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摘要：随着社会经济的发展，我国的城市化进程有了很大进展，交通行业发展迅速，尤其是乡村地区已经贯彻“要想富、先修路”的共识，不断开展的山区公路建设也在不断丰富着区域的公路网络。当前在山区的公路建设中，因为地理位置地制约，不可避免地影响修建进度，而小桥涵的设计布置在其中发挥着重要的作用，影响着公路的排水、路基的稳定以及工程的造价。基于此，本文就山区公路小桥涵的设计原则和优化对策进行了分析。
关键词：山区公路；小桥涵；设计原则
引言
随着我国经济的高速发展，对于交通方面的要求也不断提高，由于我国国土较为辽阔，河流湖泊众多，由此可见，山区公路的修建成为未来我国公路建设的方向。山区公路建设不同于平原公路建设，常须在河流区、沟壑地带修建小桥涵，其是山区公路建设的一个核心环节。然而，小桥涵的设计一直是我国山区公路建设中一个棘手的问题，如何经济有效、高质量的建设山区公路小桥涵一直是众多专家学者、桥梁工程师们所关注的。
1山区公路桥梁的特点
山区的地势起伏不平，多陡坡和洼地，一旦遭遇雨雪天气，极易引发洪水倒灌、泥石流和山体滑坡等自然灾害的发生；若遇到流经山区的河流，则会出现明显的冲刷现象。这些特殊的地理地质因素往往使得公路桥梁的勘察与设计工作难以顺利展开，这就要求在勘察过程中，工作人员应尽量避开各种天然障碍，排除人为因素的影响。
2山区公路小桥涵的设计原则
2.1总体布置原则
总体布置原则主要包括四个方面：一是需要考虑小桥涵布置地区的地理条件，比如山区的地质特征、地形特征以及水文特征等，并结合当地的排水线路，以便小桥涵实现排水泄洪的目标；二是需要注重小桥涵的选址，通常以发育稳定的河床、有利的地形为主要选择目标，确保小桥涵的地基稳定；三是需要保障小桥涵的布置方向应是桥涵的横向剖面要尽量的与河流的流向垂直；四是要考虑到当地地区的农业灌溉，将小桥涵与农灌系统进行结合。
2.2平面布置原则
小桥涵平面布置原则主要包括以下几点:1)河流处的小桥涵尽量设计在以下位置处，河流平直段和河水流速平缓地带，目的是为了降低河水对于桥墩的冲击;2)山区公路小桥涵设计的原则一般是一沟一涵，在梅雨量、大暴雨多的地段，严谨小桥涵并列;3)当山区地势平坦、河流水量不大，且两个小桥涵离得较近时，在综合考虑安全、技术、造价等因素后，可以两沟一起设涵。
2.3立面布置原则
立面布置原则主要包括三个方面，一是严格把握修建在河床上小桥涵的坡度及标高，应与河床保持一致，其中修建在坡度小的河床上的小桥涵可以将洞底做成平的；二是小桥涵的修建位置坡度较高时就需要使用方石砌底，最大程度上缩短长度；三是要依据水力计算的结果确定小桥涵台高度，避免在施工过程中出现加高涵台或侧墙降低涵长的情况影响施工质量。
3山区公路小桥涵设计的优化对策
3.1进行桥涵位置的合理选择
在进行桥涵位置选择时，还要做好桥涵的准备定位。在结合河流、沟渠中桥涵设计的基础上进行实地勘测工作。此外，在完成了桥梁设计线路的构建工作之后，需要工程人员在结合桥涵水流方向的基础上，来进行桥涵中心位置选择。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工程设计人员还需要对通过相关测量设备对桥涵轴线跟公路建设路线之间的角度进行测量，并在结合设计标准的基础上合理选择地理区域，在具体设计方案中还需要对土地挖掘以及改沟路线进行详细的记录。
3.2山区公路桥梁上部和下部的结构
在山区进行公路桥梁建造时，往往会面临难度大、造价高等问题，因此在设计工作中首先要考虑施工的便捷性及其建设成本。工程师会优先考虑箱梁、预制空心板、工型梁和T型梁等架构和制作比较简单的桥型，这些桥型受力结构合理，便于进行标准化吊装和预制，因此被大规模应用于山区公路桥梁建设中。如果桥墩较低，则可以采用工型梁与T型梁结构，对桥梁的伸缩缝装置和支座进行重新设计，防止因温度出现变化而导致桥梁结构内力变化。桥墩和桥台属于工程的下部结构，承载着桥面等上部结构传递的压力，但仅靠桥墩和桥台承压是远远不够的，需要将压力传递给地基。因此，桥梁对地基的要求也较为严格，对地基和基础两者之间的摩阻力、承载力以及沉降量等都有具体要求，从而进一步减少桥墩和桥台的水平位移以及桥梁沉降现象。
3.3涵洞取消
涵洞的设计主要的功能之一就是为了方便排水，以免过多的积水对公路工程造成影响，但是在实际过程中，一些涵洞的汇水面积不大，涵洞出水口面对耕地，这种情况就容易对耕地的耕作造成影响，如果有居民反对，相关单位应该考虑采取边沟排水的方式取代原设计方案的涵洞排水。为确保边沟排水能够满足原本涵洞排水泄洪要求，按照涵洞设计手册中的计算公式，经过优化取消管涵，不仅可以节约成本也能加快工程进度。
3.4桥梁基础深度的勘测设计
结合土地冻结或者溶冻时结构物质的变化原理，根据桥涵所在地区气象资料等，准确掌握该地区土壤冰冻线，从而对基础深度进行确定。通过对水流冲刷力的评估，来对桥涵基础稳定性进行测量。如果河流桥涵基础底面埋置在低于水流冲刷线的位置时，需要在勘测设计过程中进行多种影响因素的充分考虑，借此来避免水文情况剧烈变化对于桥涵所造成的影响。此外，还需要做好河床铺砌层的加固工作，使河床稳定性得到进一步提升。
3.5注意人员素质对于勘察与设计工作的影响
山区公路桥梁的勘察与设计工作是工程顺利展开的重要前提，只有做好勘察与设计工作，后续的施工工作才能依照计划顺利进行，减少施工过程中的各类突发状况。在开展地形地势的勘察工作中，对工作人员的专业素质有着极高的要求，需要其具备专业的地理知识和勘察技能，同时也要具备一定的绘图功底，只有这样才能设计出科学合理的结构方案，提高后期施工的实用性和安全性，避免因为工作人员的个人失误而影响后续工作。
结语
随着当代高新技术的快速发展，各类汽车的不断增加，人口流动的不断上升。对于道路交通安全的要求也变得越来越高，山区公路的快速发展已势不可挡。众所周知，小桥涵设计修建是山区公路修建过程中重要的组成部分，是一个必须综合考虑各方面因素、整体进行设计的过程。常需要桥梁工程师们现场进行勘察，确定小桥涵的位置以及设计尺寸，最终还需反复论证，方可进行施工。小桥涵设计的是否合理、是否能够满足当地河流的汛期排水，对于保证山区公路的正常运转、经济投资有着不可忽略的意义。因此，要严格按照山区公路小桥涵设计原则，合理布置以及确定相关设计参数，保证小桥涵建设质量。
参考文献
［1］秦晓燕，王雪松，王艳军．山区高速公路小桥涵水文计算的优化设计［J］．城市道桥与防洪，2018(6):98-101，370．
［2］邢智博．基于公路勘察设计新理念的山区公路小桥涵设计应用研究［J］．黑龙江交通科技，2018，41(5):130-131．
［3］赫腾飞，赵文娟．碳纤维材料加固小桥涵结构技术的应用［J］．河北建筑工程学院学报，2016，34(3):32-37．
论文作者:张雨
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/13
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