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摘要：现阶段，随着我国经济的高速发展，山区公路的修建数量也越来越多，使人们感受到了交通的便利，也带动了地方经济与旅游业的发展。但是由于山区的地理环境复杂，因此在桥梁设计中就会产生一些问题，如何将这些问题系统地进行优化将是文中重点分析的内容。
关键词：山区公路；桥梁的整体结构；桥梁设计的特点
1山区桥梁建设特点
山区地形、地貌变化多样，地势起伏大，变化剧烈且频繁；普遍存在滑坡、崩塌、陡崖等不良地质现象。因此，山区公路高墩长桥多，弯斜坡桥多，墩台形式多样。高墩长桥主要受山区地形起伏较大的影响，弯坡斜桥主要受路线指标的限制。山区公路频繁地跨越河谷道路和河流，路线设计中相应采用长大纵坡、小半径、斜跨河谷道路等多种技术手段，造成弯斜坡桥、高墩长桥多。山区由于受地质运动及水流冲刷侵蚀影响，U形、V形沟谷发育，地势起伏剧烈，桥墩呈现高差大且变化快的特点，造成墩台形式多样。
因此，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、地貌以及周围环境之间的关系。
2山区公路桥梁设计注意事项
2.1桥位设计注意事项
设计人员在选择山区高速公路桥梁工程建设位置过程中，应优先选择坡体稳定、地基条件好且无严重地质问题影响的地段。这样能使桥梁结构设计与引道设计的稳定性作用得到有效发挥，同时还能降低工程设计建设的造价成本。对于必须要在崩塌、泥石流、岩溶以及滑坡等地质条件下进行设计建设的工程，地质问题勘察人员要注重地质影响的规模、稳定程度以及性质，从而为山区公路桥梁设计人员进行桥位设计提供便利。在此过程中设计人员需注意桥位要尽可能的避免与桥梁轴线方向的大断裂带平行，且不能在活动性较高的断层结构上进行工程建设。
2.2桥基设计注意事项
桥基工程是山区公路桥梁设计稳定性的基本保障，相关建设人员应将地质勘察重点放在钻孔深度和钻孔布设上。地质勘查中的主要问题为：钻孔布设和深度。对于钻孔的布置设计，要在工程地质勘察与测试的基础上进行设计。例如对于钻孔数量的确定，设计人员要根据桥位的地质条件、拟采用基础类型来进行。钻孔数量通常情况下应间隔一到两个桥墩设置一个钻孔，且其操作位置要设计在工程路线的中心线上。这样一来，在实际建设时工程结构即使受地质地形问题的影响，仍然能够保证桥梁墩台的作用稳定性。对于桥基钻孔深度的确定，设计人员要根据桥位、结构基础类型、地质问题影响深度以及其他地基浅基础问题来进行设计判断。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如当山区高速公路桥梁处在第四系覆盖层或是基岩风化层较深的地基条件下，设计人员应将钻孔的深度设置在持力层以下3～10m处，将墩台基础底面宽度控制在2.5～4倍。对于工程处在深基础的第四系覆盖层或是基岩风化层较深的地基结构或是覆盖层较薄且风化层较浅的基岩地基结构，设计人员应将钻孔深度设置在持力层或是桩尖以下的3～5m处。
3工程案例分析
山区高速公路桥梁设计的关键包含上部桥梁类型的选择和下部墩柱的选型，这个是决定山区桥梁施工、运营等系列问题的核心。以下将结合实际工程的分析，通过对山区不同桥梁型式的比较分析，提出适应山区不同跨径及的合理的桥梁结构型式。
3.1依托工程概述
某山区高速公路沿线经过农田、河流和山区等区域，同时路线涉及范围很广，采用就地浇筑的施工方法较难实施，也不经济。采用预制施工方法，可以利用机械设备施工，提高建设效率。
本项目的桥梁一般为跨越河流、沟渠及地方道路及山坳而设置，为确保施工质量及工期，原则上采用工厂化生产的标准化预制结构，以40m、30mT形梁桥及20m小箱梁桥为主。桥梁布设时尽量不压缩过水断面及桥下净空，桥墩尽量避开跨越道路及沟渠中心位置。下部基础根据地质情况分别采用桩基础及扩大基础。
3.2上部结构选型设计
板梁、T梁和小箱梁是桥梁上部结构主要型式，由于板梁的使用跨径有限，为了降低山区桥墩数量，减少对农田的干扰，因此这里主要比选T梁和小箱梁。
从施工难易度而言：T梁采用后张法施工，吊装重量轻，施工工序相对简单，质量容易控；小箱梁也采用后张法施工，但吊装重量重，模板较复杂，施工工序较多，质量不易控制。比较可见：T形梁施工工艺成熟、简单，养护容易，在曲线上容易布设，适宜山区高速公路桥梁采用；小箱梁整体性和耐久性较好，但其施工工艺复杂，吊装重，适合坝区多跨大半径桥梁采用；根据以上情况及本地区的施工经验，桥梁上部构造宜优先选用T形连续梁。
3.3下部结构选型设计
由于山区地形特点，采用较多的桥墩显然占据较大的农田面积，而采用较高的桥墩则会带来施工难题。通过对本项目山区特点分析，桥墩墩高采用如下原则进行设计：当墩高H≤20m，在山区跨越山沟、山凹等，在坝区跨越水沟、河流，且无净空限制时，选用20m连续小箱梁梁桥；当墩高20m＜H≤40m时选用30m连续T形梁桥；当墩高H＞45m选用40m连续T形梁桥；在坝区，根据所跨越等级道路及有特殊要求的水沟、河流等构造物，且有净空净空限制时，可选用16m预应力窄幅空心板桥。
3.4耐久性设计要点
合理的结构形式是耐久性的最大保证，初步设计确定了如下的设计原则：所有结构均采用梁式结构。对于跨径超过13m的桥梁建议均采用预应力结构，而超过20m的建议采用先简支后连续体系，采用预应力混凝土结构型式；对于超过20m的上部桥梁结构型式，推荐采用预应力T梁而非组合箱梁型式，此外，对于山区道路上的小半径曲线梁桥，为了保证其抗扭性能和整体性能，推荐采用现浇结构型式而不采用拼装结构。
耐久性影响因素中，材料品质非常重要。因此，对于山区环境的桥梁结构，其主梁、墩柱和盖梁等重要材料都采用高品质混凝土，且要求混凝土具有较好的密实度、强度和抗渗性等性能。环境是影响耐久性的重要因素，设计中加强了对工程沿线环境类别的分析判断，对地下水的腐蚀性分析，在路线选线、桥跨布置、基础选择等方面主动避开对结构具有腐蚀性影响位置，以保证结构耐久性。
4结束语
总之，山区高速公路桥梁在设计过程中存在较大的难度，以往的设计工作中存在一些问题，要想使得这些问题得以克服，不仅要求公路桥梁设计人员全面的了解山区地形以及地质环境情况，还应当根据不同山区特点，确保所设计的方案能够更好的和山区地质环境相适宜。另外，设计人员还应当全面考虑公路桥梁的结构设计，通过对结构设计的进一步优化，确保公路桥梁工程的质量，保证公路桥梁施工以及运行阶段的安全性。
参考文献
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［2］陈晓明．设计新理念在山区高速公路桥梁中的应用探讨［J］．工程建设与设计，2017（2）：75-76．
［3］周泽箭．略论如何优化山区高速公路桥梁设计［J］．江西建材，2017（23）：175，180．
论文作者:江国祥
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期
论文发表时间:2018/7/3
标签：桥梁论文; 山区论文; 结构论文; 钻孔论文; 地质论文; 桥墩论文; 公路论文; 《建筑学研究前沿》2018年第2期论文;