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【摘要】：丘陵地区地形复杂，影响道路桥梁设计的因素较多，本文对丘陵地区道路桥梁的设计进行简要的探讨，以供大家参考学习之用。
【关键词】：丘陵地区；道路桥梁；路基；基础；跨径
Abstract: The hilly area is complex terrain; many factors influence the design of roads and bridges, design of roads and bridges on the hilly areas, a brief discussion, for reference study purposes.Key words: hilly areas; roads and bridges; roadbed; base; span
中图分类号：U448.14 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
1、前言
改革开放以来，随着社会经济的不断发展，我国的公路建设迅猛发展，在一些地形复杂的丘陵地区修建的道路桥梁也越来越多，这给传统的道路桥梁设计提出了更高的要求。丘陵地区地形地质条件均比较复杂，构造物多，道路桥梁隧道占路线比例较大，有的甚至达到了80%左右，可见对于丘陵地区的道路来说，桥梁部分的设计就显得非常重要。本文以下内容将对丘陵地区道路桥梁的设计进行简要的探讨，以供大家参考学习之用。。
2、丘陵地区道路桥梁概述
丘陵一般海拔在200米以上，500米以下，相对高度一般不超过200米，高低起伏，坡度较缓，由连绵不断的低矮山丘组成的地形。由此可见在丘陵地区修建道路桥梁的难度，根据作者多年的道路桥梁设计经验，总结出丘陵地区道路桥梁设计主要有以下几个方面的特点：第一，丘陵地区的地形地质条件比较复杂，经常会遇到岩溶、滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖、煤气地层等不良地质，高差变化，设计要考虑的因素多。第二，道路桥梁的地面高差大，且变化比较频繁，横坡较陡。第三，在丘陵地区进行路线布设的时候，其平面、纵向和横向三个方面基本上都会受到地形的约束，平曲线较多，平面半径较小，纵向坡度大，桥梁隧道所占的比例较高，横坡陡，高挡墙和半边桥多。第四，在丘陵地区的弯坡桥较多，高墩大跨度的桥梁多，墩台的形式多样，在设计的时候需要协调解决好桥梁各细部构造与地形地质之间的关系。丘陵地区修建道路桥梁，土方量比较大，不安全因素多，投资大，因此必须采取各项措施，从地勘、设计、施工等各个方面着手进行控制，以保证丘陵地区道路桥梁的质量。
3、桥梁跨越方案与高路堤方案的比较
丘陵地区沟壑纵横，在这种自然环境下进行道路建设免不了要跨越沟壑，很多设计者认为桥梁是跨越沟壑比较好的一种方法，比较安全，而且施工速度快，不用考虑太多的因素，是在工期较紧张的情况下的一种很好的选择。但是实际上并非如此，在路基规范中强调，路基中心填方高度超过20m的时候，宜和桥梁做方案比选，也就是说在路基中心填方高度不超过20m的情况下，一般选择高填路基是比较经济的一种方案，采用高填路基，可以消耗掉隧道废方，特别是对于地质情况比较好，收敛较快的V型峡谷，根据作者多年的设计经验，在这种情况下，填方中心高度为30m左右的时候仍可以采取用高路堤，而且较桥梁经济。而另外一种情况，尽管一些沟壑的填方高度没有超过20m，甚至只有10m左右，但是需要跨区域借土，丘陵地区本来就交通不便，这样的话将会增加很多投资，故应采用桥梁的方案。总之，在丘陵地区是用桥梁方案还是利用高路堤方案，应根据实际情况进行技术经济比较，然后确定合理方案。
4、结构体系的选择
根据作者多年的丘陵地区道路桥梁的设计经验，认为在丘陵地区不宜采用全刚构体系，这是因为在丘陵地区，地势起伏较大，很多桥墩的高度相差较大，这种情况下需要通过调整桥墩的线刚度来改善桥墩的受力性能，对于全刚构体系来说，桥墩的尺寸大小变化比较大，类型比较多，不仅仅给施工带来了众多的麻烦而且很不美观。而对于全连续的结构来说，由于温度荷载、汽车荷载的作用，其连续的长度不能太长，而且墩台的水平位移比较大，需要较大的墩柱才能满足抵抗水平力的要求，较为浪费。为了保证行车的舒适及结构的耐久安全性，丘陵地区的桥梁一般采用先墩梁固节的连续-刚构混合体系或者先简支后结构连续的体系。这种做法，一般是根据地形，将中间墩高度和刚度相差较小的几个桥墩与上部的混凝土结构刚接起来，利用其柔性来适应桥墩所受的水平力，而在高度较小的边墩部位设置滑动支座或者橡胶支座，形成连续梁，这是一种比较好的受力体系，而且能适应地形的变化。
5、桥梁结构的设计
对于丘陵地区桥梁结构的设计应注意以下几个方面的问题：第一，应对桥梁结构形式进行合理的选择。丘陵地区道路桥梁常用标准化、装配化跨径，横断面形式有空心板、小箱梁和T梁，对于跨径小于30m的桥梁，一般这三种形式的桥梁都可以选择，对于50m左右的桥梁，则采用T梁比较经济。在丘陵地区道路桥梁的净空一般没有严格的限制，而且丘陵崎岖道路平面半径比较小，超高缓和路段会经常在设计中出现，在这种情况下，不宜选用空心板或者小箱梁，这是因为在进行桥梁施工的时候，一片梁的四个支点不易调平，容易造成部分支座脱空，受力不均匀的情况，应优先选用T梁。第二，在T梁之间的横向连接可以采用铰接和刚接，当采用铰接的时候，铰只传递水平荷载，弯矩主要由现浇桥梁来承受，这样的情况下，必然加大了桥梁的跨中弯矩，必须加大现浇桥面的厚度和配筋量才能满足设计要求，经济性较差。而采用刚接或者是部分连续梁的形式，将跨中的荷载一部分被支座的负弯矩所平衡，能有效的降低跨中的弯矩，提高了桥梁的受力性能，节约了成本。第三，应正确处理跨径与墩高的关系，在丘陵地区的道路地形的起伏变化频繁，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，可以采用组合跨径的措施。当一座桥梁有几种跨径方案可供选择的时候，应结合整个工程做经济性比较，然后做出选择。第四，应处理好上部构造与平面曲线半径的关系，桥位处平面曲线半径对桥梁跨径的选择及平面布置有较大的影响，主要表现在内外弧差。在墩台径向布置的时候，由于曲率变化的影响，内外桥梁的长度不等，而且半径越小，内外桥梁的梁长差别越大，要合理的解决这个问题，一方面可以采用不等梁长，这种方法变化梁长，设计简单，冒梁尺寸较小，规格统一，但是在一個标段，如果有几座桥梁处于不同的曲线半径上，预制梁的种类比较多，施工起来比较麻烦，另一个方面可以采用加大冒梁，加大封锚端或加长现浇连续段进行处理，这种方法是采用等梁长的方案，如果半径较大，内外梁的梁长相差不大，可以采用半幅桥中线弧长等于标准跨径进行桥梁的布置，如果半径比较小，内外弧梁长差别较大，可以采用半幅桥中线弧长等于标准跨径布置，这样连续段长度比标准长度一段增加，一段减少。第五，桥墩的形式有圆形和方形两种类型，在进行选择的时候应综合比较。从受力上看，截面相等的方柱和圆柱，方柱的抗弯刚度大于圆柱，受力优于圆柱，且方柱能够通过变换两个方向尺寸的大小来调整各个方向的抗弯刚度，但是圆柱具有各向相同性，调整起来效果不是很好。但是方柱必须在墩柱与桩基之间通过桩帽连接，增加了工程量，这样的情况下增加了挖方量，容易引起边坡不稳，所以在设计的时候应综合各个方面的因素进行选择。第六，在进行丘陵地区的基础设计的时候应注意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的影响，以免出现安全事故。
6、结尾
随着我国社会经济的进一步发展，丘陵地区的修路架桥工程会越来越多，作为一名设计人员，应在设计中不断总结、在实践中不断锻炼，并注意借鉴成功案例的经验，汲取失败工程的教训，不断提高自身素质，为道路桥梁的设计做出应有的贡献。
【参考文献】
[1]《公路勘测设计》付清华等，西南交通大学出版社
[2] 《道路桥梁工程》游浩等，中国建材工业出版社
[3] 《桥梁通用构造及简支梁桥》胡兆同等，人民交通出版社
【关键词】：丘陵地区；道路桥梁；路基；基础；跨径
Abstract: The hilly area is complex terrain; many factors influence the design of roads and bridges, design of roads and bridges on the hilly areas, a brief discussion, for reference study purposes.Key words: hilly areas; roads and bridges; roadbed; base; span
中图分类号：U448.14 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
1、前言
改革开放以来，随着社会经济的不断发展，我国的公路建设迅猛发展，在一些地形复杂的丘陵地区修建的道路桥梁也越来越多，这给传统的道路桥梁设计提出了更高的要求。丘陵地区地形地质条件均比较复杂，构造物多，道路桥梁隧道占路线比例较大，有的甚至达到了80%左右，可见对于丘陵地区的道路来说，桥梁部分的设计就显得非常重要。本文以下内容将对丘陵地区道路桥梁的设计进行简要的探讨，以供大家参考学习之用。。
2、丘陵地区道路桥梁概述
丘陵一般海拔在200米以上，500米以下，相对高度一般不超过200米，高低起伏，坡度较缓，由连绵不断的低矮山丘组成的地形。由此可见在丘陵地区修建道路桥梁的难度，根据作者多年的道路桥梁设计经验，总结出丘陵地区道路桥梁设计主要有以下几个方面的特点：第一，丘陵地区的地形地质条件比较复杂，经常会遇到岩溶、滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖、煤气地层等不良地质，高差变化，设计要考虑的因素多。第二，道路桥梁的地面高差大，且变化比较频繁，横坡较陡。第三，在丘陵地区进行路线布设的时候，其平面、纵向和横向三个方面基本上都会受到地形的约束，平曲线较多，平面半径较小，纵向坡度大，桥梁隧道所占的比例较高，横坡陡，高挡墙和半边桥多。第四，在丘陵地区的弯坡桥较多，高墩大跨度的桥梁多，墩台的形式多样，在设计的时候需要协调解决好桥梁各细部构造与地形地质之间的关系。丘陵地区修建道路桥梁，土方量比较大，不安全因素多，投资大，因此必须采取各项措施，从地勘、设计、施工等各个方面着手进行控制，以保证丘陵地区道路桥梁的质量。
3、桥梁跨越方案与高路堤方案的比较
丘陵地区沟壑纵横，在这种自然环境下进行道路建设免不了要跨越沟壑，很多设计者认为桥梁是跨越沟壑比较好的一种方法，比较安全，而且施工速度快，不用考虑太多的因素，是在工期较紧张的情况下的一种很好的选择。但是实际上并非如此，在路基规范中强调，路基中心填方高度超过20m的时候，宜和桥梁做方案比选，也就是说在路基中心填方高度不超过20m的情况下，一般选择高填路基是比较经济的一种方案，采用高填路基，可以消耗掉隧道废方，特别是对于地质情况比较好，收敛较快的V型峡谷，根据作者多年的设计经验，在这种情况下，填方中心高度为30m左右的时候仍可以采取用高路堤，而且较桥梁经济。而另外一种情况，尽管一些沟壑的填方高度没有超过20m，甚至只有10m左右，但是需要跨区域借土，丘陵地区本来就交通不便，这样的话将会增加很多投资，故应采用桥梁的方案。总之，在丘陵地区是用桥梁方案还是利用高路堤方案，应根据实际情况进行技术经济比较，然后确定合理方案。
4、结构体系的选择
根据作者多年的丘陵地区道路桥梁的设计经验，认为在丘陵地区不宜采用全刚构体系，这是因为在丘陵地区，地势起伏较大，很多桥墩的高度相差较大，这种情况下需要通过调整桥墩的线刚度来改善桥墩的受力性能，对于全刚构体系来说，桥墩的尺寸大小变化比较大，类型比较多，不仅仅给施工带来了众多的麻烦而且很不美观。而对于全连续的结构来说，由于温度荷载、汽车荷载的作用，其连续的长度不能太长，而且墩台的水平位移比较大，需要较大的墩柱才能满足抵抗水平力的要求，较为浪费。为了保证行车的舒适及结构的耐久安全性，丘陵地区的桥梁一般采用先墩梁固节的连续-刚构混合体系或者先简支后结构连续的体系。这种做法，一般是根据地形，将中间墩高度和刚度相差较小的几个桥墩与上部的混凝土结构刚接起来，利用其柔性来适应桥墩所受的水平力，而在高度较小的边墩部位设置滑动支座或者橡胶支座，形成连续梁，这是一种比较好的受力体系，而且能适应地形的变化。
5、桥梁结构的设计
对于丘陵地区桥梁结构的设计应注意以下几个方面的问题：第一，应对桥梁结构形式进行合理的选择。丘陵地区道路桥梁常用标准化、装配化跨径，横断面形式有空心板、小箱梁和T梁，对于跨径小于30m的桥梁，一般这三种形式的桥梁都可以选择，对于50m左右的桥梁，则采用T梁比较经济。在丘陵地区道路桥梁的净空一般没有严格的限制，而且丘陵崎岖道路平面半径比较小，超高缓和路段会经常在设计中出现，在这种情况下，不宜选用空心板或者小箱梁，这是因为在进行桥梁施工的时候，一片梁的四个支点不易调平，容易造成部分支座脱空，受力不均匀的情况，应优先选用T梁。第二，在T梁之间的横向连接可以采用铰接和刚接，当采用铰接的时候，铰只传递水平荷载，弯矩主要由现浇桥梁来承受，这样的情况下，必然加大了桥梁的跨中弯矩，必须加大现浇桥面的厚度和配筋量才能满足设计要求，经济性较差。而采用刚接或者是部分连续梁的形式，将跨中的荷载一部分被支座的负弯矩所平衡，能有效的降低跨中的弯矩，提高了桥梁的受力性能，节约了成本。第三，应正确处理跨径与墩高的关系，在丘陵地区的道路地形的起伏变化频繁，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，可以采用组合跨径的措施。当一座桥梁有几种跨径方案可供选择的时候，应结合整个工程做经济性比较，然后做出选择。第四，应处理好上部构造与平面曲线半径的关系，桥位处平面曲线半径对桥梁跨径的选择及平面布置有较大的影响，主要表现在内外弧差。在墩台径向布置的时候，由于曲率变化的影响，内外桥梁的长度不等，而且半径越小，内外桥梁的梁长差别越大，要合理的解决这个问题，一方面可以采用不等梁长，这种方法变化梁长，设计简单，冒梁尺寸较小，规格统一，但是在一個标段，如果有几座桥梁处于不同的曲线半径上，预制梁的种类比较多，施工起来比较麻烦，另一个方面可以采用加大冒梁，加大封锚端或加长现浇连续段进行处理，这种方法是采用等梁长的方案，如果半径较大，内外梁的梁长相差不大，可以采用半幅桥中线弧长等于标准跨径进行桥梁的布置，如果半径比较小，内外弧梁长差别较大，可以采用半幅桥中线弧长等于标准跨径布置，这样连续段长度比标准长度一段增加，一段减少。第五，桥墩的形式有圆形和方形两种类型，在进行选择的时候应综合比较。从受力上看，截面相等的方柱和圆柱，方柱的抗弯刚度大于圆柱，受力优于圆柱，且方柱能够通过变换两个方向尺寸的大小来调整各个方向的抗弯刚度，但是圆柱具有各向相同性，调整起来效果不是很好。但是方柱必须在墩柱与桩基之间通过桩帽连接，增加了工程量，这样的情况下增加了挖方量，容易引起边坡不稳，所以在设计的时候应综合各个方面的因素进行选择。第六，在进行丘陵地区的基础设计的时候应注意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的影响，以免出现安全事故。
6、结尾
随着我国社会经济的进一步发展，丘陵地区的修路架桥工程会越来越多，作为一名设计人员，应在设计中不断总结、在实践中不断锻炼，并注意借鉴成功案例的经验，汲取失败工程的教训，不断提高自身素质，为道路桥梁的设计做出应有的贡献。
【参考文献】
[1]《公路勘测设计》付清华等，西南交通大学出版社
[2] 《道路桥梁工程》游浩等，中国建材工业出版社
[3] 《桥梁通用构造及简支梁桥》胡兆同等，人民交通出版社