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摘 要： 摘要：山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)難度大、技術(shù)要求高，山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)中涉及到地質(zhì)、地形、風(fēng)力、環(huán)境、氣候等多方面的因素。在設(shè)計(jì)中需要從施工可行性、難度、成本等方面進(jìn)行綜合性的考慮。本文在分析山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好山區(qū)高
摘要：山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)難度大、技術(shù)要求高，山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)中涉及到地質(zhì)、地形、風(fēng)力、環(huán)境、氣候等多方面的因素。在設(shè)計(jì)中需要從施工可行性、難度、成本等方面進(jìn)行綜合性的考慮。本文在分析山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)優(yōu)化進(jìn)行了分析介紹。
關(guān)鍵詞：山區(qū)高速公路橋梁;設(shè)計(jì);關(guān)鍵問(wèn)題;優(yōu)化
1山區(qū)高速公路路橋施工的特點(diǎn)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，在山區(qū)修建的高速公路越來(lái)越多。作為山區(qū)高速公路建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，橋梁施工的形式越多，路基施工項(xiàng)目的性能越穩(wěn)定。在橋梁施工的過(guò)程中，需要綜合考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件、地質(zhì)基本條件等自然條件。在一些高填方路基的施工過(guò)程里面，有的甚至高達(dá)10m，使路基容易變形或沉降。為減少這一現(xiàn)象的發(fā)生率，在實(shí)際施工的時(shí)候應(yīng)注意提高施工工藝和原材料質(zhì)量。
1.1地形崎嶇不平
中國(guó)幅員遼闊，地形類型多樣，主要地形特征是山地、高原和丘陵，且山區(qū)地形具有一定的特殊性，表現(xiàn)為地勢(shì)崎嶇，多為高地，山路狹窄，以滾石為主，多為碎石，斜坡和斷層等地方居多，各部分與地形密切相關(guān)。
1.2地質(zhì)松散
山區(qū)主要由沙和一些大石頭組成。因其地質(zhì)條件比較松散，導(dǎo)致公路施工的地基較難控制。當(dāng)遇到雨水侵蝕的時(shí)候，容易發(fā)生地質(zhì)松動(dòng)和滑坡。由于地質(zhì)的特殊性，在選擇路橋時(shí)應(yīng)該要注意到實(shí)際地形的特點(diǎn)，在實(shí)際地形的基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全方位的修改和改善。
1.3水質(zhì)的特殊性
山區(qū)水質(zhì)以雨水和泉水為主。雨水對(duì)山區(qū)有雙重的影響，雨水在山區(qū)灌溉里面起著重要的作用，同時(shí)對(duì)地質(zhì)環(huán)境有一定的危害性。當(dāng)雨水侵蝕太強(qiáng)的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致山體滑坡和泥石流。這類地質(zhì)災(zāi)害對(duì)公路建設(shè)和橋梁選擇都有一定的挑戰(zhàn)，所以橋梁選擇需要從多方面考慮。
1.4材料機(jī)械運(yùn)輸困難
通常，山區(qū)的地理位置相對(duì)偏遠(yuǎn)，材料的選擇和運(yùn)輸是工程建設(shè)面臨的重大挑戰(zhàn)。山區(qū)公路橋梁的選擇應(yīng)考慮到材料和機(jī)械運(yùn)輸?shù)谋憷裕x擇易于運(yùn)輸、輕便和機(jī)械化的材料。
2山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵點(diǎn)
山區(qū)高速公路橋梁相較于平原公路橋梁更加復(fù)雜，受山區(qū)地形限制公路橋梁需要在公路橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工工藝方面進(jìn)行更多的優(yōu)化以便確保公路橋梁能夠具有良好的質(zhì)量。為確保公路橋梁設(shè)計(jì)能夠取得良好的設(shè)計(jì)效果在山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)中需要注意以下幾方面的關(guān)鍵點(diǎn)：山區(qū)曲線預(yù)制梁、橋梁、橋板的布設(shè)、橋型、高墩結(jié)構(gòu)、布設(shè)、結(jié)構(gòu)、防滑坡。
2.1山區(qū)高速公路橋梁橋型選擇
山區(qū)地區(qū)地形、地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在公路橋梁的設(shè)計(jì)中需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)，尤其是需要選擇合理的公路橋梁橋型，合理的橋型選擇將有助于降低橋梁的施工難度、成本。山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)所使用的橋型將囊括所有類型，設(shè)計(jì)過(guò)程中需要結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)，從難度、成本等方面進(jìn)行綜合性考慮與選取。
2.2橋梁高墩設(shè)計(jì)
山區(qū)高速公路橋梁多數(shù)采用高墩、大跨橋式結(jié)構(gòu)，橋墩的穩(wěn)定性對(duì)山區(qū)高速公路橋梁的安全性至關(guān)重要。在高墩設(shè)計(jì)中需要對(duì)高墩地址、結(jié)構(gòu)、形式、強(qiáng)度進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算分析，確保橋梁的安全性。同時(shí)對(duì)于墩臺(tái)的角度也要引起足夠的重視，墩臺(tái)角度設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循以下特點(diǎn)：橋墩中心線與交點(diǎn)處切線所成角度完全相同，橋墩、橋臺(tái)中心線互不平行，各橋墩蓋梁長(zhǎng)度完全相同，曲線引起的每片梁長(zhǎng)度變化靠預(yù)制梁自身長(zhǎng)度調(diào)整，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意保障兩端伸縮縫的平行，墩臺(tái)角度多采用的是等90°布設(shè)，此種布設(shè)方法多應(yīng)用于跨徑較大、長(zhǎng)度較長(zhǎng)的公路橋梁。
2.3橋梁曲線預(yù)制梁、板設(shè)計(jì)布設(shè)
山區(qū)高速公路橋梁建設(shè)中需要將預(yù)制完成的梁、板架設(shè)到橋梁下部的基體槽中，受橋梁結(jié)構(gòu)、形式的影響，橋梁梁、板的曲形結(jié)構(gòu)需要借助橋梁墩臺(tái)的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意到這一點(diǎn)。
3山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)優(yōu)化
3.1優(yōu)化設(shè)計(jì)理念
隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)理念也隨之發(fā)生改變，山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)需要從安全、舒適、環(huán)保、和諧的理念出發(fā)，完成對(duì)于山區(qū)高速公路橋梁結(jié)構(gòu)、跨度、路基等的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在山區(qū)高速公路橋梁橋墩選型上需要從河谷橫坡陡峭環(huán)境出發(fā)，做好橋墩類型與橋墩高度的優(yōu)化，將橋臺(tái)的垂直高度降低到一個(gè)合理的范圍內(nèi)，降低橋臺(tái)高度雖然會(huì)增加山區(qū)路面長(zhǎng)度，但是隨著橋臺(tái)高度的降低山區(qū)高速公路橋梁的施工難度也呈幾何級(jí)降低，對(duì)于山區(qū)高速公路橋梁的成本控制、工期、施工安全性都有著極大的作用。山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)中還注意做好地形影響因素的考慮，一般通過(guò)制定橋梁跨越方案弱化地形因素會(huì)優(yōu)化橋梁設(shè)計(jì)的影響。在山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)中橋梁跨度需要按照前后段山區(qū)公路工程造價(jià)來(lái)調(diào)節(jié)橋梁位置，調(diào)整優(yōu)化橋梁設(shè)計(jì)。橋梁路基直接影響著橋梁的施工質(zhì)量，對(duì)于橋梁路基采用何種形式及結(jié)構(gòu)需要結(jié)合橋梁的選址、地質(zhì)情況進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化，做到經(jīng)濟(jì)性與安全性、穩(wěn)定性的統(tǒng)一。
3.2山區(qū)高速公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
山區(qū)高速公路橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化關(guān)鍵是處理好橋梁下部與上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，將山區(qū)高速公路橋梁的主跨徑與墩高的比值控制在0.809±0.191的區(qū)間范圍內(nèi)，注意控制地形起伏對(duì)于橋梁整體美感的影響。此外，橋梁跨徑應(yīng)盡量保持統(tǒng)一，避免頻繁變化。在跨徑組合使用上可以選用20m-30m、30m-40m的組合。做好橋梁上部構(gòu)造與橋梁整體平面曲線的優(yōu)化，以橋梁平面曲線半徑的變化為基礎(chǔ)調(diào)整橋梁內(nèi)外梁長(zhǎng)，在橋梁梁長(zhǎng)不變的基礎(chǔ)下使得橋梁的帽梁、封錨端適當(dāng)加長(zhǎng)。對(duì)于山區(qū)高速公路橋梁下部的設(shè)計(jì)優(yōu)化集中在橋墩、橋臺(tái)部分。對(duì)于高度在25m以下的橋梁橋墩選用的是柱式橋墩，這一橋墩形式能夠在25m以下的山區(qū)高速公路橋梁對(duì)接中實(shí)現(xiàn)下部與上部結(jié)構(gòu)的良好對(duì)接，同時(shí)柱式橋墩能夠在山區(qū)高速公路橋梁使用中發(fā)揮出良好的抗壓效果。橋墩高度在25m-40m時(shí)主要選用的是厚板式實(shí)心橋墩，這一結(jié)構(gòu)形式能夠在山區(qū)復(fù)雜多變的地形與氣候條件下保持受力均勻，具有較高的安全性與可靠性。對(duì)于橋梁高度在40m以上的，應(yīng)以薄壁式空心橋墩形式為主，在山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)中選用何種形式的橋墩需要結(jié)合山區(qū)高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)、墩高以及周邊的地形情況進(jìn)行綜合考慮。橋臺(tái)設(shè)計(jì)優(yōu)化，在山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)中重力式U型橋臺(tái)能夠發(fā)揮出良好的功用，U形橋臺(tái)使用的最大優(yōu)點(diǎn)在高度較低(不超過(guò)10m)，填土高度在10m以內(nèi)，簡(jiǎn)化了施工工藝和施工難度。
3.3做好橋梁防滑坡的設(shè)計(jì)優(yōu)化
防滑坡主要用于防止滑坡。在防滑坡設(shè)計(jì)中需要做好減載、反壓、地面排水等技術(shù)等的綜合使用，完成對(duì)于滑坡體的治理。施工應(yīng)盡量放在旱季進(jìn)行避免破壞滑體的穩(wěn)定性。在山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計(jì)中無(wú)法避讓滑體時(shí)，應(yīng)首先對(duì)滑體進(jìn)行防護(hù)加固。反壓、減載是兩種應(yīng)用效果較好的土石方處理措施，能夠在應(yīng)急搶險(xiǎn)和永久性工程中都發(fā)揮出良好的效果。選用何種防滑坡設(shè)計(jì)需要結(jié)合滑體的實(shí)際情況、地形進(jìn)行綜合性考慮。
如果您需要安排自己公路橋梁設(shè)計(jì)方向的論文，可以查看橋梁設(shè)計(jì)論文發(fā)表?xiàng)l件學(xué)習(xí)了解。
結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)于我國(guó)國(guó)內(nèi)的交通提出了更高的要求。規(guī)劃與布局山區(qū)高速公路網(wǎng)絡(luò)是打通我國(guó)公路交通瓶頸的關(guān)鍵一環(huán),同時(shí)也是帶動(dòng)山區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要倡議布局。高速公路橋梁作為山區(qū)高速公路建設(shè)中的重要組成部分對(duì)于高速公路建設(shè)有著極為重要的意義。由于山區(qū)地形條件、地質(zhì)以及水文條件等都與平原地區(qū)有著明顯的差異從而對(duì)山區(qū)高速公路橋梁的設(shè)計(jì)建設(shè)帶來(lái)了不小的難度。——論文作者：瞿晨