论文部分内容阅读
摘要：新疆地区桥涵布设原则：应结合各线地形、地貌，气候、水文等自然条件，以及各线的自身特点、投资、线路平纵等人控因素，合理布设桥涵，从而确保铁路运输的安全；
关键词：新疆地区地理位置 桥涵布设原则。
中图分类号：C922 文献标识码：A 文章编号：
0 引言
在铁路建设中，线路通过各种各样地形，各种地形均合理设置桥涵结构物使洪水顺利排泄及满足当地灌溉、交通等生产生活需要，所以桥涵布设原则是桥涵孔跨设计的基础。因此，在铁路设计前期必须合理、经济的制定本线的桥涵布设原则，以保证铁路安全。
1新疆地理位置及自然气候简介：
1.1地理位置：
新疆维吾尔自治区位于中国的西北部，新疆维吾尔自治区简称新，古称西域，面积166万平方公里，约占中国总面积的1/6，是我国行政面积最大的省区。新疆四面环山，北有阿勒泰山山脉，南有昆仑山山脉和阿尔金山山脉，东与甘肃省北山山脉相对，西南为帕米尔高原和卡拉昆仑山，中间横割天山山脉，形成了北部准噶尔盆地和南部塔里木盆地，俗喻“三山夹两盆”。由于新疆地区气候干旱少雨，这一地区沙漠、戈壁广布，只有在山前平原和部分沿河地区，分布着一些星星点点的绿洲。
1.2地区气候、降水：
新疆位于非季风区 ，属于温带大陆性气候，气候异常干旱、寒冷，干旱少雨，昼夜温差大，冬季严寒，夏季炎热，气温年变化很大。
新疆各地区自然降水差异较大，总的分布特点是：北部多，南部少；山区多，平原少，盆地沙漠更少；山区以迎风坡多，背风坡少；天山山区多，阿尔金山少。
2新疆各地貌特点及桥涵布设原则：
2.1山区：
2.1.1新疆山区特点：
新疆四面环山，北有阿勒泰山山脉，南有昆仑山山脉和阿尔金山山脉，东与甘肃省北山山脉相对，西南为帕米尔高原和卡拉昆仑山，中间横割天山山脉，形成了北部准噶尔盆地和南部塔里木盆地。山区山势陡峻，切割强烈，高山区，冰川覆盖，北川剥蚀作用明显，山间沟谷多呈“V”字型，山体自然坡度多在20°～30°，相对高差在30～200m，局部陡峭，呈尖顶山。除冰川覆盖，其余山体表面光秃，基岩裸露，植物稀少，在风力的强劲作用下，可见有明显的风蚀凹槽，风化强烈，局部地表分布岛状冻土。中低山区地势稍缓，河流切割作用明显加强烈，山间沟谷多呈“V”字型，风化强烈，局部小型冲沟发育有倒石锥等松散岩屑堆积，侧沟泥石流发育，植被北坡较繁茂，南坡植被稀少。低山丘陵区，地形起伏，风化作用强烈，呈半荒漠岩漠景观，植被稀少，河流切割较深，沟谷呈“U”字型，整体地貌多呈沟梁相间的“鸡爪沟”形态。新疆降雨历时短促，暴雨强度较大，洪峰来势迅猛，且携带山体大量风化物，泥沙含量大，破坏力强，常有泥石流、山体滑坡等现象。
2.1.2新疆山区桥涵布设原则：
a、山区桥涵布设应顺沟设置，一沟—涵。在地形陡峭山区小桥涵布设一般应顺应河沟水流方向，不宜改沟强求正交且路线与涵洞夹角设置不宜过小。
b、山区涵洞布设应要避免下挖设涵，从而造成排洪不畅、冲毁路基。
c、山区涵洞在形式的选择上要综合考虑地形、填土高度、流量、涵前积水条件、磨蚀情况、工程量、工程造价、施工难易程度等的因素，合理设置。一般优先选用箱型涵，对于填土高较高、磨蚀情况严重等地区采用盖板涵。
d、山区桥梁选址一般要在地质条件较好、地基稳定的位置，以确保桥涵基础的稳定和减少基础处理的工程量与投资。另外桥台选位时应注意纵横向的山体自然坡度，避免桥台锥体无法收坡。
2.2山前戈壁漫流区：
2.2.1新疆戈壁漫流区特点：
山前连续冲积锥漫流也称为山前戈壁漫流，是新疆地区特有的一种山前区河流。其主要特征是上游在山麓地带存在毗连的许多小山口，在各山口堆积连续成群的冲积锥，在冲积锥上还未切割出固定的沟槽，形成摆动不定的漫溢分支，河床为粒径较粗的卵石或碎石，纵坡较陡。在连续冲积锥以下，由于沟槽相互交错成网状交织，水系错综复杂，水流紊乱，中游明显沟槽逐渐消失，形成长大宽展的漫流地带，地面纵坡稍缓，水流中夹带大量泥沙和细颗粒石块。下游地面纵坡变缓，泥沙逐渐沉积，形成洼地、荒漠或草原，有的已辟为耕地，这种地带往往没有明显的沟槽和水流痕迹，平时无水，呈干旱景象，容易被误认为不受山洪影响，但一遇较大暴雨，山洪骤至，则遍地漫流。
2.2.2新疆戈壁漫流区桥涵布设原则：
a、当线路通过漫流地区中上部时，应进行水系测绘调查，根据地形条件、洪水主流位置及其可能摆动的趋势，采取分散与小集中相结合的原则布置沿线桥涵，并设置相应的导流设施。对于较大的集中水流应分别设置桥涵，不宜强行改沟合并，也不宜强行改移主流位置而将桥涵设于地势低洼或路基较高处。
b、当线路通过不受上游山洪影响而且无明显沟槽的漫流地区下游平坦戈壁滩、草原等地区时，如当地的暴雨能形成径流，在天然情况下水流分散成片，一经筑路拦截水流集中后仍能危害路基。因此桥涵布置不宜过稀，应采取分片泄洪的原则，结合水流出路在地形低洼处设置桥涵。
c、当线路通过漫流下游洼地滞洪地区的洼地边缘时，应根据水流分布及洼地积水情况设置桥涵；当线路必须通过洼地以内时，应设置必要的桥涵，以沟通两侧水流和平衡两侧积水水位。
2.3农田区：
2.3.1新疆农田区特点：
新疆农田区内道路渠道规划整齐，渠道分布有干渠、支渠、斗渠、毛渠，暗渠（坎儿井）以及滴灌管道，密度较大,其水源主要来自雪水消融、河流及机井，渠道基本铺砌，其材质多为浆砌卵石和预制板。
由于新疆气候异常干旱、寒冷、多风少雨，日照时间长，降水量少蒸发量大，地下水埋深较深，所以新疆大部分地区缺水较为严重，使得农灌系统正在逐步改造为滴灌方式，以节约用水。支渠、斗渠、毛渠作用主要用于春季和秋季，对耕地进行漫灌浇灌时使用。
坎儿井是新疆地区特殊灌溉系统，普遍存在于中国新疆吐鲁番、鄯善、哈密地区。坎儿井与万里长城、京杭大运河并称为中国古代三大工程。新疆的坎儿井总数达1100多条，全长约5000公里。坎儿井是由地下暗渠、竖井、出口涝坝、引水渠等工程组成的自流灌溉系统，利用地形特点，通过地下暗渠，将山口汇集的冰山雪水或埋深几十米乃至百米以下的地下潜流，引至农田区。
2.3.2新疆农田区桥涵布设原则：
a、位于农田灌溉区的灌溉涵优先采用圆涵、箱型涵，以减少地基处理和投资，孔径根据灌渠实际情况确定。对于较大的干渠、支渠，因渠道断面、斜交角度等因素控制时，考虑设置梁桥跨越。
b、位于农田区的立交工点，优先选用结构高度较小的箱形涵（桥），以减小路基填方，孔径应根据使用或所属单位的所签订的协议情况确定。对于较大的干道、公路，因公路净宽、斜交角度等因素控制时，考虑设置梁桥跨越。
c、位于农田区的滴灌管道，应首先与当地有关部门协商，对地下主管道进行优化合并，优化后再进行防护。防护涵优先采用钢筋混凝土圆涵进行防护处理，两侧设置检查井，检查井设置应不小于坡脚外2.0m。
d、线路穿越坎儿井时，应先探明坎儿井埋深、角度、坑道大小，与文物、使用等相关单位协商防护方案，尽量采用梁桥跨越，以做文物保护和防护安全。
3结论
新疆铁路小桥涵的设计是一项复杂多变的工作，由于受交通、地形、地质等条件的影响，在实地调查时给人们带来了一定的难度，这就要求在设计时要仔细琢磨各种可能的方案，利用现场调查资料、地形图等多种手段与实际情况紧密联系，力争做到小桥涵设计合理、经济。在小桥涵位置的选取上要注意平面的整体协调，小桥涵的进出口形式及附属工程選取、涵底铺砌纵坡的调整，注意与地形、地质等条件的联系，有效地消除小桥涵的水毁潜在的因素。只有全面综合考虑了各因素，才能确保铁路的安全、经济。
参考文献
[1]中国铁道部出版社2005年出版的《铁路桥涵设计基本规范》
[2] 中国铁道出版社1994年出版的铁路工程设计技术手册《桥梁设计通用资料》
[3]中国铁道出版社1999年出版的《铁路工程水文勘测设计规范》
[4] 铁道部第一勘测设计院1995年出版的《桥涵设计细则》
作者简介: 张宇（1977年12-），男，新疆乌鲁木齐人，工程师，大学本科，研究方向为桥渡水文及桥涵勘察、设计.
关键词：新疆地区地理位置 桥涵布设原则。
中图分类号：C922 文献标识码：A 文章编号：
0 引言
在铁路建设中，线路通过各种各样地形，各种地形均合理设置桥涵结构物使洪水顺利排泄及满足当地灌溉、交通等生产生活需要，所以桥涵布设原则是桥涵孔跨设计的基础。因此，在铁路设计前期必须合理、经济的制定本线的桥涵布设原则，以保证铁路安全。
1新疆地理位置及自然气候简介：
1.1地理位置：
新疆维吾尔自治区位于中国的西北部，新疆维吾尔自治区简称新，古称西域，面积166万平方公里，约占中国总面积的1/6，是我国行政面积最大的省区。新疆四面环山，北有阿勒泰山山脉，南有昆仑山山脉和阿尔金山山脉，东与甘肃省北山山脉相对，西南为帕米尔高原和卡拉昆仑山，中间横割天山山脉，形成了北部准噶尔盆地和南部塔里木盆地，俗喻“三山夹两盆”。由于新疆地区气候干旱少雨，这一地区沙漠、戈壁广布，只有在山前平原和部分沿河地区，分布着一些星星点点的绿洲。
1.2地区气候、降水：
新疆位于非季风区 ，属于温带大陆性气候，气候异常干旱、寒冷，干旱少雨，昼夜温差大，冬季严寒，夏季炎热，气温年变化很大。
新疆各地区自然降水差异较大，总的分布特点是：北部多，南部少；山区多，平原少，盆地沙漠更少；山区以迎风坡多，背风坡少；天山山区多，阿尔金山少。
2新疆各地貌特点及桥涵布设原则：
2.1山区：
2.1.1新疆山区特点：
新疆四面环山，北有阿勒泰山山脉，南有昆仑山山脉和阿尔金山山脉，东与甘肃省北山山脉相对，西南为帕米尔高原和卡拉昆仑山，中间横割天山山脉，形成了北部准噶尔盆地和南部塔里木盆地。山区山势陡峻，切割强烈，高山区，冰川覆盖，北川剥蚀作用明显，山间沟谷多呈“V”字型，山体自然坡度多在20°～30°，相对高差在30～200m，局部陡峭，呈尖顶山。除冰川覆盖，其余山体表面光秃，基岩裸露，植物稀少，在风力的强劲作用下，可见有明显的风蚀凹槽，风化强烈，局部地表分布岛状冻土。中低山区地势稍缓，河流切割作用明显加强烈，山间沟谷多呈“V”字型，风化强烈，局部小型冲沟发育有倒石锥等松散岩屑堆积，侧沟泥石流发育，植被北坡较繁茂，南坡植被稀少。低山丘陵区，地形起伏，风化作用强烈，呈半荒漠岩漠景观，植被稀少，河流切割较深，沟谷呈“U”字型，整体地貌多呈沟梁相间的“鸡爪沟”形态。新疆降雨历时短促，暴雨强度较大，洪峰来势迅猛，且携带山体大量风化物，泥沙含量大，破坏力强，常有泥石流、山体滑坡等现象。
2.1.2新疆山区桥涵布设原则：
a、山区桥涵布设应顺沟设置，一沟—涵。在地形陡峭山区小桥涵布设一般应顺应河沟水流方向，不宜改沟强求正交且路线与涵洞夹角设置不宜过小。
b、山区涵洞布设应要避免下挖设涵，从而造成排洪不畅、冲毁路基。
c、山区涵洞在形式的选择上要综合考虑地形、填土高度、流量、涵前积水条件、磨蚀情况、工程量、工程造价、施工难易程度等的因素，合理设置。一般优先选用箱型涵，对于填土高较高、磨蚀情况严重等地区采用盖板涵。
d、山区桥梁选址一般要在地质条件较好、地基稳定的位置，以确保桥涵基础的稳定和减少基础处理的工程量与投资。另外桥台选位时应注意纵横向的山体自然坡度，避免桥台锥体无法收坡。
2.2山前戈壁漫流区：
2.2.1新疆戈壁漫流区特点：
山前连续冲积锥漫流也称为山前戈壁漫流，是新疆地区特有的一种山前区河流。其主要特征是上游在山麓地带存在毗连的许多小山口，在各山口堆积连续成群的冲积锥，在冲积锥上还未切割出固定的沟槽，形成摆动不定的漫溢分支，河床为粒径较粗的卵石或碎石，纵坡较陡。在连续冲积锥以下，由于沟槽相互交错成网状交织，水系错综复杂，水流紊乱，中游明显沟槽逐渐消失，形成长大宽展的漫流地带，地面纵坡稍缓，水流中夹带大量泥沙和细颗粒石块。下游地面纵坡变缓，泥沙逐渐沉积，形成洼地、荒漠或草原，有的已辟为耕地，这种地带往往没有明显的沟槽和水流痕迹，平时无水，呈干旱景象，容易被误认为不受山洪影响，但一遇较大暴雨，山洪骤至，则遍地漫流。
2.2.2新疆戈壁漫流区桥涵布设原则：
a、当线路通过漫流地区中上部时，应进行水系测绘调查，根据地形条件、洪水主流位置及其可能摆动的趋势，采取分散与小集中相结合的原则布置沿线桥涵，并设置相应的导流设施。对于较大的集中水流应分别设置桥涵，不宜强行改沟合并，也不宜强行改移主流位置而将桥涵设于地势低洼或路基较高处。
b、当线路通过不受上游山洪影响而且无明显沟槽的漫流地区下游平坦戈壁滩、草原等地区时，如当地的暴雨能形成径流，在天然情况下水流分散成片，一经筑路拦截水流集中后仍能危害路基。因此桥涵布置不宜过稀，应采取分片泄洪的原则，结合水流出路在地形低洼处设置桥涵。
c、当线路通过漫流下游洼地滞洪地区的洼地边缘时，应根据水流分布及洼地积水情况设置桥涵；当线路必须通过洼地以内时，应设置必要的桥涵，以沟通两侧水流和平衡两侧积水水位。
2.3农田区：
2.3.1新疆农田区特点：
新疆农田区内道路渠道规划整齐，渠道分布有干渠、支渠、斗渠、毛渠，暗渠（坎儿井）以及滴灌管道，密度较大,其水源主要来自雪水消融、河流及机井，渠道基本铺砌，其材质多为浆砌卵石和预制板。
由于新疆气候异常干旱、寒冷、多风少雨，日照时间长，降水量少蒸发量大，地下水埋深较深，所以新疆大部分地区缺水较为严重，使得农灌系统正在逐步改造为滴灌方式，以节约用水。支渠、斗渠、毛渠作用主要用于春季和秋季，对耕地进行漫灌浇灌时使用。
坎儿井是新疆地区特殊灌溉系统，普遍存在于中国新疆吐鲁番、鄯善、哈密地区。坎儿井与万里长城、京杭大运河并称为中国古代三大工程。新疆的坎儿井总数达1100多条，全长约5000公里。坎儿井是由地下暗渠、竖井、出口涝坝、引水渠等工程组成的自流灌溉系统，利用地形特点，通过地下暗渠，将山口汇集的冰山雪水或埋深几十米乃至百米以下的地下潜流，引至农田区。
2.3.2新疆农田区桥涵布设原则：
a、位于农田灌溉区的灌溉涵优先采用圆涵、箱型涵，以减少地基处理和投资，孔径根据灌渠实际情况确定。对于较大的干渠、支渠，因渠道断面、斜交角度等因素控制时，考虑设置梁桥跨越。
b、位于农田区的立交工点，优先选用结构高度较小的箱形涵（桥），以减小路基填方，孔径应根据使用或所属单位的所签订的协议情况确定。对于较大的干道、公路，因公路净宽、斜交角度等因素控制时，考虑设置梁桥跨越。
c、位于农田区的滴灌管道，应首先与当地有关部门协商，对地下主管道进行优化合并，优化后再进行防护。防护涵优先采用钢筋混凝土圆涵进行防护处理，两侧设置检查井，检查井设置应不小于坡脚外2.0m。
d、线路穿越坎儿井时，应先探明坎儿井埋深、角度、坑道大小，与文物、使用等相关单位协商防护方案，尽量采用梁桥跨越，以做文物保护和防护安全。
3结论
新疆铁路小桥涵的设计是一项复杂多变的工作，由于受交通、地形、地质等条件的影响，在实地调查时给人们带来了一定的难度，这就要求在设计时要仔细琢磨各种可能的方案，利用现场调查资料、地形图等多种手段与实际情况紧密联系，力争做到小桥涵设计合理、经济。在小桥涵位置的选取上要注意平面的整体协调，小桥涵的进出口形式及附属工程選取、涵底铺砌纵坡的调整，注意与地形、地质等条件的联系，有效地消除小桥涵的水毁潜在的因素。只有全面综合考虑了各因素，才能确保铁路的安全、经济。
参考文献
[1]中国铁道部出版社2005年出版的《铁路桥涵设计基本规范》
[2] 中国铁道出版社1994年出版的铁路工程设计技术手册《桥梁设计通用资料》
[3]中国铁道出版社1999年出版的《铁路工程水文勘测设计规范》
[4] 铁道部第一勘测设计院1995年出版的《桥涵设计细则》
作者简介: 张宇（1977年12-），男，新疆乌鲁木齐人，工程师，大学本科，研究方向为桥渡水文及桥涵勘察、设计.