公路桥涵设计与安全性关系

公路桥涵设计与安全性关系

贺振亮张光军孟波

榆林市公路勘察设计院陕西榆林719000

摘要：公路桥涵的设计需要根据实地情况，尽可能多的掌握排水、多线、行车以及地形、地质等信息从全局出发对涵洞进行合理设计，对桥涵的类型、出入口、涵长、地基承载力等方面的情况进行详细分析反复对比崖面综合的考虑各个因素确保公路桥涵设计路线的经济、安全、适用性。

关键词：公路桥梁；桥涵设计；安全性

1公路桥涵的类型

桥涵洞在类型设计的选择上主要包括了石拱涵、圆管涵、盖板涵、箱涵以及涵式桥结构。石拱涵一般在山区公路施工中应用较为广泛，这种桥涵的施工取材方便，具有较大的净空，因此通过的洪水量也较大，另外石拱涵还具有大跨径和结构坚固的特点，这样的设计使得石拱涵能够承受更大的荷载。但是石拱涵要求地基的承载力要强，并且施工的周期也是很长的，施工工序上也较为繁复；圆管涵较多的应用在农田灌溉区内，这种桥涵的构造相对简单，并且造价低廉，预制和运输都较为方便。但是圆管涵也有其固有的缺陷，那就是通过的水量较小，如果在施工接缝和防水层的过程中出现了质量问题导致漏水，那么路基的稳定性就会受到较大的影响；盖板涵是一种集石拱涵和圆管涵优点于一身的桥涵类型，这种桥涵类型便于取材、结构坚固、施工工序简单，而且对洞顶填土高度和地基承载力的要求都不高，正是由于盖板涵的这些优势，使得它在公路施工设计中的应用越来越广泛；如果施工地段为软土地质，那么最适宜的桥涵形式莫过于箱涵，这种桥涵的最大优点便是对地基的要求不高，缺点是施工成本较高，并且施工工序也较为复杂；涵式桥的桥型结构较为新颖，这种桥涵的适用性极高，尤其适合地形复杂的环境，不论是地势地形，还是通行和排水，这种桥涵都能很好的适应。另外，涵式桥的显著优点还在于其设计施工简单，并且能够很好的解决山区公路高填深挖的难题，美观性也是可圈可点的。

2公路桥涵设计时需要遵循的一般性原则

2.1保证公路使用的安全性

公路工程是我国重要的民生工程，在设计公路桥涵时，一定要以保证公路使用的安全性为原则，所以，施工人员必须具有较高的安全意识，还要保证操作的规范性，不能对工程设计或者工艺流程进行随意修改公路在投人使用后，承受着较大的荷载力，如果路面的承载力不足，则会导致路面质量问题的出现，还会威胁驾驶员的安全所以，设计人员一定要结合施工环境，综合考虑影响公路桥涵设计质量的因素，保证设计方案的可行性由于公路工程的施工环境比较恶劣，而且地势复杂、地质条件比较差，所以，设计人员一定要结合工作经验，对工程可能存在的安全隐患进行规避，对公路工程的重点环节进行优化处理随着公路建设行业的不断发展，对施工的安全性越来越重视，这对工程设计人员也提出了更高的要求，其必须在公路桥涵设计中增加安全防护设施，比如防撞栏杆等，这可以增加行车的安全性，还可以降低交通事故所带来的损失以及危害路段的地形比较复杂，有的公路弯道比较多，而且易发生山体滑坡等灾害问题，所以，设计人员要增加警示标示，为驾驶员提供必要的道路信息，这样才能提高公路桥涵设计的质量。

2.2保证公路桥涵设计的可行性

桥梁的位置与路线密切相关，路线在何处跨越沟谷，除取决于水流顺直、断面单一等河沟条件外，还由公路的线形需要、土石方量的大小、路基稳定性等因素决定，所以路线的设置主导了桥梁位置、规模大小、墩台的高矮路线设计时不仅要考虑线形的合理性，而且要考虑桥涵、隧道设置的合理性，应全面考虑地形、地物、地质、水文、气象等多方面的综合因素桥涵设计人员在考虑桥涵设计的基础上，也应充分了解路线设计的合理性和可行性。

2.3提高公路桥涵工程的经济效益

公路桥涵设计还要以降低施工成本、提高工程经济效益为原则，在设计时，要做到因地制宜，还要采取就地取材的方式进行施工，这样可以为施工单位带来较大的经济收益，施工单位还要降低维护的成本，所以，在施工前一定要做好水文地质考察工作，对当地的水文条件进行全面的分析，还要做好桥涵选址工作要多方面考虑影响施工质量的因素，还要尽量缩短河道距离，这样才能提高工程的经济效益。

3公路桥涵设计与安全性关系

3.1桥涵在地基承载力方面的设计与安全性的关系

地基的承载力需根据实地的地质勘察，对公路桥涵地基的岩土、工程特性指标和地基的承载力、桥涵基底的埋置深度以及拱顶的填土高度等进行计算，按照设计规范，提出施工的措施、要求、试验与鉴定，保证耐久性与安全性。

3.2涵洞进出水口的设计与安全性的关系

进出水口的设计也要与当地的地形相适应，测量和设计都要依据地形进行。需要注意的是，进出水口的设计不能简单盲目的采用八字墙张角度的方法。另外，施工截水墙时最好要提前设计砌片石护基，这样利于取得良好的设计效果灌溉或有侧沟等情况下，路基填方较低时设倒虹吸管，在地面以上的需加矩形槽，在流速大、纵坡陡的地段设置急流槽、跌水井等，在端墙外端底部与沟床铺砌的端部设置隔水墙措施，在冰冻地区对端墙与端管节进行整体刚性基础等。

3.3涵洞孔径方面的设计与安全性的关系

涵洞孔径的确定是结合多种因素进行，包含地质、水流量、河床与进出水口的加固形式等。净空设计的大小要遵循一个原则，就是水流通过的速度不能对河床和桥涵结构造成冲刷破坏，而且在洪水期要保证孔径有足够宣泄洪水的能力。通道式涵洞在确定孔径的时候要参照最新交通部的公路工程技术标准，其中有关于净空的要求。尤其要注意一些高等级公路中，这类公路往往存在较长的涵洞，这样一来洞内的光线会比较差，会给行人和小型车的通行带来安全隐患，另外也十分不利于养护，因此规范对这一类的涵洞有特殊的要求，即适当加大净空设计，或者设计天窗也可。

3.4涵洞定位方面的设计与安全性的关系

设计涵洞的最终目的是泄洪和减少涡流，因此涵洞设计的时候要秉承一个原则，那就是尽量不改变原先的灌溉排水系统和原有交通状态。如果涵洞的孔径较大，那么采用钢筋混凝土框架涵是最为合适的；如果涵洞设计的地形较为复杂并且呈现弯曲状态，那么出于改善水流的考虑，要对完全地段进行取直，并且根据实际情况对沟进行改造。另外，如果存在两个河沟，并且河沟的流量也较小、距离尚近，可试着利用排水沟将两者相连，相连以后的水流量依然不会对路基造成损害，那么就可以采取改沟合并的方式，这样一来涵洞的数量便会得到减少，十分利于工程成本的控制。涵位的选取应尽量从地下水位较高、地表冲积物较厚的沟壑地段或地基承载力低、填土高的软土地层移至边坡稳定、土壤密实，地基承载力较高的岸坡处，涵洞的基础与地基在无法避开软土等不良地质地段时必须进行特殊的加固处理，如碎石桩、旋喷桩、换填砂夹卵石等措施。立交桥涵一般采用逢路设置，特殊情况下，如桥涵的设置密度过大或道路很密时可以考虑合并或改移。

结束语

综上所述，做好公路桥涵的设计工作，对提高工程的施工质量有着直接影响，公路桥涵工程有着较大的施工难度，由于施工环境比较复杂，所以，施工的难度比较大，在优化设计方案时，设计人员不但要降低施工成本，还要提高建筑的美观性，提高公路桥涵的审美价值公路桥涵设计还要保证行车的安全性，对于经常发生自然灾害的山区地段，要增加警示标志，对驾驶员进行提醒，增加驾驶员的警惕性，这样才能降低安全事故发生的概率。

参考文献：

[1]赵芳.山区公路桥涵设计的一般性原则[[J].交通世界（运输.车辆），2012.

[2]黄彩夫.山区公路桥涵设计应注意的问题[[J].科技促进发展（应用版），2010.