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摘要：我国山区地带地形、地质、水文、气候条件十分复杂，大部分地区以山区、丘陵地貌居多。随着我国的经济发展和西部大开发，大力发展山区高等级公路成为必然。因此，对山区地带高等级公路桥梁设计的研究具有十分重要的意义。本文针对山区地带高等级公路桥梁主要特征，探讨山区地带高等级公路桥梁设计原则及实施方法。
关健词：山区地带；公路桥梁；设计分析
当前，我国交通基础建设事业迅猛发展，使得公路桥梁建设进入一段建设的高潮期。越来越多的公路逐渐由平原地区延伸到山区，带动了山区经济及文化等方面高速发展。然而，山区复杂的地理环境和条件为工程设计带来了一定困难。另外，桥梁设计只考虑工程本身，忽视了工程扰动对周围环境的影响。因此，基于多种因素的影响，有必要分析山区地带高等级公路桥梁设计的原则及实施方法，保证公路桥梁设计的科学性与工程的施工质量。
1、山区地带高等级公路桥梁的主要特征
山区高速公路的主要特点是地形地质复杂。地形复杂，表现为地面高差大，冲沟发育、横坡陡直；地质复杂表现为岩溶、滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖、煤矿采空区等不良地质。受此影响，路线布设时平纵横三个方面都受到约束，一般就是平曲线多，平面半径小，纵坡大，桥梁比例高，横坡陡，半边桥和高挡墙多。山区地带高等级公路桥梁也相应具有上述特点，斜弯坡桥多，高墩大跨多，墩台形式多，施工场地狭窄、个别路段桥隧交替相连等特点。
2、山区地带高等级公路桥梁的设计原则及实施方法
山区地带高等级公路桥梁设计的原则可以归结为：安全可靠，适用耐久，经济合理，外形美观，利于环保。
2.1安全可靠原则及实施方法
由于山区复杂的地理环境和工程条件，难以保证工程实施能够有效实现设计涵盖的技术难点与重点，无形中增加了公路桥梁设计的难度。为了保证公路桥梁结构具有一定的强度、刚度和稳定性，工程设计必须遵守安全可靠原则，具体要求：强度方面必须具有足够的安全储备；刚度方面必须具有控制变形的能力；稳定性方面应当具有保持原形状和位置的能力。
除此之外，设计过程中还要注意以下设计关键：修建在地震区的公路桥梁应当按照抗震要求采取防震措施；大跨度柔性桥梁应当考虑风振效应；建设在易变迁河道上的公路桥梁应当事先设计倒流设施，防止桥梁基础被河水过度冲刷；交通繁忙的桥梁应当预先设计好照明设施，并设置清楚的交通标识；桥梁两端不易太陡，避免发生车辆碰撞等事件；为了保证车辆及行人的安全，防撞栏杆应具有足够的高度和强度，防止车辆相撞、车撞人等情况发生时跌下桥下，发生严重伤亡情况。
2.2适用耐久原则及实施方法
适用耐久主要针对工程本身而言的，是保证公路桥梁具有一定使用功能的基础。因此，为了使山区公路桥梁具有健全的使用性能，必须在设计过程注重以下内容。
桥面宽度满足当前及今后规划年限内的交通流量；利于泄洪、通航或车辆和行人通行；桥梁两端方便于车辆的进入和疏散；便于各种管线的搭载；必须进行最大荷载试验，验证其承载能力和抗变形能力；等等。
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2.3经济合理原则及实施方法
风景秀美的自然、历史悠久的风俗与地域文化是山区最具活力和特色的要素。在桥梁工程设计必须考虑这些重要要素，不能仅仅考虑工程本身及经济效益，这就需要遵守经济合理原则，避免以破坏周围环境的不良行为换取工程施工的便利。因此，在经济合理基本原则指导下，山区公路桥梁设计应当遵守以下内容。
桥梁设计应遵守因地制宜、就地取材和便于施工的要求，避免劳民伤财；充分考虑维修养护费用，采用造价及维护等综合费用最低的桥型；应当选择水文条件及工程条件较好、环境破坏较轻的位置；等等。
2.4外形美观原则及实施方法
思想文化的多样性决定着人们审美观念的多样性，而思想认知水平的增强也提高了人们的审美要求。因此，即使是山区公路桥梁也应当具有优美的外形。公路合理的结构布局和轮廓作为公路桥梁美观的主要因素，要求桥型应与周围环境相协调、空间上具有和谐的比例，以保证外形的美观。比如，下部桥墩结构设计可以多样化，可以采用花瓶墩、薄壁墩、Y形墩等形式。同时注意，重力式桥台设置不易过高，还可以在桥台侧墙和台身外侧设置细石镶面，都可以起到一定的美观效果素。
2.5利于环保原则及实施方法
其实，利于环保、做到环境保护与可持续发展是山区地还公路桥梁设计的关键原则。在人们与生态环境关系如此紧张的现在，保护山区的自然环境与历史文化是十分重要的。为了使公路桥梁设计利于环保，从桥位选择、桥跨布置、基础方案、墩身外形、上部结构施工方法、施工组织设计等方面出发，全面考虑如何实施保护周围环境的设计方案，必须时可以采取一定的工程控制措施。比如，建立环境监测保护体系，将不利环境的影响降至最小。
3、山区地带公路桥梁设计方案
山区高速公路桥梁按其使用功能可分为几类：跨越山谷的高架桥、跨河桥梁、跨线桥。
3.1 跨越山谷的高架桥
该类型桥梁一般离大城市较远，对桥梁的美观方而要求相对较低，因此，可选用制作简单，施工方便的桥型方案。常用的上部结构有T型梁、空心板。特大桥、大桥可采用连续或刚构体系，以利于行车；中小桥，应采用造价相对较低的空心板简支体系，降低工程造价。从施工角度考虑，应避免在同一合同段出现多种跨径，否则，将不利于预制模板的周转使用。在进行桥梁总体布置时，应注意高跨比的匹配，使桥梁跨径稍大于桥墩高度，这样，桥梁整体造型相对美观；在布置桥孔位置进，应根据桥位的地形地貌特点，使桥墩避开冲沟、机耕道、人工构造物等。对于跨越V型深谷的桥梁，可考虑采用大跨连续刚构方案，以减少桥墩个数，减小施工难度。如果地质条件好，也可考虑拱桥方案。应多做方案比较，选用造价低、方便施工、适合特点的结构形式。
3.2 跨河桥梁
跨河桥梁主要根据水文状况确定桥梁方案。对于无通航的河流，可选用结构简单、施工方便、造价低的桥型。在进行桥型布置时，应注意上下部结构整体协调；桥墩应避开人工构造物（如旧桥涵、水渠、道路等），如果确实无法避开，可考虑将旧构造物移位，但应满足其原有的使用功能，河中桥墩应尽量少且与水流方向正交，以利于排洪。对于通航的河流，在确定了设计水位，通航等级后，可进行桥梁方案设计。进行桥梁方案设计时要兼顾排洪与通航的要求。对通航等级高的河流，常用的结构有大跨刚构箱梁；通航等级低的河流，采用跨径较大的T型梁方案。设计这类桥梁，要根据主航道的位置及主流流向布设桥孔。在内涝地段，可选用结构形式简单的T型梁、空心板结构。
3.3 跨线桥
在进行跨线桥设计时，应注意被交叉路的等级、净空要求。根据被交叉路的等级，采用相应的桥型方案。分离式桥梁对沿线的整体美观有一定影响。因此，要尽量选择造型美观的桥型。常用的上部结构有：斜腿刚构、连续板、连续箱梁。近年来，又陆续发展了一些新桥型，如脊骨梁、无桥台斜腿刚构、悬吊管桥、代吊板桥等。分离式桥梁的卜部结构一般比较轻巧，桥墩采用独柱式墩，甚至不设墩；桥台形式根据桥型及地质条件确定。
4、结语
山区地带高等级公路地质复杂地形多变，所过地区大多经济薄弱在不同的地区，对桥梁的使用功能有不同的要求。因此，设计者要注意收集资科，根据全线的要求结合当地特点多比较分析，采用符合实际的桥梁方案，选择符合情况的设计方法.这样才能使桥梁设计达到安全可靠，适用耐久，经济合理，外形美观，利于环保的要求。
参考文献：
[1]刘志.山区高速公路标准跨径桥梁设计探讨[J].中国水运，2008，（02）..
论文作者:宋艳鑫
论文发表刊物:《基层建设》2015年3期供稿
论文发表时间:2015/9/6
标签：桥梁论文; 山区论文; 公路论文; 桥墩论文; 地带论文; 原则论文; 结构论文; 《基层建设》2015年3期供稿论文;