山區高速公路路線選線及橋梁設計

張志選

（中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 102600）

山區高速公路的構建與山區高速公路正常運行有著緊密的聯系，為了能夠提升山區交通的安全、便利性，需要根據實際情況對橋梁施工進行良好的設計。通過對公路路線有效選線，保證公路的應用安全性，提升高速公路路線、橋梁的設計質量。

1 高速公路路線選線要點分析

1.1 明確地質選線要點

針對山區高速公路項目而言，通過深入分析公路選線的具體特點后，設計人員根據地質選線要點合理選擇高速公路路線，控制公路建設投入成本。地質選線時，需要與山區高速公路項目所在區域的實際地質條件相結合，優化并完善公路路線的合理設計，根據山區高速公路實際情況制定健全的設計方案。在山區高速公路路線選線中采用地質選線，可最大化減少公路項目的建設成本，嚴格控制公路工程造價，促進該項工程的經濟效益。

在山區高速公路路線選線過程中，山區公路走廊帶作為重要內容之一，設計人員需要對其進行明確。通常山區公路地區地形起伏較大，陡峭邊坡結構較為普遍，基于此，設計人員需要對山區公路進行實地勘察，從而能夠充分了解并掌握滑坡對高速公路中安全運行造成影響的主要因素?；诖?，需要通過繞避的方式，規避且降低公路建設質量在滑坡影響因素下所出現的問題，從而能夠充分保證山區高速公路整體建設過程中的安全性、高效性。在對公路路線走廊段進行明確后，設計人員應當根據高速公路具體情況對路線設計方案進行科學、合理地制定與選取，在對該地區地形地貌進行全方面了解、掌握的條件下，需要盡可能地避開復雜區域的地質條件，通過與實際地勢地形條件相結合，使高速公路工程規模能夠顯著降低。為促進山區高速公路路線設計方案有效落實和執行，設計人員必須到實地進行詳細的勘察，合理且準確分析所有勘測數據、信息以及資料，對選擇的路線選線方案進行優化與改善，并對現場實際環境進行深入性的分析，以山區高速公路坡面特點為基礎，不斷完善平面設計方案，避開滑坡地區，防止山區滑坡現象導致大面積坍塌問題。在具體選線中，一旦公路兩側溝道存有滑坡體，設計人員在設置路線時，需要選擇滑坡對路線影響小的一面進行。

1.2 安全選線要點

（1）合理確定幾何性指標。以山區實際地形地貌情況為基礎，對幾何性指標進行科學、合理的選擇。同時，按照相鄰路基的技術指標，引入數字仿真、BIM技術，有效模擬公路，并全面檢查、檢驗公路路線的縱向指標，提升車輛在高速公路行駛過程中的舒適性。

（2）對高速公路路線縱向設計方案進行優化與改進。為規避陡峭邊坡，在選擇公路路線的過程中，一旦出現連續下坡的情況下，需要充分結合實際地形設計避險車道和爬坡車道。在設計過程中，主要以爬坡車道、避險車道的上下坡部位為基礎進行設置，根據山區高速公路的交通能力與現象，不斷進行優化計算，提升公路運行的整體壽命，確保公路運行能夠充分滿足具體標準與規定，并不斷強化高速公路的整體安全效果與質量和服務水平。

1.3 環境選線要點

通過與山區高速公路運行情況和特點進行分析后發現，設計人員可以根據總體設計，對路兩側的環境條件進行全方位的考慮與分析，對于地質條件較差的區域盡可能避開，降低土方開挖量，降低公路選線對周圍環境所造成的不良影響。設計人員需要始終按照環境保護的理念與原則進行公路選線，并對選線方式進行合理的選擇，在對公路周圍生態環境進行保護的基礎上，充分保證山區高速公路項目建設的進度與效率。

2 山區高速公路橋梁建設的特點

2.1 技術難題多

山區高速公路和普通高速公路進行比較下能夠發現，其特點主要呈現為水系多、復雜地形、地勢險峻等，對水文條件無法逐一進行深入的分析與探究。另外，山區地面落差較大，危險地形十分常見，例如斷層、陡崖等，一旦受到惡劣天氣與環境的影響，特別是暴雨天氣，山體滑坡、崩塌問題易于發生，并且會造成泥石流。針對地質情況較為極端的問題下，難以更好地進行施工，從而加大了施工的難度與復雜性。在施工、勘察設計階段中，由于技術性難題存在普通型的特點，包括出切支護施工階段中會發生工程變形、塌方、開裂等各種問題，

在深入開展施工后會不斷增加大規模沉降的風險問題，安全風險也會因此而升高，對山區高速公路橋梁工程的施工作業安全與質量造成了不良影響。為了能夠充分確保工程整體質量標準，設計人員需要充分結合當地的實際情況，深入勘察并分析當地水文、地質情況。對此，可充分利用分層開挖支護法的方式進行，以此更好地規避工程施工中的額外難題，比賣你存在單一受力點，不斷提升施工質量管理，對工程全過程進行嚴格的把控。通過多種有效的方式，對這一項目過程中所存在的難題進行有效的解決，不斷提升施工效果與質量。

2.2 工程規模大

山區高速公路橋梁需要跨越不同地區，包括深谷、高山等，基于此，在施工過程中，周期和施工路線相對較長，施工人員方面需要達到一定的要求與標準，對此，需要不斷擴大管理規模，從而增加了施工管理難度。同時，在具體施工過程中，由于所設計的環節、階段較為復雜，設備應用方面也具有一定的廣泛性，需要通過多樣化的施工工藝技術、工序充分協調和配合才能夠提升工程施工的質量與效率，上述內容作為工程規模大的主要因素，需要引起各個施工人員的重視與關注。另外，該項施工周需要較長的周期，且任務過于復雜，需要通過現場和實地勘察提高橋梁整體質量，充分的分析當前地質情況與各種因素。同時，提出可行性較高的技術方案強化施工質量與效率，加強公路與橋梁的安全性與耐用性。

2.3 工程造價高

山區高速公路橋梁建設周期相對較長，工程任務具有顯著的復雜性與難度，因此在施工期間所采用的機械設備較廣泛，需要大量投入機械設備、人力資源以及工程物資，對工程施工配備專業化的優秀型技能人才?；诖?，與普通工程相比，山區高速公路橋梁的工程造價成本更高。例如，對于每根墩柱，都需要為其配備對應的模板，另外，需要做好大噸位調查、各種機械設備的配備，確保工程的順利性，需要投入大量的資金充分滿足工程施工的順利開展。

2.4 施工存在安全問題

由于山區地勢險峻，橋梁施工大部分主要通過高空作業進行，從而不斷加強施工的整體難度，對施工人員的安全性造成一定的影響。高空作業和其他常規作業相比，難度行較大，并且，由于復雜性的山區地勢地貌，大部分施工難以通過機械設備進行，必須通過人工輔助開展作業。因此，在該項工程中，施工人員的安全風險高，在山區高速公路橋梁施工中存在較大的安全隱患與風險問題。

3 山區高速公路橋梁設計優化措施

3.1 上部結構設計優化措施

山區高速公路橋梁上部結構會受到各種因素問題的影響，包括橋墩高度、橋梁跨度、地形、水文以及地質等多方面的內容?；诖?，在對上部結構進行詳細設計過程中，設計人員需要對上述各種因素的干擾情況進行深入的分析與考慮，對橋型進行有效的選擇，主要以工程造價低、結構簡單、利于施工為基礎。在設計普通橋型的上部結構形式中，可以裝配式結構為主進行應用。針對高度在60 m以上的橋梁，通?？蛇x擇連續鋼構橋型，以此提升橋梁整體質量。因為山區地勢十分復雜，尤其是在雨季的情況下，河流會嚴重影響工程施工質量、進度，橋墩的穩定性也會因為喝水內所出現的各種物質，包括泥沙石造成不良影響?；诖?，盡可能避免橋梁跨越點設置在溝谷中心。同時，為了使橋梁更加契合山區低性能，可通過采用組合跨徑布控的方式進行?；诖?，需要充分關注斜坡上橋梁基礎施工，避免工程施工會被當地植被所影響，盡可能在設計中采用跨度較大的設計。

3.2 下部結構設計優化措施

在設計山區高速公路橋梁下部結構過程中，設計人員需要對橋梁的抗震性進行充分的考慮與分析。同時，在計算彎橋高墩時，需要對其離心力、風荷載、偏心荷載等各方面的影響因素進行深入的分析與探究，同時確保各橋墩高度之間不可相差過大，確保山區高速公路橋梁具有良好的抗震性能。通常情況下，當橋梁橋墩的墩高<35 m時，需要通過采用圓柱式橋墩；對于墩高>35 m以上的情況下，橋墩可選擇空心類。同時，在設計橋梁下部結構的過程中，盡可能減少橋墩類型，利于后期施工中的高效性與標準性。除此以外，在具體施工中需要重點考慮、分析斜坡，特別是針對斜坡較陡的情況下，需要增加樁基礎的嵌巖深度。

3.3 附屬結構及排水設計優化措施

山區高速公路橋梁的排水系統、附屬結構具有關鍵的作用，需要對這兩方面進行優化設計，才能夠確保公路橋梁整體的穩固性與安全性。

第一，相關人員必須關注、重視橋頭搭板設計。地層處于巖石均勻時，當橋臺位置為挖方段時，在設計階段中不可設置搭板。

第二，詳細分析并考慮橋梁的伸縮裝置設計。當橋梁處于高墩時，需要對伸縮梁增大的情況進行深入分析，并對其進行相應的計算后可合理延長伸縮裝置。

第三，針對橋面防排水設計，需要對橋梁具體位置進行充分考慮，通過優化提高設計效果。當橋梁在凹形曲面上，基于此，可通過對對應的泄水孔進行設置，使其在曲線的地凹點，加密泄水管。一旦橋梁需要通過敏感水源保護或是跨越水庫的情況下，需要集中排水。同時，在設計橋面排水的過程中，需要對附近的邊渠位置進行設計。從而將橋面的水引入其中，不可在公路上排水，避免影響路面，造成污染，使路面交通難以正常運行。基于此，橋梁需要通過設計個隔油沉淀，滿足排放標準，跨域水庫，通過水源保護區域的情況下進行。

3.4 橋梁防滑坡的設計優化措施

因為山區高速公路橋梁通常情況下的氣候條件具有復雜性的特點，一旦橋梁在降雪、降雨較大的情況下，車輛在行駛過程中易發生打滑問題，交通事故問題成為當前重要問題，安全隱患與風險必須引起關注與重視。對此，設計人員需要積極優化設計橋梁防滑坡，避免車輛發生滑坡問題，充分確保廣大人民群眾的出行安全?；诖?，設計人員需要針對該種情況設計多項措施，包括反壓、減載以及地面排水等，最大化減少滑坡情況，提升山區高速公路橋梁的整體安全性與穩定性。另外，橋梁施工盡量在旱季進行，防止對滑坡體的穩定性造成破壞與影響。在設計山區高速公路橋梁時，如果無法避免滑體問題，可通過防護、加固的方式促進滑體的穩固。在具體設計優化中，設計人員需要對防滑破這一重點內容進行詳細的思考與實地考察，根據實際情況進行分析后對相關方案進行調整，同時選擇最佳的設計方案，確保橋梁的安全性與可靠性。

4 結束語

綜上所述，為了能夠進一步提升現代化運輸產業的穩定發展，山區高速公路路線選線與橋梁設計作為必然途徑之一，不僅能夠促進該產業的高質量發展，同時能夠提升公路整體質量。通過科學、合理的分析山區高速公路路線選線的要點，強化山區高速公路的抗災能力，結合山區地形特殊性以及氣候等多方面的因素，嚴格按照當前施工技術規定與標準，制定合理的施工指導方案，確保高速公路路線選線與橋梁施工設計的整體質量與效率，提升其安全性與穩定性。