山区公路桥梁设计中的基本原则与实现方法

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摘要：随着社会主义现代化建设不断深入，越来越多的公路逐渐由平原地带延伸到山区。桥梁作为公路重要的组成部分，山区复杂的地理环境为公路桥梁设计带来了一定难度。因此，本文基于山区公路桥梁设计的特殊性提出了安全、适用、经济、技术先进、美观、利于环保及跨径合理等七项基本原则，并分析与探讨了实现基本原则的有效方法，保证山区公路桥梁设计的科学性和有效性。

关键词：山区公路桥梁；基本原则；实现方法

Abstract: with the socialist modernization construction unceasingly thorough, more and more of the highway from the plain area gradually extended to the mountains. Highway bridge as the important part of the mountainous area of complex geography of highway bridge design brings some difficulty. Therefore, this paper, based on the mountainous area highway bridge design put forward the particularity of the safe and applicable, economy and technology advanced, beautiful, beneficial to the environment and span such as reasonable seven fundamental principles, and analysis and discusses the basic principle of the effective methods to realize, mountainous highway bridge design that scientific and effective.

Keywords: mountain area highway bridge; Basic principles; method

中图分类号：X734文献标识码：A 文章编号：

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，有必要分析山区公路桥梁设计的基本原则及实现方法，保证公里桥梁设计的科学性与工程的施工质量。

一、安全可靠基本原则及实现方法

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。

二、适用耐久基本原则及实现方法

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。

三、经济合理基本原则及实现方法

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。

四、技术先进基本原则及实现方法

与时俱进应成为公路桥梁设计的主旋律，在保证遵守以上基本原则的基础上应当采用成熟的新结构、新设备、新材料与新工艺。但是，也不能完全摒弃过去优良的设计传统。因此，山区公路桥梁设计应当立足现在，放眼未来，争取采取有益的先进技术，得到经济效益与社会效益双丰收。这就需要不断进行相关方面的学习与研究。

五、外形美观基本原则及实现方法

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。

六、利于环保基本原则及实现方法

其实，利于环保、做到环境保护与可持续发展是山区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。

七、跨径合理基本原则及实现方法

由于山区桥梁大多受地形控制，受水文控制较少，且施工环境较为恶劣，显得桥梁跨径设计非常重要。因此，下面基于河流、深沟、泥石流沟、弯道等地质情况，分别论述如何使桥梁跨径设计与地形相协调和适应，保证公路桥梁设计满足安全、适用、经济、美观等原则。

（一）跨越河流

山区河流一般河床多位于岩石上，具有汇流时间短、洪水暴涨暴跌、流速高等特征，且河流比降大多大于1‰。为了保证结构安全，桥梁横断面应多呈现“V”、“U”型。在峡谷河段，应当尽量一孔跨过，选择桥孔不压缩水流；对于开阔河段，一孔跨过较难，因此应将桥墩设置在河槽稳定、流速缓和等位置。

（二）跨越深沟

对于跨越深沟的公路桥梁，应当采用等跨径布置，并禁止在沟中心设置桥段。因为在雨季山区河水流量加大，如果上游大体积石块被冲下则很容易损坏沟中心桥墩，到来严重的安全隐患。所以，当墩柱高度变化很大时可以考虑组合跨径的方式布置桥墩。

（三）跨越泥石流沟

当公路桥梁跨越泥石流沟时，桥墩不宜设置的沟中。因为泥石流量大而急，会为桥段带来相当大的冲击力，所以宜采用一孔跨过的方式，并对泥石流沟进行相应处理。比如，设置导流槽、护岸等。

（四）弯道位置

由于山区公路多处于弯道位置上，显得处理好上部构造与平面曲线半径的关系尤为重要。具体而言，处理方式多种多样，包括宽板块、外移护栏、改变梁体翼缘宽度等方法。但是，应做到具体问题具体分析，根据实际情况采取不同的处理方式。

八、结束语

基于山区公路桥梁设计的特殊性，其设计除了遵守安全可靠、适用耐久、经济合理、技术先进、外形美观等一般基本原则，还需要遵守利于环保、跨径合理等基本原则，并按照相关要求采取有效的设计方案，以便实现基本设计原则的要求。

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