论文部分内容阅读
【摘 要】 山区地形条件复杂,在山区修建公路需要克服很多地形特征带来的不便。山区一般地面高低起伏,变化频率大,并且伴有滑坡、岩溶、崩塌以及悬崖等地质破坏因素,并且其水文条件相对复杂,水系分支复杂多变,时常有洪水发生,并伴有泥沙淤积甚至泥石流等情况。一般修建山区公路都是沿着河道流水的方向修建,将会受到水文和地质等多方面因素的制约。因而在山区修建公路桥梁时,务必把握好勘察设计的重点问题。
【关键词】 山区公路;桥梁;勘察设计
引言:
在山区公路桥梁工程设计中,由于受到复杂地形及地质的影响,公路路线的布设存在较大的难度,导致路线出现平曲线较大、平面半径过小的现象,而且需要修建较多的挡土墙,这就直接增加了山区公路桥梁中的弯坡桥及墩台,因此在工程设计中一定要充分考虑实际地形地质情况,把握每个细节,设计出高质量的工程,从而提高公路桥梁的质量。
一、山区公路桥梁建设的特点
由于山区地势的缘故,山区公路本身就具备地理环境复杂、水文条件多变等很多问题,山区采用公路桥梁建筑,也会面临严峻的考验。山区公路坡度较陡,而且拐弯很多,公路桥梁的要求也相应增高,桥梁多以弯坡桥和高墩长桥以适应山区条件。弯坡桥受公路路线指标的限制,山区公路跨越地势复杂的山地,躲避障碍物,保护易出现灾害路线,公路设计方面必须采取很多技术措施,例如将纵向坡度调的很大,致使其又长又大,横向坡度也调大,对山谷进行斜跨越过。而山区公路桥梁的设计就依据公路特点进行设计,弯坡桥的特点正是符合山区公路的要求特点,在山区公路桥梁中占据比例最多。高墩长桥在山区公路桥梁中也很常见,这种桥梁适应山区地势起伏,也对地质运动和水文特征有着强烈适应环境,面对很多的较为平缓的U型谷和较为陡峭的V型沟谷,使得高墩桥梁造型多样,且桥墩偏高,沿着河谷延伸很长。这么长的高墩桥梁需要适应地形变化,就必须做成墩台形式的桥梁,这种形式也是较为多见的。
二、山区公路桥梁建设中桥位的勘察
1、对施工条件进行勘察
通常在进行公路设计时都会要求道路呈线性分布,但是在山区公路桥梁的设计过程中,由于受到山区地形复杂性的影响,再加上不同路段上的地质结构各不相同,因此桥梁工程结构一般都会处于一些鸡爪沟或山凹等地段中,极大地受到了山体垮塌、泥石流等自然灾害的威胁,这就加大了山区公路桥梁工程设计的难度。而随着公路勘测技术水平的不断提高,在对山区地形进行实地勘测时,一般都会先测绘出地形图,然后从地形图中确定所需要的线,并根据这些线开展实地调查工作,以此来确保公路测设工作的顺利进行。
2、桥位的勘测
结合测绘地形图,根据定线画出桥梁的平面以及纵面图,并结合这两幅图展开实地防线的设置工作,对整个桥梁的沿线进行实地调查,勘察并测量桥梁所在位置的横断面以及纵断面所对应的地面线,尤其是要找出地形变化点,充分了解桥梁工程修建位置上的地形、地貌以及地质特点,选择合适的墩台位置,设置具体的跨径大小以及净空界限等。
3、桥位的测设
结合桥梁路线的平面、纵断方案以及实地调查中所获得的各种资料,开展桥位初始阶段的设计工作,合理确定桥梁的跨径大小以及具体的分孔数目。在布置桥位的过程中,要防止施工建设对山体造成较大的扰动,避免出现压缩河床,并且要在沟底或水中设置墩台。在完成桥位的布置工作以后还要再进行一次放样检查。
4、桥位的钻挖勘探
选择好桥梁墩台的具体位置以后,要求对施工场地的地质进行钻挖勘探,详细了解施工现场的地质情况,与此同时要根据钻挖勘探所得出的数据,绘制出相应的地质剖面图,以此作为桥梁基础设计的一个重要依据。
5、开展施工调查工作
对影响桥梁工程施工的相关因素进行全面调查,例如工程施工中所使用的各种材料的来源、沙石水泥的供应情况等,并充分结合当地的实际情况展开桥梁建设,将工程造价成本控制在最合理的范围内。与此同时,还要合理选择施工场地,不得占用农田,尽量减少管线及建筑物等的拆迁量,避免造成不必要的损失。
三、山区公路桥梁设计要点
公路桥梁是交通运输领域中不可或缺的重要部分,随着人们生活水平的提高,公路桥梁的设计和管理也应该提高,有一个好的施工质量对公路桥梁的使用和维护起着非常大的作用。山区公路特点地形起伏,地质复杂。山区路线布置的平面、纵向、横向三个方面都被限制,对于山区公路桥梁的设计,考虑到山区的特点,从上部结构设计、下部结构设计来说明。
1、山区公路桥梁上部结构设计
山区公路桥梁多采用施工容易,造价低廉的标准化,预制装配化结构,而大跨径桥梁方案比较少。山区公路桥梁常采用标准化、装配化桥梁,标准化、装配化跨径一般有13m、16m、20m、25m、30m、40m、50m。当跨径小于30m时,上部构造主要采用空心板、小箱梁、T梁。当跨径为40m、50m时,由于梁的受力特点适于采用T梁。山区公路桥梁没有严格的空间限制,且平面较小的山区公路,会把较高缓和的路段出现在桥上,使用空心板和小箱梁时,架梁的四个支点调平困难,会引起支座脱空,质量无法保证。对于山区公路桥梁标准横断面需采用T梁。当跨径在50m时,山区公路交通运输条件差,场地不能扩大,很难使大型机具进入,50mT梁单片重达150吨,而且架设设备要求很高,难以控制它的运输和安装过程,50mT梁一般不被使用。山区公路桥梁常用标准跨径为20m、25m、30m、40m。
2、山区公路桥梁下部结构设计
高度小于40m的桥墩大多使用壁墩,多采用柱式墩或Y型薄壁墩,以柱式墩为常见。柱式墩分为圆柱和方柱,方柱抗弯刚度较大,受力环境优于圆柱。在施工方面,圆柱较方柱施工简单,方柱需增设桩帽才能与桩基衔接,无形的增加了工程量,且在山区增加的这些工程量不易控制工程的稳定性。Y型墩适用于山区地面横坡差异较大的情况下。当地面横坡差异较大时,采用双柱墩会使两柱高低不平,在同样的桥墩下,却是受力不一样的两个墩柱,这会使得双墩柱质量无法保证。而且双墩柱本身要搭建两套模板,工程量大使用材料也多,Y型墩就很简便,可以说是经济实惠。因此,一般的桥墩,应该充分考虑地形特点、上部结构形式以及墩高等来决定使用哪种墩柱形式。
3、桥台
山区公路桥梁的桥台主要采用肋板台、桩柱式台和重力U型台,其中重力U型台最为常见,《墩台与基础》规定,重力U型台的填土范圍应在4~10m,因而重力U型台的高度应控制在10m内。为了适应山区地形地貌、减小开挖量,重力U型台的设计应充分结合地质条件和地形特征进行分台和错台。由于桩柱式台的抗推刚度比较小,因而不适用于台后填土较高、联长较长的情况,一般来说桩柱式桥台适用于台后高度5m以下,联长150m以内的情况。另外,埋置式肋板台的适用范围相对较广,但台后填土高度也不应超过6m。除此之外,山区公路桥梁往往要克服陡峭的地形,此时桥台施工中不能设置锥坡,这使桩柱式台和肋板台的施工受到严重限制。因此在地质条件较好的情况下一般采用重力U型台。
4、基础
山区公路桥梁基础多采用扩大基础和桩基础两种,一般来说,地质情况较好时采用扩大基础,地质条件较差时采用桩基础,其中桩基础包括嵌岩桩和摩擦桩。山区公路桥梁以旱桥居多,因而桩基础不论受力如何,其施工多采用挖孔桩和钻孔桩。其中,挖孔桩造价较低,但在下述情况下不宜采用挖孔桩:地下水位高、桩长较长、容易发生塌孔、软夹层较多等。
四、结束语
山区公路桥梁的建设难度较大,费用较高,在设计的时候,应该因地制宜,根据工程的实际地形、地质、水位等情况,严格遵守规范的要求,合理的选择公路路线以及桥梁桥址的位置,并且选择合适的桥梁墩台以及基础型式,在保证桥梁能安全运行的同时,尽可能的降低工程造价。
参考文献:
[1]王永超.山区公路桥梁特征及其设计对策探讨[J].黑龙江交通科技,2013(22):189-191.
[2]马明全.浅谈芜宣高速公路桥梁墩台设计[J].黑龙江科技信息,2013(16):157.
[3]杨清伟.山区公路桥梁勘察与设计[J].黑龙江交通科技,2013(25):202-203.
【关键词】 山区公路;桥梁;勘察设计
引言:
在山区公路桥梁工程设计中,由于受到复杂地形及地质的影响,公路路线的布设存在较大的难度,导致路线出现平曲线较大、平面半径过小的现象,而且需要修建较多的挡土墙,这就直接增加了山区公路桥梁中的弯坡桥及墩台,因此在工程设计中一定要充分考虑实际地形地质情况,把握每个细节,设计出高质量的工程,从而提高公路桥梁的质量。
一、山区公路桥梁建设的特点
由于山区地势的缘故,山区公路本身就具备地理环境复杂、水文条件多变等很多问题,山区采用公路桥梁建筑,也会面临严峻的考验。山区公路坡度较陡,而且拐弯很多,公路桥梁的要求也相应增高,桥梁多以弯坡桥和高墩长桥以适应山区条件。弯坡桥受公路路线指标的限制,山区公路跨越地势复杂的山地,躲避障碍物,保护易出现灾害路线,公路设计方面必须采取很多技术措施,例如将纵向坡度调的很大,致使其又长又大,横向坡度也调大,对山谷进行斜跨越过。而山区公路桥梁的设计就依据公路特点进行设计,弯坡桥的特点正是符合山区公路的要求特点,在山区公路桥梁中占据比例最多。高墩长桥在山区公路桥梁中也很常见,这种桥梁适应山区地势起伏,也对地质运动和水文特征有着强烈适应环境,面对很多的较为平缓的U型谷和较为陡峭的V型沟谷,使得高墩桥梁造型多样,且桥墩偏高,沿着河谷延伸很长。这么长的高墩桥梁需要适应地形变化,就必须做成墩台形式的桥梁,这种形式也是较为多见的。
二、山区公路桥梁建设中桥位的勘察
1、对施工条件进行勘察
通常在进行公路设计时都会要求道路呈线性分布,但是在山区公路桥梁的设计过程中,由于受到山区地形复杂性的影响,再加上不同路段上的地质结构各不相同,因此桥梁工程结构一般都会处于一些鸡爪沟或山凹等地段中,极大地受到了山体垮塌、泥石流等自然灾害的威胁,这就加大了山区公路桥梁工程设计的难度。而随着公路勘测技术水平的不断提高,在对山区地形进行实地勘测时,一般都会先测绘出地形图,然后从地形图中确定所需要的线,并根据这些线开展实地调查工作,以此来确保公路测设工作的顺利进行。
2、桥位的勘测
结合测绘地形图,根据定线画出桥梁的平面以及纵面图,并结合这两幅图展开实地防线的设置工作,对整个桥梁的沿线进行实地调查,勘察并测量桥梁所在位置的横断面以及纵断面所对应的地面线,尤其是要找出地形变化点,充分了解桥梁工程修建位置上的地形、地貌以及地质特点,选择合适的墩台位置,设置具体的跨径大小以及净空界限等。
3、桥位的测设
结合桥梁路线的平面、纵断方案以及实地调查中所获得的各种资料,开展桥位初始阶段的设计工作,合理确定桥梁的跨径大小以及具体的分孔数目。在布置桥位的过程中,要防止施工建设对山体造成较大的扰动,避免出现压缩河床,并且要在沟底或水中设置墩台。在完成桥位的布置工作以后还要再进行一次放样检查。
4、桥位的钻挖勘探
选择好桥梁墩台的具体位置以后,要求对施工场地的地质进行钻挖勘探,详细了解施工现场的地质情况,与此同时要根据钻挖勘探所得出的数据,绘制出相应的地质剖面图,以此作为桥梁基础设计的一个重要依据。
5、开展施工调查工作
对影响桥梁工程施工的相关因素进行全面调查,例如工程施工中所使用的各种材料的来源、沙石水泥的供应情况等,并充分结合当地的实际情况展开桥梁建设,将工程造价成本控制在最合理的范围内。与此同时,还要合理选择施工场地,不得占用农田,尽量减少管线及建筑物等的拆迁量,避免造成不必要的损失。
三、山区公路桥梁设计要点
公路桥梁是交通运输领域中不可或缺的重要部分,随着人们生活水平的提高,公路桥梁的设计和管理也应该提高,有一个好的施工质量对公路桥梁的使用和维护起着非常大的作用。山区公路特点地形起伏,地质复杂。山区路线布置的平面、纵向、横向三个方面都被限制,对于山区公路桥梁的设计,考虑到山区的特点,从上部结构设计、下部结构设计来说明。
1、山区公路桥梁上部结构设计
山区公路桥梁多采用施工容易,造价低廉的标准化,预制装配化结构,而大跨径桥梁方案比较少。山区公路桥梁常采用标准化、装配化桥梁,标准化、装配化跨径一般有13m、16m、20m、25m、30m、40m、50m。当跨径小于30m时,上部构造主要采用空心板、小箱梁、T梁。当跨径为40m、50m时,由于梁的受力特点适于采用T梁。山区公路桥梁没有严格的空间限制,且平面较小的山区公路,会把较高缓和的路段出现在桥上,使用空心板和小箱梁时,架梁的四个支点调平困难,会引起支座脱空,质量无法保证。对于山区公路桥梁标准横断面需采用T梁。当跨径在50m时,山区公路交通运输条件差,场地不能扩大,很难使大型机具进入,50mT梁单片重达150吨,而且架设设备要求很高,难以控制它的运输和安装过程,50mT梁一般不被使用。山区公路桥梁常用标准跨径为20m、25m、30m、40m。
2、山区公路桥梁下部结构设计
高度小于40m的桥墩大多使用壁墩,多采用柱式墩或Y型薄壁墩,以柱式墩为常见。柱式墩分为圆柱和方柱,方柱抗弯刚度较大,受力环境优于圆柱。在施工方面,圆柱较方柱施工简单,方柱需增设桩帽才能与桩基衔接,无形的增加了工程量,且在山区增加的这些工程量不易控制工程的稳定性。Y型墩适用于山区地面横坡差异较大的情况下。当地面横坡差异较大时,采用双柱墩会使两柱高低不平,在同样的桥墩下,却是受力不一样的两个墩柱,这会使得双墩柱质量无法保证。而且双墩柱本身要搭建两套模板,工程量大使用材料也多,Y型墩就很简便,可以说是经济实惠。因此,一般的桥墩,应该充分考虑地形特点、上部结构形式以及墩高等来决定使用哪种墩柱形式。
3、桥台
山区公路桥梁的桥台主要采用肋板台、桩柱式台和重力U型台,其中重力U型台最为常见,《墩台与基础》规定,重力U型台的填土范圍应在4~10m,因而重力U型台的高度应控制在10m内。为了适应山区地形地貌、减小开挖量,重力U型台的设计应充分结合地质条件和地形特征进行分台和错台。由于桩柱式台的抗推刚度比较小,因而不适用于台后填土较高、联长较长的情况,一般来说桩柱式桥台适用于台后高度5m以下,联长150m以内的情况。另外,埋置式肋板台的适用范围相对较广,但台后填土高度也不应超过6m。除此之外,山区公路桥梁往往要克服陡峭的地形,此时桥台施工中不能设置锥坡,这使桩柱式台和肋板台的施工受到严重限制。因此在地质条件较好的情况下一般采用重力U型台。
4、基础
山区公路桥梁基础多采用扩大基础和桩基础两种,一般来说,地质情况较好时采用扩大基础,地质条件较差时采用桩基础,其中桩基础包括嵌岩桩和摩擦桩。山区公路桥梁以旱桥居多,因而桩基础不论受力如何,其施工多采用挖孔桩和钻孔桩。其中,挖孔桩造价较低,但在下述情况下不宜采用挖孔桩:地下水位高、桩长较长、容易发生塌孔、软夹层较多等。
四、结束语
山区公路桥梁的建设难度较大,费用较高,在设计的时候,应该因地制宜,根据工程的实际地形、地质、水位等情况,严格遵守规范的要求,合理的选择公路路线以及桥梁桥址的位置,并且选择合适的桥梁墩台以及基础型式,在保证桥梁能安全运行的同时,尽可能的降低工程造价。
参考文献:
[1]王永超.山区公路桥梁特征及其设计对策探讨[J].黑龙江交通科技,2013(22):189-191.
[2]马明全.浅谈芜宣高速公路桥梁墩台设计[J].黑龙江科技信息,2013(16):157.
[3]杨清伟.山区公路桥梁勘察与设计[J].黑龙江交通科技,2013(25):202-203.