Практичне застосування граніту в мостових конструкціях можна розділити на два рівні: по-перше, він використовується безпосередньо як натуральний камінь у складових мостів; по-друге, це впливає на конструкцію фундаменту мосту як геологічну основу. Нижче наведено систематичний вступ з точки зору інженерної практики.
I. Застосування граніту як конструкційного матеріалу
Граніт — магматична гірська порода з високою щільністю (приблизно 2,6–2,7 г/см³), високою міцністю на стиск (100–250 МПа), сильною зносостійкістю, низьким водопоглинанням і чудовою стійкістю до погодних умов. У мостобудуванні він в основному використовується в таких областях:
1. Мощення мостового покриття та облицювання огорожі
У дорожніх мостах граніт часто використовують для облицювання огороджень (огорож). Наприклад, у конструкції огорожі Великого мосту Чаншаньбао (1797,52 метри завдовжки) на швидкісній автомагістралі Шеньян-Цзілінь використовується гранітне покриття, що ефективно вирішує проблеми поверхневих бульбашок, стільникової піттингу та зимової сольової корозії традиційних бетонних огорож, значно покращуючи якість конструкції та зовнішній вигляд.
2. Перила мосту та декоративні компоненти
Граніт з його красивою і довговічною природною текстурою широко використовується в перилах, колонах і оздобленні настилу міських мостів. На головних міських дорогах міста Ліцзян граніт використовується для мощення мостових настилів, спорудження мостових перил і оздоблення опор, витримуючи-тривале навантаження транспортних засобів і пішоходів, покращуючи міський ландшафт.
3. Фундаменти опор і конструкції підпірних стін
Гранітні блоки або плити можна використовувати для зміцнення та захисту фундаментів опор мостів, особливо в прибережних районах або в зонах із -високою вологістю. Їхні стабільні хімічні властивості ефективно протистоять ерозії іонів хлориду та кислотній/лужній корозії, запобігаючи корозії сталевої арматури та подовжуючи термін служби мосту. Крім того, гранітні блоки часто використовуються при будівництві підпірних стін і захисту схилів у проектах під’їзних доріг до гірських мостів.
4. Конструкційні армуючі матеріали
Для зміцнення існуючих мостів гранітні плити можна використовувати як облицювальний матеріал для облицювання тунелю або опори, покращуючи загальну стабільність навколишньої породи та запобігаючи подальшому пошкодженню конструкції водною ерозією та вивітрюванням.
II. Вплив гранітних геологічних тіл на основи мостів
У сфері геотехнічної інженерії граніт, як несучий шар, має вирішальний вплив на конструкцію фундаменту мосту, часто більш критичний, ніж безпосереднє використання самого каменю.
1. Кінцеві-несучі пальові фундаменти для поперечних-морських мостів
Гранітна основа є ідеальним несучим шаром для кінців паль великих поперечних-морських мостів. Наприклад:
Гонконзький-Міст Чжухай-Макао: основою є в основному граніт Яншань, застосовано пальові фундаменти зі сталевих труб змінного поперечного-перерізу з максимальним діаметром паль 2,5 метри та максимальною довжиною 137 метрів, розроблених як-несучі фрикційні палі.
Дорожній{0}}залізничний міст через протоку Пінтан: морське дно неглибоке або його взагалі немає, підстилаюча основа в основному гранітна, а глибина води біля пірсів перевищує 40 метрів. Використовуються буронабивні-діаметри--на місці пальові фундаменти з максимальним діаметром паль 4,5 метра, розроблені як стовпчасті-пальові фундаменти.
2. Геологічні проблеми гірських мостів
Будівництво мостів у багатих на граніт-гірських районах часто створює унікальні геотехнічні завдання. Приклад проекту мосту в гірській місцевості на півночі Нового Південного Уельсу, Австралія, ілюструє, як нерівні шари вивітрювання граніту, добре-розвинене сфероїдне вивітрювання (окремі валуни) та вторгнення шарів слабких порід спричинили необхідність модифікації початкової конструкції збільшеного фундаменту, вимагаючи заміни на пальові фундаменти та фундаменти з мікропаль. Це було додатково укріплено земляними підпірними стінками та сіткою для захисту від каменепадів, щоб забезпечити стабільність під’їзних шляхів до мосту та опор.
III. Гранітний щебінь як заповнювач бетону
Гранітний щебінь – це високоякісний-штучний заповнювач, який широко використовується в бетонних і асфальтових сумішах для мостів. Його висока міцність і зносостійкість значно підвищують довговічність покриття мостів і бетонних конструкцій. Граніт Маунт-Ейрі в Північній Кароліні, США, навіть використовувався як фундаментний матеріал для знакових проектів, таких як Вашингтонський меморіал Другої світової війни та Арлінгтонський меморіальний міст.
Граніт відіграє подвійну роль у будівництві мостів: з одного боку, він слугує безпосередньо -як високоефективним натуральним каменем для мостових настилів, перил, протиударних бар’єрів і декоративних конструкцій; з іншого боку, він служить твердою основою, що робить його ідеальним несучим шаром для пальових фундаментів поперечних-морських і гірських мостів. З удосконаленням технології обробки поступово розширюється застосування гранітних компонентів для зміцнення мостів і підвищення довговічності. Однак їхню велику власну-вагу та високу вартість обробки також необхідно всебічно збалансувати в інженерному проектуванні.