Планирование строительства мостов, включая последовательность и этапы планирования

Планирование строительства мостов необходимо, поскольку оно оказывает огромное влияние на жизнь людей. Необходимо учитывать социальные, научные и технологические аспекты строительства мостов.
Решение о строительстве моста через любое препятствие принимается для того, чтобы облегчить жизнь людей, проживающих по обе стороны проекта. Некоторые крупные мосты приносят пользу всей стране; например, мосты, построенные через реки Ганга или Брахмапутра в Индии. Другой пример – соединение Хонсю-Сикоку, мосты которого пересекают многие острова в Японии. Строительство уникальных сооружений также приносит пользу более чем одной стране, как в случае с мостом Орезунд, который построен через Балтийский океан.

Три аспекта планирования для строительства моста

В планировании любого мегапроекта, такого как мост, участвуют три аспекта. Это рассматривается как начальный шаг к планированию структур, которые в конечном итоге приведут к проекту, выгодному для общества во всех аспектах. Эти три измерения следующие:

• Научное измерение
• социальное измерение
• Технологическое измерение

Научные измерения для строительства мостов

Существуют определенные законы природы, на основе которых должна функционировать каждая построенная конструкция. Ученые объясняют эти природные формы и существование этих законов с помощью определенных интер-отношения между определенными элементами.
В той или иной форме ученые или инженеры используют уже существующие в природе технологии, разница лишь в методе, который они использовали.
Различные научные разработки, сделанные инженерами на их основе, например, получение различных альтернативных материалов путем химический анализ, физика – наблюдение и анализ динамического поведения структуры; Математика – используется для анализа и определения сил и напряжений. Таким образом, с помощью научного измерения создаются эффективные конструкции.

Социальное измерение для строительства мостов

Повышение качества жизни людей значительно облегчается благодаря строительству мостов. Эти конструкции улучшают мобильность людей, а также материальное обеспечение. Это измерение помогает осознать плюсы и минусы такого строительства и связанные с ними меры предосторожности.
Такое масштабное строительство вносит изменения в жизнь общества и людей, но также приводит к негативным изменениям в окружающей среде. Мосты должны не только удовлетворять потребность в мобильности и будущие требования, но и решать проблемы, связанные с шумом, загрязнением окружающей среды, во время и после строительства.
Поскольку сооружение предназначено для благосостояния всего общества, люди также обязаны и ответственны за внесение своего вклада в это благосостояние в виде налогов, сборов или платы за проезд. Это поможет рассматривать строительство как выгодную работу и как средство экономического развития.
Вышеперечисленные соображения относятся к социальному измерению. Существуют также возможности для включения политического измерения в социальное. Это возникает в ситуации выбора места или объекта, или при определении приоритетности потребностей для благосостояния экономики.
Социальное измерение имеет прямую тесную связь с научным и технологическим измерением.

Технологические аспекты строительства мостов

В течение десятилетий было много технологических разработок в области новых конструкций, методов строительства и материалов в качестве альтернативы редким, а также в создании новых машин, которые работают вместо людей.
Эти технологии помогли привнести и усовершенствовать альтернативы в строительстве мостов. Теперь вместо кирпича, стали, цемента и т.д., строительство ведется с помощью стекловолокна, углеродных волокон и т.д.
Пройдя через такие инновации в технологиях, первый мост, построенный из FRP материалов, был построен в Китае в 1982 году. Он состоял из пяти коробчатых балок с пролетом 20,4 м.
Также были разработаны тросы из полимера, армированного углеродными волокнами, т.е. CFRP, которые достигают прочности 3300 МПа и модуля упругости 165 ГПа. Мост Винтертур в Швейцарии использует такие тросы. Два троса из двадцати двух изготовлены из этого материала.
Сталь обладает более высокими возможностями, например, высокой прочностью от 60 до 100 МПа, замечательной пластичностью и коррозионной стойкостью. Это привело к новым вариантам строительства арок, конструкций на тросах, тонких конструкций и более длинных пролетов.
Точное поведение конструкций четко анализируется с помощью новых методов масштабных моделей, компьютеров для огромного анализа и аэродинамических исследований.
С развитием новых тяжелых транспортных средств с огромной грузоподъемностью, инженеры вынуждены строить мосты с большей пропускной способностью. Это влияет на прочность и размеры моста, а также на техническое обслуживание, связанное с ним.
Все это приводит к увеличению воздействия на окружающую среду в виде загрязнения воздуха и истощения природных ресурсов. В этих массивных конструкциях используется огромное количество бетона, в котором, в свою очередь, используются природные заполнители.
Когда речь заходит об инженере-строителе, главным критерием становится научное измерение. Но он должен балансировать с двумя другими измерениями, т.е. социальным и технологическим.
Из этого следует, что он должен разработать структуру, которая будет приемлема в социальном плане и в то же время экономична, долговечна и эффективна. Это зависит от того, как он выберет технологическое измерение, которое должно быть проведено на концептуальной стадии проекта.

Последовательность планирования строительства моста

Последовательность планирования для строительства новой автомагистрали или железнодорожного проекта является важной частью планирования проекта. В зависимости от сложности препятствия, через которое должен быть построен мост, детализация планирования проекта увеличивается, поскольку необходимо провести больше исследований. В целом, ниже перечислены основные этапы планирования строительства нового объекта:

Различные этапы планирования в строительстве мостов

Основными этапами планирования строительства моста являются:
1. Изучение потребности в мосте
2. Оценка дорожного движения
3. Исследование местоположения
4. Рекогносцировочное исследование
a) Исследование альтернатив
b) Исследование осуществимых альтернатив
5. Предварительное проектирование
a) Разработка планов
b) Предварительное проектирование и расчет стоимости
c) Оценка альтернатив, анализ рисков и окончательный выбор
6. Подробный отчет по проекту
7. Реализация
Краткое описание каждого этапа представлено в следующем разделе.

1. Исследование потребности в мосте

Решение о строительстве нового моста в том или ином районе принимается в рамках развития общества. Это облегчает возможность соединения городов и поселков, которые приобретают большее значение в общем росте нации. Их потребность изучается на основе социально-экономической целесообразности.

2. Оценка дорожного движения для строительства мостов

Оценка типа движения и его количества необходима для принятия решения о следующих факторах:

Сбор данных для этого должен быть проведен тщательно, чтобы иметь правильное представление о том, как влияет схема движения, стратегии роста, такие как сельскохозяйственные, промышленные и коммерческие разработки. Строительство моста требует огромных инвестиций на начальных этапах. После завершения строительства не рекомендуется вносить небольшие изменения или проводить реконструкцию.
Поэтому рекомендуется разрабатывать проект с учетом будущих требований к пропускной способности и факторов движения. Исследование по оценке дорожного движения должно учитывать следующие факторы. В основном это выполняется с помощью специалиста по планированию дорожного движения или экономиста.

3. Исследование местности для строительства моста

При проведении исследования местности и определении места расположения моста очень важно учесть необходимость и расположение поперечных дренажных работ, если таковые имеются. Считается, что работы по поперечному дренажу составляют от 15 до 20 % от общей стоимости проекта, если они должны быть выполнены. Следовательно, прежде чем выбрать трассу для строительства моста, необходимо определить все возможные работы по КД и их влияние. Следующие факторы считаются надежными при определении местоположения моста.

Кроме вышеуказанных условий, основные речные переходы мостового сооружения должны удовлетворять следующим условиям:

a) Режим реки

Река вверх по течению должна быть прямой. Если в нижнем течении есть изгиб, его следует избегать. Река в районе перехода не должна иметь водоворотов, избыточного течения из-за завихрений. Русло в зоне досягаемости должно быть узким и хорошо выраженным. Режим реки должен иметь нетекучие и прочные берега. Если нет недробимых берегов, необходимо предусмотреть перевалы, направляющие берега в сухих местах.

б) Подходы

Во время паводков подходы должны быть надежно защищены от наводнений и крупных разливов. Необходимо избегать строительства дорогостоящих подходов. Рекомендуется проходить через застроенные территории, или высокие холмы, или через крупные бассейны или религиозные сооружения.
Подходы имеют разумную близость к главной дороге. Это не должно позволить строительство дорогостоящего соединительного звена.
Идеальный подход позволит избежать строительства под водой, что очень дорого и неэкономично. Они должны способствовать меньшему обслуживанию всей системы, что увеличит срок службы мостов.

4. Рекогносцировочное обследование для строительства мостов

Это предварительное технико-экономическое исследование, в ходе которого изучается весь участок реки, который необходимо пересечь, чтобы определить наилучшее и подходящее место для размещения моста. Факторы, которым удовлетворяет каждый участок, берутся в виде списка, и каждый анализируется отдельно, из которых выбирается наилучший.
Окончательное количество подходящих участков должно быть уточнено до трех или четырех, это можно сделать только путем детального изучения каждого участка и уточнения наиболее подходящих.
На этом этапе для определения местоположения этих подходящих участков используются карты. Непосредственная оценка участка проводится для понимания особенностей расположения (местные критерии), изучения существующего и роста трафика с помощью опросов, получения информации от проживающих людей, изучаются простые маршруты и короткие пути в районе, течение реки и ее распространение.
Также оценивается технико-экономическое обоснование по экономии затрат, продолжительности строительства, источникам ресурсов. Теперь вся информация собрана и проведено сравнение. На основе обсуждения и уточнения выбирается наилучшее место для реализации проекта.

5. Предварительное проектирование для строительства моста

Этот этап планирования можно назвать технико-экономическим обоснованием. Здесь детально изучаются технические детали, связанные со строительством моста, чтобы представить все возможные альтернативы для продолжения строительства.
Как правило, выясняется, что общая стоимость проекта составляет плюс-минус 15% от стоимости, которая оценивается на данном этапе планирования. Для проведения технического исследования необходимо выполнить минимальный объем полевых исследований и измерений, изучение местоположения и соответствующих параметров.
Это исследование, проводимое на месте строительства моста, должно содержать следующие табличные данные:

Для каждого отмеченного элемента необходимо присвоить определенный балл и вес, что в итоге поможет выбрать лучший участок.

7. Подробный отчет о проекте планирования строительства моста

Этот этап является заключительным этапом планирования строительства моста перед началом строительных работ. Проводится полное исследование корней и документируется. Проводятся следующие исследования:

Читать далее:
Типы мостов по пролетам, материалам, конструкциям, функциям, назначению и т.д.
Методы строительства мостов
Ускоренное строительство мостов – особенности, преимущества и последовательность строительства
Типы сборных элементов мостов и систем для строительства мостов

• Типы мостов по пролетам, материалам, конструкциям, функциям, полезности и т.д..
• Обрушение моста Такома-Нарроуз: конкретный пример.
• Мост Королевского ущелья: Конструктивные элементы самого высокого моста в США.
• Катастрофа моста Пойнт Плезант: Обрушение подвесного моста с цепью для глаз.
• Мост Хаурах: Строительство самого длинного консольного моста в Индии.
• Ускоренное строительство мостов – особенности, преимущества и последовательность строительства.
• История мостов – строительство мостов с древних времен.