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摘要:乡村振兴背景下,山区公路工程是关键,会影响地区民众的生产生活,并关系到地区经济的可持续发展。小桥涵设计是山区公路工程要点,一般在设计前,需多方面考虑,确保小桥涵的选址、结构形式符合要求,并关注小桥涵的美观性、安全性,进一步提升小桥涵设计效果。为此,文章将探讨山区公路工程,分析小桥涵设计原则,结合工程案例提出优化建议,旨在解决小桥涵设计问题,提升山区公路工程建设成效。
关键词:山区公路;小桥涵;设计原则;优化
一、山区公路小桥涵设计价值
小桥涵主要宣泄小河沟而设置的小型排水构造物,是山区公路的重要组成部分。做好小桥涵设计,会直接影响山区河流以及公路通行,具有生态、交通等多方面价值。山区公路小桥涵设计中,设计人员合理选择涵洞位置,能增强涵洞排泄功能,避免对周围河流水域造成影响,同时山区公路小桥涵设计也能缓解地区交通压力,提升公路通行质量[1]。
二、山区公路小桥涵设计原则
山区公路小桥涵设计时,设计人员要遵循整体、安全、美观、可行等原则,合理优化、完善设计方案,进一步提升小桥涵设计,保障山区公路工程质量。
(一)整体性
山区公路工程建设中,小桥涵设计需注重整体性,关注小桥涵选址,比如在小桥涵位置选择方面,设计人员需要考虑山区泄洪需求,防止洪水量过大冲击道路;注意远离村庄农田,避免对周边民众生活造成影响,通过对该区域内水文、地址情况调查,合理的设计小桥涵结构形式以及地基处理方式。同时设计人员也要从平面、立体两个角度进行整体设计,让小桥涵符合山区地形地貌要求。
(二)安全性
山区公路工程中,小桥涵设计要注重安全性,应考虑地质、水文条件,避免在地质脆弱区域建设,以减少后期维护成本和安全隐患。在设计时要多方面考虑,密切关注地区地理条件,做好充足调研,之后的设计环节要避开危险度较高的区域,并考虑交通通行中容易发生事故的区域,加强安全设施建设,减少隐患对涵洞的影响,延长小桥涵使用寿命。
(三)美观性
小桥涵设计时,人员需注重美观性,要挖掘涵洞的美观效益,使其与地区人文自然背景结合,让整体工程具备审美价值。比如设计前,人员需调研地区民众对小桥涵美观性的看法,从民众角度对其结构形式进行设计方案细化,让其符合地区民众的审美价值[2]。
(四)可行性
山区往往地势复杂,沿线的山林、河流较多,小桥涵设计时,人员需考虑结构物设计的可行性,以及河流走向、水文研究、地质调查、气候条件等。结合以上情况合理选择小桥涵的结构形式。比如设计前根据水文资料的搜集,并通过计算径流量等,合理选择采用盖板涵、箱涵、圆管涵等结构形式的选用。这样能确保方案可行性,避免出现问题。
三、山区公路小桥涵设计优化建议
小桥涵是山区公路的关键部分,做好该部分设计,决定着工程的效益、质量。以下结合A工程案例,探讨小桥涵设计,提出一些优化建议,希望能增强设计效果,推动山区公路顺利建设。
(一)A工程概况
本次选择某地区山区公路工程作为探究对象(以下简称A工程),工程中涉及小桥涵部分,其主要用于排泄水流、引导水流,让区域水环境与公路环境协同。表1为桥梁涵洞按跨径分类表。工程设计人员将根据地区实际情况,合理拟定及优化方案,以提升方案设计效益。
表1 桥梁涵洞按跨径分类表
桥涵分类 | 公路桥涵 | 铁路桥涵 | |
多孔跨径总长L/m | 单孔跨径L/m | 跨径L/m | |
特大桥 | L>1000 | L,>150 | L>500 |
大桥 | 100≤L≤1000 | 40≤L≤150 | 100 |
中桥 | 30 | 20≤L,<40 | 20 |
小桥 | 8≤L≤30 | 5≤L<20 | L≤20 |
涵洞 | L<8 | L,<5 | L<6m,且顶上有填土 |
(二)A工程设计建议
1.准备。首先,调研是设计前期准备要点,勘察人员需根据A工程项目情况,合理选择勘查技术,以无人机遥感勘察为例,其是通过无人机、遥感、摄影等设备,通过指定路线航行与拍摄,能为A工程的小桥涵设计提供丰富、多样的数据信息。实际应用中,勘察人员需设定好各项参数,包括飞行高度、飞行速度、飞行时间、拍摄角度等,确保勘察工作顺利。勘察结束后,勘察人员需根据小桥涵设计要求,筛选有价值的数据,勘察人员也要调研地区人文、水文、气候、水环境等信息,以提升小桥涵设计效果。其次,前期调研勘察后,设计人员需综合分析调研勘察的各项数据,选择小桥涵结构形式。比如涵管是小桥涵结构的关键,选择时需考虑施工成本、施工难度等,确保其能有效疏导排水,减少淤泥堆积。再次,小桥涵位置选择时,设计人员需从泄洪角度出发,基于A工程调研勘察数据局,选择远离农田、村落的地区,并关注小桥涵使用后是否会对地区社会产生消极影响,以确保小桥涵位置恰当。设计人员也要注重地质因素,比如一些区域的地质环境会影响小桥涵施工,并会影响土质软弱、承载能力等。一般小桥涵施工需对特殊地质区域进行预先处理,使其符合施工条件、标准,确保施工顺利。最后,设计准备阶段,应涉及信息准备、人员准备等,比如小桥涵设计时,设计人员利用计算机信息技术的BIM系统,构建A工程的三维立体的施工模型,从直观可视、动态模拟等角度出发,找出设计方案中的细节问题,并不断优化、完善,使其满足小桥涵设计要求。设计人员准备方面,主要关注人员的专业素养能力是否满足小桥涵设计要求,比如现代化技术素养能力、创新思维能力、预算控制意识、环境保护意识以及节能环保意识等,以组建专业队伍
[3]。
2.要点。首先,小桥、涵洞设计前,造价费用是关键。造价费用是整个项目的要点,不合理费用支出,会影响项目效益。造价费用支出控制是设计关键。比如选材的造价比预期要高,主要与市场、施工环节有关,需明确各类材料造价,基于限额预算理念给予优化,减少不合理资源应用。比如山区公路涵洞按照水利性能可分为无压力式涵洞、半压力式涵洞、压力式涵洞,在实际应用中,应根据不同涵洞形式进行合理选择。在材料方面,涵洞常用砖、石、混凝土和钢筋混凝土等材料筑成,设计人员应根据项目实际情况明确各类材料造价费用,减少不合理造价支出,并利用BIM技术不断优化方案,避免施工方案与施工现场不符。其次,设计人员应基于A工程项目工期要求,将进度控制理念融入方案中,明确各个施工环节的工期安排,并结合地区气候、环境等要素,合理安排施工时间,对于可能发生的降水、大风等天气,要预留足够的时间,避免施工时间紧张。再次,A工程小桥、涵洞设计中,应明确施工工艺的要点,比如在一些容易出现质量缺陷的地方,用明显的标志注明,并附上工艺标准要求,以便施工人员根据方案图纸规范施工,减少质量缺陷问题。最后,A工程小桥、涵洞设计环节,安全是重中之重,比如地区农户在通行时,由于小桥、涵洞设计问题,发生事故,威胁民众通行的质量。一般要求,设计前做好调研,掌握地域环境、工艺等信息,根据常见安全事故,做好优化,指导,保证小桥、涵洞使用的安全性[4]。
结语:
综上所述,小桥、涵洞设计尤为重要,关系山区公路通行的质量,并会影响地区水域环境可持续性。文章从整体性、安全性、美观性、可行性等角度出发,提出了一些优化建议,比如勘察环节,拟定完善方案,调研地区人文、水文、气候、水环境等信息,为小桥涵设计提供参考;设计人员应具备现代化技术素养能力、创新思维能力、预算控制意识等,这样才能避免小桥涵设计出现问题;设计人员应基于工程项目工期要求,明确各个施工环节的工期安排,并结合地区气候、环境等要素,合理安排施工时间;设计人员做好前期调研,结合使用时可能发生的安全事故,做好针对性处理、防范,保证小桥涵使用的安全性等。上述探讨的优化措施,能为小桥涵设计提供参考,助力地区山区公路可靠、安全的运行。
参考文献
[1]孟斌.山区公路小桥涵设计原则和优化对策研究[J].四川建材,2023,49(01):151-152.
[2]马青.山区公路小桥涵设计原则和优化措施研究[J].大众标准化,2020,(05):53+55.
[3]林银姬.研究山区公路小桥涵设计原则和优化对策[J].科技创新导报,2019,16(35):34+36.
[4]安玉芳.谈山区公路小桥涵设计原则和优化对策[J].山西建筑,2018,44(31):174-176.