山区高速公路桥梁设计要点探究

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1、山区高速公路桥梁设计要点探究　　摘要：本文探讨了山区高速公路桥梁设计的特点和原则，对山区高速公路桥梁设计的要点进行了分析，旨在为山区高速公路桥梁设计提供参考借鉴。关键词：山区高速公路；桥梁设计；设计要点中图分类号：X734文献标识码：A一、山区高速公路桥梁设计特点和原则我国幅员辽阔，山地丘陵区面积占到全国总面积的70%以上，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。伴随西部大开发战略的实施，我国在山区修建的高速公路越来越多，山区高速公路地质地形复杂，构造物多，桥梁隧道总长占路线的长度比例大，有的山区高速公路，桥隧比例高

2、达70%-80%[顾云发.山区高速公路桥梁上、下部构造设计[J].中国新技术新产品，2009（11）.]。8山区高速公路的主要特点是地形、地质、水文条件复杂。地形复杂，表现为地面高差大，变化频繁，横坡陡；地质复杂表现为岩溶、滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖、煤气地层等不良地质不同程度存在，岩性、岩石风化程度各有不同;水文复杂，表现为水系众多，水文地质、暴雨、洪水、泥沙路线不尽相同。受此影响，路线布设时平纵横三个方面都受到约束，造成平曲线多，平面半径小，纵坡较大等特点。在此基础上，山区高速公路桥梁也有其自身的特点。山区高速公路往往是沿溪展线，路线反复沿河岸交替设线，因

3、此斜弯桥众多；由于山区地形多变，地面线横坡陡，导致半边桥和高挡墙多；路线跨越众多沟壑，高墩大跨桥多，墩台形式复杂多样；地质条件复杂，导致桥梁基础设计繁杂。另外，山区高速公路中除了有较多的大型沟壑需设置桥梁外，小型沟渠更是不计其数，因此结构形式变化多样的涵洞、通道、小桥等小型构造物也是山区高速公路桥梁的一大显著特点[陈奉敏，汪宏.山区高速公路桥梁的设计体会[J].公路交通技术，2008（04）.]。山区桥梁设计几乎涵盖了所有的桥梁类型，设计原则主要应遵循：1.结构安全原则桥梁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。山区的自然条件和气象

4、条件的多变性决定了山区桥梁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。2经济性原则8山区桥梁应根据工程所处的地理环境和施工条件进行多方案的技术经济指标论证，以期获得最佳方案，从而节约工程费用，取得良好的经济指标。3.因地制宜原则山区高速公路桥梁结构型式的选择要因地制宜，以桥梁的功能性为桥式选择的主要依据。桥梁的设计应根据当地的地理、环境和人文条件来进行，所以每个桥都不同，可以说几乎没有完全相同的两个桥，即便是同样的桥型，也会因与周围的地形和环境差异而产生不同的效果。4.协调性原则桥梁建设离不开环境，山区桥梁更应该在注重环保的基础上与周围自然景观

5、环境相协调。应避免对山体的大填大挖，预防不良地质灾害的发生，尽量减少对植被的破坏，降低对河流的污染。二、山区高速公路桥梁设计的要点山区高速公路地形地质复杂，所以路线布设时平、纵、横三个方面都受到约束，一般表现就是平曲线多，平面半径小，纵坡大，桥梁比例高，横坡陡，半边桥和高挡墙多。设计中必须协调解决好桥梁各细部构造与地形地质之间的关系。（一）上部结构设计要点8山区高速公路，桥梁所占的比重较大，但一般情况下，特殊的大跨径桥梁相比较是少数。因此，对于数量众多的常见跨径桥梁，其设计原则就是尽量采用施工方便、造价经济的标准化、预制装配化结构。常用的大、中桥标准跨径有16m

6、、20m、25m、30m、35m、40m、50m，常用的中、小桥标准跨径有6m、8m、10m、13m、16m。横断面型式主要有空心板、预制T梁、预制小箱梁等。一般情况，对于跨径小于30m的桥梁空心板、预制T梁、预制小箱梁等结构形式均可以采用，对于跨径35m、40m、50m的桥梁，根据梁的受力特点，更宜采用T梁或者小箱梁。从造价上讲，20m跨径以下，用空心板截面的桥梁造价相对经济些，且空心板的建筑高度最低，对于较小跨径且桥梁净空不高时，空心板截面最适宜。从受力上讲，对于较大跨径40m、5Om的桥梁，用T梁截面则更好。小箱梁无论从造价、施工简便性还是受力等各方面看，

7、可以说是介于空心板和T梁之间的一种截面。因此，对于跨径25m-35m的截面，常采用的是小箱梁的结构形式。当然，也不排除因一些地区由于T梁施工技术的成熟性也常采用T梁截面。（二）下部结构设计要点8下部构造设计主要指桥梁墩台的设计。对于常见高度的桥墩，即墩高小于40m的桥墩多采用柱式墩或Y型薄壁墩，其中又以柱式墩最常用。柱式墩分圆柱和方柱。圆柱施工时外观质量易控制，且与桩基衔接方便，平原地区使用较多。但从美观角度来说，方柱棱角分明，与上构梁体协调，有一定的视线诱导性，较美观。从受力上看，截面积相等的圆柱和方柱，方柱的抗弯刚度要大于圆柱，受力优于圆柱，当体系为连续刚构

8、时，方柱可以方便的调节两