公路设计要点范文

导语：如何才能写好一篇公路设计要点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：公路；旧路改造；设计

Abstract: the old road reconstruction for long time operation of highway is inevitable, USES the original old road modification design has become an important way of regional road network upgrade. In this paper, the highway old road reconstruction design principles and points are summative studies, for similar to the old road reconstruction so as to provide a reference for the design.

Keywords: highway, The old road reconstruction; design.

中图分类号：U418.8 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

0 引言

随着公路事业的蓬勃发展，现有公路也随着年月的消逝而使路面出现不同程度的破损。一方面由于道路交通量的增长而不能满足当今的服务水平；另一方面由于路面的老化等多种原因。为了缓解此类问题，结合现有公路条件对旧路进行改造设计是提高区域间道路通行能力最经济有效的方法。然而，旧路改造设计与新建公路设计的侧重点是不同的，如何因地制宜地对现有旧路加以利用，本文将对其设计原则和要点进行研究。

1 公路旧路改造的设计原则

1.1 充分利用旧路，满足标准技术要求

旧路改造设计的重点是权衡经济标准与技术标准这个平衡点。确定改建方案应结合现有路段的实际情况，在满足技术标准的前提下，有效利用旧路。当增加的工程量较大而提高的技术标准不是很大时，应以利用为主；反之当工程量不大，又能显著提高路线标准时，则以提高为主。若旧路经加宽而导致局部线形指标较低、视距较差时，经技术经济对比后应考虑废弃原有路段，另辟新线。

1.2 满足行车要求，全面规划，分期改造

为了尽快发挥公路项目投资效益，根据目前预测的交通量对某些道路工程进行分期改造，使其有计划并逐步地提高至技术标准水平。旧路改造应该树立长期实施的目标，可使其满足现阶段的交通量要求，对区域的交通发展应留有余地，分期进行建设，全面统筹规划。

2 旧路改造设计要点

2.1 路线改造设计

（1）平面线形的改造

遵循最大限度利用旧路的原则，布线基本沿旧路线形确定中线，且应尽量沿旧路进行单侧加宽。而由于旧路平面线形的技术标准较低，普遍存在半径小、交点间距及直线长度段等问题，在改建设计时须采取措施进行改善[1]：

A) 根据路线横断面方向的地物条件、地形来增大圆曲线半径；

B) 减小公路转角，增加交点间距。两交点较近的路段，在增加平曲线半径后，直线段长度不能满足规范的要求。可以考虑直接相连的S形曲线；除此之外常用的方法是：将两交点沿各自导线适当移动，增大交点间距，减小偏角。

C）增大直线段长度。可将中线沿路线方向延长并加大平曲线半径。

（2）纵断面改造设计

纵断面设计过程中，应注意平、纵线形的组合：平竖线形的对应及平包竖的组合；并尽可能采用较大的竖曲线半径，从而达到线形顺畅，纵坡均衡。特别注意的是：改造项目不要为了使纵断满足0.3%的要求而刻意减短坡长，造成路面频繁的起伏，这样会对路容和行车造成不良影响，并且还会增大工程量。此问题可通过横坡及路侧排水来解决[2]。

A) 一般路段的纵断面设计

首先根据加铺厚度不小于10cm的原则，根据原有路面纵坡确定旧路加铺“最不利线”。即在确定超高横坡度后分析横断面测量结果，判断横坡与横断面上各点的关系，进而找到设计高程线上对应的旧路最高高程点，最后根据这些点对改建路面的纵坡和竖曲线进行拟合，这样做的目的是使同一断面上的沥青摊铺厚度满足强度的要求。

往往由于旧路标准较低，当坡度达到规范最大值而坡长不能满足规范时，可将变坡点向后移，同时加大竖曲线半径来解决坡长不满足规范要求的问题。

B) 下沉式道路与跨线桥段纵断面设计

旧路开发的道路两侧多是已经开发的建筑物，为避免过多征用土地及拆迁而设置下沉式道路与跨线桥道路。此类路面的纵坡应保持在4%以内，并考虑道路净空的要求。下沉式道路两端应布设较大的凸形竖曲线半径，避免雨水灌入。

当下沉式隧道闭口处及跨线桥段处于圆曲线半径小于不设超高段时，本应对道路进行加宽处理，为了避免桥下设计过于复杂，此时若闭口段包含缓和曲线，这样就可以依据圆曲线比例进行加宽；同时相应的超高渐变段从闭口位置开始，即按照缓和曲线范围执行。

C) 旧路设置超高段的纵断面设计

若现有旧路段存在超高现象，应根据规划标准进行超高值调整。一种方法是对上行半幅和下行半幅同平面进行调整；另一种方法对于中央分隔带较宽的道路可以采用分离式路基的方式进行调整。最后再对上下行断面根据加铺厚度确定纵断坡度[3]。

（3）横断面设计

改造工程的横断面设计应对旧路进行科学的利用，公路现状与规划方案结合考虑，合理设计横断面方案。旧路改造的沥青罩面的横坡度应与原路面横坡保持一致，即保持等厚度铺设，以保证横向排水要求。

2.2 路基路面设计

2.2.1 新旧路交接问题处理

（1）新旧交接处路基处理

对于在旧路上填筑新路基段，首先应该清理交界面，若旧路堤不能挖台阶时，可在新旧路堤结合处反挖回填低标号混凝土或其他材料保证其密实性。另外，对于旧路基存在沉陷等病害及旧路加宽的路段，还要对其采用调平层处理，起到调拱、调坡作用，同时起到调节强度作用，使土基强度均匀。

（2）新旧交接处路面处理

因新旧路基交接处由于新填路基存在不均匀沉降现象，将会导致路面出现裂缝病害，因此新路基填筑的压实度应满足规范规定，除此之外此部位的路面还应进行一些加固处理：采取铺设土工格栅来加强连接。

2.2.2 旧路上铺筑新路面的问题处理

若旧路的基层受力情况良好时可不必重新设基层，直接铺筑在旧路面上。

当旧路路面不满足技术指标要求时，应破除旧路路面来保证新铺路面的结构层厚度。

由于新旧路面中线不符、旧路面路拱不规则等原因，导致同一横断面的新旧路高差相差较大时，应对旧路进行半填半挖处理[4]。

3 桥涵的设计

在满足水文要求的前提下旧路的桥涵要最大限度的利用。

对于高填方的小桥涵，若结构完好、满足水文条件则可充分利用；对于盖板明涵，若满足水文条件，可在其上加铺一层钢筋混凝土进行加固，再将原路面标高作适当的抬高即可；对于中小桥，经仔细验算若设计流量相差不大且结构良好时应进一步做经济比较再决定取舍。

对于大桥一般可适当降低标准的原则对其利用，若宽度不满足要求时，可以采用单侧加宽[5]。

4 结语

旧路改造与新建公路最大的区别就是技术指标的灵活运用，需要更多的调查和实践来综合考虑公路网络规划和技术指标等多方面的因素。本文对旧路改造的设计原则及路线线形、路基路面计、桥涵的设计的要点进行了综合性研究，并针对不同路段和情形进行了分析。利用旧路进行改造设计来提高现有道路的标准和等级，不仅可以使现有旧路物尽其用，更可大大的节省建设成本，符合当代可持续发展的基本要求。

参考文献

[1] 司光晔 旧路改造工程建设中常见问题探讨[J].公路,2009,8（8）:180~182.

[2] 陈建宗 旧路改造纵断面设计研究[J].城市道桥与防洪,2010,5（5）:23~25.

[3] 谢建 探讨旧路改造应注意的问题[J].广东科技，2008,04（185）:175~176.

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关键词：公路排水;设计要点

Abstract: This paper analyzes the highway drainage design content, and from the side ditch drainage, median separator drainage, pavement seepage drainage on three aspects described the highway drainage design.

Key words: highway drainage design points;

中图分类号：U415

1、公路排水设计的内容概述

公路排水设计对于公路路基的稳定性及路面的使用寿命有着显著的影响。公路排水设计应包含以下两个方面的内容：其一是要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响，一般称之为第一类排水；其二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外，最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响，减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害，这称为第二类排水。

第一类排水设计通常采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟，排除施工期地表水并降低地下水，同时在路基底部隔离加固处理措施等。采用这一系列措施可起到事半功倍的效果。

第二类排水设计一般包括：①通过路面横坡、边沟、边沟急流槽等，将路表水迅速排出路基以外；②设计中央分隔带纵向碎石盲沟、软式透水管及横向排水管，将施工期进入中央分隔带的雨水及运营期中央分隔带的下渗水迅速排出路基之外；③设计泄水孔以迅速排除桥面水；④设计中采用沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟或排水管，将渗入路面面层的水引出路基之外。

2、公路边沟排水设计要点

边沟设计在公路排水设计中占有很大的比重，设计人员都给予高度重视，但在设计过程中往往会忽视一些施工中的问题，如边沟的尺寸不考虑具体情况，死搬硬套有关规范、规定；又如施工单位大都未能按有关设计要求将原地表土、河塘清淤土等弃土运送至取土坑内用于复垦还田，而是弃放于路线两侧河塘中，造成部分河塘无法将路基水排入。另外由于沿线农田为分户承包，当地乡镇为了减少地方矛盾的产生，常常要求增加、改移和调整小型构造物设置位置。还有一点就是设计中没有充分考虑利用公路施工中超宽填土土方等。

2.1 边沟尺寸选定。边沟的排水能力主要取决于以下几个设计参数：边沟底流水坡度、边沟截面尺寸、形状、边沟的表面粗糙程度。公路的边沟一般采用边坡为1：1的梯形明沟，因此，可采用《公路设计手册路基》中梯形断面沟渠的水力计算公式计算梯形排水边沟的排水能力：Q=WC；式中：Q——流量；W——边沟断面面积；C——流速（谢才）系数；R——水力半径；i——边沟沟底纵坡。

根据公路所处地理位置，采用当地历史最大小时降雨量，以流入边沟的水不溢出边沟为限，并假设公路的路基平均填土高度为3.5m，由此，汇水带宽约为23m，则可依据不同的边沟沟底坡度、不同的边沟底宽（或边沟截面积）的排水能力，计算出所能承受的路面排水最大长度。公路一般每公里设置三道涵洞，即300m左右有一道涵洞，也就是说路面排水长度一般在100m～200m之间。通过分析、计算确定，公路边沟采用50cm的梯形边沟即可满足路基排水需要。

2.2 边沟设计的原则。①一般路段的路基边沟设计原则：以填筑式边沟为主，尽量减少路基边沟积水现象的发生。a部分路段在汛期内路基水不能及时排除。b地方群众干扰路基水排入灌溉涵洞内。②路基边沟纵坡的要求：根据交通部《公路路基排水设计规范》要求，采用浆砌片石修筑的边沟为满足排水需要，边沟纵坡应不小于0.12％。③对于边沟水进入涵洞及跨越通道等情况的处理：沿线设置的涵洞有排涵、灌涵和灌排两用涵。对于需排入排涵的边沟，其边沟底标高不低于涵洞中心的标高；需排入灌涵的边沟，其沟底标高不低于涵顶标高；而对于灌排两用的涵洞应按灌涵要求设置，特殊情况时可适当降低。为防止冲刷涵洞，原则上采用边沟急流槽连接边沟和涵洞洞口。一般情况下边沟尽量少穿越通道，当排水需通过通道排入涵洞时，应优先采用边沟盖板涵，特殊情况下可采用边沟倒虹吸穿越通道。④对边沟标高及纵坡方向的问题：根据路线纵断面和沿线自然地形情况综合确定，通常以沿线自然地形为主确定排水方向。边沟底标高控制应以该段路肩边缘最低点标高以下大于1.7m为宜，原因是考虑到路线中央分隔带横向排水管不能因边沟积水而引起倒灌。对于个别特殊路段不能满足1.7m要求的，可放宽至1.4～1.5m，若另一侧边沟较低时应优先采用单侧布设横向排水管。⑤对于挖方段边沟：考虑到中央分隔带横向排水管排水要求，边沟底标高不低于路肩标高1.2m，同时要求边沟纵坡不小于0.5％。施工期要求各施工单位必须首先在挖方段边坡顶开挖截水沟以防止路基外侧水进入路基，并且应做好挖方段本身临时排水沟的设置工作。

3、公路中央分隔带排水设计要点

公路中央分隔带排水设计主要为排除中央分隔带内积水，可分为施工期间和道路营运期下渗水的排除。施工期间排水量取决于最大瞬时降雨量及中央分隔带的汇水面积。一般情况下，由于公路中央分隔带内设置有通讯、监控用管线的人手孔，因此，中央分隔带排水长度应为两个人手孔之间的间距，一般路段的最大间距为180m。

假定当地历年最大瞬时降雨量为28.8mm/10min，根据设计中央分隔带宽为2m，计算出中央分隔带施工期需要的最大排水能力为：Q=Aγ=2×180×28.8；式中：A——中央分隔带汇水面积；γ——最大瞬时降雨量。

横向排水管的排水能力按长管自由出流的流量计算公式进行计算。

3.1 公路中央分隔带排水施工中存在的问题：①中央分隔带是在基层施工后进行开挖施工的，开挖的边沟表面粗糙，沥青不易粘结牢固，不能形成均匀、无破损的防渗层。②土工布因有接缝，不能形成整体而达到完全不透水的程度。因此，当盲沟积水时侧面仍将无法阻止水渗入路基。③由于施工质量不易控制，造成横向排水管标高误差或产生淤塞，从而使上游横向排水管排水不畅，大量的水流向最低处，而最低处的横向排水管由于设计时包裹无纺土工布或产生淤塞，使排水能力严重不足，从而导致下游中央分隔带积水严重，有的下雨后几天中央分隔带仍有积水，使路基长时间浸泡，影响了路基、路面的强度。④由于通讯、监控管线人手孔的设置阻断了中央分隔带排水，造成中央分隔带积水或积水渗入人手孔。

3.2 解决公路中央分隔带排水施工存在问题的办法：①对于设计底坡小于0.3％的，采用锯齿形纵向矩形碎石盲沟，并于盲沟底部设置软式透水管和每隔30～50m设置集水槽汇集中央分隔带雨水或渗水；②中央分隔带每隔30～50m设置一道横向排水管，将盲沟中的水排出路基以外；③在中央分隔带内设置2cm厚水泥砂浆层、沥青防渗层及土工布防渗层，防止中央分隔带中水从侧面向路基渗透。

4、公路路面渗水的排水设计要点

沿路面边缘设置由透水性填料集水沟、横向出水管和过滤织物（土工布）组成的路面边缘排水系统。

通过设置沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟和排水管，将渗入路面面层的水引出路基之外。由于通过沥青面层下渗的水量有限，考虑到排水路径的限制，因此，设计中采用每10m左右设置一道Ф5cm横向排水管以确保路面下渗水的排除。

5、结束语

随着我国公路建设加快，路基排水设计不当而造成的工程病害日益增多，直接造成国家财产的损失。因此，公路路基排水设计的重要性愈益突出，对保证公路的使用性能和使用寿命十分重要。

参考文献：

[1] 杜云，夏丽燕，郭兆军.沈大公路路基路面排水设计浅析[J].辽宁交通科技.2004.(11).

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【关键词】公路；路基；设计；要点

中图分类号：U213.1文献标识码： A

在公路工程建设过程中，路基是极为主要的构成部分，其设计质量与施工质量的好坏直接决定着整个工程的总体质量与实际使用状况。因此，一定要合理科学的设计公路路基，同时严格按照有关规定的施工标准执行，这样不仅能够确保公路工程质量，还可以保证公路使用过程中的安全性、可靠性与稳定性，以取得最大化经济效益和社会效益，推动公路工程不断向前发展。

现代化公路路基在设计方面提出的要求

1.1全面了解自然条件与地质条件

由于自然条件与地质条件会对公路建设质量造成极大影响，所以在设计公路路基过程中，应先全面了解和掌握当地地形地貌、地层结构、地下水、表层土壤与气候等各方面状况，以便为公路路基设计提供有利参考依据[1]。同时，还要根据这些自然条件与地质条件来控制公路路基的横断面与边坡坡度，提高各结构物与防护工程的设计水平，强化路缘标高，以避免出现山河冲毁道路与河道堵塞情况。

1.2确保公路路基安全稳定

根据有关规定的公路安全标准，其路基坡度与宽度的设计应尽可能减少狭窄、陡坡与急转弯情况。而在处理路基技术方面，应尽可能采用CFG桩复合地基处理技术等各类加固型技术执行，以确保路基设计的可靠性、安全性与稳定性。此外，在实际设计过程中，还要做好防渗漏与防积水等设计工作，这样有利于行车安全得到良好保障。

1.3加大环境保护力度

公路工程展开路基开挖作业时，经常会引发岩体崩塌、滑坡、植被破坏与水土流失等多种生态灾害，给自然景观与人文景观带来极为严重的影响。针对这一情况，对公路路基进行设计时，应合理加入环境保护设计项目，综合评估工程建设对环境造成的影响后，统一做好环境保护、路基开挖、公路施工和工程验收等方面的设计工作，以便将资源的实际效用充分发挥出来，减少因公路路基开挖而致使环境受损的程度。只有通过上述一系列措施，才能有效实现公路工程的可持续发展。

公路路基设计的要点

2.1路基排水系统设计

公路路基的使用周期和稳定性能在很大程度上取决于当地地表水与地下水，这主要是因为地表水与地下水属于一种动态性物质，它们不会因地域差异而发生巨大改变，所以地表水与地下水可以直接破坏于侵蚀公路路基。为此，建设单位必须高度重视公路路基排水工作，对其排水系统装置进行合理设计，这样不仅可以降低交通事故产生率，延长公路使用周期，还可以保证公路运营的安全性、可靠性与稳定性[2]。公路路基在设计排水系统时，应做到以下几点。

2.1.1路基边坡排水设计

把处于隔离带与路面的雨水及时运输至距离路基较远的区域，以免雨水直接侵蚀路基，对其使用周期与安全性造成严重影响。展开路基边坡排水设计工作时，应先在充分了解和掌握当地降雨量和路面排水量的基础上，根据工程设计标准与使用标准对路基两侧边坡的排水沟渠进行合理设计，以达到及时排水效果。

2.1.2临近河流排水设计

一般情况下，公路临近河流会直接冲刷公路路基，导致公路工程的整体质量无法得到良好保障。而河流按照一年四季大多会分为干旱期与汛期，且具有较大水流量，所以水体与日光会反复侵蚀河堤，使得河堤使用寿命严重缩短。为此，必须在充分了解和掌握最大河流流量与一年四季径流量的前提下，才能对公路路基两侧临近的流水进行合理设计，同时加大河堤建设力度，强化河堤抗侵蚀能力，积极防护洪水、泥石流和滑坡等多种自然灾害，最终达到提高公路路基使用价值与安全系数的目的。

2.1.3中间隔离带排水设计

根据我国有关规定提出的要求，高速公路与城市道路均要做中间绿色植被隔离带的设置，以有效改善行车的环境质量。但中间绿色植被隔离带在使用过程中常会出现积水情况，给道路安全运营带来了极大的隐患。为此，一定要科学设计公路路基的中间绿色植被隔离带，将防水层置于隔离带下方，并依此实行排水管道的设计，利用排水管道及时排出处于中间绿色植被隔离带中的积水，注意所有积水均排至公路路基两侧设置的排水沟内，以保护路基不被积水侵蚀[3]。

2.2路基边坡骨架植物防护设计

由于受到水土流失和植被破坏等各种因素的影响，直接导致公路路基边坡出现严重滑坡现象。如果边坡植被受损，那么其本身具备的蓄水固沙功能就会失去原有效用，这不仅会加剧边坡土壤流失情况，还会直接危害到路基的安全性和稳定性，所以必须提高公路路基边坡植物防护设计水平，以达到保护公路路基质量的目的。

依照公路路基边坡的实际情况，采取针对性防护设计措施，具体表现在以下几个方面：①如果路基边坡的坡度较缓，那么即可利用浆砌片石做边坡骨架植物的防护设计作业，通过该设计方案除了可以达到预防雨水侵蚀边坡的效果，还可以防止因雨水影响而导致边坡沟槽的产生。②如果路基边坡的坡度较缓，且多表现为强风化岩石路堑，那么应利用多边形预制混凝土空心块做边坡骨架子午的防护设计作业，通过该设计方案可以进一步稳固边坡土体，有效提高路基的稳定性与边坡的抗雨侵蚀性。③如果路基边坡为土体性质，且没有不良结构面和风化破碎的岩石路堑，那么应利用锚杆混凝土框架做边坡骨架植物的防护设计作业，以稳定路基，保证公路的安全运营[4]。除此之外，若骨架内植物不断茁壮成长，那么人们就要按照自己的主观想象对这些植物的花形和颜色进行不同设计，以营造良好的行车环境。

2.3路基高度设计

路基填方高度与开挖深度，即设计标高至原地面标高之间存在的差值均为公路路基高度。公路路基的使用周期与稳定性能取决于路基高度，因而必须高度重视路基高度的设计工作。由于公路建设级别各不相同，所以路基高度要达到的规定标准也均不一致，若公路建设级别越高，那么其路基高度要达到的规定标准也就越高，也就是说路基高度的设计一定要符合当地环境土质的实际承受力。一般情况下，公路工程竣工并投入使用后，均会发生不同程度的凹陷与凸起现象，严重时甚至会出现开裂情况。而导致这些情况产生的原因大多数是因为公路路基设计，一旦路基土质出现松软情况，公路路面就会发生凹陷开裂；部分是因为公路下层具有大量地下水，使得路基逐步发生沉降。针对这一情况，必须对路基高度进行综合设计，注意不得出现过高或过低情况[5]。同时还要调查清楚公路地下水水量和地面承载能力，只有这样才能提出合理科学的设计方案，确保整个公路工程的使用质量。

结语

综上所述，公路路基设计质量的优劣会对公路工程的使用周期和使用安全性造成直接性影响，严重时甚至会危害到人们的生命安全和财产安全，所以各建设单位必须高度重视公路路基的设计工作。同时还要进一步提升设计人员的业务素质与专业化知识水平，通过合理科学的设计理论、设计技巧与设计手段来强化整个工程的质量，这对于公路工程健康、持久、稳定发展来说可以起到一定的推动作用。

【参考文献】

[1]王东武.试析公路路基施工防护的几个常见问题[J].价值工程,2010,(01):228.

[2]崔文良,刘俊香,史俊霞.公路建设与环境保护分析[J].科技信息,2010,(22):310-311.

[3]苏树环.PCC桩技术在高速公路地基处理中的应用[J].科技信息,2010,(07):285-301.

篇4

基设计关系对公路来说尤其重要。本文具体分析了山区高速公路

设计的要点，并针对山区公路的特点对路基的排水设计提出了具

体的建议。

关健词：山区高速公路；路基设计；排水设计

Abstract: highway subgrade is stable quality can be guaranteed foundation, the mountainous area highway roadbed design of highway relationship is particularly important. This paper analyses the mountainous area highway to the main points of design, and in the light of the characteristics of mountainous highway roadbed of drainage design put forward specific proposals.

Key words: the mountainous area highway; Roadbed design; Drainage design

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A文章编号：

1引言：随着我国公路建设的发展，高速公路网也越来越密集，高速公路正逐步的向地形复杂的山区延伸。一般来讲，由于山区地质条件复杂、地势陡峻，修筑高速公路难度较大。所以山区高速公路的设计要考虑山区各方面的特征，进行针对性的设计，尤其是山区高速公路路基的设计要求要更加严格，要综合的考虑到各种山区公路病害的预防措施，从而保证高速公路工程的质量。

2山区高速公路路基的设计原则

山区高速公路的平稳使用，很大程度上取决于当地山区的自然条件，尤其是公路路基的设计，既要根据山区的地势形态和地质状况，还要综合考虑造价、景观、环保等方面的因素，所以山区高速公路的建设应该遵循一定的原则：

2.1高速公路路线设计与路基设计结合考虑的原则：在进行公路线形选择时，不但要考虑线形的优劣，还应该考虑到山区公路路基的稳定性以及工程的难易程度、以及土石方的数量、农田的占用情况等。特别是当路线通过工程较为困难或地质条件恶劣的地段时，就更加需要正确的处理路线与路基的协调关系。合理有效的进行线形的选择，能够避开不良的地质地段和工程施工困难的地区。不但保证了路基的稳定性，还减少了工程量，节约了工程的成本。如果路线的选择不合理，就会给工程的施工带来很大的不便，从而增加了工程的成本，同时也会降低路基的稳定性。

2.2路基设计与环保景观、工程造价等综合考虑的原则：在选择路基的断面、路基的防护时，设计方案要与地形、地质条件等充分的结合，在满足技术的规范指标前提下，尽量的就势依山，综合评比。具体的要求为：（一）公路在通过很陡峭的山坡时，应该注意挡墙和桥梁的方案比对和取舍，并结合分离式路基、台阶式路基、悬出式路基以及整体式路基的综合设计方案，设计合理的断面形式，以降低的边坡的高度和增加边坡的稳定性；（二）在植被较差、地形较平缓的地段，应该采取削坡绿化的形式来防治震塌碎落的病害；在植被条件较好、地形较陡峭的地段，应该采用挡墙和削坡绿化相结合的防治措施；在相对不稳定的高陡边坡、必须采用竖梁锚杆、预应力锚索框架的加固处治方法；在挡墙段应该采用花池墙防护绿化等措施；在岩石边坡上要采用客土喷播护坡的方式；（三）高速公路中央分隔带、边坡的绿化景观和路基外侧的绿化带，应该采取景观树林及灌木，根据地区的特点和需要进行绿化。乔木、灌木和草地要有机地进行点线面的结合，人工景观与自然景观要有机结合，从而丰富公路的景观，使高速公路的绿化既有特色和特点，也保证了路基的稳定性，防止了雨水冲刷造成的水土流失等现象。

2.3全面准确的工程勘测：山区的高速公路路基在设计之前，一定要进行全面准确的地质勘测工作，尤其是在地质条件较差的地段应该实施动态的跟踪，并实行专项的设计工作，以保证高速公路路基的稳定。要针对滑坡、崩塌、泥石流等病害进行专门的岩土勘测，对沿线的高边坡进行边坡土质的类别分析，并提供准确的检测结果和稳定变形参数，从而进行专项的设计，提出相应的施工要求和质量检测标准。

3路基横断面的选择和设计

根据山区地形陡峭、短距离内地表标高相差较大的特点。山区高速公路的平面线形设计，往往要比平原地区的高速公路设计，花费更多的时间和精力。不同的平面线形设计所采用的路基断面形式也有所不同，不同的路基断面形式对公路路基的稳定性、工程造价、和环保景观等都有较大的影响。这就要求在进行路基的设计时，要综合实际情况，巧妙地更换路基的断面形式，使路基的设计效果更加显著。尤其在山区的高速公路设计中，更要善于因地制宜，选择合适的路基断面形式。在山区高速公路的路基设计中，通常采用的路基断面形式有以下几种：

3.1整体式路基：整体式路基断面形式是指，高速公路对向行驶的两幅路基，采用的是相同的平面线形和纵断面线形，且中间带的宽度小于4.5。在山区高速公路设计中，地形较为平缓且起伏较小、地质条件较好的的地段宜采用此种路基断面形式。在山区的沿河线一侧、坡度平缓的单面坡上、山区的U形峡谷开阔地段、开阔的越岭线中一般都可以采用整体式路基。根据整体式路基形式的特点，在山区高速公路路基设计当中，在确定了路线的平纵面线位时，应该注意横向填挖的平衡。在横坡较为平缓的地段，可采用全挖或多挖的方法，并且要注意纵向土、石方的平衡，尽量减少废方和借方。同时要充分的利用地形对平纵线形进行组合，不能因为微小地形差异造成线形的曲折、平纵面的起伏，使路基断面设计的失当。

3.2分幅式路基：分幅式路基形式是指高速公路的中间带宽大于4.5m ,相向行驶的路基断面采用分离的形式。所以分幅式路基的基本特征就是：中间带宽大于4.5m、相向而行的2幅路基采用不同的平面线和纵断面线形。分幅式路基不仅在平面设计中是两条相对独立的平面路线，在纵断面设计中也是两条相对独立的纵断面线形。这种形式在山区的高速公路中较为常见，分幅式路基相当于两条公路，能有效地应对山区的复杂地形。分幅式路基主要应用在，山区沿河线两侧各自的单面坡上、山区U型峡谷各自靠近山脚的两侧、需要分别架设高架桥、分幅穿越的隧道、地势陡峭的路段或者是越岭线中迂回翻越的山岭和山梁两侧等。

3.3错幅式路基：错幅式路基是整体式路基的一种特殊形式，其中间的带宽一般小4.5m,路基的宽度与整体式路基一致，但从断面的形式来看，错幅式路基相向行驶的2幅路基采用的是不同的断面线形，路基是错开的其错开部分就是中央分隔带，通常来讲2幅路基的高程不同。错幅式路基通常应用在山区沿河线一侧坡度较陡的单面坡上下、U形峡谷单面坡上下、越岭线中地势开阔的单面坡上下。错幅式路基可以有效的避免挖方过大或路基下边坡填筑过大。错幅式路基在设计中应该处理好线形的选择、线位的高度和路基边坡率之间的关系；在过岭线中，应该结合地质水文等情况，处理好垭口、过岭标高和垭口两侧路线展线方案三者之间的关系。

4路基的排水设计：山区高速公路的强度和稳定性，很大程度上取决于路基的排水设计。山区公路各种病害的主要因素就是水患。所以山区高速公路路基的排水设计尤其重要：在山区高速公路路基设计之前，要进行全面的调查研究，明确水源和水文环境，充分考虑路基的排水和桥涵的配合、地下排水与地面排水的配合、排水设施平面布置与竖向布置的配合；在进行排水设计时要注意，防止附近山坡的水土流失，尽量不要破坏天然水系，尽量不合并和改变水流、尽量选择有利地形进行人工布设沟渠，对重点地段加强防护；注意与农田水利的配合；排水沟要与附近的涵洞或河道相连接；为保护山体的稳定性，应该充分的设置急流槽、截水沟等排水设施。

结论：总之，山区高速公路的路基设计，必须结合山区的地势特点进行全面、充分的考虑。要结合以往的设计经验，和先进的勘测技术选择合理的设计方案。在设计中尤其要注意排水系统的设计，从而保证山区高速公路路基的稳定性。

参考文献：

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月.

[2]夏琴.山区高速公路路基设计特点分析[J].交通科技 2010年

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一、改扩建的原则

1、树立科学发展观，实现项目的可持续发展，全面规划，协调发展，科学管理，保证畅通具体规定如下：

①在满足设计年限内交通需求的同时预留一定的发展空间：

②考虑设计期后公路发展的可操作性;

③适应沿线发展规划，为沿线经济发展提供相应的空间;

④采用科学合理的工程技术实现节能、环保、高效;

⑤采用合理的方案实现全寿命周期的成本最低化。

2、最大限度地利用原有工程

①尽量利用原有工程，降低造价;

②尽可能选用占地最少的改建方案，节约用地;

③既要防止过分迁就原有公路忽视标准，又要避免片面追求高标准大量废弃原有公路。

3、科学选择方案，方案选择中应考虑以下方面：

①最严格的土地政策;

②降低施工期交通组织难度，确保建设期公路的连续运行;

③因地制宜，采用成熟、合理的工程技术，控制风险;

④工程费用合理;

一、标准的确定

根据道路的实际使用功能并结合交通量合理确定道路设计标准，如果道路标准太低，将不能满足公路功能的要求，或不能满足未来交通量发展的需求;如果道路标准过高，特别是山区路段，不但造价高，而且会造成资源浪费，难以达到预期的经济效益，所以道路标准确定时，应因地制宜，灵活确定道路标准。如某项目，原老路是三级公路，设计速度30km/h，路基宽度8.5m，改扩建方案按二级公路进行建设，起点至K8+400设计速度是60km/h，路基宽度12m，如图1;K8+400至终点，设计速度是40km/h，路基宽度8.5m，如图2。

图1

图2

二、平面线形的拟合和优化

1、平面线形的拟合

在对老路进行改扩建时首先对老路线位进行拟合，拟合时要做到尽量精确，不产生过大偏移，特别是有利用的桥梁、隧道等构造物的路段。

2、平面线形的优化

由于早期的公路建设，受到经济条件及技术的限制，特别是在山区路段，线形指标一般较低，沿老路改扩建很难到达新的设计标准，因此，在改扩建项目平面设计时需要对原有路线进行优化。优化时主要考虑的因素有：新设计标准、道路的服务对象、沿线构造物、土地政策、地质地貌、原有道路事故黑点等。

①对于原有线形较好，符合设计标准的路段，考虑尽量利用。

②尽量考虑沿线城镇、旅游等服务对象的发展与规划，根据规划和新的服务功能可对老路进行改线优化。改线段和老路段进行比选论证。如某项目，如图3所示，若采用改线方案，考虑到沿线城镇的发展，需从改线方案向沿线城镇修建一条连接线。

图3

③在路线优化时。对于可利用的构造物，一般作为路线优化的控制点。

④当地的土地政策对有新增占地的优化线位产生一定的影响。

⑤对于不符合设计标准又有展线余地的路段，可通过大胆展线达到设计要求。

⑥对于不符合设计标准地形条件又比较复杂的路段，可在老线位附近重新选线，利用现在的技术和条件，大胆突破，通过修建隧道、架设桥梁等措施，改善道路线形。如某公路项目，如图4，地势陡峭，高差大，老路完全沿山势展线，线形差，安全性低，改线方案通过修建一条隧道一座桥梁，线形得到大大改善。

图4

⑦街道化严重的路段，考虑到行车安全，可考虑改线。如某项目，老路街道化严重，道路线形差，并且属于交通事故高发段，经和业主沟通，对此段进行改线，如图5所示。

图5

⑧利用现有公路局部路段因地形地物限制，提高设计速度将诱发工程地质病害、大幅度增加工程造价或对保护环境、文物有较大影响时，该局部路段的设计可维护原设计速度，但其长度高速公路不宜大于15km，一、二级公路不宜大于10km。如某项目局部段落，如图6所示，老路纵坡为750m（8%）+100m（4.57%）+670m（8%），老线位左侧无展线余地，右侧为山谷，为了改善纵坡，路线向右绕行改线，老路方案和改线方案估算对比表如下，改线方案为高填方路基段，不但造价高，而且对环境破坏较大，所以不可取，此段仍维持原有设计车速。

图6

表1 老路方案和改线方案估算对比表

序号 比较内容 单位 老路 改建方案

1 路线长度 km 1.329 1.596

完全利用/改建 km 1.099/0.23 0.569/1.027

6 估算造价 万元 388.7 9301.1

7 每公里平均造价 万元 292.5 5827.8

⑨由于平面原因造成事故多发的地段，应对平面指标进行调整优化。

三、纵断线形的拟合和优化

对于利用老路段落的路段，先对老路路面纵断线形进行拟合。拟合后对于原纵断面不满足设计要求、设计洪水位不满足设计要求等的纵断进行优化。

优化时应注意以下几点：

①对于利用的沿线构造物，要满足设计净空的要求。

②除了受净空及构造物限制的路段外，一般路段应遵循“宁填勿挖”的旧路改建原则。

③与沿线交通线路和村镇的衔接，特别在村镇处，不应高填或深挖以免给周围群众出行造成不便。

④改线段和利用老路段纵断衔接时，应使纵坡线形保持顺畅。

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关键词：公路城市化改造；城市道路；交通工程

一、总论

近年来，随着社会经济的高速发展，我国的城市建设取得了飞速进展。公路经济的特点在我国体现尤为突出，老的国道、省道往往带动周边经济迅速发展，而在城市化进程不断推进的同时，许多城市在城市规模扩张的过程中都遇到了对原有老公路进行城市化改造的问题。改造工程中，原有公路往往设施简陋，不足以满足城市道路的要求，其城市化改造设计的过程中便涉及到诸多问题，加之不同城市具体情况的不同，需要有针对性地进行解决。本文拟结合深圳市龙岗区平吉大道（北段）改造项目，简要分析与探讨公路城市化改造工程的设计要点。

二、公路城市化改造工程概述

城市化不断加速加速，城市规模的也在不断扩大，曾经的城市边缘逐渐成为市区，进出城市的公路，由于周边环境的转变和功能的变化，也面临着城市化改造的现实需求。深圳市是我国珠三角地区重要的经济中心之一，也是我国成长速度极快的新兴城市。随着深圳城市化步伐加快，特区外的干线路网建设也逐渐成为了深圳市城市建设的重点，平吉大道（北段）工程正是这样的典型工程。平吉大道（北段）工程位于深圳市龙岗区，全长3.556千米，目前采用城市Ⅰ级主干道标准进行改造，设计车速50km/h，标准断面路幅宽度为60米，设计机动车道为双向六车道。全线建设中包括互通式立交1座，灯控平交路口7处，公交停靠站4对，人行天桥4座。同时，全线均敷设给水、雨水、污水、电力、通信、照明、燃气等市政配套设施等。

三、公路城市化改造工程的设计要点

老公路城市化改造工程的设计过程中，要点在于对旧有设施的改造和完善，补充现代化的城市公共设施。同时要合理预计未来交通状况的增长，在保证满足未来交通状况的同时控制工程规模，做到功能性与经济性相互协调。

（一）交通流量预测

城市道路的建设不仅要满足当前城市交通的需要，更要满足未来交通承载量的需求。交通量预测是城市道路投资和建设的基本依据，也是决定道路设施建设规模的重要前提。在平吉大道北段改造工程中，道路改造设计以现状调查和规划资料收集为基础，采用定性和定量相结合的分析方法，对道路本身及周边的路网在未来规划年限所分配的交通流量进行预测。

项目中利用了交通数学模型的预测方法，具体设计中采用了小区道路网络模型、出行生成模型、出行分布模型等方式，对整个道路沿线的交通状况做出了比较完整的预测，预测结果最远达2030年。

（二）确定道路改造等级和道路断面

根据道路交通量预测结果及路网规划，确定道路改造后技术标准、道路等级及车道数。以平吉大道北段工程为例，平吉大道北段原有道路才有二级公路标准于上世纪八十年代建设，最早采用边沟排水方式。后来由于周边地块的开发较迅速，曾分路段的进行过多次改造，各种管线施工也对路面不断进行重复开挖，造成路面破损严重，道路交通堵塞，市政配套严重不足。

根据路网规划，目前平吉大道的南北向干线交通的功能已由丹坪快速、清平高速等道路所代替，功能定位应该为生活性主干道，从交通量分析的成果计算确定本工程改造的技术标准，采用双向六车道，设计车速50 km/h。

（三）完善城市交通工程

完善的交通设施可以保障交通通畅，是诱导交通、规范机动车与行人的必要措施。在平吉大道北段项目中，城市交通工程的改造主要包括交通标志、标线和交通设施。其中，交通标志、标线依据国标《道路交通标志和标线》（GB5768―1999）进行设置。

在交通标线方面，该工程设计主要包括车行道边缘线、分界线、停车让行线、导向箭头、出入口标线、简化网状线、减速标线、导流线等，用以满足双向六车道改造设计的通行导引要求。同时，在材料的使用上，工程中交通标线均采用反光热熔型涂料。交通标志包括警告标志、禁令标志、指示标志，同时根据国际标准进行设置。

城市道路改造所添加的交通设施主要包括安全设施与监控设施。项目的安全设施方面，平吉大道北段普通路段机动车道与人行道之间均有绿化带隔离，路口处机动车道和人行道之间在机动车道与人行道之间设置甲型护栏进行隔离。改造工程中，相交道路等级为城市主干路的平交路口，均设置交通信号灯与监控设施，对交通状况进行监控与调节。

（四）给排水工程

给排水工程的设计是公路城市化改造设计中的另一个要点。在工程项目的设计中，应当充分考虑城市工程管线综合规划，根据城市建设远景发展，合理确定方案项目，同时要考虑近期建设的需要，满足城市的可持续发展。 具体来说，城市给排水工程管线规划应结合城市的发展合理布置，充分利用城市地上、地下空间因地制宜，合理规划。

在平吉大道北段的改造工程设计中，设计单位从给水工程、雨水工程、污水工程三方面入手，分解并解决问题。同时值得注意的是，项目位置位于热带，每年会有一定概率出现极端强降水天气，因此要考虑防洪问题。在项目中，采用了量化的雨水计算和防洪指标计算，得出了相对可信的数据，使得设计能够满足防洪要求，同时尽量保证环境友好。

（五）电力电信工程

电力电信工程好比城市道路的血管和神经，在公路城市化改造的设计过程中，也占有着非常重要的地位。在工程设计中，电力电信工程的设置往往和管线设置密切相关。在平吉大道北段改造工程的设计中，包括了电力电信工程，和电力照明工程。在具体工程设计中，平吉大道道路东侧靠近设计终点处规划有110KV变电站，在现状富安路相交路口西南侧已经有110KV变电站，考虑10kV电缆通道，十三号路至设计终点段动力电缆沟规格依据规划设计为2（1.2m×1.2m）；设计起点至十三号路段动力电缆沟规格为1.2m×1.2m。动力电缆沟为隐蔽式电缆沟，布置在道路东南侧，在规划路口处改为管群敷设。沿途路口均按规划设置不同规格的电缆沟。同时，电力系统的连接根据规定，电缆沟每隔200m左右设一组6Φ150砼包封动力横过管，管口末端设接力井。在改造方案中，原有沿途10KV架空线改为电缆落地。

在电信工程改造方面，根据规划于平吉大道与富安路相交路口的东北角规划设置平南电信局，通信管道按要求沿路设置通信横过管，通信横过管与动力横过管尽量集中统一过路，每隔150～200米设置一处。对于原有管线，在实际工程中尽量就地保护，不宜就地保护的，将迁移至新管内。

（六）燃气工程

在公路城市化改造的过程中，燃气工程的改造设计也非常重要。在平吉大道北段改造项目中，遵循深圳市市政管道布置原则，燃气管道均应布置在道路西侧或北侧的人行道内。另外，深圳市政燃气供应为天然气，因此燃气工程的设计也有其专有的设计要求与规定。在平吉大道北段改造项目中，根据《深圳市中部物流组团分区规划（2005－2020）[布吉、平湖、横岗]》的燃气工程规划图，道路全线设计一根主燃气管，相交道路管径DN150至DN200不等。设计道路根据在富安路至十号路之间现有的燃气管，结合规划，设计中对满足规划管径的管道予以保留，不满足的予以废除，充分展现了灵活实用的设计态度。另外，对燃气管道的保护应当提起设计者的注意。在本方案中，燃气管道上方均设可探警示带，在警示带上方铺设一层卷状塑料保护盖板，以加强对管道的保护；在管道各末端均设管帽封堵，确保管道供气安全可靠。

四、公路城市化改造工程设计中的常见问题及对策

在公路城市化改造工程的设计中，比较常见的问题主要集中围绕原有公路设施不够完善，改造项目沿线的限制，以及合理预测未来交通流量，制定合理的改造标准。另外，由于我国目前城市规划存在一定滞后性，因此在老公路城市化改造中管线设置的设计也常常出现一些问题，现结合平吉大道北段工程讨论上述问题并提出对策。

（一）工程沿线控制因素

工程沿线的控制因素主要指工程沿线的相互交错的道路以及重要的社会经济部门和设施。在平吉大道改造工程中，原有公路基础上主要控制性因素为：相交道路、平南学校、华南城、新木河、机荷高速修建中的互通式立交和10千伏架空线等。

在对工程沿线的控制性因素处理方面，道路改造设计中应当体现灵活的思维，同时充分考虑各个要素对于改造设计的限制。以本工程为例，在途经沿线学校的道路上，应设置保护步行学生的交通表现和交通标志等。另外，道路沿线有一条10KV的架空电线沿原有的平新北路西侧布置，但其位于改造规划中道路拓宽后机动车道及人行道上，需进行迁移和改造。

（二）管线设置

在公路城市化改造工程的设计中，管线的设置是比较常见的问题。总体来说，城市工程管线综合规划应根据城市建设远景发展规划合理确定容量，同时考虑近期建设的需要，满足城市的可持续发展的要求。结合具体工程，城市工程管线综合规划应结合城市的发展合理布置，充分利用城市地上、地下空间因地制宜，合理规划。另外城市工程管线综合规划应与城市道路交通、给排水工程、电力工程、燃气工程、电信工程、防洪工程、人防工程等专业规划相协调，使规划更趋科学合理。

在平吉大道北段的改造项目设计中，工程管线采用了地下敷设的方式。地下管线的走向，沿道路或与主体建筑平行布置，并力求线型顺直、短捷和适中，尽量减少转弯，同时使管线之间及管线与道路之间尽量减少交叉。另外，项目充分考虑到了对建筑物安全的保障，也注意防止管线受腐蚀、沉陷、震动及重压。同时在设计工程管线时，遵循了以下原则：

第一，压力管线让重力自流管线；

第二，可弯曲管线让不易弯曲管线；

第三，分支管线让主干管线；

第四，小管径管线让大管径管线；

第五，临时管线避让永久管线。

五、结语

在城市化进程不断加速的今天，对原有公路进行城市化改造是我国很多规模正在不断扩大的城市都将面对的问题。老公路所存在的问题不仅仅是不足以满足日渐增长的通行需求，更在城市辅助设施等方面存在着诸多的缺陷。对原有公路的改造，也不能仅仅停留在对原来道路的拓宽，增加绿化景观等表面文章之上。在路面以下，还隐藏着更加复杂的城市设施；在道路周边，还有着多样的城市环境，这都需要设计者认真调研并作出合理的规划。深圳市龙岗区的平吉大道（北段）改造工程是老公路城市化改造的一个典型范例。对其设计与施工过程的研究，对于日后相关工程的设计与实践都有着一定的借鉴意义。总结来说，公路城市化改造的设计要点主要在于，全面把握现有条件，找出主要矛盾并采用适当的方法加以解决。只有善于研究、总结与分析，才能抓住规律，解决问题，丰富公路城市化改造的理论与实践，为我国城市建设事业做出更多的贡献。

参考文献

[1]蒋新春．原国道改线后的道路城市化改造方案[J]．中国市政工程，2010，（4）．

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关键词：公路桥梁；设计；桥梁布跨；下部结构

Abstract: in the construction of highway bridge is a key, bridge construction has a direct influence on the whole road construction quality. How to improve road and bridge function, improve highway bridge social benefits and economic benefits is the highway bridge design personnel problems needed to resolve. This paper discusses the highway bridge design should pay attention to the points.

Keywords: highway bridge; Design; Across the bridge cloth; infrastructure.

中图分类号：TQ639.2文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

一、公路桥梁设计设计基本要求

（一）使用上的要求

适用性是桥梁设计中应当首先考虑的问题。桥上行车道和行人道应有足够的宽度，既能满足当前交通量的需要，也要照顾到日后交通量的增长。桥梁应具有足够的孔径和桥下净空，以满足洪水渲泄、安全行船和桥下交通顺畅。此外，作为永久性建筑物，桥梁结构应保证使用年限，并便于检查、养护和维修。

（二）强度及构造上的要求

桥梁结构构造应当合理，并具有足够的承载能力，能够保证桥上车辆和行人通畅便利，行驶安全。同时要求在制造、运输、安装、使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。

（三）经济上的要求

在适用、安全的前提下，桥梁设计应当体现经济上的合理性。桥梁方案应当通过技术经济比较，构件尺寸应通过精心设计与计算，使材料消耗量最少，造价最低。从经济上考虑时，要考虑综合效益，即运营及养护和维修费用、工期长短等等。

（四）施工上的要求

桥梁结构应便于制造和安装，尽量采用标准化的装配式结构。在条件许可时，应采用机械化和工厂化施工，采取先进的施工工艺，以加快施工速度，保证工程质量和提高经济效益。考虑到桥梁失事大都发生在施工阶段，因此，如何充分保证桥梁在施工状态的安全和可靠，同样也是设计人员的重要职责。

（五）美观上的要求

桥梁应以合理的受力结构为基础，通过合理的建筑轮廓，具有美观的外形。特别对于城市和浏览地区的桥梁建筑，应反映时代风貌，注意空间比例、节奏、明暗和稳定感，分清主次，局部服从主体。

二、桥梁布跨设计要点

这是桥梁设计的主要项目之一。对于跨越河流的桥梁,桥梁中线宜与天然河道洪水流向正交,避免水流汇聚涡旋,影响桥梁安全,同时桥跨结构应充分考虑设计洪水水位要求,以及壅水高、河床淤积或漂流物等影响。当桥梁上跨在建的高等级道路时,为了避免采用较大的跨度,降低建筑高度,节省投资,往往考虑是否可于道路的中央分隔带处设墩;当桥梁上跨已建的道路时,为便于施工组织,通常采用预制吊装结构以两跨或多跨跨越道路。而同时应避免桥梁与被交道路的交角过大。桥梁孔跨的布置,除满足桥梁功能及其它条件的要求外,应充分考虑到结构的经济性。一般来说,地质越差或下部结构投资越大,就越宜采用较大的跨度,以减少支承结构的工程量,从而节省投资,反之亦然。因此,对于大型桥梁孔跨布置通常通过桥跨变化以显出桥梁结构的平顺、流畅。值得一提的是,在同一个项目中应特别注重跨径的标准化分级,合适的跨径分级可以在整个项目中形成一整套合理的桥型方案,若缺跨级则必然导致方案的不合理和日后的变更。

三、下部结构设计要点

下部构造设计主要指桥梁墩台的设计。对于常见高度的桥墩。即墩高小于40m的桥墩多采用柱式墩或Y型薄壁墩,其中又以柱式墩最常用。柱式墩分圆柱和方柱。圆柱施工时外观质量易控制,且与桩基衔接方便,平原地区使用较多。但从美观角度来说,方柱棱角分明,与上构梁体协调,有一定的视线诱导性,较美观。从受力上看,截面积相等的圆柱和方柱。方柱的抗弯刚度耍大于圆柱,受力优于圆柱,当体系为连续刚构时,方柱可以方便的调节两个方向的尺度来调整墩柱的刚度,从而达到调整墩柱受力的目的。从施工角度说,圆柱施工更简单,方柱与桩基衔接一般需增设桩帽,增加了工程量,而且对于山区地形横坡较陡,增设桩帽会增加挖方工程量。易引起边坡失稳。山区高速公路桥台一般采用重力式型台、肋式台、柱式台。台控制的填土范围一般为4――10m，所以U台高度最好控制在10m之内。山区桥梁台一个显著特征就是横向、纵向横坡陡，为了适应地形，减少开挖，节约土方量，台设计时必须合理分台阶。桩柱式桥台由于抗推刚度小，当联长较长，台后填土较高时不宜使用，一般台后填土商度宜控制在5m以下，联长宜控制在150m以内。埋置式肋式台适用范围广一些，但也不宜太高，不宜超过12m。山区高速公路纵向地形陡峭，往往不能设置锥坡，这时采用柱式台或肋式台就会受到较大限制。当地质条件较差时，往往会出现U台下设置桩基的情况。

四、软基路堤设计要点

提高软基路堤的强度和稳定性,减少路堤和路面结构层的沉降 针对目前高等级公路软土地基处理较多采用排水固结法,结合桥梁引道存在不均匀沉降而引起桥头跳车现象,从提高软基路堤的强度和稳定性、减少软基路堤工后沉降的角度出发,设计阶段必须解决好下述若干问题。在设计阶段,要尽可能考虑设置桥头搭板,在搭板与桥台连接处作构造处理,若有可能可将桥台处的伸缩缝移到桥墩上,使上部构造的桥面连续扩大到搭板内,减少桥台处的变形因素。同时,认真分析桥台地基土层情况,确定如何使桥台填土路堤更为密实的方法。邻接搭板的路堤一定长度内,路基采用水泥稳定碎石层处理,并设置一层钢筋网,使路基刚度逐渐过渡。设置桥涵构造物应允分考虑台背填方路基的地质情况、填方高度、路堤长度、填料来源及路堤沉降等问题,选择恰当的桥涵位置、跨径及桥台后部防护工程,尽量避免大河面小跨径桥涵。设计单位应严格执行现行的公路工程技术标准、规范和相关的规定要求;对桥头跳车的部位进行详细设计,提出施工指导意见;并且认真详细地进行设计交底。

五、桥梁配筋设计要点

桥墩普通钢筋混凝土帽梁设计中，常常存在帽梁的主拉应力钢筋(斜筋)的起弯点布置不合理，斜筋间距偏大，桥墩钢筋布置中，梁支座下的牛腿构造仪配置了主拉应力斜筋，但斜筋未与水平向或竖直钢筋焊接，形成了“浮筋”，预应力混凝上窄心板的悬臂翼缘板长度为1.5m，悬臂翼板的顶层仅配置了横桥向的主要受力，钢筋未配置顺桥向的纵向分布钢筋，构造不够合理，连续梁中间支承附近的腹板内未设纵向加强钢筋。梁的主拉应力区配置斜筋起弯点的规定，主要目的是保证斜截面抗弯效应不小于正截面的抗弯效应，所以应严格按规范的规定执行，靠近支点的第一排弯起钢筋顶部的弯折点，简支梁或连续梁边支点心位于支座中心截面处，悬臂梁或连续梁中间支点应位于横隔板靠跨径一侧边缘处，以后各排弯起筋的梁项部弯折点，应落在前一排弯起钢筋的梁底部弯折点处或弯折点以内，主拉应力钢筋中“浮筋”是禁用的钢筋形式，由于其两端未与主筋相焊接，不能形成有效的握裹力及锚同构造，所以也不能形成主抗拉应力的效应。因此，弯起钢筋不得采用浮筋，分布钢筋的作用，是将荷载分配传递给受力钢筋，分担混凝土收缩和温度变化引起的拉应力，固定受力钢筋的位置，故应按规范规定设置分布钢筋，板内应设垂直于主钢筋的分布钢筋，分布钢筋直径不小于8mm，其间距应不大于200mm，截面面积不宜小于板的截面面积的0.1%。在主钢筋的弯折处，应布置分布钢筋。连续梁中问支承点附近受力较为复杂，支座边缘常有局部拉应力产生在腹板和底板中设置间距较密的纵向短钢筋，有利于防止箱梁局部裂缝的展开，在支点附近剪力较大区段和预应力混凝上梁锚固区段，腹板两侧纵向钢筋截面面积应予增加纵向钢筋，间距宜为100~150m。

结束语：桥梁设计要坚持“安全、适用、经济、美观、便于施工及养护”的设计原则，并针对公路桥梁中易出现的通病进行设计和多方案比选，重视桥梁方案和施工方案相结合，从设计源头实现公路的社会效益和经济效益。

参考文献

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[5]赵明华.桥梁地基与基础[M].北京:人民交通出版社,2010.

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关键字：寒区隧道保温层 设计计算

中图分类号：TU997文献标识码： A

一、引言

冻害是寒冷地区隧道最常见的病害，很多已建成的寒区隧道都发生了衬砌开裂、剥落、挂冰、路面冒水以及结冰等现象。因此，保温设计成为了寒区隧道设计中需要解决的首要问题，而隧道保温层的设计更是其中的重中之重。

目前，在寒区隧道二衬内侧铺设保温层，已经成为了业内共识。但是保温段的设置长度以及保温材料的厚度选取却一直没有统一的思路。很多设计都是凭借的工程经验，没有明确的参数选取标准与计算过程。本文依托吉林集双高速公路项目，给出了寒区隧道保温层设计的要点及计算过程，可以为类似项目提供一些思路和经验。

二、依托项目隧道概述

集双高速公路项目通化至梅河口段位于吉林省通化地区长白山支脉龙岗山脉。项目共含隧道八座，其中柳树河子隧道所处地区最冷月平均气温最低，最大冻深最深，故选取柳树河子隧道为代表隧道进行保温计算。隧道按双洞四车道设计，设计时速100km/h，建筑限界宽10.75m，高5.0m。隧道双洞平均长度2062m，围岩主要为片麻岩。隧址区年平均气温为4.6℃，一月平均气温-18℃，极端最低气温-41.4℃，最大冻深1.7m。

三、保温材料选型

寒区隧道保温材料必须具备：保冷抗冻性好、防火性好、防水及耐腐蚀性好等特点；装饰抗冻层的面板必须具备优良的防火性和抗冻性，并能随隧道的轮廓弯曲成弧形。根据对目前国内保温层市场的调查研究并结合吉林省当地的设计经验，本项目设计采用PU硬质聚氨酯保温板+FL纤维板。此种方案工艺成熟，为国内寒区公路隧道保温设计所广泛采用。

此种方案优点：保温层厚度容易控制，平整度好；施工工序简单，施工设备少，施工工期短；施工时对作业环境无特殊要求，施工环境清洁干净即可；施工时对隧道内的温度没有太高要求，施工质量容易得到保证；龙骨固定钢钉少，对二次衬砌表面的破坏少，对二次衬砌耐久性的不利影响小；保温层破坏后维修方便，维修设备少，维修时间短；FL 纤维增强板为灰白色，具有一定的反光性，耐火性好。

表1硬质聚氨酯保温材料主要技术参数

四、保温层设置范围

要确定隧道保温段长度， 必须先确定什么条件下隧道可不保温。冬季的隧道洞口气温最低，洞内由于地热的作用，温度随隧道埋深增大而上升，我们取洞内气温为-5℃处为保温段终点。国内外调查资料显示，洞内结冰温度多在-5℃以下， 考虑到保温设计时的计算温度已较最冷月平均气温有较多降低， 故认为取气温-5℃作为保温段终点是合理的。

我们在保温设计时，采用了日本学者黑川范基于实测数据回归分析处理后的经验公式。黑川范统计了264座隧道，提出如下公式：

y=65.6(5-x)0.818 （1）

式中： x―洞口计算温度（取最冷月份平均气温减10℃为计算温度）；

Y―洞内-5℃点距洞口长度(m)。

本项目最冷月份平均气温取-18℃，故保温段设置长度为：

y=65.6[5-（-18-10）]0.818=1145.6m

由于隧道最长单洞长为2086m，且隧道断面较之日本铁路隧道断面大，故项目设计时均采用全长保温。

五、保温层设置厚度

1、等效厚度换算法

依据绝热原理，对在隧道衬砌表面铺设保温隔热材料的情况，可利用等效厚度换算法计算其厚度。其原理是对于不同导热性能的两种材料( 一种是衬砌和围岩的组合整体，一种是防冻隔热层) ，欲使隔温效果相同，可令热流量相同，即同一热流量通过不同导热性能、不同厚度的材料，根据材料两侧的温差相等，即可解出这两种材料的等效厚度。

理论分析中把地壳看作一个均质的、半无限大物体，地球表面一定范围内的热传导问题看作是单层平板热传导问题。围岩冻结深度等效换算时，可按单层平板计算其热流量。隧道是个管状结构，且隧道围岩的冻结深度较大，可按圆筒壁计算其热流量。

在衬砌表面设置隔热层。为保证隧道背部不发生冻结，且有一定的安全储备，设计中以保温隔热层背部的温度大于0 ℃作为保温隔热层厚度计算的控制要求。因此在进行理论分析时，将这一点作为基本条件。分析中定义围岩的热导系数为λ1，保温隔热层材料的导热系数为λ2，隧道的当量半径为r，围岩的厚度为d( 换算或实测的围岩最大冻结深度) ，保温隔热层的厚度为δ，则有

ln()= ln()(2)

其中隧道的当量半径为

r = ( 开挖高度+ 开挖宽度) /4（3）

围岩的厚度通过等效厚度换算原理，可通过地表最大冻深来换算：

λ0 /d0 = λ1 /d （4）

式中，d0 为气象资料中的最大冻深( m) ; λ0 为地表的松散岩土体的导热系数( W/( m・℃) ) ; d 为围岩换算的最大冻深( m) ; λ1 为围岩的导热系数( W/( m・℃) ) 。

由勘察报告可知隧道最大冻深为1.7m，地表覆盖土导热系数取1.22( W/( m・℃))，围岩导热系数取2.6( W/( m・℃) )，代入式（4），可得d=3.62m。

根据隧道设计尺寸可知隧道当量半径r=5.31。

将各参数代入式（2），得保温层厚度为0.026m。

表2各种材料的导热系数

2、地热功率计算法

就一个封闭体而言，如内部无热源，则其外表无论有多么厚的保温层， 最终封闭体内部温度一定与外部温度趋于一致。隧道的保温设计，可引入地热作用。根据已知的工程所在地最冷月冻土深度，可求出地热功率。

（1） 确定单位面积地热功率P0

已知隧道洞口地表最冷月冻结深度为h0, 根据热工原理：

（5）

其中：温差t=0℃-t0，热阻R=h0/λ，则有：

（6）

式中：t0―最冷月份平均气温，取-18℃；

h0―实测隧道冻土深度，取1.7 m；

λ―隧道地表覆盖层导热系数，取1.22W/( m・℃)。

代入式（6）得P0=12.92。

（2） 计算保温衬砌需要的热阻R需，设已知衬砌保温层内表面接触的气温为te(计算温度)，混凝土衬砌背面(与防水层接触面)温度为t设。则有：

R需=（t设-te）/P0（7）

式中： t设取0℃，计算温度te为最冷月份平均气温减去10℃。

代入式（7）中得：R需=[0-（-18-10）]/12.92=2.167。

（3） 确定保温层厚度

保温系统提供的热阻R 供= R1+R2

式中：R1―50cm二衬混凝土热阻，R1=0.5/2.56；

R2―厚度为t的聚氨酯保温板热阻，R2=t/0.024；

令R需=R供，可算出t=0.047m。

六、结论

1、根据对目前国内保温层市场的调查研究并结合吉林省当地的设计经验，本项目保温层设计采用衬砌内设置PU硬质聚氨酯保温板+FL纤维板方案。

2、根据黑川范经验公式计算结果，结合本项目隧道特点，本项目设计时采用隧道全长保温。

3、根据两种计算方法的计算结果，并结果我国北方气候条件相近地区其他公路隧道设计经验，设计认为保温层厚度取5cm较为合理。

4、本文对寒区隧道保温层的计算分析可供季节性冻土地区隧道设计作为参考。鉴于目前相关理论还不完善，且项目地区的气象等资料有待验证，故具体保温效果有待隧道建成后检验。

参考文献:

[1] 河川，谢红强. 多场耦合分析在隧道工程中的应用[M]. 西南交通大学出版社. 2007.

[2] 王飞，谢洪新，张胜. 高海拔寒区隧道保温材料的选型分析[J]. 铁道建筑. 2012 .

[3]谢红墙，河川，李永林, 寒区公路隧道保温层厚度的相变温度场研究[J]. 岩石力学与工程学报，2007.

篇9

关键词：特殊地质；公路隧道设计；高速公路

中图分类号：U458 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）31-0083-02

我国的公路建设目前已经进入了迅速发展的时期，由于复杂多变的隧道围岩地质，施工中常因各种特殊地质而造成的工程事故，造成人员、财产损失。在这种背景下，工程人员对一些特殊地质的隧道设计工作越来越关注。对公路隧道工程施工不利的那些比较特殊的地质环境就是指特殊地质地段，比如瓦斯、岩溶区、流砂以及溢出有害气体的岩层、岩爆、断层、溶洞、膨胀性地层、卵砾石层，再加上含水的未固结围岩等地段。在进行公路隧道设计工作时会因为这些问题而出现挑战和困难。

1 设计施工岩溶区隧道应该注意的要点

当隧道需要在岩溶区穿越的时候，设计施工过程会因为溶洞造成施工风险，甚至发生突泥涌水灾害危及施工安全。因此，该类隧道在设计的时候一定要认真对待。隧道设计前期就必须对隧址去进行详细勘查，在设计中要尽可能地使隧道将岩溶地区绕开。如果隧道需要穿越岩溶地区，就要尽可能调查清楚隧道所处区域地质与稳定性洞穴的构造关系、分布特征、地下水的活动情况及特性、地下水流与地表水流之间的关系等。尤其是要对在工程地质中裂缝以及洞穴的填充性质要加强注意，这是由于充填的成分以及充填性质等都是取决于岩溶体的发育以及水的循环条件等。

必须要以具体情况为根据，按照“绕、越、堵、引、避”的原则来处理穿越溶洞区时的情况。首先是要尽量避开工程量过大以及穿越困难的溶洞区，实在无法避开，可以在穿越时按照最大的交叉角度来施工；其次是要将溶洞水引流，在施工的过程中会因为溶洞水造成困难，使施工受到危害。在对溶洞水进行引流时，必须要保证岩溶地区的生产以及生活用水不能受到损害，所以必须要将调查做好，并进行妥善安排；再次是对于那些无水以及停止发育的小溶洞，要以其充填情况以及位置为根据，采用干砌片石以及浆砌片石对其进行封闭塞堵，在严重的情况下，可以采用混凝土或者压浆进行填实；最后有些类型溶洞，出现在隧道底部，并伴有松软的充填物，这种情况下就不适合将道路路基做在其上，若规模较大，需在跨越时采用桥梁形式跨越。

2 溢出瓦斯以及其他有害气体的公路隧道设计要点

当坑道在含瓦斯的煤层穿越时或者在含瓦斯的煤层附近节理发育或者破碎的地质穿越时，就会产生遇到瓦斯危险的可能。在实际的调查中，如果达到5%～16%的瓦斯含量时，一旦遇到火就会出现瓦斯爆炸的危险情况。所以在施工设计的过程中对瓦斯以及其他有害气体要及时处理、认真对待。

在设计瓦斯以及其他有害气体的公路隧道需要在勘测阶段尽可能查明瓦斯赋存情况，掌握相关参数。设计时要制定详细的超前地质预报、瓦斯浓度检测方案，按瓦斯隧道各项制度标准，明确检查与排除瓦斯以及防爆防火方面的条件和设施。涉及到瓦斯隧道的机电设备、照明、开关以及线路时必须要进行防爆装置的配置。为了预防出现瓦斯在隧道建成后渗入到隧道，危及行车安全，必须要以有效的结合排放与封闭的设计原则为根据，进行瓦斯排放通道的设计。在进行通风设计过程中对通风量的校核必须要按照瓦斯隧道的通风要求来进行。

3 穿越流砂地质的公路隧道设计要点

隧道开挖若遇到流砂，不仅会给施工带来困难，甚至会造成严重的危害，所以必须要认真对待流砂地质，充分考虑其危害，周密考虑设计工作。

隧道开挖前的防止措施主要为降水释压与注浆加固流砂、封堵地下水两大辅助措施。设计时还应运用隧道台阶法、分部法、预留核心土及利用长、短管棚注浆封堵隧道的工法。在设计时还可以考虑利用双层插班支撑的方法，将两层板之间作为漏水层，防止出现因为过多的流水而引起泥沙流失最终造成塌方事故的出现。

在设计时应该采用封闭式衬砌的有仰拱的隧道结构，要注意不能经过隧道排放地下水，从而预防因为泥沙流失而造成隧道塌方，在隧道施工的过程中，除了对密封支撑、工序紧跟以及小断面的运用之外，还必须要将足够的预留沉落量留下来，并对实际沉落情况进行密切的测量和观察。还可以采用压气法、冻结法、硅化法以及降低地下水位等特殊方法来进行施工，尤其是在碰到特大流砂时经常会用到这些方法。

4 穿越卵砾石层地质的隧道时的设计要点

在对穿越卵砾石层地质的隧道进行设计时必须要注意到卵石层的特殊性质，它介于软岩与土之间，因此必须要做好强预支护设计以及局部弱支护设计这两个方面。

4.1 局部弱支护设计

在隧道的设计过程中因为非常恶劣的卵砾石层的地质条件，所以其他的支护方式不一定对地质围岩的变性特点完全适用。在这种情况下，在工程的建设过程当中需要将实际操作中的薄弱环节及时找出来，然后再进行适当的、及时的设计改进。其中最重要的就是公路隧道局部弱支护以及公路隧道全周边弱支护。

4.2 强预支护设计

在卵砾石层并碰到渗水、涌水或者碰到的破碎断层带、泥层以及层砂厚度比较大的情况下一般会采用强预支护设计。由于施工事故经常会发生在这些情况当中，比如较大面积塌方、隧道大变形以及开挖面坍塌等事故。所以，可以将以盾构为基本施工原理的强预支护设计运用到软土隧道的施工过程中。

强预支护设计是指在隧道设计过程中，除了对来自常规新奥法的锚喷支护进行充分的运用，还要采用联合支护体系的方法，也是就是由钢拱架以及插板或者是由超前小导管和超前大管棚组成的一种支护方式。但是在碰到特别恶劣的情况时，还要进行地层改良的考虑，比如考虑在设计时采用超前注浆的方法。

5 结语

公路路线建设在当前遇到了越来越复杂的地质环境，所以人们也越来越关注针对穿越各种特殊地质的公路隧道的设计工作。本文分析并探讨了某些特殊地质区域的公路隧道的设计要点。目前还有许多的技术问题存在于公路隧道的设计施工当中。比如应用新材料新技术、选择开挖方法、合理确定支护参数以及优化隧道段面形状等，需要研究人员进行进一步的探索。我们有理由相信，随着科学技术的不断发展，公路隧道设计在特殊地质条件下的应用会越来越先进，对满足我国的社会经济发展以及人们生活水平的提高具有很大的帮助作用。

参考文献

[1] 王燕，王喜宝.浅埋偏压隧道围岩压力与开挖进尺优化的极限分析方法[J].西安科技大学学报，2010，（12）.

[2] 陈安，魏伟.山西阳曲1号黄土公路隧道围岩的物理力学特性的实验研究[J].西安科技大学学报，2010，（12）.

[3] 王亚琼，卢正伟，王军.瞬变电磁法在隧道地质超前预报中的应用研究[J].公路交通科技（应用技术版），2011，（4）.

[4] 蒋燕，陈华忠，张逸帆.特殊地质公路隧道设计的要点设计[J].中国新技术新产品，2012，（9）.

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关键词：公路桥梁；设计；要点

Abstract: the design of highway bridge is the key of the highway design, the design of highway Bridges in different terrain conditions, its design and construction of all existence difference, this article will focus on highway bridge design should pay attention to some important points in the process of problems, and puts forward some corresponding solving measures.

Key words: highway Bridges; Design; The point.

中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

随着交通事业的迅猛发展，公路建设也进入快车道。随着公路总里程的增加，公路建设逐步由干线网高交通量路段向省际连接段和加密线方向发展，地形条件也逐渐由平原微丘向山岭重丘发展，水文地质条件及施工条件越来越恶劣，设计施工的难度越来越大，这些都对公路桥梁设计的技术、安全、环保等方面提出了越来越高的要求。，这就需要我们加强对公路桥梁设计的研究，这样才能更好的保证我国交通事业的发展。

一．桥梁设计与环境配合的注意要点

桥梁设计从一开始就应考虑桥梁的安全及桥梁建成后对地质、环保、造价等各方面的影响，在此基础上，选择合理的桥梁基础型式。这里特别需要注意的两个问题是：

1.随着桥梁桩基础在公路桥梁的广泛应用，桩基成孔技术和手段越来越丰富，工程成本越来越小，工程质量越来越高，特别是在强度高且不透水的地质条件下，挖孔桩已被广泛应用。扩大基础施工工期长、费用高，基坑开挖量工程量大，对地面破坏大，从受力条件看多可用嵌岩桩结合挖孔施工代替，因此梁式桥梁选择基础方案时慎用扩大基础。

2.在山区桥梁的建设中尤其要注意与环境的配合。在山区由于横、纵断面变化较大且地质条件复杂，往往造成开挖面很大，严重破坏地表，因此使用上应更灵活一些，将基础根据实际地形作变化灵活的设计，可减小开挖面。还有就是山区桥梁在能够保证施工必须的场地和便道条件以及桥梁结构安全时，尽量不要砍伐征地范围内的树木。

二．桥梁设计中安全性和耐久性的注意要点

1.满足结构混凝土耐久性的基本要求，重视桥梁的耐久性方案设计

提高混凝土自身的耐久性是解决桥梁结构耐久性的前提和基础。除此之外，要从结构和设计的角度及如何以设计和施工人员易于接受和操作的方式来改善桥梁耐久性。

2.加大钢筋的混凝土保护层厚度，加强构造配筋，防止和控制混凝土裂缝

加大钢筋的混凝土保护层厚度，是保护钢筋免于锈蚀，提高混凝土结构耐久性的最重要的措施之一。控制混凝土的裂缝，除按规范要求控制正常使用极限状态的工作裂缝以外，更重要的是要采取构造措施，控制混凝土施工及使用过程大量出现的非工作裂缝。

3.加强桥面铺装层的防水设计

桥面铺装层应采用密实性较好的C30以上等级的混凝土，混凝土铺装层内应设置钢筋网，防止混凝土开裂。采用复合纤维混凝土和在混凝土中掺入水泥基渗透结晶材料，都能收到较好的防水效果。桥面铺装层顶面应设置防水层，特别是连续梁(或悬臂梁)的负弯矩段更应十分重视防水层设计。此外，还需加强泄水管设计，应特别注意泄水管周边的构造细节处，加强伸缩缝处的排水设计，防止水分从伸缩缝处渗入梁内。

4.充分重视桥梁的超载问题

桥梁的超载一方面可能引发疲劳的问题。超载会使桥梁疲劳应力幅度加大，损伤加剧，甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故。另一方面，由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复，将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化，从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。

三．桥梁防撞设计的注意要点

在设计桥梁时必须要认真的考察桥梁所在的地理位置以及地理环境，比如当地的降雨量、风力等等，要依据这些信息选择适当的设计方案。比如说，如果我们选择防撞设计，就要认真的分析桥梁所在位置的各种环境，这样才能确保桥梁质量。现在主要有两种防撞主设施，即主动防撞设施和被动防撞设施。其中，被动防撞设施又分成两种，即直接构造和间接构造。接下来我们就对这个问题进行详细的研究。

1．主动防撞设施

红白相间标志，桥梁下弦标高警示；雾天黄灯；雷达；远红外监视高频甚高频电话声讯提醒；激光(或红外)测距声光报警；GPS卫星导航区域系统等。它们投资较少，但须设立监控系统、监控柜或监控室等，进行日常维护管理。

2．被动防撞措施

防撞设施投资较大，尤其是其中的间接构造，间接构造需要将可能发生的船撞力全部在墩外承受，其设施费用往往比桥墩还贵。其优点是：“御敌于国门之外”。由于它会带来对环境的破坏，甚至是危及子孙的不可修复破坏，因此一般仅在具备自然条件，可使对自然的改变(或破坏)较少时，才使用这种方式。

（1）直接构造(有人称作缓冲设施)的力学原理巧妙一些，它通过消减船撞力和加强桥墩等措施，利用桥墩水平抵抗力，便能够抵受住船舶的撞击，不需另行构筑“墩外墩”或只建设较少的工程构造，因而节省投资。由于消减了船撞力，可以在保护桥的同时也保护船，因此也保护了环境，促进社会和谐。

（2）间接构造：墩外墩的原理是：船在撞向桥墩时，先撞到“桥墩外的防撞墩”，防撞墩吸收船舶的一部分或全部动能。如果是吸收了全部动能则船停住了，不再撞向桥墩；如果防撞墩仅吸收一部分动能，则船舶减速或转向，转向后不撞向桥墩或带有剩余动能的船撞向桥墩时不致撞塌桥墩，也是设计成功。但是墩外墩的设置需要自然条件，即水不太深，墩的建造成本就不会太高，否则在墩外建设一个水平抗力大于桥墩，宽度还需大于桥墩的墩外墩，其造价是很高的。

3.减少桥梁共振效应

在自然界存在一种现象叫共振，这种现象是在外力的影响下，导致某一物体与原物体振动一致，如果产生了这种现象，很容易造成桥梁坍塌。

我们必须要在桥中安装减震器，这样才能防止共振效应。其作用是干扰共振波。干扰共振波可有效地防止振动波的不断加强，不管振动持续多长的时间或是何种振源。减震技术通常与惯性有关。例如，如果桥梁采用实心道路，共振波可以很容易地传遍整个桥长。而如果桥的道路由不同的截面构成并采用叠放的板相连，那么一个截面的运动会通过连接板传到另一截面，但由于是叠放而成，因而会产生一定的摩擦。诀窍就在于产生足够的摩擦以改变共振波的频率。改变频率会防止振动波累积。有效地改变波频会产生两种不同的波，二者不会彼此累积成破坏性的力量。

4．用科学的眼光和可持续发展的观点审视公路桥梁的安全

要用科学的眼光和可持续发展的观点审视公路桥梁的安全耐久性问题，提高桥梁结构的使用寿命，加强监测力度，及时对桥梁进行养护维修，桥梁的设计中要充分体现以桥梁全寿命期内的综合费用评价桥梁的经济性和社会效益。

桥梁设计方面，设计中位要采用高度发展的计算机辅助手段精心设计，进行有效的快速优化和仿真分析，运用智能化制造系统在工厂生产部件，利用GPS和遥控技术控制桥梁施工。要克服设计、施工周期短，中标价格低等不利因索，全力打造精品工程。建设质量方面，建设中要对整个工程进行总体规划，做到有的放矢。不要采取低价中标的方法，要给施工企业生存空间。要知道，低价中标的施工企业如果要生存，只能通过变更设计来减少亏损，那样就无法保证施工质量安全和进度。施工过程中，建设中要为设计、施工、监理单位服好务，让他们全心全意地工作，确保质量安全。

四.桩基设计的注意要点

桥梁上部结构荷载通常较大，后期质量稳定、承载能力高的钻孔灌注桩往往成为绝大多数桥梁工程首选的基础形式。桥梁桩基的设计是否得当，对工程造价、质量、工期及使用影响很大。

1.正确区分端承桩和摩擦桩等桩基类型

端承桩和摩擦桩的区分，不能单纯从是否嵌岩来区分，要考虑上覆土层的性质和厚度、桩长径比、嵌入基岩性质、嵌岩深径比和桩底沉渣厚度等因素。

2.科学计算桩基承载力

工程试验证明，当岩面较平整，桩的嵌岩深度h>2 d时，桩侧嵌固力约占总荷载50％以上。随着嵌固深度增加，承载力也随之增大。但嵌固深度h>3 d时，承载力增长不大。《公路桥涵地基与基础设计规范》中计算单桩轴向受压容许承载力的公式中没有对桩嵌入基岩深度规定限值，也没有随嵌入深度值增大而设定相关的折减系数。因此，在桩基设计实践中，当桩基承载力需要通过较大的嵌岩深度来提高时，不妨考虑加大桩径。

3.准确确定嵌岩深度及桩端持力层厚度

桥梁工程桩基设计中，经常会遇到两软弱岩层之间穿越强度很高的一定厚度的岩层(夹层)，或者有些地区溶洞比较发育。如果这种夹层厚度不够承载厚度要求，钻孔桩就需要穿越夹层，以达到持力层，这对施工机械和施工进度都是极大的考验。为使桩基设计经济合理，应根据经验值和试算数值相结合的方法来确定嵌岩深度及桩端持力层厚度。

4.采取合理的桩基配筋布置

在设计中通常有两种钢筋布置方式。一种是根据最大弯矩处进行配筋。另一种是将基桩主筋一半部分一直伸到桩底。从桩体受力和节省工程费用以及发生事故处理的难度来看，前一种更合理。这是因为：由于桩基较长一段不设钢筋，比后者节省了部分钢筋；底部断桩时，钢筋笼拔出后，可原孔再钻，减少扁担桩发生机率。但是，第二种配筋方式可以减小施工难度，桩基灌注混凝土时，钢筋笼的定位是十分重要的，钢筋布置到桩底，易于固定钢筋笼。

五.弯梁桥设计的注意要点

直梁桥主要受“弯、剪”的共同作用，然而弯梁桥处于“弯、剪、扭”的复合受力状态，是一种“弯扭耦合”的共同作用，故上、下部结构必须构成有利于抵抗“弯扭耦合”的措施。弯梁桥的弯扭刚度比对结构的受力状态和变形状态有着直接的关系。弯扭刚度比越大，由曲率因素而导致的扭转弯形越大，因此，对于弯梁桥而言在满足竖向变形的前提下，应采取必要的方法尽可能减小抗弯刚度、增大主梁的抗扭刚度。因此综合考虑各种因素，在曲线桥梁设计过程中，应主要考虑以下几点：

1.弯梁桥跨径布置每联的长度不宜过长，由于曲线梁桥具有“弯扭耦合”的特性，故扭转跨径不宜过大，这样有利于预应力钢束的布置，方便设计与施工。弯梁桥每跨跨径的大小，与平面曲线半径和梁的支撑约束有着很大的关系：平面曲线半径大时，跨径可适当加大；当平面曲线半径较小时，应适当减小跨径，减少扭矩引起的内力。桥跨径在30M以下时，宜采用钢筋混凝土结构；跨径大于30M时，宜采用预应力钢筋混凝土结构，每联长度宜小于150M。在跨径确定时，也应考虑采用何种结构形式。

2.对于弯梁桥而言在满足竖向变形的前提下，应尽可能减小抗弯刚度、增大抗扭刚度。所以在曲线梁桥中，宜选用低高度梁和抗扭惯矩较大的箱形截面。同时，在进行配筋设计时要充分考虑扭矩效应，弯梁应在腹板侧面布置较多受力钢筋，其截面上下缘钢筋也比同等跨径的直桥多，且应配置较多的抗扭箍筋。为了达到扭矩重分布的目的，可利用适当的预偏心距、利用支点反力所产生的反扭矩以平衡一部分由外荷载产生的作用扭矩。

3.弯梁桥下部结构通常设计为轻型桥台、柱式桥墩。跨越主道或桥梁半径较小时，桥墩常设计为独柱墩，采用独柱墩有利于桥梁的墩位布置，占地范围小，有利于桥下空间的视野开阔及桥型的美观，建在水中的独柱墩还有阻水小的优点。但独柱墩抗扭性能极差，对采用分联的多跨连续梁，在联与联之间的连接处须采用抗扭性能好的柱墩或板式墩。

结语

公路桥梁设计在不同的地形条件下其设计与施工均存在差异性，应综合考虑结构安全性、行车舒适性、经济合理性、施工便利性、环境协调性等各种因素。本文就公路桥梁设计提出一些建议和对一些问题进行了探讨，以期引起有关桥梁设计单位的重视，从而避免由于设计考虑不周而造成施工的麻烦和行车的不适。

参考文献：