淺析道路橋梁設(shè)計(jì)分析
2017-02-20 
   一、前言。

   進(jìn)入二十一世紀(jì)我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,城市化進(jìn)程以及道路交通也在不斷建設(shè)和發(fā)展。因此道路橋梁建筑行業(yè)的規(guī)模在不斷擴(kuò)大和加快,形式各樣的橋梁設(shè)計(jì)也在不斷拔地而起。在近幾年的不斷建設(shè)中路橋設(shè)計(jì)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),道路建設(shè)中橋梁是十分重要的也是與人們的生活密不可分的,在城市建設(shè)中,橋梁不僅僅是交通系統(tǒng)中的重要組成部分,也是城市化進(jìn)程中的標(biāo)志性建筑。

   二、道路橋梁的設(shè)計(jì)原則及分析

  ?。ㄒ唬?、道路、橋梁的設(shè)計(jì)原則

   設(shè)計(jì)中資源利用是否經(jīng)濟(jì)合理,尊重實(shí)際, 技術(shù)先進(jìn),實(shí)事求是, 是否科學(xué),完全取決于設(shè)計(jì)的水平和質(zhì)量。具體而言,在設(shè)計(jì)中應(yīng)堅(jiān)持以下原則:

   (1)、 在道路橋梁設(shè)計(jì)中,嚴(yán)格執(zhí)行國家現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范和國家批準(zhǔn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

  ?。?)、設(shè)計(jì)中盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),積極推廣應(yīng)用“可靠性設(shè)計(jì)方法”、“結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法”等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。

  ?。?)、 設(shè)計(jì)中注意把握因地制宜,就地取材,節(jié)省建設(shè)資金的設(shè)計(jì)原則。在滿足建設(shè)功能要求的同時(shí),利用一切可能地節(jié)約投資、節(jié)約多種資源,縮短建設(shè)工期。

  ?。?)、道路橋梁設(shè)計(jì)中積極采用技術(shù)更加先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上更加合理的新結(jié)構(gòu)、新材料。

   道路橋梁的設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的水文、地質(zhì)、氣象、河道等基本狀況做到熟悉、了解,對(duì)施工中存在疑問之處應(yīng)重新調(diào)查或是勘察。從而能有效避免由于基礎(chǔ)資料原因造成的安全問題。

  ?。ǘ⒃O(shè)計(jì)中注意橋梁的線形安全

   在過去的道路橋梁的設(shè)計(jì)中,為了方便現(xiàn)場(chǎng)施工,橋梁無論長(zhǎng)短,往往布置成直線在橋梁的布線設(shè)計(jì)中,造成了超長(zhǎng)的直線橋梁在大規(guī)模的橋梁設(shè)計(jì)中,而超短的直線急彎橋梁卻成了小河以及山區(qū)的橋梁設(shè)計(jì)現(xiàn)狀,增加了事故發(fā)生的概率性。

  ?。ㄈ?、 設(shè)計(jì)橋梁平曲線

   根據(jù)實(shí)際調(diào)查分析的結(jié)果可知,就平曲線半徑與事故關(guān)系的研究說明,小半徑曲線段所發(fā)生的事故的可能性更大。時(shí)速為100km/h的道路橋梁,當(dāng)橋梁的平曲線半徑小于2000m,發(fā)生事故的概率明顯提高,由此可作為曲線半徑的安全下限。其他道路則以設(shè)計(jì)時(shí)速按照相應(yīng)的比例進(jìn)行取值。與此同時(shí),緩和曲線的設(shè)置對(duì)圓曲線上的安全特性具有明顯的影響。由此,一般而言,平曲線都應(yīng)設(shè)置緩和曲線。

  ?。ㄋ模?、設(shè)計(jì)橋梁的安全掌控

   根據(jù)交通心理學(xué)的研究成果橋梁的直線長(zhǎng)度不應(yīng)超過以車輛計(jì)算形成速度70秒的長(zhǎng)度距離。在橋梁的平面設(shè)計(jì)中橋梁的直線段長(zhǎng)度,中長(zhǎng)直線的橋梁使駕車者的反應(yīng)敏感度降低,車速較高,從而引發(fā)了交通安全事故。同向平曲線之間以短直線相連,形成了所謂的“斷背曲線”,相應(yīng)的車輛在行駛經(jīng)過這樣的線路時(shí),往往將直線段看做兩端曲線相反的彎曲,線形并不連接在一起。由此,同向曲線之間的最小直線長(zhǎng)度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)車速(以Km/h)的6倍(長(zhǎng)度以m)。綜合上述研究成果,道路橋梁的直線長(zhǎng)度過長(zhǎng)和過短都將影響行車的安全,根據(jù)交通安全的理論分析,可通過計(jì)算得出道路橋梁適宜長(zhǎng)度的數(shù)值。

   三、平縱線形組合以及銜接設(shè)計(jì)

  ?。ㄒ唬澠炉B加橋梁的設(shè)計(jì)

   根據(jù)直觀狀況分析,這樣的設(shè)計(jì)形式并不利于行車。平面曲線階段有縱坡存在,形成了彎坡疊加狀況,是高速公路橋梁設(shè)計(jì)中的常見的形式??赏ㄟ^對(duì)坡和彎的組合進(jìn)行安全特性的研究和設(shè)計(jì),利用設(shè)計(jì)指標(biāo)求的DC的值,并利用經(jīng)驗(yàn)公式得到預(yù)測(cè)事故的值。同時(shí)對(duì)于預(yù)測(cè)事故值相對(duì)較大的區(qū)域,可采用工程改造,以增加標(biāo)志等措施減少交通安全隱患。

  ?。ǘ?、平面直線與曲線的聯(lián)接

   具體恰當(dāng)?shù)闹本€長(zhǎng)度以及銜接曲線的半徑取值,應(yīng)根據(jù)橋梁的設(shè)計(jì)車速以及橋位的地形,確定道路安全的設(shè)計(jì)區(qū)間范圍。在以前的設(shè)計(jì)過程中,橋梁的設(shè)計(jì)為了適應(yīng)地形,從而造成了長(zhǎng)直線與小半徑的曲線相連,而根據(jù)道路行駛安全分析表明,長(zhǎng)直線與小半徑的曲線銜接處往往由于車輛高速行駛的慣性容易引發(fā)安全的隱患。

  ?。ㄈ?縱坡與平曲線的銜接設(shè)計(jì)

   縱坡在于平曲線進(jìn)行銜接的過程中,坡長(zhǎng)越長(zhǎng)、坡度越大,其所銜接的平曲線半徑越小,發(fā)生事故的概率也將越大。根據(jù)相應(yīng)的規(guī)律,在橋梁設(shè)計(jì)中通過計(jì)算由相同銜接方式的區(qū)段,并進(jìn)行一定的改進(jìn)。 道路橋梁設(shè)計(jì)過程中,較長(zhǎng)的下坡接上下半曲線是具有危險(xiǎn)傾向的設(shè)計(jì),容易導(dǎo)致車輛在高速行駛狀況下駛?cè)肫角€,從而造成事故隱患。

  ?。ㄋ模?、平衡橋梁上平面曲線與豎曲線

   根據(jù)現(xiàn)有的研究結(jié)果表明,平豎曲線平衡的半徑推薦值的設(shè)置應(yīng)綜合考慮安全和成本等要素。 橋梁位于小半徑如2000m以下平曲線上并且豎曲線部分或全部重疊時(shí),應(yīng)充分考慮平曲線的半徑大小平衡狀況,從而有益于交通安全。

   四、橋面橫向布置

  ?。ㄒ唬⒃O(shè)計(jì)中應(yīng)注意考慮行車道數(shù)量

   根據(jù)現(xiàn)有的道路形成安全運(yùn)營調(diào)查比較考慮行車道的數(shù)量,四個(gè)車道采用在高速公路的橋梁中,從而保證了車道數(shù)量的設(shè)置滿足了橋梁設(shè)計(jì)過程中的安全經(jīng)濟(jì)原則。當(dāng)車輛的速度為120km/h,交通量超過四車道的道路橋梁可采用六車道或是八車道。當(dāng)車輛形成速度小于120km/h,六車道或是八車道的采用應(yīng)經(jīng)過相關(guān)的技術(shù)認(rèn)證。二級(jí)和三級(jí)公路在我國一般采用的是雙車道,采用單車道的是四級(jí)公路。當(dāng)二級(jí)公路的混合交通量較大時(shí)和,可采用兩快兩慢四個(gè)車道。城市的橋梁設(shè)置一本可采用六車道和八車道,只有很少的部分采用兩個(gè)快車和兩個(gè)慢車道等四個(gè)車道。根據(jù)實(shí)際的交通事故的調(diào)查表明,不應(yīng)采用三車道的斷面布置形式。

   (二)、行車道寬度設(shè)計(jì)

   在我國實(shí)行的是高速公路、一級(jí)公路橋梁采用3.75m的車道寬度,四級(jí)公路橋梁采用3.5m的車道寬。

  ?。ㄈ?、殘疾人通道的設(shè)計(jì)

   設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮城市橋梁的人行道設(shè)計(jì),應(yīng)專門考慮殘疾人輪椅的上下行走要求,相應(yīng)的道路橋面施工則應(yīng)滿足殘疾人能自主推行的寬度確定。

   五、設(shè)計(jì)中橋孔布置

  ?。ㄒ唬?、設(shè)計(jì)中通航河流的橋孔布置

   在具體的設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)根據(jù)船運(yùn)、筏運(yùn)等的通航特點(diǎn),充分考慮河床演變?cè)斐傻暮降雷兓?,將通航孔設(shè)定在穩(wěn)定的航道上,必要時(shí)還應(yīng)預(yù)留通航孔。通航河流上,橋下的通航孔位置以及孔的數(shù)量直接影響了橋梁的是施工規(guī)模以及設(shè)計(jì)的難度。

   (二)、河流中有流冰及漂浮物河流橋孔布置

   在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮有封凍以及流冰現(xiàn)象的河段,首先應(yīng)調(diào)查冰層的厚度、冰塊的最大尺寸、冰塊的密度以及流冰的速度等基本的資料。橋孔布置過程中充分考慮到冰塊的排泄,橋梁的墩臺(tái)應(yīng)建立破冰和防撞等措施。在有大量的漂浮物以及沖積物的河流中,橋孔的布置應(yīng)保證河流中洪水和泥沙的順利宣泄。

   六、結(jié)語

   作為設(shè)計(jì)者應(yīng)充分考慮施工是設(shè)計(jì)指導(dǎo)的,設(shè)計(jì)中不能任意發(fā)揮,更不能生搬硬套,設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在施工中的環(huán)節(jié)上,做到設(shè)計(jì)明確易理解,這樣才不會(huì)發(fā)生施工人員比照設(shè)計(jì)圖無法順利施工或按圖施工卻出現(xiàn)不同效果的情況和現(xiàn)象。施工到一定程度發(fā)現(xiàn)問題采取補(bǔ)救措施,整個(gè)工程造價(jià)勢(shì)必受到影響。

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