山区路桥设计探讨

山区路桥设计探讨

为适应经济增长和社会进展需要，山区高速大路的建设规模逐步扩大，要建设好山区的大路桥梁，就需要因地制宜的进行设计。本文依据山区大路桥梁设计原则，对山区大路桥梁设计进行讨论，为路桥设计人员供应阅历和借鉴。

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1引言

随着国民经济的不断增长，我国山区大路桥梁的建设越来越多，尤其是西部地区的大路桥梁快速增加。由于山区地形、地貌和地质、水文条件简单，地势起伏大，桥梁长度占路线总长度的比例也大，桥梁设计的好坏不但对行车的舒适性和平安性直接产生影响，而且对整个工程的造价起着打算性的作用。因此山区大路的桥梁设计是整个大路设计的难点和重点，桥梁设计的好坏打算着行车的平安与舒适，又影响着工程的造价。

2山区大路桥梁设计原则

2.1平安性

平安性是山区大路桥梁设计的首要原则，平安是保证山区桥梁建设的基础。设计师在对山区大路桥梁设计时，要将山区风荷载的作用考虑进去，山区的风要比城区的风大，温差变化也比较大，因此在设计时就需要考虑到冻涨力对大路桥梁稳定性的影响。此外，在设计大路桥梁时，还需要考虑到山区的地质条件，这些因素的考虑主要是为了保证大路桥梁的平安。

2.2地段的选择

在山区建设桥梁，必需要先对地形因素进行考虑。在山区修建路桥需要先认真的勘探周边地形，应当尽量把不利于进行修建的地形避开，假如遇到没有方法避开的，则需要采纳科学合理的措施对其进行处理和改善。与此同时，对大路进行修建的过程中，还需要对修路所产生的社会效益以及经费问题进行充分的考虑，从而使该工程施工建设的过程更加的科学合理。

2.3环境爱护

在山区大路桥梁设计过程中就需要将环境爱护考虑进去，大路桥梁的修建位置，是否会破坏当地的农田，是否需要将四周树木砍伐掉，某个地质构造是否会受到破坏等等，在设计时都需要进行考虑。此外，一旦四周的环境受到破坏，就需要准时的实行措施进行补救，将其破坏削减到最小。只有这样才能有效的爱护好四周的环境。

3山区大路桥梁设计的要点

3.1跨越河流。山区河流一般河床多位岩石，汇流时间短，洪水暴涨暴跌，流速高，横断面多呈V形与U形，河床易受塌方、泥石流的影响，对于峡谷河段，应尽量选择桥孔不压缩水流，一孔跨过。对于开阔河段，一孔不易跨过时，应将桥墩设于河槽稳定、流速缓和处。

3.2跨越深沟。宜采纳等跨径布置，但要避开在沟心设置桥墩，山区冲沟往往在雨季的时候流量大，上游的大体积石块简单被冲下，假如在沟心设置桥墩，则带来平安隐患。

3.3跨越不良地质段：泥石流沟。当桥位跨越泥石流沟时，应尽量不在沟中设置桥墩，因泥石流沟流量大而急，对墩柱的冲击力相当大，对整个桥梁的稳定性有较大的影响，所以宜一孔跨越，同时应对泥石流沟做相应处理，如设置导流堤、排导槽、防撞墩和设置护岸等。滑坡。存在滑坡的沟谷，在实行滑坡处治措施尽量采纳较大桥梁直接跨越，既可避开不良地质危及保证结构物平安，又可爱护非常脆弱的自然环境。

3.4桥位横断面高差大，左右横坡陡。在设计时应依据实际地形状况来进行方案的选择。当横断面高差不是很大时，且左右幅路基均未进入挖方地段，此时可实行左右幅桥不等长的做法，也即左右幅错孔布置的方法来适应地形，当横断面高差很大，左右幅路基为半填半挖的状况时，为了削减路基挖方，同时也要考虑填方的可实施性，可设置为一半路基，一半桥梁的结构形式，应综合地形、地质将加筋挡墙，锚杆挡墙、弃土方案与半边桥做综合比较后打算是否设置桥梁。

4山区大路桥梁设计分析

4.1桥梁上部构造设计

（1）处理好跨径与墩高的关系。跨径与墩高的关系按桥梁美学原则，一般比值在0.618-1之间。山区高速大路地形起伏变化频繁，应依据地形选择一种跨径，不宜依据墩高频繁变化跨径，墩柱高度变化很大时，可采纳相近跨径进行组合。对于泄洪、通航等有特别要求桥梁，应依据水利部门要求，合理确定桥梁跨径。当一座桥梁有几种跨径可选时，应结合上下部结构做造价分析再作决策。

（2）处理好上部构造（板或梁）与平面曲线半径的关系。桥位处平面曲线半径对桥梁跨径的选择及平面布置影响较大，主要表现为内外弧差和路线边缘中矢高。对于小桥涵，墩台平行布置，预制梁长相等。对于特大、大、中桥，墩台径向布置时，由于曲率半径的影响，内外梁长不等，半径越小，内外梁长差越大。

4.2桥梁下部构造设计

（1）桥墩

高度较矮（h≤40m）的桥墩多采纳柱式墩。柱式墩依据形状，可分为圆柱和方柱。圆柱施工中外观质量易掌握，且与桩基连接便利，实际较多采纳。从受力上看，截面积相等的方柱和圆柱，方柱抗弯刚度大于圆柱，受力优于圆柱，当体系为连续刚构时，方柱可便利地通过调整两个方向尺寸来调整墩柱的刚度，从而达到调整墩柱受力的目的。方柱的缺点是墩柱与桩基之间需通过桩帽连接，增加了工程数量，并且山区桥梁地面横坡都较陡，增加柱帽构造还会增加挖方工程量，引起边坡不稳，设计应综合考虑选用方柱或圆柱。一般矮桥墩设计由强度掌握，但桥墩较高时，须考虑稳定问题。

（2）桥台

山区高速大路桥梁桥台一般采纳重力式U型台、肋板台、桩柱式台。其中以重力式U台最常用。山区桥梁U台一个显著特征就是横向，纵向坡陡，为了适应地形，减小开挖，节省圬工量，U台设计时必需依据地形合理分台阶。另外U台设计应对基底承载力提出明确要求，若桥台基底承载力不满意设计要求，可采纳基底换填、加深基础、加高侧墙等方法。桩柱式桥台由于抗推刚度小，当联长较长，台后填土高度较高时不宜使用，一般台后填土高度宜掌握在5m以下，联长宜掌握在150m以内。埋置式肋板台适应范围广一些，但也不宜太高，不宜超过12m，对于桥台高较高，可采纳加厚肋板、增加肋板个数，加粗桩径等方法。高埋置式肋板台选用必需与缩短桥长、地形、地质、水文综合考虑。山区高速大路桥梁纵向地形陡峭，往往不能设置锥坡，这时采纳桩柱式或肋板台会受到较大限制。当地质状况较差时，也会消失U台下设置桩基的状况。

（3）基础

山区地质状况较好时，采纳扩大基础的状况相对较多，且宜采纳分别式扩大基础。由于分别式扩基础易适应地形横坡，承载力易满意要求，亦能防止基底不匀称沉降。斜坡上的扩大基础与桩基础必需考虑基础集中角和掩盖层厚度以及施工时的相互影响。桩基础多为嵌岩桩和摩擦桩。桩基础施工方法上多是挖孔桩和钻孔桩。挖孔桩造价较节约，但设计中能否采纳挖孔桩，应结合地质状况详细分析，当桩长较长；遇到流沙、脆弱夹层多，卵石、漂石等简单造成塌孔的地质状况；地下水位较高、地层含有煤气、瓦斯等有害气体时不宜设计为挖孔桩。钻孔桩分为旋转钻、冲击钻。山区高速大路多为冲击钻，设计时应对桩底容许沉淀层厚度提出明确要求，嵌岩桩容许沉淀层厚度0.1m，摩擦桩容许沉淀层厚度0.2～0.3m。墩台基础埋深不仅要满意承载力要求，还要对水文条件必需充分考虑，体现在对日后施工环境所带来影响的估量。