山区复杂地形下道路桥梁线形设计的安全性与经济性研究

前言：

在道路桥梁建设过程中强调保障安全与经济效益，但在以往的线形设计中，发现容易受到阻碍，如在重视安全的情况下，就会加大成本费用的消耗，而在控制成本费用的情况下，又很难确保安全性，致使二者之间存在矛盾冲突的状况，特别是在山区复杂地形下，若在线形设计上存在薄弱之处则容易提高成本，也容易导致安全问题的产生，所以，为了在最大程度上维护好其的安全性与经济性，就需要采取巧妙的方法，提高对道路桥梁线形设计的有效性。

一、山区复杂地形下道路桥梁线形设计的安全适配原则

在山区复杂地形下道路桥梁线形设计的过程中，强调遵循安全适配原则，对此，主要是将线形参数和山区地形等方面相适配，防范产生安全问题。在进行平面线形设计时，强调积极把控平曲线半径等，防范由于半径不符合要求，致使汽车的离心力变大，一旦如此就不排除发生侧翻事故的可能性。还应该把控缓和曲线长度，使其能够和圆曲线之间实现有效对接，规避由于发生视线突变的状况而影响到车辆的正常行驶。

在展开纵断面线形设计工作时，把控的主要对象在于最长纵坡、以及坡长这两者，在山区复杂地形下，应该根据车辆的主要类型来明确适合的纵坡值，防范由于其并非适合而影响到车辆的有效爬坡[1]。除此之外，在设计与优化波长时，还应该注重引入缓坡段，如此有利于降低车辆驾驶人员的疲惫之感，也能够防范因连续不断的爬坡，而导致产生严重的安全问题。再者，在进行道路桥梁线形设计时，还应该全面衡量与分析气候因素带来的影响，包括在冰雪路段应该根据线形来提高视距，在临水的路段中，应该及时设置防护设施，保障在车辆行驶期间能够更具安全性，保证所开展的线形设计工作，不但能够和相应的标准及需求之间相符合，也能够满足山区复杂地形下的车辆行驶要求。

二、山区复杂地形下道路桥梁线形设计的经济成本控制逻辑

在山区复杂地形下道路桥梁线形设计中，应注重进行经济成本控制，在设计的过程中，应该基于成本层面防范产生过迂状况，以科学明确平曲面半径，尽可能的降低路基开挖量，做到大幅度下降土石方作业成本 [2]。另外，如果在具体建设期间发现有穿越山体的必要性，在此情况下，就应该先进行方案成本的比较和判断，以便确定出更利于控制开挖作业量、以及更利于保障线形效果的作业方案，防范因在该方面存在薄弱之处，而致使作业量被迫拓展。

在进行纵断面线形设计时，重点即在于把控坡率以及坡长，对于高填路段应该正确的把控填土高度，防范由于其较为厚而致使路基加固成本有所提高，且一旦如此，也不排除引发沉降风险状况的可能性。再者，针对深挖路段，应该积极保障开挖的坡度合理，防范由于存在深挖的状况，而致使产生严重的地质灾害问题，而若是产生该种情况，也会提高在防护方面的成本费用消耗，因此应该注重防范和避免。

三、山区复杂地形下道路桥梁线形安全与经济的协同优化策略

在山区复杂地形下道路桥梁线形设计中，安全性和经济性均占据关键的位置，务必要实现二者之间的有效均衡，而并非致使二者之间处于相矛盾的状态下，使得道路桥梁工程更具安全和经济效益 [3]。对此，在平面线形设计中，应该及时建构耦合分析模型，根据峡谷等方面的情况，明确最为适宜的平曲面半径范围，在符合安全设计要求、以及在保障车辆行驶平稳性的情况下，选择和地形之间更为适配的线形，以此来充分的降低填筑量。举例分析，在峡谷处能够通过半径小的曲线，确保和峡谷具体走向之间相适合，防范产生山体大量开挖的状况，如此不但有助于防范安全问题的发生，也十分助于控制成本的消耗。

在纵断面线形设计中，建议利用动态化调控措施，做到积极把控波长限值等方面，联系地形高差来科学布设变坡点，不可过为强调平缓线形而引发深挖的问题。在桥梁线形的协同完善阶段中，应该以跨径完善的方式，保障经济性和安全性二者之间的有效均衡，对于大跨径桥梁来说，能够减少一些墩柱，防范产生地质风险状况，然也应该关注到的是，其在成本的消耗上难以被充分的控制，而以小跨径桥梁来分析，发现虽说其的成本可以被控制住，然却需运用到较多墩柱，所以在方案的明确中，应该根据实际情况来予以选择，例如，针对地质复杂的情况，就更建议选择大跨径桥梁，针对地质条件较好的区域，就更建议选择小跨径桥梁。再者，还应该结合“环境成本”，防范由于在现形设计上并非科学，而损伤到周围的生态环境，而一旦如此又无疑会提高在该方面的修复成本。

四、山区复杂地形下道路桥梁线形设计的技术保障体系

为了保障在山区复杂地形下道路桥梁线形设计的安全性与经济性能够一同实现，就应该强化建构技术保障体系，一方面应该先开展细致的勘察工作，可以借助无人机航拍等新型的技术手段，综合明确山区的地形情况，获知是否存在滑坡等地质问题，如此在进行道路桥梁的线形设计时，就能够带来数据方面上的保障。另一方面还应该借助数字化技术手段，如能够通过 BIM 以及 GRS 技术的共同应用来获得三维模型，对各方案行车稳定、安全性以及成本等方面予以准确模拟，然后采取可视化的措施，比较各方案实施的优势与不足，如此在设计决策的方面上也更利于体现出客观性[4]。除此之外，还应该注重引入监测和反馈策略，在施工的过程中，大力监测桥梁以及路基线形，若其和设计之间并非符合、或是受到地形因素的影响而致使产生风险问题，在该种状况下均应该在第一时间调控与完善现形方案，防范在后续阶段提高修复的成本，而在运营的方面上，也应该开展监测工作，以便获知交通以及路面的情况，了解所进行的线形设计对于车辆行驶的安全性、以及成本费用等方面带来的影响，从而能够为往后设计工作的开展带来重要根据[5]。

总结：

总而言之，在山区复杂地形下所需要考量和分析的要素较多，唯有全面提升道路桥梁现形设计效果，才更利于保障其的安全性与经济性，对此，应该积极贯彻安全适配原则、以及大力控制经济成本等，以期达成道路桥梁线形设计的重要目标。

参考文献：

[1] 刘亚红, 杨超, 徐达, 何江波. 基于倾角传感器的桥梁线形监测系统设计 [J]. 交通世界 , 2025, (18): 160-163.

[2] 孙明海 , 张寅 . 折线形蜂窝梁力在桥梁工程中的优化设计与应用 [J]. 中国住宅设施 , 2024, (S1): 1-3.

[3] 张海宁 , 张岩峰 . 浅谈空间复杂曲线形钢箱式桥梁深化设计方法 [J]. 公路交通技术 , 2022, 38 (03): 83-88+102 .

[4] 禹壮壮 . 基于级数拟合的大跨度高速铁路桥上线路纵断面线形优化分析 [D]. 西南交通大学 , 2022.

[5] 李强 , 王明刚 . 大跨度连续梁线形监控信息化系统设计及应用 [J]. 铁道勘察 , 2021, 47 (03): 22-28.