关于山区高速公路桥梁设计的探讨

关于山区高速公路桥梁设计的探讨摘要：随着我国经济建设的发展，我国在山区修建的高速公路越来越多，山区高速公路由于地形、地质复杂，其公路桥梁设计具有与其他地区路桥设计不同的特点。本文结合高速公路中桥梁设计需要，探讨了山区高速公路桥梁设计的若干问题，为山区桥梁设计提供一定的参考，保证工程的顺利进行。

关键词：桥梁；山区；高速公路；桥粱设计

abstract: with the development of economic construction in our country, our country in the mountainous area highway building more and more, the mountainous area highway, the terrain, geological complex, the highway bridge design and other areas have different characteristics of bridge design. based on the highway bridge design needs, discusses the mountainous area highway bridge design several problems of bridge design in the mountain areas to provide certain reference, guarantee the smooth engineering.

keywords: bridge; mountains; highways; and bridge design

中图分类号：u412.36文献标识码： a 文章编号：

随着我国经济的高速发展，高速公路的建设力度也随之提高，我国幅员辽阔，大部分地区以山区、丘陵地貌居多，因此在建设山区高速公路时面临的最大问题是各地区独特的地形、地质、水文、

生态等自然环境。如何使得高速公路建设与山区自然环境相适应、相协调是山区高速公路勘察设计的关键。要做到既能使建造的高速公路满足交通要求，又能最大限度地保护山区的自然环境，设计中必须协调好桥梁各细部构造与地形地质之间的关系，需要对山区高速公路的特点进行认真分析。

1山区桥梁建设特点

山区公路桥梁建设面临的外部条件主要表现为：地形地貌落差大，变化剧烈频繁；地质构造复杂，岩溶、滑坡、崩塌、陡崖、煤层以及瓦斯等不良地质现象普遍存在。基于以上原因，山区高速公路弯坡桥梁多，高墩长桥多，墩台样式多。弯坡桥主要受控于路线的技术指标。山区公路频繁地跨越、穿越和避让障碍物，路线设计中相应采用长大纵坡、小半径、大横坡、斜跨河谷道路等技术手段，而高速公路桥梁设计须服从于路线设计，故弯坡斜桥分布广泛。高墩长桥主要取决于山区起伏剧烈的地形。山区由于地质运动及水流冲刷侵蚀，“u”、“v”型沟谷发育，悬崖峭壁分布广泛，桥墩呈现高度大且变化快的特点。此外，受制于高线位或者顺河谷线形，桥梁势必蜿蜒绵长。墩台形式多主要是为了适应地形变化、各种高度墩台性能、路桥平顺相接以及环保的需要。综合上述特点，山区桥梁设计的核心问题是因地制宜，拟定合理方案，协调好桥梁结构形式与地形、地质以及线内、外结构物之间的关系。

2山区桥梁设计的原则

山区桥梁设计几乎涵盖了所有的桥梁类型，桥粱结构自身的安

全性需靠可靠的结构计算分析成果和合理的构造处理措施来保证。对于计算所考虑的恒载、活载、地震荷载、施工荷载及其它荷载等，基本与平原区桥梁设计相同。但由于山区的自然条件和气象条件的多变性，还应注重考虑强风荷载、雪荷载、冻胀力、水力等对桥梁产生的影响。对于一些受地形条件限制较严格的路段，山区桥梁布设会出现高墩大跨结构，因此下部结构的刚度分配、稳定性分析等都是山区桥梁设计时不可缺少的考虑内容。山岭地区地形起伏、沟壑纵横，施工场地布设十分困难，特别是大型施工机具的使用非常不便。为预制构件提供大型的施工场地几乎成为不可能，加之山路弯延运输条件差，大跨径的预制构件在山区桥梁设计中受到最大限制。但是从有利于施工、节省造价来说，中、小跨径预制构件是山区桥梁设计方案的首选。对于无法采用标准跨径结构的桥梁以及互通式立交中弯曲半径较小的匝道桥粱则常采用钢筋混凝土现浇结

构及预应力混凝土现浇结构桥梁。另外,山区高速公路中种类数量繁杂多样的小型构造物，它们的使用功能合理性及设置位置准确性对高速公路设计的优劣也起到了关键的作用。因此，对于复杂的山区高速公路，其大、中、小结构物方案布设的合理性显得尤其重要。

高速公路进程导致了结构物的增多。与平原区相比较，大量结构物导致了山区高速公路造价远远高于平原区高速公路。对于还处在经济欠发达的广大山岭地区，所选桥型的造价是否合理是一个非常现实的问题，所以山区桥梁设计不但要考虑其技术的可行性，还要考虑所选桥型的经济指标是否达到了最佳范围。

总之，山区桥梁设计的总原则可以归结为：结构安全，使用舒适，经济性好，施工养护容易，造型优美与自然相协调。

3桥梁上部构造设计

具体到一座桥设计时，上部构造设计要处理好两个关系。第一，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，一般应选择比值为0.618—1之间，通过经济比较，往往又是经济的。当一座桥梁，有几种跨径方案可选择时，应结合上下构做造价分析比较再做选择。第二，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，主要表现为两个方面，第一是内外弧差，第二是中矢高。墩台径向布置时，由于曲率半径的影响，内外梁梁长不等，半径越小，内外梁梁长差越大。解决此问题一般两种途径，一种是根据平面半径变化梁长，另一种是不变梁长通过加大帽梁，加大封锚端或加长现浇连续段处理。

4桥梁下部构造设计

4.1桥墩

高度较矮的桥墩(h30时，构件已由材料破坏变为失稳破坏。”l0为受压柱的有效长度，在0.5—2倍墩高之间变化，究竟取值多少，与施工状态、上构重量、上构和墩柱的连接方式即墩柱的支承刚度有关。

4.3桥墩与路幅的关系

山区高速公路有整体式路基，也有分离式路基。目前路线选线