摘要 山区桥梁工程是山区公路交通建设的重要组成部分，由于山区桥梁的地质和地形条件复杂，气候多变等一系列的特点，造成了山区桥梁工程设计和施工的难度。本文对山区桥梁工程设计的特点及要点进行了深入探讨。
关键词 山区桥梁 设计 问题 要点
中图分类号： TU997 文献标识码： A 文章编号：
引言
随着我国国民经济的快速发展及人民生活水平的不断提高，公路建设也进入了一个快速发展的时期。在我国的平原地区基本上已经实现了村村通公路，而在我国的广大山区由于地形比较复杂、经济落后等原因，公路建设在很长一段时间内都处于缓慢发展甚至停滞的状态，但在最近几年山区公路的建设也开始提速。在山区公路建设中，桥梁工程是重要的组成部分，因此做好山区桥梁工程的设计是保证山区桥梁工程施工质量的必要前提。
一、山区桥梁设计的原则
1、结构安全原则
安全是进行桥梁设计时必须遵循的一个原则，而对山区桥梁的设计来说这点尤为重要，因为山区的地形复杂，对桥梁的结构安全要求更高，这需要通过采用合理的结构受力计算成果和构造设计方案来保证。在进行负荷计算时，除了计算施工载荷和地震载荷等常规载荷外，还应该考虑到山区强风载荷的计算等。对于处于严寒地区的桥梁还应考虑雪荷载和冻涨力的影响；在水流流速比较大的河段还应考虑到水流对桥梁的冲击载荷。结构计算分析方法现均采用计算机来完成，为了确保结构分析的正确无误，现在一般最少采用两套不同的程序进行分析，并对关键截面内力按照力的平衡原理进行手工核算。
2、使用舒适原则
山区交通的路况比较复杂，地面起伏较大，因此这给驾驶人员和乘客的舒适性造成了很大的影响。使用舒适既是乘客和驾驶人员的基本需要，也是保证交通安全、减少事故发生的重要措施之一，因此在进行山区桥梁的设计时必须要满足使用舒适的原则。为了达到这个要求，在进行山区桥面的选择时，应尽量选用连续的板、梁及钢结构。使连续段的长度尽可能加长，同时尽量使伸缩缝减少，这样可以有效地避免车辆和伸缩缝撞击而产生的不适感。在进行桥梁主要结构的设计时，应保证构件有足够大的刚度，这样可以避免在车辆驶过桥梁时产生较大的震动和弹性变形。
3、经济性原则
在山区进行公路桥梁建设时，由于施工的难度较大、原材料的运输困难等一系列的原因，使得在同样的设计方案下山区桥梁的建设成本要远高于平原地区，同时山区往往又是我国经济比较落后的地区，因此进行桥梁设计时必须要遵循经济性的原则。在对山区桥梁进行初步设计的时候，应以公路工程所在地的施工条件和地理环境因素作为参考，对可供选择的多种设计方案进行充分论证，在保证桥梁性能的条件下选择经济性最佳的设计方案，从而达到节约施工成本的目的。
4、与自然环境相协调原则
山区桥梁建设由于施工周期长，施工范围广，因此不可避免地会对山区的环境造成一定的影响。为了使桥梁建成后与周围的环境相协调，在桥梁的设计时必须考虑到施工的影响，使所设计的桥梁在建成后与周围的自然环境相协调。这就要求设计人员进行桥梁设计时应尽可能避免桥梁的建造过程对山体进行大规模开挖和回填，这样不仅不利于山体结构的稳定，而且还会对山体的植被造成大规模的破坏。同时，在设计时还应考虑到施工材料和方案的选用，避免对山区的水体造成污染。只有这样才能使设计出的桥梁与自然和谐相处。
二、山区桥梁设计的要点
1、桥位选择
由于山区的地形和地貌条件比较复杂，因此在进行山区桥梁的设计和建设时桥位的选择极其重要。在选择桥位时应尽量使所选择的桥梁位于河岸比较稳定的河段，两岸应尽量有高地或山嘴等。如果河流的径流量比较小，则所选择的桥位也应与河流的轴线呈正交状态。另外，在选择桥位时必须避免对地面及地下重要设施的拆迁，同时还要考虑到原材料的运输及施工场地安排等因素，还要考虑到不要对山区环境造成大的破坏。山区的地质构造条件要远比平原地区复杂，因此进行桥位选择时首先应对桥梁建设部位的工程地质情况有详细了解，桥位应选择在地质构造简单、土层坚硬、有基岩存在的地方，而不能选择在地质构造不稳地，容易发生泥石流和滑坡等地质灾害的位置。
2、桥型的选择
山区桥梁的桥型比较多，有装配式梁桥、支架现浇梁桥、拱桥、缆索承重桥等各种桥型。在进行桥型选择时必须根据所建桥梁所在地的具体情况，按照上文介绍的桥梁设计的总原则进行选择，同时也应考虑到桥型的选择要有利于施工和原材料的运输。
3、下部结构的选择
山区桥梁下部及基础的选择主要取决于上部结构所采用的结构形式，山谷河流的形态断面及工程地质等条件。它与平原区桥梁相比，其桥下净空一般不受水文和通航条件的限制，地形、地质条件较平原区复杂。下部结构的选择包括桥墩、桥台和基础的设计等。
（1）桥墩的设计
山区桥梁因地形条件的限制往往采用高桥墩，桥墩的种类主要有柱式墩、薄壁墩及重力式墩等。柱式墩以施工方便，结构轻巧而被广泛采用，其适应的高度范围一般应控制在30m以下，柱径一般不小于80cm。如果桥墩的高度超过了30m，这时应尽量选用薄壁墩，在薄壁墩上应该预先留出通气孔，这样可以使桥墩的受力性能大大改善，也有利于对内外温差进行调节。薄壁墩内不应设置水平隔板，这样会大大增加施工的难度。在进行高桥墩的设计时，必须考虑到墩顶因温度载荷或活载产生过大的位移对桥身结构造成的危害。
（2）桥台的设计
桥台的设计往往受山区地形的限制较大，桥台型式的选择是否合适，直接影响到两侧山体开挖和台前填土是否可以实施。桥台的常用型式有重力式U型台、倒T式桥台、扶壁式桥台、肋式台及柱式轻型柱式台等。位于倾角较大的山体斜坡上的桥台不宜采用台前设有填土锥坡的桥台类型，只有在地形较为平缓的地段采用填土锥坡桥台。根据这一原则，桥梁布孔时应尽量采用无填土高度的桥台，适当增加桥长，避免因桥台设置引起的大面积山体开挖和台前锥坡的不稳定性。因此山区桥梁桥台设计尽量采用U型台、倒T式桥台、扶壁式桥台及柱式轻型桥台等类型，具体设计时应具体问题具体分析。
（3）基础的设计
山区桥梁基础类型选择基本上同平原区，其不同的是，山区桥梁由于地形条件复杂，在某些桥位处，两侧的地质岩性差异较大，从而将一侧设置成扩大基础而另一侧则采用桩基础。扩大基础及桩基础是山区桥梁最常用的基础类型，其它类型的基础采用较少。作为连接基础的承台，往往要考虑桥梁纵、横断面的地形变化情况，采用台阶式或折线式，以便与地形地貌自然地融合起来，并且还能充分保证桥梁的受力要求。总之，山区桥梁的设计，其基础选型应充分考虑工程地质及地形的实际情况，不同的地质条件采用不同的基础型式，不轻易简化基础类型，以免造成工程费用的增加或影响到结构的安全性。
三、结语
近些年来我国的桥梁设计技术不断提高，但在山区桥梁的设计上还有一些问题需要解决。集中体现在我国各地的地质情况复杂多变，在进行桥梁设计时必须根据具体的情况进行设计方案的选择，不能照搬已有的设计方案，因此这需要我国的桥梁设计工作者不断提高山区桥梁的设计水平。本文对山区桥梁设计的原则进行了介绍，并分析了进行桥梁工程设计时应注意的一些要点，希望能为从事桥梁设计工作的人员提供一些参考，促进我国山区桥梁设计事业的发展。
参考文献
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