线路设计法范文1
1纵梁受力分析
与分析横梁方法类似，如图2所示，取最不利位置，两组道岔处区域，纵梁平行于线路作用在挖孔桩上，假设两列列车同时过桥，纵梁以上荷载有:两列车所产生的中-活载(乘以相应的折减系数)、横梁恒载、小纵梁恒载、3-5-3型吊轨恒载、枕木以及钢轨恒载。拟选取H428×407×20×35型钢纵梁，纵梁与桩之间采用连续梁结构进行模拟。经计算，输出结果为:纵梁变形形状，最大位移1mm，纵梁梁最大弯曲应力57033．6kN/m2=57．0MPa，纵梁最大剪切应力52447kN/m2=52．4MPa，均满足规范。纵梁采用H428×407×20×35型钢。
2线路防护及顶进施工步骤
2．1线路防护施工步骤
新建下穿铁路框架桥位于车站咽喉区，框架桥采用宽翼缘大刚度的H型钢纵横抬梁加固铁路线路。线路防护施工可大体分以下几个步骤［4-6］:第一步:抽换枕木(砼枕换木枕)，木枕尺寸为280cm×16cm×24cm，道岔影响范围内岔枕尺寸应根据实际调整，确保符合轨道施工要求。第二步:对各股线分别设“3-5-3”P43吊轨，道岔区设“3-3”P43吊轨;并在轨底枕木下设置小纵梁，并将一股线路下小纵梁通过横向连接成整体。第三步:施工线间及线路两侧挖孔桩及端部钻孔桩及盖梁。第四步:安装H428×407×20×35型纵梁。第五步:横穿H428×407×20×35横梁及H498×432×45×70横梁。
2．2顶进施工步骤
第一步:箱体浇筑完毕，中继间顶进至箱体前端距第一排桩边缘1．0m处，将横梁稳定支撑于箱体上。第二步:箱体顶进至第一排桩边缘最小距离0．3m处，横梁稳定支承于箱体后，拆除箱体范围内第一排排桩及H428×407×20×35型纵梁，继续顶进。第三步:箱体陆续顶进离第二至八排桩边缘最小距离0．3m处，横梁稳定支承于箱体后，拆除箱体范围内第二至八排桩及H428×407×20×35型纵梁，继续顶进至设计位置。第四步:箱体两侧路桥过渡段回填级配碎石并注浆，确保铁路刚度平稳过度，最后拆除箱体范围外纵横梁及线路加固设施，恢复线路。
3结语
线路设计法范文2
线路导线的选择与校验
导线截面的大小直接影响到线路的经济运行，所以线路设计导线截面的选择和效验很关键。导线截面的选择，要求年运行费用最低，符合总的经济利益。关于这点是考虑电网各方面因素，进行技术比较和经济比较后合理选择的。导线截面的校验，架空线导线的选择一般选用钢芯铝绞线，原规程中线路的温升按40℃设计按70℃校验，导线截面按经济电流密度选择，按长时允许电流及电压损失校验。但对于供电可靠性与经济性的平衡点考虑时，关于校核时采用的温度问题，原规程中线路的温升按40℃设计按70℃校验，如负荷达到一定值后，我国规程规定，钢芯铝绞线的最高允许温度一般采用70℃上限。现今我们大多数情况是要考虑线路增容改造问题、全线路换线改造或重建线路工程，成本是很高的；根据式（2）我们可知，如果现实中这种超过70℃上限的情况时间较短，负荷增长趋势又较缓，这时不妨将线路的温升按40℃设计，按80℃上限校验。这样的好处是，正常情况下将线路的温升由70℃升高到80℃，线路的输送能力可提高20％左右，这时的线损在1％－1.4％之间，也是可以接受的；（当温度达到100℃时，线损在2％－3％之间），而且导线受热后股与股之间被拉长结合会更紧密，导线的强度会增加一些。所以，在今后遇到这方面问题时，我们可以按80℃上限考虑，这种做法可以加以应用和推广；但是这种情况下温度升高后，线夹、连接点的发热要考虑进去，交叉跨越点导线间距离也要注意校核。
OPGW复合架空地线的选择
设计规范5.0.8关于OPGW复合架空地线的选择，这是新规范增加的内容。一般来讲，线路设计要抓住最重要的两点：（1）最大短路电流；（2）最高温度。在抓住这两点的同时，还要兼顾各方面的因素，考虑各方面充分必要条件。鉴于多年来的经验，线路导线的舞动和抗疲劳应在今后的设计中给于充分的措施考虑；在风口、线路高差大等地区，绝缘棒的装设可谓是一种有效措施；另外导线在选型上也应给予充分兼顾。
绝缘子
多年来瓷质绝缘子盐密度不断在增加，线路的绝缘一直在加大和提高电弧爬距，这一点与我国的环境在不断的恶劣不无关系。目前在较准确的核对线路环境后，采用正常的瓷质绝缘子串仍为首选；如考虑环境变化较快，可再增加一片绝缘子，但这时的线路造价将升高。对复合绝缘子我们是一面应用一面观察和摸索，复合绝缘子的最大问题出现在结合面，即复合材料与金属（球头）结合面、复合材料与绝缘子芯材的结合面，目前国内线路大多数复合绝缘子出现问题均在这两者之间；这两个位置结合不好是影响其耐用性的关键。以复合材料与金属（球头）结合面出现问题为多。因此，绝缘子的选用上我们要精确慎重的加以分析和选择考虑。
基础
不同地区的地质情况不同，铁塔基础应按塔基所处地的具体情况进行处理，对一些地下情况较复杂（如旧河道、采空塌陷、地下积虚、流沙、地震带等）地区，设计上应考虑充分的防护措施。例如110kV申月线在施工焦庄地段就遇到了沙土地质情况，经过与基础的设计单位商榷，采取加深加宽基础，并采用毛石砂浆铺一定厚度等措施，在今后的运行中要提醒外线车间注意观察。目前，供电线路多为城乡建设让道，线路通道设计规划成为线路设计的合理性、可用性、实效性的关键；输电线路的设计应紧密的与当地城乡规划部门联系沟通，以多功能为优选。同塔多回路是今后供电线路的发展方向；简单的讲：如果不考虑土地问题，多回路线路设计并不省钱，但若考虑土地征用费用，单回线路设计仅征用土地一项造价就大的惊人，在土地占用越来越紧迫的情况下，电力线路设计上要解放思想，尽量按多回路设计供电线路。
线路设计法范文3
【关键词】电力系统;10KV配电线路;设计要点
电力系统中配电线路的设计合理与否直接影响着电力工程质量的全面开展和进程，进一步更会影响到企业的经济的生产规模、生产经营管理，也决定着社会资源能否最大限度的得到利用，所以设计研发人员应一切从实际出发，结合实践经验，始终坚持正确的经验原则，把电力系统中10KV配电线路系统的设计要点作为出发点，以求更高效更快速的顺应科学时代的稳步进程。
1.电力系统10kV配电线路设计应坚持的几点原则
要想提升电力系统10KV配电线路设计的效用，每一个设计人员在进行设计研究时都要遵守相应的设计准则，详细的设计准则主要有以下三点：首先要保证设计是否具有科学性，也就是说，在进行设计的整个过程中都需要有相关的科学的理论支持，并且这些理论必须是已经经过论证的;其次就是保证设计要安全，换言之就是研究出来的设计方法必须保障线路的安全;最后要保证设计的经济性能，也就是说设计人员要列出不同的方法运用节能的器械，保证选取的路径是科学的，这样才能在保障安全的前提下缩小成本。
2.电力系统10kV配电线路设计要点研究
2.1 配电线路的整体编制要点
一是配电线路路径必须结合工程所在地的建设规划，并送交有关规划部门或机构进行审核和批准，预防因工程所在地因工程建设而不得不改迁线路，且在选择路径时应尽可能地简短、顺直，以减少线路转角，尤其是所设计的路径应便于施工，并确保其具有较强的实践。
二是杆塔所占位置应尽可能地避免占用耕地和临街住户的门口，且所选路径应便于日后的维护和检修，并充分考虑当地的地质和水文等条件的分析，尤其在埋设管线和光缆时，应进的确保埋设的安全，预防破坏地下的通信、天然气、水管等管线。
三是待路径方案确定之后，以科学性、安全性和经济性等为考核指标，综合分析和比较各路径方案，从而得到最佳的路径方案。由此可见，配电线路整体编制的要点就科学规划线路路径，才能从根本上确保编制的有效性和科学性。
2.2 线路机电设计要点研究
在电力系统10Kv配电线路设计中，线路的机电设计尤为重要。因而作为设计人员必须切实掌握线路的机电设计要点，具体来说，主要就是做好以下几方面的工作：
一是精心确定气象条件，这是由于在施工过程中，难免会遇到环节复杂的气象区，加上线路较长，因而在确定气象区域时应分段选取，分段选取过程中，应充分考虑气象区谁参数的取值主要有最大风速、年平均气温、最高温、最低温、电线覆冰、雷电日数等参数资料，再将这些参数结合起来计算数值，最终确定气象条件。
二是精心确定导线截面面积，在确定导向截面面积的过程中，应严格按照有关设计要求和电力系统设计规范精心确定导线的截面面积，并对导线铭牌上的型号和规格进行科学规范的验证，尤其是选用的导线必须结合电气的特性和机械的性能来确定，此外，一旦导线的截面面积确定之后，还应确保架设的导线的安全系数和最大应力等参数均在设计中进行说明，并根据导线的力学特性绘制特陛曲线，在绘制过程中，由于当导线处于不同温度时所产生的弧垂值不同，这就需要计算弧垂值，并采取表格的方式体现出来。
第三，由于每一种不同的线路组装方法其作用各不相同，所以我们要准确的研究不同的线路的组装方法。在进行线路组装时，绝缘子串组装的方式是受很多因素影响的，如杆塔内部结构、线的尺寸、绝缘子的外形等等。通常情况下，一串绝缘子串主要是在满足电线断裂时的张力和最大可承受重量的情况下使用的，然而，如果使用的环境较为恶劣，如线路所在位置有沟壑、处于交通繁忙区域、地理环境寒冷等，就一定要用双串绝缘子串才行。综上所述，我们必须提高对线路组装形式的重视度。
四是着力提高导线的防震性能。当电力系统的配电线路处于运行状态时，一旦导线震动就会对其运行的安全性产生影响，例如风速和档距以及架设的线路路径和导线自应力等因素，均会对线路正常的运行产生影响。因而在设计过程中必须着力提高导线的防震性能，在防震设计过程中应对导线的平均应力和最大应力以及安全系数和线路地形地貌和线路的档距等因素进行考虑，以确保防震设计的有效性线路杆塔设计要点的研究。在10KV线路杆塔设计中，常见的形式主要有直线型、耐张型、转角型以及终端行等在所有的杆塔中，直线杆塔受力最轻、结构形式最简单，在整个电力系统中一般只承受导线重力，而不承受水平方向的力，在支撑导线时，往往只采用悬式绝缘子在垂直的方向进行支撑，但在直线段的一定距离应设置相应的耐涨杆，以达到承受导向水平拉力，这就使得直线度上有一定弧垂，这是因为导线具有较大的水平拉力，所以当导线经过耐涨杆时，应从两个方向利用导线将两个悬式绝缘子挂在横担上，且利用一段跳线对杆塔 两边导线进行连接在绝缘子之间。
3.小结
经过上述的研究和分析，我们不难发现，更深层次的对研究电力系统10kv配电线路设计要点进行分析，对社会和经济效益起着举足轻重的作用。更因为如此，配电线路设计人员务必要把提升自身实践经验和更深入的学习专业技术作为重点，普及科学知识，坚持要点原则，把社会和经济效益得到更大的优化，以求10kv的配电线路设计更好的进行应用，如此才能使工程质量更全面更稳固的进展。
参考文献
线路设计法范文4
关键词：公路;平面线形设计;原则
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.066
1 引言
路线是道路的主骨架，其设计的优劣直接关系到公路自身功能的发挥，合理的平面线形设计可以保证车辆行驶的安全性和舒适性，平面线形设计在公路建设的整个过程中具有举足轻重的作用。因此在路线平面设计时应当结合地形的变化情况，巧妙地运用各种线性要素，进行各种组合设计的尝试，权衡各方面利弊设计出合理、科学、实用的公路。
2 平面线形设计的原则
2.1 平面线形要尽量顺应地形，避免大填大挖
平面线形应简捷、平顺，并与周围地形地物相适应，与现场环境相协调。直线长度的确定、圆曲线半径的选择、缓和曲线参数的选用都首先取决于地形地物等具体条件，一味追求路线平面设计指标的“高、大、上”，而忽视驾乘人员的实际感受是不可取的。
2.2 相邻的两曲线之间应满足直线最小长度的要求
2.3 保持平面线形的均衡和连贯
2.3.1 长直线的尽头避免接小半径曲线
在地形平坦开阔地区，直线所占比例往往较大，出于车辆行驶安全考虑必须对直线最大长度加以限制，否则有可能诱发交通事故。同时为了防止公路平面线形发生突变，即：长直线的尽头接入小半径的平曲线，可以采用过渡措施加以弥补。比如：在长直线和小半径平曲线之间插入中等曲率的过渡性曲线，但要注意使纵坡尽可能小。
2.3.2 高低指标之间要有过渡
由于公路沿线地形的变化，不同路段的设计速度有可能不同，此时就需要进行灵活处理。同一条路线前后衔接处一定范围内的高低指标之间应逐渐过渡，避免产生畸变，否则会造成公路线形的扭曲，进而影响到公路的视觉效果和驾乘人员的舒适性。设计速度高的一侧应尽量采用较低指标，而设计速度低的一侧应采用较高指标，保证平纵指标大致均衡。
2.4 平曲线应具有足够长度
一方面从设置缓和曲线的角度考虑，平曲线至少要保证两条缓和曲线的插入，以满足公路线形的要求;另一方面从满足驾驶员操作方向盘的时间以及乘客的心理要求看，平曲线的长度都不宜过短。
2.5 尽量避免出现小偏角曲线
小偏角曲线（θ≤7°） 容易造成驾驶员的视觉错误，使其将曲率看得比实际要大，容易造成操作失误继而诱发交通事故。
3 平纵线性组合设计的要点
（1）保持驾驶员视觉的连续性，通过自然来进行视线诱导。
（2）平、纵面线形指标应尽量均衡，即：竖曲线的起终点落在平曲线内。
（3）选择恰当的合成坡度，保障路面排水和行车安全。
（4）注意和公路周围的自然景观保持协调。
4 小结
路线平面设计是公路设计中的首要问题，伴随着我国公路等级的提高、行车速度的加快，以及驾驶员和乘客的心理和生理客观要求的满足，人们对路线的设计不仅仅停留在平、纵、横设计上，而是追求最优组合，使公路路线设计既满足相关规范的规定，又可以节省费用提高工程建设质量和经济效益。
参考文献：
[1]王同俊.浅谈公路路线设计中应注意的问题[J].江西建材，2015（02）.
[2]金仲秋，夏连学.公路设计技术[M].北京：人民交通出版社2010（01）.
线路设计法范文5
关键词：铂电阻，测温电路设计，模拟-数字转换非线性校正，数据采集
Abstract： A correcting method of non-linear error for Pt resistance temperature measurement based on the principle of A/D conversion is presented. The design principle of Pt resistance linear temperature measurement is analyzed. Practical circuit for interfacing A/D converter 7135 with single chip computer 89c51 and test data are given
Key words: Pt resistance， Temperature measuring circuit， Analog-digital conversion， Non-linear correction， Samples
一、引言
铂电阻温度传感器，因其测量范围大，复现性好，稳定性强等特点而被广泛使用。
在精密测量系统中，铂电阻测温系统电路结构图如图1所示：铂电阻信号通常通过桥式电路转换为电压信号，再经过放大及A/D转换后送微处理器进行处理。为了能对铂电阻测温的非线性进行校正，作者利用双积分A/D转换原理，设计了一种高精度的铂电阻测温非线性校正方案。实践证明，该方法不仅性能稳定，结构简单，而且在0～200℃范围内准确度可达到0.15%FS±4字。
二、非线性校正原理
1、非线性A/D转换原理
因为铂电阻经桥路检测后，其输出电压UM与被测温度q之间具有函数关系：
因为铂电阻经桥路检测后，其输出电压UM与被测温度q之间具有函数关系：
以上是本文阐述的以变量变换的形式实现传感器非线性校正的设计思想。这里t的量纲为时间，其测量过程是通过双积分A/D转换实现的。双斜率积分转换表达为：
(1) 式中：Uin—A/D转换时模拟输入电压，
T1—A/D转换过程中正向积分时间，
T2—A/D转换过程中反向积分时间，
Uref—A/D转换时参考输入电压。
当Uref为定值时，Uin与T2具有线性关系，因此这种情况下可以认为A/D输出结果为：
T2 = T1Uin / Uref .
假定Uref(t)为时间t的函数：Uref(t)=M+Nt (2)
其中：M，N为待定常系数。
A/D转换后的输出结果若能完全补偿铂电阻温度非线性，则有：Uin=aq+Bq2 (3)
故将式（2）和式（3）代入式（1），
假设：AT1=M，BT1=N/2，
则有：T2与q在数值上大小相等，即T2=q，可见实现了铂电阻的温度与数字量线性转换。
可以看出，在A/D转换过程中，模拟电压输入与数字量输出之间不是线性关系，其函数关系刚好与Rq—q关系相反，当其特性实现了相互完全补偿时，就能获得线性q/T2转换。显然，利用双积分A/D转换实现非线性校正的关键是应能满足式（3）所表征的函数关系。本方案采用RC回路极其简单地达到了该目的。
转贴于 2. 高精度 A/D转换器ICL7135 铂电阻测温电路线性化设计的实现采用了4位半双积分型A/D转换器ICL7135。ICL7135每一个转换周期分为三个阶段：自动调零阶段、被测电压积分阶段、对基准电压Uref进行反积分阶段。下面结合铂电阻温度测量分析ICL7135的工作过程：
(1)正向积分阶段
ICL7135与89C52接口电路原理图如图2所示。在此阶段，ICL7135对Uin进行定时积分，固定时间T1=10000T0（T0为时钟周期）。积分器的输出电压为： 式中，UW为 t = 0 时电容C两端电压值。
将上式在t = T1 处按马克劳林公式展开， 若选取适当参数，使 ， 则上式可简化为：
(6)
(2)反向积分阶段：
在此阶段，基准电容C两端电压又被内部积分电路进行反向积分，在整个T2阶段UC(t)可认为是线性的，T2结束时积分器输出又回到零位，此时有：
(7)
由式（4）、式（6）、式（7）整理可得：
将式（3）代入上式，得：
令等式两边常量对应相等，则有：q=T2。
在T2时间内， 对A/D转换器进行时钟计数，并以数字量形式输出，从而定量地将被测温度值反映出来，实现电路的数字化测量。
三、ICL7135与单片机89C52接口的新方法
以往使用7135是利用它具有多重动态扫描的BCD码输出来读取A/D转换结果，这样既费时、又占用较多口线。在测控仪表中，尽量少占用微处理器I/O口线，以最少原器件、完成尽可能多的任务是十分重要的。这里介绍的ICL7135与单片机接口的简易方法，是利用7135的“BUSY”端，只需占用单片机89C51的一个I/O口和内部的一个定时器，就可以在十几微秒的中断服务程序中把ICL7135的A/D转换值送入单片机内。实践证明，该方法具有实际应用价值。
在图2中，若89C51的时钟采用6MHz晶振，在不执行movx指令的情况下，ALE是稳定的1 MHz频率，将ALE经过二分频可得到500 kHz的频率供给ICL7135时钟输入端。T0规定为定时方式1，满足ICL7135的19999满量程要求。ICL7135在A/D转换阶段， 状态输出引脚BUSY为高电平，指明A/D转换器正处在信号积分和反积分阶段，这个高电平一直持续到消除积分阶段结束。在定时器方式寄存器TMOD中，置T0的门控位GATE为1，利用BUSY作为计数器门控信号，T0的计数将受BUSY控制。控制计数器只能在BUSY为高电平时计数，那么输入信号：A/D转换值=BUSY高电平期间内计数器计数值-10 001
图2中用ICL 7135的BUSY端接89C52的外部中断 POL为信号极性输出端，接89C52的P1.7，高、低电平表示被测信号为正、负极性。
四、实验结果及误差分析
在以铂电阻测温电路的线性化设计的方案中，误差来源一方面来自于基准电容放电过程的非线性引起的误差：当RC取值满足 时，此项误差折合成温度值可小于0.03℃。另一方面误差来自于A/D转换准确度。当选用4位半A/D转换器ICL7135时，其准确度为±0.05%，折合最大温度误差为0.10℃，两项误差相对独立，电路总体测温误差为±0.104℃。本电路经组装后，进行了实际性能测试，实验数据见表1。从测试结果看，样机最大误差为-0.18℃，与分析结论基本相近。
表1 （铂电阻分度号为Pt100） 参考文献
[1]R.E.贝德福德、T.M.道芬里、H.普雷斯顿.托马斯合著：袁光富译，温度测量，计量出版社，1995
线路设计法范文6
关键词：坡率法；长输管道；横坡敷设；线路设计
中图分类号：S611文献标识码： A
1、引言
随着国家能源战略的实施，山区段长输管道日益增多，由于山区段独有的地形，管道横坡敷设成为线路设计中一个不可避免的研究课题。横坡敷设是指长输管道以基本平行于等高线的敷设方式通过坡面。管道横坡敷设施工中的扫线和管沟开挖作业会改变原始稳定边坡的断面几何形状，并由此引发边坡失稳，严重时甚至会诱发滑坡、塌方等地质灾害，这样不仅提升了安全风险，增加了施工难度，增大了征地费用，而且可能造成施工无法进行，从而调整线路，造成人力、物力、财力上的较大损失。
目前，国内管道行业的相关人士普遍认为管道横坡敷设方式存在较大隐患，在线路选线中尽量避免，但是由于目前对该类型的研究尚少，还没有将管道横坡敷设分析研究纳入设计阶段，以致在山区管道的建设中还存在横坡敷设并诱发次生灾害的事故，如中贵线山区段管道横坡敷设由于管沟开挖引起土质边坡失稳，导致施工停滞、施工难度增大、线路调整的事故频发；中缅线山区段也多次出现管道横坡敷设由于管沟开挖引发顺层滑坡的事故。因此，对管道横坡敷设条件下各类工况的边坡稳定性进行定量分析研究，提出合理的设计方案，指导现场施工，意义重大。
2、三种工况下边坡稳定性的分析
目前工程界中广泛应用于边坡稳定性的定量分析计算是极限平衡理论的条分法。其基本做法是：首先在边坡体内假想一个潜在滑动面，然后将滑动趋势范围内的岩土体划分成一个个条状块体，通过块体的平衡条件来建立整个边坡的平衡方程，求解边坡的稳定系数K，以此对边坡的稳定性进行定量分析。土质边坡和较大规模的碎裂结构岩质边坡宜采用圆弧滑动法计算。
2.1工程实例
中卫-贵阳联络线工程第六标段(贵州段) 翻越黔北四川盆地向云贵高原爬升地带及大娄山区，沿线地形地质条件复杂，山势陡峭。以桐梓县段线路某处管道横坡敷设为例，管道横坡敷设长度75m，山坡坡度α约350，坡长83m，坡高H为42m，地质为第一层残坡积块石及腐殖层，松散～稍密，最大粒径为60cm，粘土充填，局部可见孤石，层厚不小于3.5m；第二层泥晶灰岩，灰～灰黑色，中风化，块状结构，中厚层状构造。相关参数如下：内聚力C为10kPa、内摩擦角为350、土壤的容重为18kN/m3，不考虑地下水的影响。管径1016mm，管道扫线作业带宽度15m，管沟开挖深度为2.4m。
图1 作业带扫线工况计算简图
图2 管沟开挖工况计算简图
2.2边坡稳定性计算分析
由于长输管道输送高压高危介质，其破坏后果严重，因此管道边坡安全等级一般按一级边坡考虑。边坡稳定性的判别依据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330)的相关规定，即当边坡的稳定系数K≥1.3时，属稳定边坡，可不采取加固措施；当1.0≤K≤1.3时，属欠稳定边坡，应采取边坡治理措施；当K≤1.0时，属不稳定边坡，边坡实际已经失稳。
未扰动状态、作业带扫线状态和管沟开挖状态的三种工况条件下的稳定系数K1、K2和K3的计算如下表。
表1 工况1-未扰动状态边坡稳定系数K1的计算
序号 工况 稳定系数K1 备注
1 未扰动状态边坡 1.37 稳定
表2 工况2-作业带扫线状态边坡稳定系数K2的计算
序号 工况 稳定系数K2 备注
1 不分台阶
1.1 放坡线β为1:0.5 1.195 欠稳定
1.2 放坡线β为1:0.75 1.197 欠稳定
1.3 放坡线β为1:1 1.226 欠稳定
1.4 放坡线β为1:1.25 1.260 稳定
2 按5m分一个台阶
1.1 放坡线β为1:0.5 1.222 欠稳定
1.2 放坡线β为1:0.75 1.276 稳定
1.3 放坡线β为1:1 1.295 稳定
1.4 放坡线β为1:1.25 1.442 稳定
表3 工况3-管沟开挖状态边坡稳定系数K3的计算
序号 工况 稳定系数K2 备注
1 不分台阶
1.1 放坡线β为1:0.5 1.174 欠稳定
1.2 放坡线β为1:0.75 1.185 欠稳定
1.3 放坡线β为1:1 1.223 欠稳定
1.4 放坡线β为1:1.25 1.259 稳定
2 按5m分一个台阶
1.1 放坡线β为1:0.5 1.208 欠稳定
1.2 放坡线β为1:0.75 1.271 稳定
1.3 放坡线β为1:1 1.295 稳定
1.4 放坡线β为1:1.25 1.441 稳定
图3 三种工况下边坡稳定系数分布图
由表1、表2、表3和图3分析可知：
1）未扰动状态边坡、作业带扫线状态边坡和管沟开挖状态边坡的三种工况条件下的稳定系数K1＞K2＞K3。即未扰动状态边坡表现得最为稳定，随着作业带扫线和管沟开挖工作的展开，边坡稳定性越来越差。作业带扫线和管沟开挖施工如果措施不到位，有引发边坡失稳的隐患。
2）作业带扫线和管沟开挖工况，随着放坡线β值的减小，边坡稳定性越来越好。
3）作业带扫线和管沟开挖工况，放坡线β值一定时，按5m分台阶开挖较不分台阶开挖，边坡稳定性要好，边坡稳定系数增长要快。
4）作业带扫线和管沟开挖工况，放坡线β值1：1为边坡稳定性系数增长的拐点。
3、坡率法在管道横坡敷设线路设计中的应用
坡率法是通过调整、控制边坡和采取构造措施保证边坡稳定的边坡治理方法。根据边坡稳定性计算分析结果，对桐梓县段线路某处管道横坡敷设采取了坡率法的设计方案，设计方案如下：
1）通过计算，在坡脚设置浆砌石挡土墙，墙高4m，确保填方区土体的稳定。
2）坡率法设计考虑减少破坏原始坡面的面积、土石方开挖工程量，采取按5m分台阶开挖，放坡线β值按1：0.75和1：1组合。边坡稳定性系数计算成果如下表：
表4 三种工况边坡稳定系数的计算
序号 工况 稳定系数K1 备注
1 未扰动状态边坡 1.37 稳定
2 作业带扫线状态边坡 1.30 稳定
3 管沟开挖状态边坡 1.30 稳定
3）由于边坡稳定性计算未考虑水的影响，因此在横坡敷设范围内边坡坡顶设置0.5m×0.5m的截水沟，两侧设置0.5m×0.5m的排水沟。
4）为防止水土流失，遵循环保优先的设计原则，坡面设置浆砌石拱形骨架，种植草坪。
图4 坡率法设计方案
此处管道横坡敷设根据设计方案，精心组织，经过1个多月的施工，顺利完工。
4、结论
通过上述实例分析，得出如下结论：
1）管道扫线、管沟开挖作业均会造成边坡稳定系数的下降，放坡线β值对边坡稳定系数影响较大，如施工中措施不到位，会引发边坡失稳等次生灾害。施工中采取减小放坡线β值、分台阶开挖等措施能有效的提高边坡稳定系数。
2）经过实例验证，坡率法经济、快捷、便于施工，运用于管道横坡敷设线路设计是合理的，在类似工程建设中值得推广应用。
参考文献：
[1] 郑生庆、郑颖人、李耀刚等. GB50330-2002建筑边坡工程技术规范[S].北京：中国建筑出版社，2002.
[2] 王鸿，茹治敏，王莉等.横坡敷设条件下管道施工对土质边坡稳定性影响的定量分析. 第三届石油天然气管道安全国际会议论文.北京，2009.9.
[3] 王瑞甫. 公路软质岩边坡坡率的适度原则. 交通科技，2013（4）：53-55.
[4] 郝建斌，刘建平，荆宏远等.横穿状态下滑坡对管道推力的计算. 石油学报，2012，33（6）：1093-1097.
[5]徐小兵.油气长输管道工程施工技术手册[M].北京：石油工业出版社，2011.
