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摘要:本文以某新建山区高速铁路为例，对复杂山区高速铁路桥梁的勘测、孔跨布置、基础设计、边坡防护设计等进行了总结，为复杂山区高速铁路桥梁设计提供借鉴。
关键词：复杂山区、高速铁路、桥梁设计、边坡防护
1、研究概况
近年来我国高速铁路建设迅猛发展，路网进一步完善，特别是部分山区，受益于国家脱贫攻坚政策扶持，高速铁路建设取得了长足进步。但是山区特有的地形地貌及不良地质构造，给工程建设带来了巨大挑战，其中线路占比较大的桥梁工程设计又显的尤为重要。
2、山区高速铁路桥涵勘测
2.1 桥位选择原则
（1）符合总体线路走向及两端接线布置需要。
（2）重视滑坡、危岩落石、地热、断裂带、人为坑洞等重大不良地质风险点，在深入调查研究的基础上，提出可行的绕避或整治方案。
（3）充分考虑地形因素，尽量选择缓坡地段，以利于桥隧相连及墩台布置。
（4）山区铁路要求桥轴线尽量与等高线垂直，这有利于桥梁孔跨布置及墩台设计。
（5）有利于施工场地布设及运输方便，减少施工便道，便于后期维修养护；
（6）考虑边坡整治规模和后期运营安全因素，尽量减少开挖；
（7）尽量避开小水电及隧洞、水库、取水口、灌溉管网、灌溉渠等大型构筑物干扰。
（8）减少山区道路改移。由于山区地形限制，地方公路路网稀疏，改移既有道路对地方交通影响较大。因此，高速铁路桥梁与地方道路交叉时应尽量选择一跨跨越，减少道路改移。
（9）减少自然坡面开挖量，尽量降低环境影响；
2.2桥址断面测量
（1）桥址纵断面变化点应尽量测量，尤其坡脚点非常重要，必须实测。
（2）墩台辅助横断面测量。陡坡墩台纵横向地面高差较大，应加测辅助纵断面及墩台横断面，综合所测断面情况后，对所采用基础形式、埋深以及边坡防护作出合理的设计，必要时应请地质专业提供边坡稳定线。
2.3涵位选择
山区铁路涵洞多为陡坡涵洞，由于地形复杂，涵洞定位不像平原区那样容易判断，要根据小流域水文计算结果合理确定涵洞位置及涵洞孔径。设计时要以尽量不改变原有的交通、灌溉以及排水系统为原则，逢沟、渠、路设涵，并适当考虑地方发展需要。
3、山区高速铁路桥梁孔跨布置原则
（1）桥台应避免设在陡坡上，尽量深入挖方内或隧道内，做小桥台。尽量避免在陡坡上设墩，无论纵横向，山坡陡于45°不宜设墩。
（2）尽可能避开断裂带，无法绕避时应一跨跨越，不应在破碎带上布置墩台。
（3）大跨度桥梁桥型选择应充分考虑道路运输条件对构件尺寸的限制，尽量采用混凝土结构或预制拼装施工方法。
4、山区高速铁路桥梁基础设计
考虑边坡整治规模和后期运营安全因素，在满足结构安全前提下，基础施工应尽量减少对自然边坡的开挖，施工完之后应及时进行基坑回填。
4.1明挖基础设计
当地基为承载力＞300kPa的基岩，开挖深度≤6m时，应优先选用明挖扩大基础。当采用扩大基础时，基础的角点距离稳定边坡线的净距，对于硬质岩按2m控制，软质岩按3m控制。
4.2钻孔灌注桩基础设计
当基础埋置较深时，可采用钻孔灌注桩基础。桩基础一般选择承载力较高的土层作为持力层，当桩尖持力层的饱和单轴抗压强度小于50MPa时，桩尖进入持力层的长度不宜小于2D；当桩尖持力层的饱和单轴抗压强度大于50MPa时，桩尖进入持力层的长度不宜小于1D。当桩底进入较软岩，σ0＜500kpa时，按摩擦桩设计；当桩底进入硬质岩，σ0≥500kpa时，按柱桩设计，为增大基础刚度，适当增加桩间距。
桩基设计计算中，桩侧至安全边坡线的净距，对置于既有线路基边坡上，桩外侧至既有路基边坡线的净距小于5m者，对于原状土（包括W4）小于4m，对于风化岩小于3m者，则该段桩身按自由长度计算。对于填筑土，一般情况宜视土质情况考虑一定的（如一半）自由长度。
不等长桩应按各桩的自由长度及入土深度进行计算，此时结构不对称，对方向可变的水平荷载及相应力矩应按不同方向组合后检算。
陡坡上柱桩嵌岩深起算点应从距岩面斜线水平距离1D处桩身截面往下计算，如基岩面较高，导致入土深度不足，设计中承台底以下30cm高度范围应采用粘土回填并夯填密实，以改善桩的受力条件。
为减小开挖，以承台底不出露为原则，可将承台适当抬高露出坡面。施工完后采用挡土墙进行反压回填，桩基时应考虑一定的自由桩长。
4.3挖井基础
当岩层较好覆盖层厚度6~10m、地下无水、基础周围无软塑或流塑状土层、无粉砂、细砂层土层，可采用挖井基础。挖井基础应检算嵌固深度和基底承载力，嵌固深度应分别满足竖向力和弯矩嵌固要求。
5、边坡防护设计
陡坡墩台基坑开挖时，会破坏自然边坡，影响边坡稳定性。设计时应结合工点地形及地质情况采取合理的边坡防护设计方案，如混凝土挡墙、钢筋混凝土桩板墙、锚杆框架梁、拱形骨架内植草护坡等。
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混凝土挡墙陡坡纵断面防护 钢筋混凝土桩板墙+框架锚杆陡坡横断面防护
对于基坑回填，一般当坡度≤20°，用土回填至原状地面线是可以做到的。但是当坡度陡于25°时，用土回填至原地面比较困难，此时可考虑用浆砌片石回填。
6、结语
我国幅员辽阔，山区高速铁路占有重要比重，线路占比较大的桥梁工程设计尤为重要。本文结合某山区高速铁路设计经验，对复杂山区高速铁路桥梁的勘测、孔跨布置、基础设计、边坡防护设计理念进行了详细阐述。这些设计理念对山区高速铁路设计施工具有一定的借鉴意义。
参考文献
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