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    山区高速公路路线选线及桥梁设计

    时间：2023-02-21 15:05:21来源：百花范文网本文已影响人

    张志选

    （中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 102600）

    山区高速公路的构建与山区高速公路正常运行有着紧密的联系，为了能够提升山区交通的安全、便利性，需要根据实际情况对桥梁施工进行良好的设计。通过对公路路线有效选线，保证公路的应用安全性，提升高速公路路线、桥梁的设计质量。

    1.1 明确地质选线要点

    针对山区高速公路项目而言，通过深入分析公路选线的具体特点后，设计人员根据地质选线要点合理选择高速公路路线，控制公路建设投入成本。地质选线时，需要与山区高速公路项目所在区域的实际地质条件相结合，优化并完善公路路线的合理设计，根据山区高速公路实际情况制定健全的设计方案。在山区高速公路路线选线中采用地质选线，可最大化减少公路项目的建设成本，严格控制公路工程造价，促进该项工程的经济效益。

    在山区高速公路路线选线过程中，山区公路走廊带作为重要内容之一，设计人员需要对其进行明确。通常山区公路地区地形起伏较大，陡峭边坡结构较为普遍，基于此，设计人员需要对山区公路进行实地勘察，从而能够充分了解并掌握滑坡对高速公路中安全运行造成影响的主要因素。基于此，需要通过绕避的方式，规避且降低公路建设质量在滑坡影响因素下所出现的问题，从而能够充分保证山区高速公路整体建设过程中的安全性、高效性。在对公路路线走廊段进行明确后，设计人员应当根据高速公路具体情况对路线设计方案进行科学、合理地制定与选取，在对该地区地形地貌进行全方面了解、掌握的条件下，需要尽可能地避开复杂区域的地质条件，通过与实际地势地形条件相结合，使高速公路工程规模能够显著降低。为促进山区高速公路路线设计方案有效落实和执行，设计人员必须到实地进行详细的勘察，合理且准确分析所有勘测数据、信息以及资料，对选择的路线选线方案进行优化与改善，并对现场实际环境进行深入性的分析，以山区高速公路坡面特点为基础，不断完善平面设计方案，避开滑坡地区，防止山区滑坡现象导致大面积坍塌问题。在具体选线中，一旦公路两侧沟道存有滑坡体，设计人员在设置路线时，需要选择滑坡对路线影响小的一面进行。

    1.2 安全选线要点

    （1）合理确定几何性指标。以山区实际地形地貌情况为基础，对几何性指标进行科学、合理的选择。同时，按照相邻路基的技术指标，引入数字仿真、BIM技术，有效模拟公路，并全面检查、检验公路路线的纵向指标，提升车辆在高速公路行驶过程中的舒适性。

    （2）对高速公路路线纵向设计方案进行优化与改进。为规避陡峭边坡，在选择公路路线的过程中，一旦出现连续下坡的情况下，需要充分结合实际地形设计避险车道和爬坡车道。在设计过程中，主要以爬坡车道、避险车道的上下坡部位为基础进行设置，根据山区高速公路的交通能力与现象，不断进行优化计算，提升公路运行的整体寿命，确保公路运行能够充分满足具体标准与规定，并不断强化高速公路的整体安全效果与质量和服务水平。

    1.3 环境选线要点

    通过与山区高速公路运行情况和特点进行分析后发现，设计人员可以根据总体设计，对路两侧的环境条件进行全方位的考虑与分析，对于地质条件较差的区域尽可能避开，降低土方开挖量，降低公路选线对周围环境所造成的不良影响。设计人员需要始终按照环境保护的理念与原则进行公路选线，并对选线方式进行合理的选择，在对公路周围生态环境进行保护的基础上，充分保证山区高速公路项目建设的进度与效率。

    2.1 技术难题多

    山区高速公路和普通高速公路进行比较下能够发现，其特点主要呈现为水系多、复杂地形、地势险峻等，对水文条件无法逐一进行深入的分析与探究。另外，山区地面落差较大，危险地形十分常见，例如断层、陡崖等，一旦受到恶劣天气与环境的影响，特别是暴雨天气，山体滑坡、崩塌问题易于发生，并且会造成泥石流。针对地质情况较为极端的问题下，难以更好地进行施工，从而加大了施工的难度与复杂性。在施工、勘察设计阶段中，由于技术性难题存在普通型的特点，包括出切支护施工阶段中会发生工程变形、塌方、开裂等各种问题，

    在深入开展施工后会不断增加大规模沉降的风险问题，安全风险也会因此而升高，对山区高速公路桥梁工程的施工作业安全与质量造成了不良影响。为了能够充分确保工程整体质量标准，设计人员需要充分结合当地的实际情况，深入勘察并分析当地水文、地质情况。对此，可充分利用分层开挖支护法的方式进行，以此更好地规避工程施工中的额外难题，比卖你存在单一受力点，不断提升施工质量管理，对工程全过程进行严格的把控。通过多种有效的方式，对这一项目过程中所存在的难题进行有效的解决，不断提升施工效果与质量。

    2.2 工程规模大

    山区高速公路桥梁需要跨越不同地区，包括深谷、高山等，基于此，在施工过程中，周期和施工路线相对较长，施工人员方面需要达到一定的要求与标准，对此，需要不断扩大管理规模，从而增加了施工管理难度。同时，在具体施工过程中，由于所设计的环节、阶段较为复杂，设备应用方面也具有一定的广泛性，需要通过多样化的施工工艺技术、工序充分协调和配合才能够提升工程施工的质量与效率，上述内容作为工程规模大的主要因素，需要引起各个施工人员的重视与关注。另外，该项施工周需要较长的周期，且任务过于复杂，需要通过现场和实地勘察提高桥梁整体质量，充分的分析当前地质情况与各种因素。同时，提出可行性较高的技术方案强化施工质量与效率，加强公路与桥梁的安全性与耐用性。

    2.3 工程造价高

    山区高速公路桥梁建设周期相对较长，工程任务具有显著的复杂性与难度，因此在施工期间所采用的机械设备较广泛，需要大量投入机械设备、人力资源以及工程物资，对工程施工配备专业化的优秀型技能人才。基于此，与普通工程相比，山区高速公路桥梁的工程造价成本更高。例如，对于每根墩柱，都需要为其配备对应的模板，另外，需要做好大吨位调查、各种机械设备的配备，确保工程的顺利性，需要投入大量的资金充分满足工程施工的顺利开展。

    2.4 施工存在安全问题

    由于山区地势险峻，桥梁施工大部分主要通过高空作业进行，从而不断加强施工的整体难度，对施工人员的安全性造成一定的影响。高空作业和其他常规作业相比，难度行较大，并且，由于复杂性的山区地势地貌，大部分施工难以通过机械设备进行，必须通过人工辅助开展作业。因此，在该项工程中，施工人员的安全风险高，在山区高速公路桥梁施工中存在较大的安全隐患与风险问题。

    3.1 上部结构设计优化措施

    山区高速公路桥梁上部结构会受到各种因素问题的影响，包括桥墩高度、桥梁跨度、地形、水文以及地质等多方面的内容。基于此，在对上部结构进行详细设计过程中，设计人员需要对上述各种因素的干扰情况进行深入的分析与考虑，对桥型进行有效的选择，主要以工程造价低、结构简单、利于施工为基础。在设计普通桥型的上部结构形式中，可以装配式结构为主进行应用。针对高度在60 m以上的桥梁，通常可选择连续钢构桥型，以此提升桥梁整体质量。因为山区地势十分复杂，尤其是在雨季的情况下，河流会严重影响工程施工质量、进度，桥墩的稳定性也会因为喝水内所出现的各种物质，包括泥沙石造成不良影响。基于此，尽可能避免桥梁跨越点设置在沟谷中心。同时，为了使桥梁更加契合山区低性能，可通过采用组合跨径布控的方式进行。基于此，需要充分关注斜坡上桥梁基础施工，避免工程施工会被当地植被所影响，尽可能在设计中采用跨度较大的设计。

    3.2 下部结构设计优化措施

    在设计山区高速公路桥梁下部结构过程中，设计人员需要对桥梁的抗震性进行充分的考虑与分析。同时，在计算弯桥高墩时，需要对其离心力、风荷载、偏心荷载等各方面的影响因素进行深入的分析与探究，同时确保各桥墩高度之间不可相差过大，确保山区高速公路桥梁具有良好的抗震性能。通常情况下，当桥梁桥墩的墩高<35 m时，需要通过采用圆柱式桥墩；
    对于墩高>35 m以上的情况下，桥墩可选择空心类。同时，在设计桥梁下部结构的过程中，尽可能减少桥墩类型，利于后期施工中的高效性与标准性。除此以外，在具体施工中需要重点考虑、分析斜坡，特别是针对斜坡较陡的情况下，需要增加桩基础的嵌岩深度。

    3.3 附属结构及排水设计优化措施

    山区高速公路桥梁的排水系统、附属结构具有关键的作用，需要对这两方面进行优化设计，才能够确保公路桥梁整体的稳固性与安全性。

    第一，相关人员必须关注、重视桥头搭板设计。地层处于岩石均匀时，当桥台位置为挖方段时，在设计阶段中不可设置搭板。

    第二，详细分析并考虑桥梁的伸缩装置设计。当桥梁处于高墩时，需要对伸缩梁增大的情况进行深入分析，并对其进行相应的计算后可合理延长伸缩装置。

    第三，针对桥面防排水设计，需要对桥梁具体位置进行充分考虑，通过优化提高设计效果。当桥梁在凹形曲面上，基于此，可通过对对应的泄水孔进行设置，使其在曲线的地凹点，加密泄水管。一旦桥梁需要通过敏感水源保护或是跨越水库的情况下，需要集中排水。同时，在设计桥面排水的过程中，需要对附近的边渠位置进行设计。从而将桥面的水引入其中，不可在公路上排水，避免影响路面，造成污染，使路面交通难以正常运行。基于此，桥梁需要通过设计个隔油沉淀，满足排放标准，跨域水库，通过水源保护区域的情况下进行。

    3.4 桥梁防滑坡的设计优化措施

    因为山区高速公路桥梁通常情况下的气候条件具有复杂性的特点，一旦桥梁在降雪、降雨较大的情况下，车辆在行驶过程中易发生打滑问题，交通事故问题成为当前重要问题，安全隐患与风险必须引起关注与重视。对此，设计人员需要积极优化设计桥梁防滑坡，避免车辆发生滑坡问题，充分确保广大人民群众的出行安全。基于此，设计人员需要针对该种情况设计多项措施，包括反压、减载以及地面排水等，最大化减少滑坡情况，提升山区高速公路桥梁的整体安全性与稳定性。另外，桥梁施工尽量在旱季进行，防止对滑坡体的稳定性造成破坏与影响。在设计山区高速公路桥梁时，如果无法避免滑体问题，可通过防护、加固的方式促进滑体的稳固。在具体设计优化中，设计人员需要对防滑破这一重点内容进行详细的思考与实地考察，根据实际情况进行分析后对相关方案进行调整，同时选择最佳的设计方案，确保桥梁的安全性与可靠性。

    综上所述，为了能够进一步提升现代化运输产业的稳定发展，山区高速公路路线选线与桥梁设计作为必然途径之一，不仅能够促进该产业的高质量发展，同时能够提升公路整体质量。通过科学、合理的分析山区高速公路路线选线的要点，强化山区高速公路的抗灾能力，结合山区地形特殊性以及气候等多方面的因素，严格按照当前施工技术规定与标准，制定合理的施工指导方案，确保高速公路路线选线与桥梁施工设计的整体质量与效率，提升其安全性与稳定性。

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