山区公路桥梁勘察与设计要点

郑 薇

山东华远公路勘察设计有限公司，山东 潍坊 262100

我国幅员辽阔，丘陵、山岭等均是常见的地貌类型，这在很大程度上增加了基础路桥工程的建设难度。特别是在山区，地势起伏不平，陡坡与洼地随处可见，施工活动一旦遇到雨雪等不良天气，则很可能发生洪水倒灌、泥石流等严重的自然灾害。如果遇到流经区域的河流，则会出现十分显著的冲刷现象。以上这些客观的地质、地理因素会导致路桥勘察与设计工作中遇到诸多阻碍。这就要求路桥勘察与设计人员在开展山区公路桥梁勘察与设计工作时，不断总结山区勘察与设计工作要点，不断提升工作水平。

1 山区路桥勘察与设计原则

1.1 环保性原则

不管是开展勘察还是设计工作，均要重视工程现场的环保工作，将其安放在十分重要的位置，判断路桥工程建设过程中是否会破坏掉大范围的林、农田及特殊地段的构造，以上这些均要在勘察与设计工作正式开展之前认真分析、对待，以此为据科学规划工程建设区，规避大范围挖掘山体、损害植物等情况，配合应用适宜的建设方案，实现对工程场区周边环境的有效保护。

1.2 经济性原则

在确保路桥工程建设质量及使用过程安全性的基础上，应尽可能减缩工程施工成本，应参照工程现场的实际状况，选用最适的设计结构，提升建材的循环利用效率，在最优化施工方案的协助下，尽可能减少费用支出。

1.3 美观性原则

重视项目建设的美观性，具体而言是在满足以上原则的基础上，确保工程的外界形象美观，与附近的生态维持统一。

2 山区公路路桥勘察内容

2.1 施工条件

大部分工况下，公路工程是线性分布的，其隶属于带状建筑物的范畴，但是山区公路工程的地形有复杂度高、多变性强等特点，不同区段的地质结构之间存在显著差别。鉴于以上情况，通常会将路桥建筑布置在山凹或鸡爪沟等地形较危险的区段中，比如大冲沟、山洞、山体垮塌等，以上这种情况明显增加路桥工程施工设计难度。近些年中我国公路勘测的设计技术水平显著提升，在勘测以上这种特殊地形时，可以先测绘出真实地形图，在图纸内设定好路桥建设中所需的线条，而后指派专人前往山区路桥建设地进行勘察，这样便能顺利、高效地落实路桥勘察工作。

2.2 桥位勘察

首先，结合公路路桥的测绘地形图，依照定线勾画出桥梁的平面图、纵面图，参照以上这两幅图实地情况合理布置防线，前往工程现场调查桥梁的整个沿线，勘测公路路桥所处方位的纵断面、横断面对应的地面线，尤其是要掌握地形变化特点、建桥位置的地貌与地质等状况，科学设定桥梁墩台的部位、桥梁跨径值以及净空界限等。其次，勘测与布置桥位，具体是参照山区公路路桥路线的纵断以及平面的设计方案，通常实地调查获得各类资料，大致规划出桥位，科学设计出桥梁跨径、分孔的量值。在布置桥位过程中尽量将施工方位对山体形成的扰动程度降至最低，防控发生压缩河床等情况，将墩台号妥善地布置在水中或沟底处，在设置好桥位以后，还需组织人力进行第二次放样检查。最后，钻挖勘探桥位，在设定好山区公路路桥墩台的方位后，对施工场区进行地质钻挖勘探，更全面地掌握项目施工场区内的地质状况，并依照钻挖勘探结果，合理勾画出相应的地质剖面图，将其作为山区公路路桥基础设计过程中的重要凭据之一。

3 山区公路路桥的设计要点

3.1 桥型设计

设计桥型的过程中，相关人员要秉持可靠性高、实用性强及低成本性等原则。桥型自身的稳定性与耐久性均要满足山区公路路桥的使用要求，并且其强度与刚度均要出较高水平，进而更好地满足抗震设计的需求。同时，要因地制宜，根据实际情况设计桥型，便于路桥工程建设阶段取用建材、运输与管护，最好不要在同个合同段中出现多种跨径的桥梁。此外，也要重视路桥工程的美观性，尽量增大桥梁和周边环境的协调程度。

3.2 上下部结构设计

路桥的上部结构通常是指桥体的板或梁，在具体设计阶段要合理处理跨径与墩高的相关性，依照桥梁的美学原则，将两者的比值控制在0.618～1.0中是较为经济的，比如对于

30㎝跨径的路桥项目，其最适宜的墩高通常为18～30m。地势起伏显著是山区的主要特征之一，故在设计跨径时，一定要全面分析工程所在地的地形状况，而不是单纯依照既往实践经验去执行设计工作。在设计下部结构时，在上部结构压力的作用下，设计桥墩与桥台时应将负荷传输到地基上，确保路桥的桥墩、桥台自身的稳定性、强度与刚度均处于较高水平。在具体设计阶段，桥梁对地基和基础之间的摩阻力、承载力及沉降量等有助于减少桥墩与桥台的水平位移量，减少沉降现象。

3.3 桥墩设计要点

设计人员需参照路桥工程所在区域的地形、地貌及项目的横径等设计出科学的桥墩形式。柱式墩、薄壁墩、Y型墩均是当下国内山区路桥建设中常用的桥墩形式，相比之下，柱式墩的使用率相对较高，其又可以被细化成方柱、圆柱两种形式，其优点很多，比如受力能力强、结构简单等。在桥墩设计阶段，应注意以下要点：（1）如果桥墩高度小于30m，则需将其设计成双柱式或三柱式，反之将其设计成矩形空心薄壁墩，并且对于桥墩高度大于7m的柱式或三柱式桥墩，要加设横系梁；（2）在选择墩柱横径的型号时，最多2种，若数目过多，会增加后续施工流程，也会提高工程造价；（3）如果桥墩自身的刚度偏低，则通常建议布置可拆卸的支座，旨在提升其刚度指数。

3.4 附属结构设计要点

（1）抗震设计。当下，国内很多山区公路桥梁建设时会选用T型梁、预制空心板作为连续结构或简支结构，以上这种形式可能会降低整个桥梁的抗震性能。故而应参照相关规定及桥梁抗震的设计要求，适度提升高墩梁交接位置的配筋数目与构造设计水平，合理应用缓冲垫块、防震锚栓等去增强桥体的抗震性能。

（2）伸缩缝设计。路桥投用阶段，受环境气温改变及砼构件自身收缩情况的影响，引起伸缩量出现不同程度的改变。针对以上情况，通常是布置伸缩缝装置，现实设计活动中，应参照桥梁的真实长度科学设计伸缩量，进而更科学、精准的规划伸缩缝具体形式。在这里笔者重点提及的内容是，曲线桥梁设计阶段，伴随内外侧梁长的改变，伸缩量也会出现一定变化，容易引起伸缩量长于直线桥的情况，故而在伸缩缝具体设计中要重点考虑路桥的纵、横向变形的方向与矢量。

（3）桥梁支座设计。高墩桥梁设计阶段，不仅要使用到钢构体系，也需应用连续结构的矮墩或简支结构的交接墩设计支座。受山区地形、地貌与线性等因素的影响，基本上建成的都是曲线桥。故而，在设计支座时，要综合分析扭矩形成的支座反力差，因曲线桥变形而引起使得方向变位差异，力争使设计出的支座装置能较好地满足山区路桥差异化方向变位的现实要求。

4 结束语

山区路桥工程具有施工难度高、工期长、成本高等特征，故在早期的勘察与设计工作中，勘察与设计人员应秉持因地制宜的原则分析工程建设区的现实状况，全面搜集现场的地形、地貌、水文、地质等资料，严格依照国家设定的标准规范开展勘察、设计工作，设计科学的公路路线与路桥建设方位，在确保路桥工程建设质量安全的基础上，尽可能地将工程成本降至最低。