道路桥梁设计中的安全性和耐久设计研究

道路桥梁设计中的安全性和耐久设计研究

苏宏

中大设计集团有限公司   陕西省西安市  710077

摘要：在全球经济一体化不断发展的过程中，科技水平进一步增强，为我国社会主义现代化建设，提供了更多的可能。此种背景下，基础设施建设工程数量逐渐增加，为确保人们的生活质量，大量道路桥梁工程开始建设。若在设计过程中没有以稳定性与耐久性作为核心加以分析，则桥梁建设中极易存在安全隐患，不仅会出现安全事故，还会影响桥梁道路的使用寿命，产生资源浪费。鉴于此情况，本文将重点围绕道路桥梁设计中的安全性与耐久设计进行分析，以此为我国社会经济发展奠定良好的基础。

关键词：道路桥梁设计；安全性；耐久性；基础设施；裂缝沉降

引言：对于经济社会发展来讲，其主要目的在于提升人们生活质量。在道路桥梁设计规划的过程中加大对耐久性以及稳定性的关注，能有效确保工程的建造质量，降低在后续使用过程中出现超载、裂缝、沉降等问题的可能。由此可见，围绕道路桥梁设计中的安全性与耐久设计进行研究，对社会进步而言，具有重要意义。

一、道路桥梁设计现状分析

（一）设计人员综合水平较差

    道路桥梁施工是一项非常系统性的工作，前期的设计内容更是包含测绘、机电、岩土等多环节的内容，因此要求相关人员必须要具备一定的能力水平，科学地分析施工现场区域的气候等因素。由于设计人员缺少经验，在设计水平上较差，很难针对性的完成道路桥梁设计，甚至会在后期频繁的更改。与此同时，设计过程中很多人员是基于原图纸完成规划，并没有综合气候以及地形条件，在理念上较为局限[1]。

（二）稳定性与耐久性考虑不足

    设计过程中的稳定性与耐久性分析直接影响道路桥梁建设的质量。道路桥梁的细节把握尤为重要，例如边坡加固、道路承载量等。因此在设计的过程中不能够仅仅按照标准要求进行系数的设置，而是要根据综合情况，例如对于沥青路面来讲，最为重要的便是温度以及降水情况。然而在实际工作中，设计人员过于关注材料以及结构的状况，往往忽略了气候等因素，在一定程度上影响了道路桥梁施工的质量，很容易在后续的运行过程中出现沉降、车辙明显等状况。

（三）监管质量不高

    对于施工来讲，过程中的监管也很重要，且此方面需要设计人员全程参与，并针对施工过程中的不足进行设计方案的调整与优化，以此确保工程的稳定性与耐久性。目前，很多工程的设计人员并没有全程参与施工，以至于对方案施工情况了解较少，不能够及时的发现设计与实际情况之间的矛盾，以至于在发现问题进行调整时已非最佳时机。最为常见的几种情况包括路基填料不足、黄土地区施工难等问题。

（四）其他问题

    第一，设计过程中的审核工作是确保方案质量的关键，目前很多道路桥梁工程在后续出现质量问题的原因便是前期的设计审核不到位。此外，审核制度存在漏洞，在设计过程中无法按照标准要求进行不同环节的审核。第二，设计图纸管理的过程中，若是管理不当，则很容易出现设计图纸以及数据出现变动的情况。对于道路桥梁施工来讲，必须要科学地制定管控制度才能够合理分配设计任务，进而在规定时间内完成工作，否则不仅会降低设计质量，还会出现很多矛盾问题，无法准时完成任务[2]。

二、增强道路桥梁安全性与耐久性的设计路径

（一）加强道路桥梁设计的科学性

    要想从源头上增强道路桥梁设计的稳定性与耐久性，需要在设计的过程中择优选取最适合的方案。因此在设计的过程中，要求设计人员必须要充分进行现场情况以及相关数据的调研，进而科学进行方案的制定与规划，确保方案能够被顺利实施。此外，设计团队要加大对人才的关注，并为设计人员提供专业技能培训，进而使员工可以了解不同地区的设计情况，在后续的工作中加以运用，增强道路桥梁工程设计的综合水平。与此同时，道路桥梁的设计主要分为结构设计与主体设计两种，两种设计直接会影响最终工程的质量。目前，我国在此方面的约束条件很多，以至于在设计的过程中经常会受到很多因素的影响，必须要针对施工过程中可能发生的问题进行设计，以此确保其不会影响施工质量。结合数据调查显示，我国道路桥梁的主要设计形式便是跨度桥以及标准类型。通常情况下设计人员会使用后者，此种结构形式无论是在成本管控还是桥梁结构上都会更加标准。通常情况下道路桥梁的人群荷载设计为3.5kN/m。

（二）加大对疲劳损伤等稳定性、耐久性问题分析

由于道路桥梁在使用的过程中会受到荷载力的影响，且随着时间的推移荷载力对结构质量以及耐久性的影响会逐渐加大，很容易产生疲劳损伤。目前，很多工程的设计材料会选择钢筋混凝土，在浇筑的过程中一旦没有按照规定便会出现裂缝，进而影响耐久性以及稳定性。因此要求设计人员应该结合疲劳损伤数据进行验算，并充分分析桥梁道路受气候等条件的影响因素。必要时可以使用冲击试验，进而确保结构的韧性。目前，在设计过程中混凝土材料通常会选择C30或者C20，其中C30的强度标准值为20.1MPa，强度设计值13.8MPa，弹性模量为3.0*10

4MPa，具体使用情况根据实际需要而定。此外，在钢材料的选择上，要优先选择变异系数较小的材料，以此确保不会出现严重的形变。与此同时，很多建设区域会出现强降水等状况，因此在设计的过程中还需要对基坑的涌水量进行研究，主要计算公式为：

Q=1.3×K×{（H-S）×S}/(LGR-LGXO)(M3/D)

公式中K代表渗透系数，H表示含水层深度，S表示降水数据，R代表环状井点半径，XO表示降水假想半径。

（三）重视桥梁施工过程中的质量管控

    首先，便是道路桥梁的抗震设计，其主要目的在于增强结构的稳定性。因此在设计过程中应该优先选择隔震支座，以此降低地震对桥梁道路的影响。与此同时可配合桥墩延性减震设计，进而利用增强区域延性降低内部能量的损耗。其次，要科学的管控材料的质量。设计人员在设计的过程中，要确保材料可以满足质量需要，从源头上增强道路桥梁施工的水平。与此同时，混凝土的浇筑应选择最优配比，以此提升混凝土浇筑强度。最后，在道路桥梁设计时，还应该考虑混凝土安全保护情况，要求设计人员在设计之前做好调研工作，并科学选择水泥等材料，优化钢筋混凝土的综合性能，确保道路桥梁的稳定性与耐久性。

（四）其他路径

  第一，完善与优化设计管理以及审核制度，进而确保每一个环节的设计都能够满足稳定性与耐久性需要。在设计过程中，应该对每一个设计环节进行验证，确保不会出现危险隐患。若是在设计过程中存在矛盾冲突无法完成设计优化，则要及时的与甲方进行沟通。在设计完毕之后要以整个工程质量管控的角度分析设计方案，并详细地研究重点区域的设计内容，确保不会出现问题。第二，目前道路桥梁设计中出现问题的一部分原因在于信息化技术水平不高。例如某桥梁在设计时，上下游的标高数据不一致，且历史洪水位最高值为130.25m，需要依赖数据的精准计算才能够确定桥位状况。在此过程中设计人员便可以使用BIM技术，此技术可以将数据转化为三维模型，进而使设计人员能够了解设计情况，确保方案可行性，进一步增强道路桥梁设计的质量[3]。

结论：综上所述，道路桥梁作为基础设施的一种，其建设质量直接关乎人们的生活水平。若是在设计的过程中没有针对质量问题采取相应的措施，则在后续的应用过程中无法满足预期需要，甚至会在使用中出现安全事故。因此在未来的工作中，相关部门以及建设单位必须要加大对此方面的关注与重视，并将道路桥梁设计作为工程施工准备中的关键工作，科学的制定相关建造方案，择优选用，以此为城市发展以及社会主义建设创造良好的条件。

参考文献：

[1]徐由甲.道路桥梁设计中结构化设计的具体应用探讨[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2019(05):185-186.

[2]曾勇.市政道路桥梁设计中的隐患及解决方案[J].建材与装饰,2019(06):266-267.

[3]陈淑红.道路桥梁设计中的隐患及解决措施分析[J].中华建设,2019(06):80-81.