对山区公路桥梁设计的
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山区高速公路桥梁设计特点与可行性设计准则发布时间:2022-07-24T05:36:22.437Z 来源:《工程管理前沿》2022年第3月5期作者:孙玉焱[导读] 山区高速公路的建设拉近了城乡之间的距离,为山区群众出行提供了便利孙玉焱山东灏博工程设计有限公司山东淄博 255035摘要:山区高速公路的建设拉近了城乡之间的距离,为山区群众出行提供了便利,同时促进了地区经济发展。
因此,提高山区高速公路质量和完善高速公路体系,提高桥梁设计质量和水平非常重要。
科学合理地设计山区高速公路桥梁有助于提升桥梁质量,延长桥梁使用寿命,提高桥梁的工程价值。
关键词:山区高速公路;桥梁设计;设计准则引言高速公路在良好的经济环境中发展成为新的机遇。
我们高速公路网的地理范围很广。
为了解决这样的地质问题,道路经常通过桥梁连接起来。
对于山区的具体情况来说,桥梁设计必须符合作为制定科学合理设计准则的设计方面。
同时,它旨在改进设计工作过程中的细节处理,并充分保证设计质量。
1山区高速公路桥梁的设计特点山区高速公路一般沿峡谷或河岸线修建,会存在多处斜弯桥的结构设计,若桥梁出现安全隐患,不但会影响高速公路的使用寿命,而且容易引发安全事故。
设计人员需要充分考虑山区的地理条件和地质特点,详细分析桥梁投入使用后可能存在的安全隐患,在设计阶段做好地质勘察工作,通过对地质形态的准确勘测,为图纸设计提供详细、准确的数据参考。
因此,必须充分重视前期调查工作,提高勘察数据的质量。
在桥梁设计时,要全面考虑影响桥梁结构的因素,明确桥梁在不同受力状态下的变化,做好空间设计。
另外,对于高墩长桥,还要考虑其稳定性,尤其关注桥的位置与桥梁方向。
应科学分析桥梁的纵坡,优化下部结构设计,加强桥梁的稳定性。
设计人员还要考虑山区高速公路桥梁投入使用后来往车辆对桥梁造成的影响,从而合理设计桥梁的纵坡和横坡。
山区高速公路桥梁所在地区地形较为复杂,地势较高,设计人员应充分考察地质环境,科学选择桥址,并加强桥梁的抗震设计。
山区公路路线设计中的道路设计标准解读山区公路路线的设计对于保障交通安全和道路可行性至关重要。
道路设计标准在山区公路的规划和建设中起着重要的指导作用。
本文将对山区公路路线设计中的道路设计标准进行解读,以帮助读者更好地理解和应用这些标准。
一、山区公路路线设计的背景和意义山区公路通常具有复杂的地理环境和道路条件,例如陡坡、急弯、峡谷等。
针对这些特点,山区公路路线设计需要充分考虑道路的安全性、通行能力和经济性。
合理的路线设计可以最大程度地减少施工难度、保障道路的可行性和可持续性。
二、道路设计标准的阐述和要求1、坡度标准山区公路的坡度标准是确保车辆在上下坡过程中的稳定性和安全性。
一般来说,上坡不应超过最大爬坡能力的80%,下坡不应超过最大制动能力的80%。
此外,山区公路的最大纵坡和横坡也需要在设计中进行合理设置。
2、线形标准山区公路的线形标准主要包括中线标准和横向标准。
中线标准要求符合山区公路的交通量和速度要求,同时充分考虑路段的自然条件。
横向标准要求在设计中合理设置快车道、匝道、跨线桥等,以提高道路的通行能力和安全性。
3、转弯标准山区公路的转弯标准主要包括半径标准和坡度标准。
合理设置转弯半径可以保障车辆的平稳转弯,减少安全事故的发生。
同时,转弯坡度的设置也需要注意,以减少车辆在转弯过程中的滑坡风险。
4、桥梁与隧道标准山区公路中的桥梁和隧道建设是设计中的重要组成部分。
在设计中,桥梁和隧道的高度、宽度、长度等参数需要符合交通运输部门的标准和要求,以保障车辆的正常通行和通行安全。
三、道路设计标准的应用实例以某山区公路为例,通过对道路设计标准的应用,让我们更好地理解其在山区公路路线设计中的重要性。
该山区公路在设计过程中充分考虑了坡度、线形、转弯、桥梁与隧道等标准。
其合理设置的坡度保证了车辆在上下坡过程中的安全性和稳定性。
道路的线形标准符合了交通量和速度的要求,并充分考虑了自然条件。
在转弯的设计中,通过合理设置转弯半径和转弯坡度,保证了车辆的平稳转弯,减少了交通事故的风险。
山区公路桥梁设计原则及设计要点初探摘要:山区地势条件、水文条件比较复杂,因此,在修建公路时,往往需要修建配套桥梁设施,很容易发生滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害。
对此,本文首先介绍了山区公路桥梁结构体系特性,然后对山区公路桥梁设计的原则和要点进行了详细探究。
关键词:公路桥梁;结构特性;设计原则;设计要点山区公路施工的环境比较特殊受到地形、地质以及水文环境等条件的限制在布设线路的过程中需要修建大量的桥梁构造物所以这类桥梁的特点一般都是曲线、超高以及陡坡等形式的这给施工以及后期的维护都带来很大的难度而且给设计人员也提出了更高的要求,所以加强对山区公路桥梁设计方法的研究十分重要。
一、山区公路桥梁结构体系特性(一)简支体系简支体系在山区公路施工的过程中应用比较广泛,特别适合中小桥梁的施工建设,具有以下优点:①每一个孔都是简单支承,单独受力,在预制、架设以及管理上都十分方便,而且费用成本也比较低;②自身的结构比较稳定,不容易受到地基变形的影响,特别适用于一些地基基础比较差的桥梁施工。
但是其也有自身的缺点桥面会有很多的接缝,在行车过程中会出现不适,而且其自身的自重很大,在美观上难以达到要求。
(二)连续支承体系在山区公路的建设中,连续支承体系使用的也比较多,主要有现浇单支点连续、先简支后单支点连续以及先简支后双支点连续三种形式。
现浇单支点的支承方式主要适用于整体的现浇结构模式,一般山区公路使用的比较少,先简支后连续的支承方式,一般适用于装配式的结构模式,可以很好地确保结构的稳定和行车安全。
二、设计基本原则(一)环保原则山区通常都具有良好的自然生态环境,为了完善山区的公路桥梁施工,可能需要按照桥梁的设计规划原则进行设计和施工。
但是,在设计施工前需要对环境保护进行合理的规划管理,分析公路、桥梁修建位置是否合理,是否需要对周围的生态进行大量的改变,是否存在破坏地质结构的问题,这些都是需要综合考量的问题。
采取有效的山区公路桥梁施工结构设计方案,完善环境保护的施工作用,确保环境保护的合理有效性,这对于山区公路桥梁施工设计结构而言是极其重要的。
山区高速公路中等跨径桥梁设计要点分析摘要:针对山区高速公路的地形及施工条件,提出20m~50m中等跨径桥梁设计时需考虑桥位、孔跨布置、桥型方案、基础形式及施工等因素的设计要点,使桥梁满足结构安全、舒适、经济、耐久、可维护的要求。
关键词:山区高速公路中等跨径桥梁设计要点山区高速公路中等跨径桥梁结合地形、施工等条件多采用20m~50m跨径的梁桥,如何考虑地形、地质、安全、施工、环保等多种因素,选择较优的桥型方案、孔跨布置、基础形式,使桥梁满足结构、舒适、经济、耐久的要求,是每一个道路工程设计人员需认真思考的问题。
1 山区高速公路桥梁设计特点(1)地质条件多变,地形起伏大。
(2)施工场地受限,施工条件较差,施工吊装安全问题突出。
(3)弯、坡桥比例大,需考虑如何减少结构类型,以节省施工投入。
(4)高墩桥梁众多,各墩高差较大,需进行稳定性的分析。
2 山区高速公路等跨径桥梁设计要点(1)路桥配合适宜,选择施工期间对环境破坏少的方案。
山区高速公路一般沿陡坡定线,应尽量减少基础开挖及桥墩个数,以避免破坏生态平衡,保持其稳定性及沿线景观。
(2)考虑到行车的舒适性以及山区高墩桥梁养护的难度,采用连续结构及少养护的墩梁固结的结构形式,高墩固结,矮边墩设支座,形成连续刚构混合体系。
(3)从经济、安全、适用和方便施工等方面出发,桥型选择应尽可能采用标准化、系列化、经验成熟、造价经济的预制装配施工方法。
综合考虑施工预制简单、安装方便、吊装安全、重量轻、竖向刚度和侧向刚度大等各种因素,推荐采用T梁,主梁可在高架桥桥头现场预制。
(4)下部结构一般会采用分幅双柱墩,在地面横坡较大处(大于25度)采用矩形墩或薄壁墩,大直径桩基础。
斜坡上的桩基础,桩基入土深度计算需留有安全余地。
如为嵌岩桩,其嵌岩起算面需根据地质情况以保证桩中心距岩层斜坡面的水平距离,以保证有足够嵌岩深度。
对设计中能否采用挖孔桩,除了考虑桩径大于1.2m及桩长小于15m的情况外还应结合地质情况进行分析,如遇到地下水位高、地层含有煤气或流沙及卵石等易造成塌孔的地质情况时不应设计为挖孔桩。
试论山区高速公路桥梁设计摘要:在当下高速公路建设工程中,桥梁的设计合理性对整个高速公路项目成本起着重要的作用,本文主要对山区高速公路的桥梁设计进行了相关阐述,详细的介绍了山区高速公路桥梁设计方案以及结构设计要点,结合自身工作经验,提出相关问题及解决方法,希望可以通过本文可以给广大同行提供借鉴参考。
关键词:山区;高速公路;桥梁;结构设计中图分类号: u412.36+6 文献标识码: a 文章编号:一、山区高速公路桥梁设计方案分析(一)山区高速公路桥梁方案设计1.跨越山谷的高架桥。
首先,通常情况下,此类型的桥梁都处于远离市区的地域,对桥梁美观的关注度不高,所以,在设计时主要关注的是施工的便利性。
此类桥梁上部结构常会选择t型梁或空心板,主要原因在于这两种桥梁结构受力较为合理,工程成本造价不高。
实践中,跨径为25米、3o米、35米和40米的t型梁以及跨径为8米、lo米、l3米、l6米以及2o米的空心板使用范围较为广泛;其次,处于行车便利性的考虑,一般规模较大的桥梁会选用连续梁或者钢构体系,而规模相对较小的桥梁出于工程造价的考虑,会选用空心板简支体系。
从施工角度来分析,如果在同一合同段存在不同跨径,将会给预制模板周转使用造成较大的不利影响,因此需要尽可能的防止此种状况的出现;最后,如果山区高速公路桥梁需要横跨v型谷,大跨连续钢构方案是最佳选择,采取这一方案,桥墩数量较少,从而在一定程度上降低施工难度,如果当地地质条件允许还可以选择拱桥方案。
2.跨河桥梁。
对于此种类型的山区高速公路桥梁的施工设计方案要综合考虑当地水文情况。
如果所跨河流是非通航河流,就可以选用施工较为简单、项目造价不高的方案。
如果河流的通航等级较高,一般会选用大跨刚构箱梁或者是连续箱梁,如果河流的通航等级相对较低,跨径较大的t型梁方案则是最佳选择。
此外还需要注意依据河流主航道准确位置以及河流流向安排桥梁桥孔的布置。
3.跨线桥。
根据高速公路桥梁与等级路和等外路之间的位置关系,跨线桥又可以分为主线上跨桥和主线下跨桥两种,对于跨线桥而言,设计之前充分了解被跨路的等级及净空要求十分必要,被交叉路的等级不同,所对应的桥型方案也有所区别。
山区公路路线设计流程与步骤山区公路的设计对于保障交通安全和促进经济发展至关重要。
在设计山区公路路线时,需要经过一系列的流程与步骤,以确保公路的合理性、可行性和安全性。
本文将介绍山区公路路线设计的一般流程与步骤。
一、可行性研究在进行山区公路路线设计之前,需要进行一项可行性研究。
可行性研究的目的是评估公路建设的可行性,包括地质、地理、环境等方面的条件和影响因素。
在这一步骤中,需要进行现场勘察、地质勘探、环境评估等工作,以确定是否具备建设山区公路的条件。
二、方案设计在可行性研究的基础上,进行山区公路的方案设计。
方案设计的目标是确定公路的大致路线和布局,包括线型设计、交通组织设计、工程结构设计等。
在这一步骤中,需要进行地形分析、地质分析、交通组织分析等工作,以制订出合理的公路方案。
三、勘测设计方案设计完成后,需要进行勘测设计。
勘测设计的目的是明确公路的具体位置和地形条件,以为后续工程的施工提供详细的数据。
在这一步骤中,需要进行路线测量、地形测绘、交通量测算等工作,以获取准确的勘测数据。
四、工程设计根据勘测数据,进行山区公路的工程设计。
工程设计包括纵断面设计、横断面设计、加固设计等方面。
在这一步骤中,需要考虑路基、路面、边坡等工程要素,并进行工程量清单、工程造价等方面的计算,以确定工程的具体要求。
五、环境评估在工程设计完成后,需要进行环境评估。
环境评估的目的是评估公路建设对环境的影响,并制定相应的环境保护措施。
在这一步骤中,需要进行环境影响评估、环境风险评估等工作,以确保公路建设符合环境保护要求。
六、施工准备经过前期的设计和评估,需要进行施工准备工作。
施工准备包括设备、材料、人员等资源的准备,以确保施工的顺利进行。
在这一步骤中,需要进行施工图纸编制、招标工作等准备工作,以确保施工的顺利进行。
七、施工建设施工准备完成后,开始进行山区公路的施工建设。
施工建设包括路基工程、桥梁工程、隧道工程等方面。
在这一步骤中,需要进行土方开挖、路面铺设、桥梁建设等施工工作,以逐步完成公路的建设。
山区公路路线设计中的地形地貌特征利用山区公路的建设对地形地貌特征的利用至关重要,能够提高公路的安全性、舒适性和经济性。
在山区公路的路线设计中,科学合理地利用地形地貌特征可以有效减少建设成本、减轻土地资源压力,同时提高公路的通行能力和交通效率。
本文将从切坡、路基填方、桥梁设计和隧道设计四个方面来探讨山区公路路线设计中地形地貌特征的利用。
一、切坡设计山区公路常常面临陡峭的山坡和复杂多变的地势,在切坡设计中,应充分考虑地形地貌特征。
首先,可以选择在地势较平缓的区域进行路线选择,减少较陡的山坡段。
其次,在陡坡段采用合理的坡度设计,以减少路基的填方量,降低土方工程量和建设成本。
此外,在选择切坡位置时,尽量利用山体的裂隙、裂缝等地质构造,减少对山体的破坏,提高工程的可靠性和稳定性。
二、路基填方设计山区公路建设中,填方工程是一项重要任务。
在路基填方设计中,应充分利用地形地貌特征,以降低填方工程的难度和成本。
例如,选择山谷地带作为路基填方的主要区域,可以将填土的运输成本降到最低,并利用山间谷地的自然平坦地形,减少边坡的土石方量。
此外,在填方设计中,根据山区地形地貌特征,选择合适的填方方法,如利用挖方填海法、倒装填方法等,以提高填方效率并保证工程的安全性。
三、桥梁设计山区公路常常需要穿越河流、峡谷等障碍,因此合理利用地形地貌特征进行桥梁设计是必要的。
在桥梁设计中,应充分考虑河流陡坡、地质条件等因素。
首先,可以选择河流宽度较窄的区域进行桥梁建设,减少桥梁的跨度,降低建设难度和成本。
其次,在地质条件复杂的区域,可以利用山体的自然石壁或者悬崖峭壁,选择悬索桥、吊桥等特殊桥型,以减少对地理环境的破坏并提高桥梁的承载能力。
四、隧道设计在山区公路建设中,隧道是常见的路线选择。
在隧道设计中,应充分利用地形地貌特征来确定隧道的位置和形式。
首先,可以选择山坡区域进行隧道建设,利用山体提供的自然支撑,降低隧道的建设难度和成本。
其次,在河流或溪流附近的峡谷区域,可以选择挖凿悬空隧道,减少对地方资源的占用,提高通行能力和安全性。
关于山区高速公路桥梁设计的探讨摘要:公路交通是影响山区经济发展的最大障碍,必须加快山区乡镇公路建设,提高山区产业劳动生产率,增加山区农民收入来繁荣山区经济。
本文主要结合江西地形特征分析山区高速公路桥梁设计与施工方法,并探讨了如何提高山区高速公路的质量。
关键词:山区高速公路;地形特征;桥梁设计;质量控制1江西地形特征:省境除北部较为平坦外,东西南部三面环山,中部丘陵起伏,全省成为一个整体向鄱阳湖倾斜而往北开口的巨大盆地。
江西地貌类型较为齐全,分布大致成不规则环状结构,常态地貌类型则以山地和丘陵为主。
其中山地 60101 平方公里(包括中山和低山),占全省总面积的 36%;丘陵 70117 平方公里(包括高丘和低丘),占42%; 岗地和平原 20022 平方公里,占 12%,水面16667平方公里,占10%。
除常态地貌类型外,还有岩溶、丹霞和冰川等特殊地貌类型。
2 桥梁上部结构设计2. 1一般设计原则山区高速公路桥梁常用标准化、装配化设计,其跨径有16 m ,20 m ,25 m ,30 m ,35 m ,40 m ,50 m ,横断面形式有空心板、t梁、小箱梁等。
对于跨径小于 35 m 的 ,尽可能使用小箱梁。
与空心板比较 ,箱梁具有跨越能力强 ,横向整体性好 ,行车舒适 ,后期养护费用少;与 t梁相比 ,其上部材料工程数量较小 ,工程造价低。
以上特点决定了小箱梁在 20 m~35 m 跨径范围内的应用优势。
对于 40 m ,50 m跨径 ,因 t型梁的吊装质量比小箱梁小 ,宜采用t 梁。
对于 50 m跨径 t梁 ,在小半径平曲线上 ,由于内外梁梁长差较大 ,跨中矢高较大 ,对路线的适应性要差一些。
另外 ,山区高速公路交通运输、场地预制条件均较差 ,大型机具进入困难 ,因此一般情况下不选用 50 m跨径 t梁。
t梁之间的横向连接有铰接和刚接两种形式 ,采用铰接时 ,铰只传递剪力 ,车辆荷载作用在铰接缝处时 ,弯矩主要由现浇桥面板来承受 ,这样现浇桥面板的厚度就必须加厚 ,否则,铰接缝处桥面板易出现通长的纵向裂缝。
山区公路桥梁设计与实现余炜金敏王晰磊(浙江省交通规划设计研究院,浙江杭州310006)
工程技术
口商要]分析了山区公路的主要特点,探讨了桥梁的基本概念与分类,提出了山区公路桥梁设计应当把握的基本原则,重点研究了公路桥梁的{殳_计与实现方法。巨:键词]山区;公路;桥梁;设计
随着我国经济社会的快速发展,特别是中央西部大开发战略、中部崛起等战略的实施,有力促进了边、老、山区的发展,山区交通出行状况得到极大改善。山区公路修建等级也越来越高,通车里程也越来越长。山区地形复杂,地质结构独特,增加了公路设计施工的能力,公路构造物多,桥梁隧道在公路总里程中所占比例较大,有些山区公路桥梁、隧道比例甚至高达七成以上。因此,要改善落后地区特别是山区的交通状况,需要从搞好桥鞴爨十与施工入手,多建设一大批高品质、高等级的山区公路,推动欠发达地区经济社会又好又快发展。1山区公路的主要特点I.I山区公路所处地表形态复杂山脉相连,高低起伏,坡大沟深,山崖陡峭,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。伴随着大,j冰系分布着大小河流及山间谷地。山区河流具有河床纵坡大、流量小、流速快,形成山区地形山高谷深垂直切割明显的特点,路线布设易受到平、纵、横三个方面限制。因此在选定路线时,应先摸清山脉水系的特点,选定好路线的总体走向和主要控制点。12山区公路所处地.质京件特殊山区地表坡度大,土壤浅薄,植被稀少。强分化的土石易被水冲走。岩石直露,岩体破碎,产状多变,褶曲断裂。裂隙水和地下水的长期作用对地质稳定有很大影响,加之气候变化,地表存在着~些不良地质情况,如岩堆、碎落、滑塌、岩溶、泥石流等。而路基的稳定性取决于所处地段地质构造的稳定性,故岩石的种类,岩层走向和倾斜度及有无软土夹层及地下水的影响,在路线设计时,必须从地质构造上正确判断岩层的稳定性,对不良地质的影响范围作出认真研究与分析,采取防治结合的有效措施予以根除。13山区公路所处气候复杂多变山区一般温度较低,昼夜温差较大,温度垂直性差异非常明显。夏季多暴雨,往往会伴随着山洪暴发。由于地形、地貌特征雨水的作用显著,沿河路基易冲刷。应充分调查了解降雨量、汇水面积、洪水位的情况,合理地选择路线线位高度或采取措施确保路基的使用安全。山区公路桥梁也相应具有上述特点,弯坡桥多,高墩大跨多,墩台形式多,设计中必须协调靛决好桥梁各细部构造与地形地质之间的关系。2桥梁主要类型桥梁是指为道路跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物。桥梁一般由桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台、墩台基础等五大部件和桥面铺装、防排水系统、栏:FT-、伸缩缝、灯光照明等五小部件组成。桥梁按跨径大小和多跨总长分为小桥、中桥、大桥、特大桥;按结构分为梁式桥,拱桥,刚架桥,缆索承重桥(斜拉桥和悬索桥)四中基本体系,此外还有组合体系桥:按行车道位置分为上承式桥、中承式桥、下承式桥;桥梁根据多孔跨径总长L(米)与单7L跨径Lo(米)的长度可以分为:特大桥、大桥、中桥、小桥和涵洞四种类型:特大桥L≥500、Lo≥100,大桥L≥100、I.01>40,中桥30计时应当遵循以下原则:一是安全可靠性。这也是一切设计旌工所必须优先考虑的问题。所溺十的桥梁结构在强度、稳定和耐久性方面应有足
浅析山区高速公路的桥梁设计王胜利1王金刚2(1.河南省豫筑交通工程有限公司,河南郑州450009;2.少林寺至洛阳高速公路运营管理中心,河南登封452400)日商要]本文根据山区公路的特点,4-幺aT桥粱上部设计和-F-#4殳.计的原则及具体步骤。
l关键词】山区高速公路;构造设计;横断面;桥梁设计随着我国经济建设的发展,我国在山区修建的高速公路越来越多,山区高速公路地形地质复杂,构造物多,桥梁隧道总长占路线长度的比例大,有的山区高速公路,桥隧比例高达70%~80%。
所以要设计成功一条山区高速公路,溺寸好其中的桥梁部分就显得十分重要。
1山区高速公路的主要特点山区高速公路的主要特点是地形地质复杂。
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。
受此影响,路线布设时平纵横三个方面都受到约束,一般就是平曲线多,平面半径小,纵坡大,桥梁比例高,横坡陡,半边桥和高挡墙多。
山区高速公路桥梁也相应具有上述特点,弯坡桥多,高墩大跨多,墩台形式多,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。
2桥梁上部构造设计2.1—般设计原则山区高速公路,桥梁所占比重大,但一般来诫大跨径桥梁方案毕竟是少数绝大部分还是采用施工方便、造价经济的标准化、预制装配化结构。
大跨{型穗套—般是控制因素不同,方案也各不相同,具有较强的个性特征,而标准跨径桥则更多的是具有共性特征,所以本文重点探讨标准化、装配化桥梁的设i十。
山区高速公路桥梁常用标准化、装配化跨径有16、20、25、30、40.50m,横断面形式有空心板、T梁、小箱梁等。
对于跨径小于30m的,有空,D板、小箱梁、T梁等三种结构可以选择,对于40、50 m跨径,根据梁的受力特点,宜采用T梁。
30m以下,同一种跨径,究竟应当采用哪一种横断面形式,就可以作出选择。
2.2具体桥梁设计具体到一座桥设计时,上部构造设计要处理好两个关系。
山区公路路线设计中的道路标准与施工技术规范研究公路在山区的建设需要考虑山地地理条件、交通需求以及环境保护等多重因素,因此,山区公路的路线设计必须符合相应的道路标准与施工技术规范。
本文将讨论在山区公路路线设计中应遵循的道路标准以及适用于山区的施工技术规范。
一、道路标准在山区公路路线设计中,道路标准是确保道路安全、通行顺畅的重要因素。
以下是一些适用于山区公路的道路标准:1. 路线选取:在山区公路的路线选取中,应考虑地形、地质和水文条件等因素。
最理想的山区公路路线应避开高山、深谷和险要地带,选择地势较为平缓,山体稳定,水文条件良好的地点。
2. 路面宽度:山区公路的路面宽度应适应车辆通行的需要,一般应不小于6米。
如果交通量较大,还应适当增加宽度,以确保车辆的安全通行。
3. 道路坡度:山区公路的道路坡度是指路面在纵向上的倾斜程度。
为了保证车辆的稳定通过,山区公路的坡度应控制在合理范围内。
一般来说,山区公路的坡度不应大于8%,坡度较大的地方应采取相应的缓坡措施。
4. 曲线半径:在山区公路的曲线设计中,曲线半径是一个关键参数。
过小的曲线半径会导致车辆转弯困难,增加交通事故的风险。
因此,山区公路中的曲线半径应满足相应的标准,以确保车辆的安全通行。
5. 道路标线和交通标志:为了引导车辆行驶、提醒驾驶员注意交通安全,在山区公路中设置道路标线和交通标志是必要的。
这些标线和标志应符合国家相关标准,明显易识别。
二、施工技术规范在山区公路的建设过程中,施工技术规范是确保施工质量和工程安全的重要依据。
以下是一些适用于山区公路的施工技术规范:1. 地质勘察:山区地质条件复杂,施工前必须进行详细的地质勘察。
地质勘察的目的是确定地质构造、地层情况以及地下水位等信息,以便在施工中采取相应措施,确保工程的稳定性和安全性。
2. 边坡处理:山区公路的边坡稳定性直接关系到道路的安全性。
在边坡处理中,应采取适当的技术措施,如边坡加固、植被覆盖等,以增强边坡的稳定性,并防止出现山体滑坡和崩塌等灾害。
B RIDGE&TUNNEL桥梁隧道随着我同经济建设的发展,特别是西部大开发战略的实施,加大投资力度建设基础设施,交通先行尤为重要。
西部区域多为山区,地形地质复杂,山区公路建设构造物多。
桥梁隧道长度占路线长度的比例较大 尤其是目前路线选线越来越强调安全、经济、环保、美观的理念,桥隧所占比例越来越大。
因而,要建设一条投资经济合理、行车安全舒适的山区公路,其中的桥梁设计十分重要。
桥梁因素山区公路桥梁大部分跨越山谷,地形地质复杂,坡面破碎,沟深坡陡,且多为季节性冲沟,很多都不受水文控制而只受地形控制,通过经济、安全比较,不宜采用路基方案而设计为高墩桥。
如果采用路基方案,往往支挡构造物工程量大,高填土分层错层高,不稳定;而采用桥梁方案可解决季节性洪水,确保路基稳定,且对周围环境破坏较小,相对比较经济。
山区公路的主要特点山区公路的主要特点是地形地质复杂。
地形复杂主要表现为:地面高差大、坡面变化频繁、横坡陡;地质复杂表现为滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖、泥石流等不良地质。
受此影响,路线布设时平曲线比例大,曲线半径小,纵坡大,半边桥和高挡墙多。
山区公路桥梁也相应具有下述特点:小半径弯坡桥多、大跨多及墩高、墩台形式多。
因此。
设计中协调解决好桥梁各细部构造与地形地质之间的关系就非常重要。
桥梁上部结构设计结构形式选择山区公路桥梁所占比重大,为了投资经济合理、施工方便而采用标准化、预制装配化结构。
但由于控制因素不同,方案也各不相同,具有较强的个性特征,所以下面重点探讨标准化、装配化桥梁的设计。
山区公路桥梁常用的标准化、装配化跨径有16m、20m、25m、30m、40m、50m,横断面形式有空心板、T梁、小箱梁等。
对于跨径小于30m的,有空心板、小箱梁、T梁等结构形式可以选择;对于40m、50m跨径,根据梁的受力特点,采用T梁,30m以下。
同一种跨径,究竟应当采用哪一种横断面形式,山区地区和平原地区就有所区别了。
平原地区受净空和桥台填土高度的限制,桥梁上构要求尽可能降低建筑高度,减小路基填土高度,减少占地及降低路基处理难度,减少路基工程。
而且平原地区路网发达,分离式立交较多,空心板在美观方面优于其它断面形式,所以平原地区较多采用空心板。
山区公路桥梁一般净空无严格限制,且山区公路平面半径较小,超高缓和段及竖曲线不可避免地会出现在桥上。
如果选用空心板和小箱梁,架梁时一片梁四个支点不易调平,易造成支座脱空或不密贴,受力不均匀、不平衡的情况,所以山区公路桥梁标准横断面宜优先选用T梁。
对于50m跨径T梁,在小半径平曲线上,由于内外梁梁长差较大,跨中矢高较大,对路线的适应性要差一些。
另外山区公路交通运输、场地预制条件均较差,大型机具进入困难,50rnT梁架设设备要求较高,运输及安装过程中变形不易控制,因此一般情况下不选用50m跨径T梁,所以山区公路桥梁,宜采用的标准跨径为16m、20m、25m、30m、40mT梁。
设计中应注意的问题处理好跨径与墩高的关系跨径与墩高的关系按桥梁美学原则,一般应选择比值为0.618~1之间。
通过经济比较,往往又是经济的。
也就是说20m跨径T梁适应的墩高一般为12~20m,30m跨径适应的墩高一般为18~30m,40m跨径适应的墩高一般为24~40m。
山区公路地形起伏变化频繁,通常应根据地形选择一种跨径,不宜根据墩高频繁变化跨径。
墩柱高度变化很大时,可以采用20m与30m或者30m与40m的组合跨径。
当一座桥梁有几种跨径方案可供选择时,应结合上下构做综合的造价分析比较后再做选择。
处理好上部结构与平面线形的关系对于曲线桥主要表现为两个方面,第一是内外弧差,第二是中矢高。
墩台径向布置时,由于曲率半径的影响,内外梁梁长不等,半径越小,内外梁梁长差越大。
解决此问题一般有两种途径,一种是根据平面半径变化梁长,另一种是不变梁长通过加大帽梁,加大封锚端或加长现浇连续段处理。
采用变化梁长方案时,设计简单,帽梁尺寸较小、规格统一,但往往是几座桥处于不同的曲线半径上,预制梁长度种类较多,需频繁调整模板,每片梁都需要编号。
堆放预制梁需要很大场地。
采用对山区公路桥梁设计的探讨文/郑本伟TRANSPOWORLD 2012No.13(Jul)208等梁长方案时,如果半径较大,内外梁梁长差不大,可以采用内弧长等于标准跨径布置。
如果半径较小,可以采用中线弧长等于标准跨径布置。
这样连续段长度一端比标准长度增加,一端减小。
对于中矢高问题,一般中矢高10cm以内,可以通过调整护墙内缘使之适应平面线形。
当半径较小,中矢高大于10cm时,由于护墙一般为50cm宽,护墙调整太大外观不协调,护墙功能亦削减。
此时亦预制梁外缘按实际曲线预制,让现浇桥面板和护墙来适应平面线形,但边梁按实际曲线预制时,边梁翼缘板两侧宽度相差较大时闱度不等,施加预应力时可能出现侧向翘曲,且不同半径外边梁形状不一样,种类多,施工较麻烦。
结构体系全刚构体系由于一座多跨桥梁墩高相差较大,需通过调整桥墩的线刚度来改善桥墩受力。
这样一来桥墩尺寸种类就比较多,美观性降低,施工相对麻烦些。
全连续结构体系,舒适性差。
墩台水平位移较大,墩柱尺寸需设计的相对大一些,较浪费材料,且联长不能太长。
山区公路桥梁多为弯、坡桥,曲线梁桥在弯扭耦合作用下,具有沿某一不动点变形的趋势。
大纵坡长桥在长期反复的动荷载作用下,梁体具有向下坡方向滑移的趋势。
如果采用全连续结构,即上下构之问为橡胶支座连接时,这种滑移趋势往往造成梁体受力不平衡,支座脱空甚至破坏,从而导致梁体开裂。
为了车辆行驶平稳舒适,结构适用耐久,根据地形,将中间墩高较高,刚度相差不大的相邻几个桥墩固结起来,利用其柔性适应桥墩所受的水平力,较矮的边墩设置滑板支座或橡胶支座形成连续梁。
这样的钢构在连续体系,高墩、矮墩的受力性能都得到了改善,且适应地形特点。
因此山区公路桥梁宜采用先简支后结构连续或墩梁固结的连续一钢构混合体系,既适应平面线形,又适应桥梁受力特点。
桥梁下部构造设计桥墩一般矮桥墩的设计由强度控制,但当墩高较高时,就必须考虑桥墩的稳定问题。
大量的计算实验表明:对于高墩(>40m)采用实心截面,其高度不宜超过50m;当墩高大于50m时,宜采用空心薄壁墩截面,采用空心薄壁墩。
墩高超过65m左右时顺桥向应考虑放坡,因为采用等宽尺寸时施工虽然方便,但为了保证桥墩的稳定,墩柱和帽梁必需加大尺寸,这样材料会浪费较大。
对于高度较矮的桥墩(<40m)多采用柱式墩或变截面T墩,当墩高较矮(<30m)时以柱式墩最常用,当墩高较高(>30m)时多采用变截面T墩。
柱式墩又分为圆柱墩和方柱墩。
圆柱墩施工中外观质量易控制,且与桩基衔接方便。
但从美观上来说,方柱有棱有角,与上构梁体协调,有一定的视线诱导性,较美观。
从受力上看,截面积相等的方柱和圆柱,方柱抗弯刚度大于圆柱,受力优于圆柱,当体系为连续刚构时,方柱可以方便地通过调整两个方向的尺寸米整墩柱的刚度,从而达到调整墩柱受力的目的。
圆柱为各向同性,调整起来效果差一些。
方柱的缺点是墩柱与桩基之间需通过桩帽连接,增加了工程数量。
并且山区桥梁地面横坡都较陡,增加桩帽构造还会增加挖方工程量,引起边坡不稳。
设计中应根据地形、上部结构形式、墩高综合考虑选用方柱或是圆柱。
变截面T墩美观性较好,但施工稍显复杂。
对于地面横坡较陡,采用双柱墩时,两个墩柱高度经常相差较大,由于线刚度EI/L差距大,导致一个墩两个墩柱受力差异较大。
而采用变截面T墩,只要一个墩柱,就避免了上述缺陷。
究竟采用哪种结构形式,应综合考虑施工进度、质量、安全和节省材料及美观之间的关系。
基础山区公路桥梁最常用的基础为扩大基础和桩基础。
山区一般地质情况较好,采用扩大基础的情况相对较多。
斜坡上的扩大基础与桩基础必须考虑基础扩散角和覆盖层厚度以及施工时的相互影响。
桩基础多为嵌岩桩,地质情况较差时也采用摩擦桩。
由于山区公路桥梁多为旱桥,桩基础不管受力形式如何,施工方法上多是挖孔桩和钻孔桩。
挖孔桩造价较节省,但设计中能否采用挖孔桩,应结合地质情况具体分析。
当桩长较长,软弱夹层多时,卵石、漂石等容易造成塌孔的地质情况或地下水位较高时不宜设计为挖孔桩。
结束语山区公路桥梁有很多特殊性,与平原地区桥梁相比有很大区别。
本文只是就山区公路桥梁设计中遇到的一些实际问题,提出了一些解决方法。
作者单位:贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司2012年第13期209(7月上)《交通世界》。