【摘要】近幾年以來，我區(qū)農(nóng)村道路建設發(fā)展快速，農(nóng)村道路橋梁建設越來越多，但往往投資少，在農(nóng)村道路橋梁設計中如何選擇合理橋梁跨徑及橋型，并同樣取得合理的經(jīng)濟效果顯得尤為重要。本為以葉城縣棋盤鄉(xiāng)棋盤河大橋設計為例，為農(nóng)村道路橋梁設計提供一些思路。
【關鍵詞】農(nóng)村道路 橋梁
一、項目背景
棋盤河大橋為中國移動通信集團新疆有限公司對葉城縣棋盤鄉(xiāng)扶貧項目。橋址位于葉城縣境內(nèi)，棋盤鄉(xiāng)政府以東約4Km處，距葉城縣70km，該橋是連接棋盤河南岸3大隊和北岸1大隊、2大隊的鄉(xiāng)村道路上的一座重要橋梁�，F(xiàn)有棋盤河兩側(cè)道路為土路。原有土路在跨越棋盤河處未做任何處理，目前為一條自然形成的便道，行車條件極差，洪水來時無法通行，給兩岸群眾造成極大的不便，道路運輸及安全形勢嚴峻。目前1大隊、2大隊居民外出仍然需要涉水過河，洪水期居民與外界的聯(lián)系完全中斷。本橋的修建對1大隊、2大隊居民的生活和生產(chǎn)具有十分重要的意義。本橋的修建將徹底改善鄉(xiāng)與各村之間及各村相互之間的交通狀況。通過提高道路通行能力是該地區(qū)脫貧致富與全國農(nóng)民一道進入小康社會的必需條件，是解決“三農(nóng)”問題，加快棋盤鄉(xiāng)的經(jīng)濟發(fā)展，全面建設小康社會的重要舉措。該工程建設項目具有迫切性。
二、設計技術標準
1、橋梁所在道路等級：四級道路
2、設計速度：20Km/h
3、路基（路面）寬度：6.5m（6.0m）（橋兩側(cè)引道）
4、橋面寬度：凈―3.5m+2×0.50m（安全帶）+ 2×0.25m（護攔）
5、荷載標準：道路―Ⅱ級
6、橋梁設計洪水頻率（1/50）：Q2%=208m3/s
7、地震動峰值加速度：0.20（對應地震烈度：Ⅷ度）
三、跨徑及結(jié)構(gòu)型式
1、橋梁全長105.54m。
2、上部構(gòu)造：跨徑20m鋼筋混凝土空心板
3、下部構(gòu)造：單柱式橋墩、埋置式橋臺，鉆孔灌注樁基礎。
四、河流概況及橋位河段的水文計算
棋盤鄉(xiāng)位于昆侖山北麓的邊緣低山地區(qū)，該鄉(xiāng)的村落沿棋盤河河谷綿延約40km，獨特的地理位置和地貌，形成與該縣其它鄉(xiāng)鎮(zhèn)截然不同的氣候特征，該地區(qū)冬季陰冷，夏季涼爽多雨。
棋盤河是葉爾羌河的一條支流，發(fā)源于葉城縣境內(nèi)海拔4700m的庫拉木阿特達板，該河沿程匯集了達坂周圍山區(qū)的永久性積雪融水及低山區(qū)的降雨，然后順自然溝蜿蜒向北，并匯集了各支溝的水流，在流過棋盤鄉(xiāng)以后的大約27km流程，仍在昆侖山余脈的溝底通過，脫離山口后即進入莎車縣境內(nèi)的卡群鄉(xiāng)，并在該處匯入葉爾羌河。
全長約120km的棋盤河是典型的山區(qū)河流，全程均為徑流形成區(qū)，它的徑流補給特征決定了其洪峰的產(chǎn)生條件，如果山區(qū)夏季溫度上升的快，高溫持續(xù)的時間較長，并且在流程中恰與低山區(qū)的暴雨匯集，即會產(chǎn)生最大洪峰，故其最大洪峰流量多發(fā)生在7-8月。
棋盤河上游溝床窄而縱坡大，水流沖切能力強，高速水流挾帶大量風化的碎屑石塊向下游推移和堆積，形成低山地區(qū)的沉積河床，在棋盤鄉(xiāng)附近仍然有12‰的縱坡，河床質(zhì)粒徑粗大，漂石、巨礫隨處可見。
棋盤河無水文觀測資料，葉城縣水利局未能提供關于該河的有關洪峰的記載，故該河在橋位河段的各項水文計算，只能沿用交通部頒布的“橋位勘測設計規(guī)范”提供的經(jīng)驗公式及公式的各項參系數(shù)的參考值，同時搜集和分析同一水文分區(qū)內(nèi)有水文資料的河流的各項水文參數(shù)，經(jīng)分析和比較，引用到該河的水文計算中，最后將計算結(jié)果與實地水文調(diào)查的資料相互印證，以期得到較比可靠的水文數(shù)據(jù)。
從1/50000的地形圖上勾出棋盤河在1、2號橋位上游的匯水面積為725km2，用上述比擬法得到的該河在橋位處的頻率為1/50的設計流量Q1%=160m3/s。
五、橋位地質(zhì)：
根據(jù)巖土工程勘察報告，在本橋沿橋位軸線布置了4個鉆孔，全面系統(tǒng)地掌握了橋位軸線的地質(zhì)狀況。橋位處地質(zhì)均為卵石層，具體如下：
卵石：在場地內(nèi)廣泛分布，為場地的主要地層，本次勘察未揭穿該層。最大可見厚度為30.00m，青灰色，灰黃色，骨架顆粒組成成份以硬質(zhì)巖碎屑物為主，一般粒徑為0.5～6cm，大者6～15cm，大于20cm的漂石亦很常見，質(zhì)硬，亞圓，孔隙以砂混少量土充填，稍密～中密。該層局部分布有少量圓礫及砂薄層。根據(jù)室內(nèi)試驗成果數(shù)據(jù)，并參考野外地層觀察結(jié)果可知，該層整體級配水平良好，局部級配不良。
六、地震及抗震設計
根據(jù)“中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖”顯示，橋位處基本地震動加速度為0.20g（相當于原基本地震烈度Ⅷ度），本設計按照現(xiàn)行《道路橋梁抗震設計細則》（ JTGT B02-O1-2008 ）進行了抗震強度和穩(wěn)定性驗算，驗算結(jié)果表明，本橋地震產(chǎn)生的水平力、彎矩不控制設計（即地震產(chǎn)生墩頂縱向的水平力僅為116kN）。
地質(zhì)勘探資料表明，本橋場地巖土層為卵礫石沖洪積層，屬Ⅱ類場地土，且無可液化土層，故場地土不存在液化問題。
本橋由于縮短橋梁跨徑并適當減小墩柱高度，取得了較好的抗震效果。設計中采用了防落梁措施，包括采取橋面連續(xù)，加大臺帽寬度，墩臺設計橫向擋塊和抗震錨栓等。
七、設計原則和要點：
1、本橋上部采用20m裝配式預應力砼空心板，下部采用單柱式墩，雙柱式臺、灌注樁基礎，本橋橋梁設計主要考慮以下幾個方面的因素：
1）該橋位于農(nóng)村道路上，交通量小，應考慮造價低，施工簡便，無須養(yǎng)護的橋型結(jié)構(gòu)方案，跨徑20m的鋼筋混凝土空心板吊裝重量輕，對吊裝機具要求不高，是農(nóng)村道路理想的橋型。
2）橋位河床開闊、寬淺，階地不高，采用小跨徑橋梁建筑高度小，可減少引道填方數(shù)量，且利于兩側(cè)引道與老路的連接。
3）該河水流湍急，河床顆粒粗大，地下水位較高，如采用單柱式橋墩可避免在水中挖基，而小跨徑板橋又使本橋采用單柱式橋墩成為可能。
2、橋梁均在橋臺處設伸縮縫，墩上均設橋面連續(xù)。
3、由于采用埋置式橋臺，背墻相對較薄，同時引道的砂礫路面平整度較差，為避免橋頭跳車對背墻的沖擊，雖然橋頭引道等級較低，仍然設計了短搭板和枕梁，并將伸縮縫的一側(cè)設在搭板頂面。
4、今年以來棋盤河洪水頻繁而且流量大，鑒于上游橋梁兩側(cè)橋臺發(fā)生了水毀，為保證本橋安全，本次設計中上下游大小橋臺側(cè)均設置了導流壩，導流壩埋深在原計算最大沖刷深度基礎上又多埋深1米，同時壩身厚度設計為80cm，壩體高度同河床兩側(cè)河岸高度。
八、設計總結(jié)
1、棋盤河大橋剛剛建成尚未交付使用，即發(fā)生了2010年夏季的特大洪水，洪水頻率遠遠超過1%，棋盤河大橋經(jīng)歷了遠超過設計值的洪水考驗，按照規(guī)定，該橋設計頻率應為1/50，但鑒于該河流無水文資料，按經(jīng)驗公式推求的設計流量可能偏小，故采用1%頻率確定橋長和導流堤高度，該橋經(jīng)歷了這場特大洪水，足見該橋在橋長、橋高和導流堤設計上是成功的。
2、在農(nóng)村道路上，為節(jié)省造價，跨越中小型河流可采用凈-4.5m橋?qū)�，有利于農(nóng)村交通運輸?shù)陌l(fā)展，該橋設計實踐表明，如果跨徑、橋型選擇得當，同樣能取得經(jīng)濟上合理的效果。
【關鍵詞】農(nóng)村道路 橋梁
一、項目背景
棋盤河大橋為中國移動通信集團新疆有限公司對葉城縣棋盤鄉(xiāng)扶貧項目。橋址位于葉城縣境內(nèi)，棋盤鄉(xiāng)政府以東約4Km處，距葉城縣70km，該橋是連接棋盤河南岸3大隊和北岸1大隊、2大隊的鄉(xiāng)村道路上的一座重要橋梁�，F(xiàn)有棋盤河兩側(cè)道路為土路。原有土路在跨越棋盤河處未做任何處理，目前為一條自然形成的便道，行車條件極差，洪水來時無法通行，給兩岸群眾造成極大的不便，道路運輸及安全形勢嚴峻。目前1大隊、2大隊居民外出仍然需要涉水過河，洪水期居民與外界的聯(lián)系完全中斷。本橋的修建對1大隊、2大隊居民的生活和生產(chǎn)具有十分重要的意義。本橋的修建將徹底改善鄉(xiāng)與各村之間及各村相互之間的交通狀況。通過提高道路通行能力是該地區(qū)脫貧致富與全國農(nóng)民一道進入小康社會的必需條件，是解決“三農(nóng)”問題，加快棋盤鄉(xiāng)的經(jīng)濟發(fā)展，全面建設小康社會的重要舉措。該工程建設項目具有迫切性。
二、設計技術標準
1、橋梁所在道路等級：四級道路
2、設計速度：20Km/h
3、路基（路面）寬度：6.5m（6.0m）（橋兩側(cè)引道）
4、橋面寬度：凈―3.5m+2×0.50m（安全帶）+ 2×0.25m（護攔）
5、荷載標準：道路―Ⅱ級
6、橋梁設計洪水頻率（1/50）：Q2%=208m3/s
7、地震動峰值加速度：0.20（對應地震烈度：Ⅷ度）
三、跨徑及結(jié)構(gòu)型式
1、橋梁全長105.54m。
2、上部構(gòu)造：跨徑20m鋼筋混凝土空心板
3、下部構(gòu)造：單柱式橋墩、埋置式橋臺，鉆孔灌注樁基礎。
四、河流概況及橋位河段的水文計算
棋盤鄉(xiāng)位于昆侖山北麓的邊緣低山地區(qū)，該鄉(xiāng)的村落沿棋盤河河谷綿延約40km，獨特的地理位置和地貌，形成與該縣其它鄉(xiāng)鎮(zhèn)截然不同的氣候特征，該地區(qū)冬季陰冷，夏季涼爽多雨。
棋盤河是葉爾羌河的一條支流，發(fā)源于葉城縣境內(nèi)海拔4700m的庫拉木阿特達板，該河沿程匯集了達坂周圍山區(qū)的永久性積雪融水及低山區(qū)的降雨，然后順自然溝蜿蜒向北，并匯集了各支溝的水流，在流過棋盤鄉(xiāng)以后的大約27km流程，仍在昆侖山余脈的溝底通過，脫離山口后即進入莎車縣境內(nèi)的卡群鄉(xiāng)，并在該處匯入葉爾羌河。
全長約120km的棋盤河是典型的山區(qū)河流，全程均為徑流形成區(qū)，它的徑流補給特征決定了其洪峰的產(chǎn)生條件，如果山區(qū)夏季溫度上升的快，高溫持續(xù)的時間較長，并且在流程中恰與低山區(qū)的暴雨匯集，即會產(chǎn)生最大洪峰，故其最大洪峰流量多發(fā)生在7-8月。
棋盤河上游溝床窄而縱坡大，水流沖切能力強，高速水流挾帶大量風化的碎屑石塊向下游推移和堆積，形成低山地區(qū)的沉積河床，在棋盤鄉(xiāng)附近仍然有12‰的縱坡，河床質(zhì)粒徑粗大，漂石、巨礫隨處可見。
棋盤河無水文觀測資料，葉城縣水利局未能提供關于該河的有關洪峰的記載，故該河在橋位河段的各項水文計算，只能沿用交通部頒布的“橋位勘測設計規(guī)范”提供的經(jīng)驗公式及公式的各項參系數(shù)的參考值，同時搜集和分析同一水文分區(qū)內(nèi)有水文資料的河流的各項水文參數(shù)，經(jīng)分析和比較，引用到該河的水文計算中，最后將計算結(jié)果與實地水文調(diào)查的資料相互印證，以期得到較比可靠的水文數(shù)據(jù)。
從1/50000的地形圖上勾出棋盤河在1、2號橋位上游的匯水面積為725km2，用上述比擬法得到的該河在橋位處的頻率為1/50的設計流量Q1%=160m3/s。
五、橋位地質(zhì)：
根據(jù)巖土工程勘察報告，在本橋沿橋位軸線布置了4個鉆孔，全面系統(tǒng)地掌握了橋位軸線的地質(zhì)狀況。橋位處地質(zhì)均為卵石層，具體如下：
卵石：在場地內(nèi)廣泛分布，為場地的主要地層，本次勘察未揭穿該層。最大可見厚度為30.00m，青灰色，灰黃色，骨架顆粒組成成份以硬質(zhì)巖碎屑物為主，一般粒徑為0.5～6cm，大者6～15cm，大于20cm的漂石亦很常見，質(zhì)硬，亞圓，孔隙以砂混少量土充填，稍密～中密。該層局部分布有少量圓礫及砂薄層。根據(jù)室內(nèi)試驗成果數(shù)據(jù)，并參考野外地層觀察結(jié)果可知，該層整體級配水平良好，局部級配不良。
六、地震及抗震設計
根據(jù)“中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖”顯示，橋位處基本地震動加速度為0.20g（相當于原基本地震烈度Ⅷ度），本設計按照現(xiàn)行《道路橋梁抗震設計細則》（ JTGT B02-O1-2008 ）進行了抗震強度和穩(wěn)定性驗算，驗算結(jié)果表明，本橋地震產(chǎn)生的水平力、彎矩不控制設計（即地震產(chǎn)生墩頂縱向的水平力僅為116kN）。
地質(zhì)勘探資料表明，本橋場地巖土層為卵礫石沖洪積層，屬Ⅱ類場地土，且無可液化土層，故場地土不存在液化問題。
本橋由于縮短橋梁跨徑并適當減小墩柱高度，取得了較好的抗震效果。設計中采用了防落梁措施，包括采取橋面連續(xù)，加大臺帽寬度，墩臺設計橫向擋塊和抗震錨栓等。
七、設計原則和要點：
1、本橋上部采用20m裝配式預應力砼空心板，下部采用單柱式墩，雙柱式臺、灌注樁基礎，本橋橋梁設計主要考慮以下幾個方面的因素：
1）該橋位于農(nóng)村道路上，交通量小，應考慮造價低，施工簡便，無須養(yǎng)護的橋型結(jié)構(gòu)方案，跨徑20m的鋼筋混凝土空心板吊裝重量輕，對吊裝機具要求不高，是農(nóng)村道路理想的橋型。
2）橋位河床開闊、寬淺，階地不高，采用小跨徑橋梁建筑高度小，可減少引道填方數(shù)量，且利于兩側(cè)引道與老路的連接。
3）該河水流湍急，河床顆粒粗大，地下水位較高，如采用單柱式橋墩可避免在水中挖基，而小跨徑板橋又使本橋采用單柱式橋墩成為可能。
2、橋梁均在橋臺處設伸縮縫，墩上均設橋面連續(xù)。
3、由于采用埋置式橋臺，背墻相對較薄，同時引道的砂礫路面平整度較差，為避免橋頭跳車對背墻的沖擊，雖然橋頭引道等級較低，仍然設計了短搭板和枕梁，并將伸縮縫的一側(cè)設在搭板頂面。
4、今年以來棋盤河洪水頻繁而且流量大，鑒于上游橋梁兩側(cè)橋臺發(fā)生了水毀，為保證本橋安全，本次設計中上下游大小橋臺側(cè)均設置了導流壩，導流壩埋深在原計算最大沖刷深度基礎上又多埋深1米，同時壩身厚度設計為80cm，壩體高度同河床兩側(cè)河岸高度。
八、設計總結(jié)
1、棋盤河大橋剛剛建成尚未交付使用，即發(fā)生了2010年夏季的特大洪水，洪水頻率遠遠超過1%，棋盤河大橋經(jīng)歷了遠超過設計值的洪水考驗，按照規(guī)定，該橋設計頻率應為1/50，但鑒于該河流無水文資料，按經(jīng)驗公式推求的設計流量可能偏小，故采用1%頻率確定橋長和導流堤高度，該橋經(jīng)歷了這場特大洪水，足見該橋在橋長、橋高和導流堤設計上是成功的。
2、在農(nóng)村道路上，為節(jié)省造價，跨越中小型河流可采用凈-4.5m橋?qū)�，有利于農(nóng)村交通運輸?shù)陌l(fā)展，該橋設計實踐表明，如果跨徑、橋型選擇得當，同樣能取得經(jīng)濟上合理的效果。
