路桥隧耦合设计总体布置方案研究

路桥隧耦合设计总体布置方案研究

1. 刘志强 2.吴涛

2. 1.身份证号：430202196907246035

3. 2. 身份证号：360313198509043035

摘要：近年来，我国社会经济呈现出了迅猛发展的态势，城市化进程的加快以及城乡一体化的发展，使得道路交通运输系统的重要性越发凸显。在路桥隧设计中，不仅需要关注工程所处区域的地质条件以及桥梁工程的强度需求、质量标准等，还应该将环境因素、交通流量等考虑在内，同时积极借鉴国内外一些先进路桥隧工程的设计经验，这样得到的设计方案才能真正确保路桥隧工程的合理性，促进其使用寿命的延长。

关键词：路桥隧；耦合设计；布置方案

引言

　随着城市的发展，城市周边的交通基础建设用地越来越紧张，占用土地的成本越来越高，而同时高速公路、城市道路等交通基础设施的建设需求及密度越来越大。如何有效地利用有限的土地资源，统筹规划和综合布置高速公路和地方道路，是城市规划和交通建设者逐渐面临的课题。而在交通运输部发布的关于绿色公路建设指导意见中也指出了按照“统筹规划、合理布局、集约高效”原则，统筹利用运输通道资源。鼓励公路与铁路、高速公路与普通公路共用线位。

1路桥隧设计的主要特点

对于路桥隧设计特点的系统梳理，设计团队可以从整体上明确设计要求，掌握设计重点，为路桥隧设计方案的确立与关键问题的处理提供支持。路桥隧作为交通基础设施的有机组成部分，在设计环节必须充分采取整体处理与分类处理相结合的方式，着眼于道路与桥梁元素设计要求，整合不同设计元素之间的关系，推动路桥隧设计的科学性。具体来看，桥梁设计应以道路设计为基础，通过这种内在逻辑关系的精准把握，降低道路与桥梁衔接过程中出现质量问题的概率，从源头上保障路桥隧施工质量。路桥隧设计的初期阶段，要求突出设计方案的环境适应性，设计团队需要提前进入施工区域，对道路和桥梁所处的地质环境、水文、气候等外部因素开展全面评估，形成具有地域特色的路桥隧设计方案。同时，对设计方案进行持续修正与完善，确保路桥隧设计方案可以更好地适应施工阶段的要求，从源头上保证施工活动的有效性与合理性。路桥隧设计要突出总体性特点，将路桥隧设计纳入区域整体规划中。

2路桥隧设计的现状

路桥隧工程的施工建设是一个长期性复杂性的过程，涉及内容众多，工作量巨大，设计耗时长，设计方案很难有效展开。新的发展环境下，社会经济不断进步，工程设计人员在思想认识方面，也应该紧跟时代发展的脚步，对设计理念进行创新。而从实际情况分析，不少设计人员在针对路桥隧工程进行设计的过程中，存在着设计方案老旧的问题，影响了路桥隧事业的发展。完善的设计方案则可以确保路桥隧工程施工建设的顺利进行，促进其质量的提高。在路桥隧工程中，存在着差异沉降的现象，容易引发相应的桥头跳车问题。简单来看，桥头跳车指桥梁和公路路基交接位置，因为桥梁两端支撑结构与路基连接的建筑物和填方路基的沉降不一致，引发了桥头交接位置的高度差异，车辆在经过时会出现颠簸和跳跃的情况。桥头跳车会影响行车的舒适性，严重时还可能引发翻车事故，威胁驾驶员及乘客的生命安全。对差异沉降的原因进行分析，通常都是因为施工人员在对软弱地基进行预压时，预压的时间相对较短，导致工后沉降超出了预计范畴，路面产生的开裂以及较大的不对称造成。

3路桥隧耦合设计总体布置方案

3.1主梁结构的施工设计

路桥隧工程是事关城市发展，并且还会关系到过往车辆与行人生命安全。在设计的时候，不仅需要保证路桥隧结构的能力在可以控制的范围之内，还需要缩小传递性，加大结构和材料的安全与可靠性。在不一样的建筑材料中，存在着不一样的性能和使用范围。在实施结构设计的时候，需要处理好各个方面之间的关系，主打限度选择一些成本低、质量好、绿色环保的建筑的材料。从整体的视野下看，装配式的简支梁结构的部分展现了较强的优势性，需要在独立的吊装与运输下，完成现场的安装和拼凑。在实践的历程中，机械化与自动化的施工还需要提高效率，也可以在一定的程度上降低成本，但是需要考虑到天气的影响。此外，还需要考虑到主梁路桥隧主要的承重环节的部分，保证均匀性，合理地计算荷载，优化杠杆法，找到偏心受压的应用方式，最大程度地获得内力取值，满足标准化的建设需求。主要的目的就是缓解交通的压力，满足道路交通的组织优化需求，降低造价和成本。在施工的过程中，从综合性的角度上，决定使用结构化设计的方式，最大限度地提高路桥隧结构的整体性和稳定性。桩基设计需要先到现场勘查，判断为软土地基。发现地下管线较多的问题，使用预制钢筋混凝土打入桩、钻孔灌注桩和PHC桩等方式。为了进一步保证施工的进度，那么就像要结合部分管线的走向，合理地选择技术方式，并且减少对周围土层的影响。桩基的具体结构化设计可以分为以下3个类型。桥墩设计需要减少地面对车辆的影响，宽度和厚度分别是14.1m和2.6m。在对桥墩盖梁结构进行设计的时候，需要以T型的预应力混凝土的方式，保持悬臂长度在6.4m左右的地面机动车与非机动车可间隔一定距离，建立现浇层构造，仅明显降低造价，提升稳定性。

3.2混凝土施工设计

（1）强化构造配筋。为进一步保证混凝土的效果，让混凝土保持原有的功能和状态，避免混凝土因为开裂而产生水体渗漏情况。要对混凝土强化构造配筋，通过构造配筋形式进一步降低混凝土开裂的概率，从而在一定程度上延长桥梁的使用周期，避免结构发生破坏。（2）进一步确保混凝土的配比符合施工要求，严格对施工操作行为进行约束，使混凝土施工符合相关的设计标准和要求，提升混凝土施工的耐久性。混凝土材料的质量直接影响整体工程质量，在设计过程中要选择性能优良的原材料，对结构设计的整体布局进行充分考虑。传统的路桥隧设计往往只注重结构的可行性和安全性，而忽略耐久性，导致桥梁使用期限不断缩短，桥梁的安全隐患不断增多，最终造成桥梁倒塌事故。因此，在结构设计过程中，要充分考虑结构的整体稳定性和耐久性，通过原材料的质量控制进一步提高桥梁的耐久性，杜绝偷工减料情况的发生。（3）通过混凝土保护层设计，提高混凝土的保护系数，增强混凝土的抗腐蚀性。在进行路桥隧设计的过程中，应根据混凝土的特点和性质进行优化设计，增加混凝土的保护层厚度。路桥隧在实际使用过程中会经常受到外界因素的影响，如水、风的侵蚀可导致路桥隧的使用周期缩短，使强度和安全系数也不断减小。因此，为进一步保障混凝土的使用效果，技术人员应对混凝土厚度进行把控，对混凝土进行保护，可通过增加混凝土铺设保护层厚度的方式，优化混凝土防腐蚀效果。此外，还要对其开裂的情况进行动态控制，可通过适当的钢筋增强其抗裂能力。

结束语

在路、桥、隧可同步建设条件下对综合布置以及相互影响进行了分析，采用数值模拟和工程验证的方法，提出了既有高速公路路基下隧道布置最优顶板厚度，合理地布置了桥隧空间关系，高效地利用了通道和土地资源，取得了良好的社会和经济效益。

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