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橋梁設計

一般には単に「橋」と呼ばれる構造物の総称。道路、鉄道、水路などの輸送路で、輸送の障害となる河川、渓谷、湖沼、海峡あるいは他の道路、鉄道、水路の上を横断するために建設されます。「橋梁」という呼称は土木工学上の専門用語です。なお、市街地で道路や河川の上に土地利用の観点から設けられる高架橋もまた橋梁の一種です。

STEP.1「現地調査」

架設する地域の景観・自然環境と調和の取れた橋梁を設計するため現地の状況を詳しく調査します。

STEP.2「条件整理・橋長の決定」

河川幅・流量・計画高水位・径間数などの条件を整理し、河川に対する橋台位置のコントロールポイントを定め、橋長を決定します。

STEP.3「上部工形式の決定」

STEP2で求めた橋長・径間数を前提に、上部工形式について経済性、桁高、維持管理、景観などの観点から比較検討を行い、形式を決定します。

STEP.4「下部工・基礎形式の決定」

STEP3で求めた上部工の反力、地盤条件に基づいて、最も経済的となるような下部工、基礎形式を決定します。

STEP.5「護岸・堤防道路・取付道路の設計」

橋梁設置に伴い、堤防の嵩（かさ）上げなどが発生するため、護岸、堤防道路の設計を実施。また、橋梁に接続する道路の設計を行います。

STEP.6「仮設計画」

工事を進めるために必要な工事用道路、橋梁、締切りなどの設計を行います。

道路設計

一口に道路と言っても、高速道路や自動車専用道路などの高規格道路、街中を縦横に走る歩道を伴った街路、住宅地と主要な道路を結ぶ生活道路までさまざまな規格の道路交通網が存在しています。道路設計にはこうした各道路の規格に合わせた検討や設計が不可欠。たとえば、高速道路などでは設計速度に応じた検討が重要である一方、街路や生活道路では快適な歩行空間の確保や火災時における消防活動の円滑化、都市景観との調和や向上などが設計のポイントになります。ときには、ドローンを使って地形を調査したりします。

STEP.1「現地踏査・埋設物調査」

プロジェクトの方向性・目的を把握した上で現地を確認し、設計にあたっての問題がないかどうかを確認します。

STEP.2「線形計画」

道路基準や経済性、周辺住民への影響、コントロールポイントなどを考慮して線形（レイアウト）を決定し、これを基に住民や関係機関との協議を行います。

STEP.3「縦横断測量・設計」

STEP2で決定した計画を基に、縦横断測量を行い、実測した測量図に計画を落とし込んでいきます。

STEP.4「施工計画」

道路新設時には、迂回路を設けるなど道路の切りまわしが多く発生するため、仮設道路などを念頭に置いた施工計画を立案する必要があります。とくに擁壁などの構造物をつくる場合には写真のように大がかりな工事となります。

河川設計

河川は農業用水や発電、親水環境として利用すれば非常に有用ですが、一方で氾濫による洪水、水害をはじめ、地すべりや土石流、土砂崩れなどの土砂災害をもたらす負の側面も持っています。河川設計はこうしたプラス・マイナスの両面に着目し、堤防や護岸、ダム、放水路、遊水池などの整備や、浚渫（しゅんせつ）による流量の確保などを適切に行うことを目的としています。

STEP.1「現地踏査」

流水の状況、埋設物の有無などを調査し、設計にあたって問題となる要素があるかどうか確認します。とくに水路の設計では、流量をどう設定するかが重要で、これには現地調査が不可欠になります。

STEP.2「流量の決定」

「被害を発生させずに安全に流すことのできる量＝流量」を決めることで、洪水耐性を河川に持たせることができます。なお、一般的にその洪水が発生する度合いは「確率年」で表現します。たとえば、約10年に一度程度の確率で発生する洪水の規模を「1/10年」、100年に一度発生する洪水の確率年を「1/100年」と表現します。実際の設計では流域を決定したのち、この確率年数を用いて当該の流域の流量を決定。なお、上位の河川計画などであらかじめ流量が定められている場合はこれを用います。

STEP.3「等流・不等流計算」

設計する河川の断面に対して流れてくる流量が問題ないか、等流・不等流計算により確認します。なお、等流・不等流計算とは洪水が流れたときの、川の水位や流速を計算する手法のこと。このうち等流計算は、河道の形状があまり変化しない区間で用いられる計算方法で、不等流計算は、河道の形状に変化のある川で用いられる計算方法です。

STEP.4「線形の決定・平面・縦横断図」

現地状況、コントロールポイント（避けるべき点）を確認し、河川、水路の線形を決定します。