率十分有帮助。S形曲线的设计中，充分使用以反向曲线为主的曲线线形。本段路线在定线过程中，对S 形曲线的转角、圆曲线半径反复进行了调整，将相邻圆曲线半径之比控制在1 ~1 / 3 范围之内，全线线形组合成一条整体美观的水波线形。官山路设计缓和曲线均采用了回旋曲线，其长度基本与圆曲线等值。
3纵断面线形设计
老路改建、扩建项目的纵坡设计，追求路线的提高老路的利用率。在可能的情况下，尽量拟合老路纵坡，减小公路的平均高度，降低工程造价。免费论文。免费论文。
3.1 纵断面设计
本项目纵断面设计时尽量利用老路的路面作为新建结构层的底基层，以减少对老路的破坏，降低工程造价。根据对老路面弯沉的检测，通过验算确定老路的最小补强厚度。在路线纵坡设计时，本着最大限度地降低路基高度、减少工程造价的原则，对路线纵坡反复进行了调整，从而达到平纵组合较好、整体线形在视觉上连续的效果。
3.2 平纵线形组合
平纵线形组合原则为：合理设置平曲线内变坡点位置及变坡次数，在视觉上能自然地诱导驾驶员视、线，保证平面、、
纵断面线形指标大小均衡。老路改建、扩建公路变坡点较多，平纵线形组合不容易达到一一对应的要求规范规定，驾驶员在任一点所看到的纵面线形起伏一般不超过5 个。
4 先进技术设计手段
在路线设计中，大力推广新技术、新工艺和计算机辅助设计CAD软件技术。将GPS 全球定位系统用于公路勘察设计全过程，极大地提高了平、纵、横断面的测量速度和线形组合设计的合理程度。设计中运用了众多的设计软件。其中有中交第一公路勘察设计研究院和西安海德公司的纬地三维道路CAD系统、广州阿安毕路桥软件公司的RoadCAD路线设计软件及东南大学的路面结构分析软件成图系统等。
5 结束
老路改建、扩建公路线形设计是一项非常复杂的综合性工作。官山路的设计经过反复地平面定线、纵断面设计、横断面检查、平面调整及技术经济比较，经过多次优化设计、方案比选，才设计出经济上合理、技术上适用的路线方案。对于老路改建、扩建工程应灵活运用线形设计指标，在困难地段适当调整，在满足线形要求的前提下，充分利用老路。以上为笔者的一点浅显的认识。
参考文献：
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[2] 李嘉.公路设计百问.北京：人民交通出版社
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