趙守哲

摘 ? 要：如今，我國高速公路網日益完善，在山區(qū)高速公路工程中，為滿足路線方面的要求，通常會采用布置橋梁的方式，但山區(qū)高速公路橋梁和平原地區(qū)有很大的不同，在實際的設計過程中，需要在掌握設計特點的基礎上，采用合理可行的設計方法，保證設計的經濟性、適應性、可行性與安全性。

關鍵詞：山區(qū)高速公路 ?山區(qū)橋梁 ?橋梁設計

中圖分類號：U442 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）05（a）-0024-02

1 ?山區(qū)高速公路橋梁設計特點

1.1 跨徑設計

對橋梁而言，其孔跨為較為復雜的設計問題，在設計中必須遵循因地制宜的基本原則，經綜合對比后確定最佳的方案，通常需要考慮以下幾個因素：

其一，必須滿足通航方面的要求，將較大跨徑布置與主河槽，在變遷性河流中，應設置多個通航孔。

其二，規(guī)避地質與地形情況較為復雜的段落。比如在水流比較湍急的段落，能通過對跨徑的適當增加來規(guī)避該段落。

其三，保證結構受力科學合理，尤其是連續(xù)梁結構與連續(xù)剛構，必須確?？鐝接辛己帽壤?，使中、邊跨彎矩盡可能相同。

其四，做好經濟與工期的對比，根據現有施工能力確定適宜的跨徑，要做好對工期與經濟成本的權衡。

其五，滿足美觀性要求。對山區(qū)橋梁而言，它主要受地形因素控制，水文控制較少，所以在符合經濟性、適用性與美觀性等基本要求的同時，還應確?？鐝胶偷匦伪３謪f調，以下針對不同常見情況，探究跨徑形式選擇和設計。

1.2 跨越河流

山區(qū)河流中的比降大多超過0.1%，具有匯流時間相對較短和流速較快等特點，橫斷面以U字形及V字形為主，容易發(fā)生泥石流與塌方，尤其是在峽谷河段，需要避免對水流造成壓縮，力求一孔跨過。而在開闊的河段，如果一孔無法跨過，則需要將墩身設置在河道保持穩(wěn)定且流速相對較緩的位置。

1.3 跨越深溝

此時應以等跨徑布置方式為主，但是要注意不可在溝心處進行墩身的布置，降雨后，沖溝流量相對較大，上游石塊將被沖下，若于溝心處進行墩身的布置，將帶來很大的安全隱患。如果墩高有較大的變化，可采用組合式的跨徑，以此與地形相適應。

1.4 跨越泥石流溝

如果橋位必須從泥石流溝上跨越，則不可在溝中進行墩身的布置，這是因為溝中流量很大，會對墩身結構造成很大沖擊，影響下部結構穩(wěn)定性。對此應盡量一孔跨越，并對溝身做適當處理，采用設置護岸及導流槽等有效措施。

1.5 當橫斷面存在很大高差，且左、右橫坡相對較陡時

這種情況在當前的橋梁設計工作中越來越常見，是一種多樣性十分顯著的橋位，設計過程中需要以地形情況為依據選擇適宜的方案。如果橫斷面上的高差相對較小，同時左、右幅的路基沒有到達挖方段，則可進行不等長設計，也就是通過錯孔布置與地形相適應;而當橫斷面有很大的高差，且左、右幅的路基是半填半挖時，為有效減少挖方，并考慮填方施工可操作性，采用一半為路基，另一半為橋梁方式，并根據地形與地質條件，采用錨桿或加筋擋墻。

2 ?山區(qū)公路橋梁的設計方法

由于近年來橋梁事故的頻繁發(fā)生，橋梁在質量和安全性方面引起了很多關注。2012年8月8日，江西廣昌河東大橋倒塌，造成了無法估量的經濟損失，并造成無辜者生命意外。2012年5月13日，湖南平江大橋在挖泥船的撞擊下突然倒塌。這是由于在橋梁的設計和施工中沒有合理的橋墩施工方法和設計思路。

頻繁的橋梁事故對運輸經濟的發(fā)展產生了巨大的影響。因此，在道路橋梁設計項目中，必須注重安全性和質量。防止沉降的解決方案可總結如下：

（1）選擇一種合適的軟土層處理方法，并詳細檢查施工效果，合理控制沉降程度。

（2）設計橋梁樁的鋪設，為橋梁的承載力打好基礎，并提高道路和橋梁的交通承載力。

（3）注意施工安全，做好基礎工作后繼續(xù)施工。

2.1 優(yōu)選路橋位置

就路橋工程項目而言，橋梁在優(yōu)化設計過程中應充分考慮橋位選擇以及長度和板局結構。通過優(yōu)化道路和橋梁的位置，可以有效地發(fā)揮其價值和作用。在選擇道路和橋梁的位置時，應考慮橋軸和水面的傾斜度，這與道路和橋梁的排水效果有關。在設計布局結構時，應嚴格遵循協調性和科學性的原則，并應保證受力平衡。在橋梁設計和橋梁長度優(yōu)化中，有必要考慮：

如果橋址面積較小，則橋梁設計長度不應太大。如果橋址面積較大，則為了有效地提高道路橋梁的承載能力，有必要適當增加道路橋梁的長度。在設計規(guī)劃過程中，應準確掌握道路橋梁的計算方法，然后通過模型方法準確掌握道路橋梁的長度與面積之間的關系。

2.2 橋梁樁基的設計

首先，我們應該使用來自單個墩柱實驗的數據來粗略評估整個橋梁，并分析墩柱與橋梁沉降之間的關系。

其次，采用單一類比方法套用計算公式，以模擬在群臺柱的支撐下橋梁的沉降速度，然后在定量比較后進行改進和完善。

最后，我們還需要在施工過程中采取相應的應急措施，以防止施工事故的發(fā)生。

沉降控制的負荷樁基被用作基礎土層和承臺上來共同承擔橋梁的全部荷載。而承臺下地基土與樁之間分擔負載的基本作用是保證承臺底面長期效應組合質要大于單個承柱的標準值之和。樁基的計算模式為用樁的應力公式計算樁端和樁側荷載在樁端平面下的附加應力，再用應力公式計算承臺分擔荷載所產生的應力。

2.3 橋墩設計

在高速公路橋梁的設計中，運用最多的有柱式墩、實體式墩、薄壁墩等三種類型的橋墩。這三中橋墩各有其優(yōu)點與不足，我們應該按照具體的情況進行選擇。例如：

（1）建造的橋梁跨徑不是很大時，我們一般選擇柱式墩，但是不能太高，因此適合做中小跨徑橋梁的下部結構。

（2）橋墩比較高時，我們選擇實體式墩。這種類型橋墩可以根據其高度及受力特性驗算確定斷面尺寸，但這種橋墩的建造對地域的要求較高，而且不適宜機械化施工。綜上所述，橋墩的選擇必須綜合考慮經濟性、結構安全性及施工方便性等指標。

2.4 橋臺設計

在山區(qū)高速公路橋梁的設計中，橋臺的設計受到山區(qū)地形的限制較大，橋臺設計是否合適，直接關系到橋梁的建設進度、質量控制、經濟指標等。因此，在橋臺設計的過程中，我們應該按照具體的地質、水文、地形情況，選擇不同的橋臺形式，最大限度的確保設計方案的經濟性、安全性、施工可行性。

2.5 基礎設計

在山區(qū)高速公路橋梁設計中，結合地質情況，近年來大量采用樁基礎。樁徑從1.2～2.0m不等，樁徑、樁長需要根據項目所在地的地質資料進行驗算確定。在設計中，一定要考慮項目所在地的地質水文情況，結合施工可行性確定樁徑。例如：在山區(qū)缺水的地方，只能采用人工挖孔樁施工的項目，原則上樁徑不得小于1.5m，以確保人工挖樁能正常施工。

2.6 地面高度優(yōu)化設計

在公路橋梁工程設計過程中，地基非常重要。設計路橋結構時，應優(yōu)化地基高度。對于地基層，較易受到風化影響，如果解決方法不當則會影響地基穩(wěn)定性，比如地基軟化會影響路橋的高度，而且地基也容易崩塌。一般而言，地基土層的風化性泥巖較為常見，橋位處墩臺基礎底面土層的構成多為外露浸水后易軟化以及崩解強度會迅速降低的強風化泥巖層。

3 ?結語

綜上所述，在山區(qū)高速公路中，橋梁工程的設計不僅復雜多樣，而且具有很大的特殊性，怎樣在實際設計過程中做到靈活把握，需要全體設計人員的重視與思考。本次淺顯的分析介紹了在山區(qū)橋梁設計中可采用的方法及遵循的原則，以此為實際的設計工作提供可靠參考依據，但還有很多問題值得人們去思考和解決，從而進一步提高山區(qū)橋梁設計技術水平。

參考文獻

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