關于山區地帶公路橋梁設計分析

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摘要：我國山區地帶地形、地質、水文、氣候條件十分復雜，大部分地區以山區、丘陵地貌居多。隨著我國的經濟發展和西部大開發，大力發展山區高等級公路成為必然。因此，對山區地帶高等級公路橋梁設計的研究具有十分重要的意義。本文針對山區地帶高等級公路橋梁主要特征，探討山區地帶高等級公路橋梁設計原則及實施方法。

關健詞：山區地帶；公路橋梁；設計分析

當前，我國交通基礎建設事業迅猛發展，使得公路橋梁建設進入一段建設的高潮期。越來越多的公路逐漸由平原地區延伸到山區，帶動了山區經濟及文化等方面高速發展。然而，山區復雜的地理環境和條件為工程設計帶來了一定困難。另外，橋梁設計只考慮工程本身，忽視了工程擾動對周圍環境的影響。因此，基于多種因素的影響，有必要分析山區地帶高等級公路橋梁設計的原則及實施方法，保證公路橋梁設計的科學性與工程的施工質量。

1、山區地帶高等級公路橋梁的主要特征

山區高速公路的主要特點是地形地質復雜。地形復雜，表現為地面高差大，沖溝發育、橫坡陡直；地質復雜表現為巖溶、滑坡、不穩定斜坡、崩塌、陡崖、煤礦采空區等不良地質。受此影響，路線布設時平縱橫三個方面都受到約束，一般就是平曲線多，平面半徑小，縱坡大，橋梁比例高，橫坡陡，半邊橋和高擋墻多。山區地帶高等級公路橋梁也相應具有上述特點，斜彎坡橋多，高墩大跨多，墩臺形式多，施工場地狹窄、個別路段橋隧交替相連等特點。

2、山區地帶高等級公路橋梁的設計原則及實施方法

山區地帶高等級公路橋梁設計的原則可以歸結為：安全可靠，適用耐久，經濟合理，外形美觀，利于環保。

2.1安全可靠原則及實施方法

由于山區復雜的地理環境和工程條件，難以保證工程實施能夠有效實現設計涵蓋的技術難點與重點，無形中增加了公路橋梁設計的難度。為了保證公路橋梁結構具有一定的強度、剛度和穩定性，工程設計必須遵守安全可靠原則，具體要求：強度方面必須具有足夠的安全儲備；剛度方面必須具有控制變形的能力；穩定性方面應當具有保持原形狀和位置的能力。

除此之外，設計過程中還要注意以下設計關鍵：修建在地震區的公路橋梁應當按照抗震要求采取防震措施；大跨度柔性橋梁應當考慮風振效應；建設在易變遷河道上的公路橋梁應當事先設計倒流設施，防止橋梁基礎被河水過度沖刷；交通繁忙的橋梁應當預先設計好照明設施，并設置清楚的交通標識；橋梁兩端不易太陡，避免發生車輛碰撞等事件；為了保證車輛及行人的安全，防撞欄桿應具有足夠的高度和強度，防止車輛相撞、車撞人等情況發生時跌下橋下，發生嚴重傷亡情況。

2.2適用耐久原則及實施方法

適用耐久主要針對工程本身而言的，是保證公路橋梁具有一定使用功能的基礎。因此，為了使山區公路橋梁具有健全的使用性能，必須在設計過程注重以下內容。

橋面寬度滿足當前及今后規劃年限內的交通流量；利于泄洪、通航或車輛和行人通行；橋梁兩端方便于車輛的進入和疏散；便于各種管線的搭載；必須進行最大荷載試驗，驗證其承載能力和抗變形能力；等等。

2.3經濟合理原則及實施方法

風景秀美的自然、歷史悠久的風俗與地域文化是山區最具活力和特色的要素。在橋梁工程設計必須考慮這些重要要素，不能僅僅考慮工程本身及經濟效益，這就需要遵守經濟合理原則，避免以破壞周圍環境的不良行為換取工程施工的便利。因此，在經濟合理基本原則指導下，山區公路橋梁設計應當遵守以下內容。

橋梁設計應遵守因地制宜、就地取材和便于施工的要求，避免勞民傷財；充分考慮維修養護費用，采用造價及維護等綜合費用最低的橋型；應當選擇水文條件及工程條件較好、環境破壞較輕的位置；等等。

2.4外形美觀原則及實施方法

思想文化的多樣性決定著人們審美觀念的多樣性，而思想認知水平的增強也提高了人們的審美要求。因此，即使是山區公路橋梁也應當具有優美的外形。公路合理的結構布局和輪廓作為公路橋梁美觀的主要因素，要求橋型應與周圍環境相協調、空間上具有和諧的比例，以保證外形的美觀。比如，下部橋墩結構設計可以多樣化，可以采用花瓶墩、薄壁墩、Y形墩等形式。同時注意，重力式橋臺設置不易過高，還可以在橋臺側墻和臺身外側設置細石鑲面，都可以起到一定的美觀效果素。

2.5利于環保原則及實施方法

其實，利于環保、做到環境保護與可持續發展是山區地還公路橋梁設計的關鍵原則。在人們與生態環境關系如此緊張的現在，保護山區的自然環境與歷史文化是十分重要的。為了使公路橋梁設計利于環保，從橋位選擇、橋跨布置、基礎方案、墩身外形、上部結構施工方法、施工組織設計等方面出發，全面考慮如何實施保護周圍環境的設計方案，必須時可以采取一定的工程控制措施。比如，建立環境監測保護體系，將不利環境的影響降至最小。

3、山區地帶公路橋梁設計方案

山區高速公路橋梁按其使用功能可分為幾類：跨越山谷的高架橋、跨河橋梁、跨線橋。

3.1 跨越山谷的高架橋

該類型橋梁一般離大城市較遠，對橋梁的美觀方而要求相對較低，因此，可選用制作簡單，施工方便的橋型方案。常用的上部結構有T型梁、空心板。特大橋、大橋可采用連續或剛構體系，以利于行車；中小橋，應采用造價相對較低的空心板簡支體系，降低工程造價。從施工角度考慮，應避免在同一合同段出現多種跨徑，否則，將不利于預制模板的周轉使用。在進行橋梁總體布置時，應注意高跨比的匹配，使橋梁跨徑稍大于橋墩高度，這樣，橋梁整體造型相對美觀；在布置橋孔位置進，應根據橋位的地形地貌特點，使橋墩避開沖溝、機耕道、人工構造物等。對于跨越V型深谷的橋梁，可考慮采用大跨連續剛構方案，以減少橋墩個數，減小施工難度。如果地質條件好，也可考慮拱橋方案。應多做方案比較，選用造價低、方便施工、適合特點的結構形式。

3.2 跨河橋梁

跨河橋梁主要根據水文狀況確定橋梁方案。對于無通航的河流，可選用結構簡單、施工方便、造價低的橋型。在進行橋型布置時，應注意上下部結構整體協調；橋墩應避開人工構造物（如舊橋涵、水渠、道路等），如果確實無法避開，可考慮將舊構造物移位，但應滿足其原有的使用功能，河中橋墩應盡量少且與水流方向正交，以利于排洪。對于通航的河流，在確定了設計水位，通航等級后，可進行橋梁方案設計。進行橋梁方案設計時要兼顧排洪與通航的要求。對通航等級高的河流，常用的結構有大跨剛構箱梁；通航等級低的河流，采用跨徑較大的T型梁方案。設計這類橋梁，要根據主航道的位置及主流流向布設橋孔。在內澇地段，可選用結構形式簡單的T型梁、空心板結構。

3.3 跨線橋

在進行跨線橋設計時，應注意被交叉路的等級、凈空要求。根據被交叉路的等級，采用相應的橋型方案。分離式橋梁對沿線的整體美觀有一定影響。因此，要盡量選擇造型美觀的橋型。常用的上部結構有：斜腿剛構、連續板、連續箱梁。近年來，又陸續發展了一些新橋型，如脊骨梁、無橋臺斜腿剛構、懸吊管橋、代吊板橋等。分離式橋梁的卜部結構一般比較輕巧，橋墩采用獨柱式墩，甚至不設墩；橋臺形式根據橋型及地質條件確定。

4、結語

山區地帶高等級公路地質復雜地形多變，所過地區大多經濟薄弱在不同的地區，對橋梁的使用功能有不同的要求。因此，設計者要注意收集資科，根據全線的要求結合當地特點多比較分析，采用符合實際的橋梁方案，選擇符合情況的設計方法.這樣才能使橋梁設計達到安全可靠，適用耐久，經濟合理，外形美觀，利于環保的要求。

參考文獻：

[1]劉志.山區高速公路標準跨徑橋梁設計探討[J].中國水運，2008，（02）..