하천교량 계획

하천교량 계획의 정의

하천교량 계획은 계획홍수위와 하천 특성을 기준으로 교량의 위치, 경간장, 형하고를 정하는 설계 과정이다.

홍수 때 흐름을 막지 않으면서 교각이 세굴에 무너지지 않도록 하는 것이 목적이다.

이 주제는 제96회 2교시와 제92회 3교시 논술에 반복해서 나왔다.

구성과 형하고 공식

계획홍수위가 형하고를 정하고, 형하고 아래로 상부구조, 하부구조, 기초가 하중을 전달한다.

형하고는 계획 제방고 이상이어야 하고, 최대 홍수위에 여유고를 더한 값 이상이어야 한다.

기초는 세굴 예상 깊이 이하로 근입해야 교각이 씻겨 무너지지 않는다.

이를 식으로 쓰면 최저형하고는 계획홍수위, 여유고, 거더 높이의 합이다.

경간장의 절충

경간장은 교각과 교각, 또는 교대와 교각 사이의 거리다.

경간을 넓히면 교각 수가 줄어 통수에 유리하나, 상부구조 자중과 단면 응력이 커진다.

반대로 경간을 좁히면 교각이 늘어 통수단면이 줄고, 자중과 공사비는 작아진다.

그래서 경간장은 통수 능력과 구조 경제성의 절충으로 정한다.

세굴의 종류와 기초

세굴은 흐름이 하상 재료를 깎아내는 현상이다. 교량 붕괴의 주요 원인 가운데 하나다.

세굴은 단면축소세굴, 국부세굴, 장기 하상변동으로 나눠 검토한다.

국부세굴은 교각과 교대 주변의 와류 때문에 생긴다.

이 검토 결과가 설계 세굴 깊이가 되고, 기초는 세굴 한계 아래에 둔다.

형하고 계산 예제

가상의 예로 계획홍수위가 12.0m, 제방 여유고가 1.0m라고 가정해 본다.

형하고는 계획홍수위에 여유고를 더한 값 이상이어야 한다.

계산하면 최저 형하고는 13.0m 이상이다. 높이는 EL(m) 기준으로 잡는다.

실제 계획에서는 계획 제방고 이상 조건도 함께 확인해야 한다.

흔한 실수와 채점 포인트

가장 흔한 실수는 형하고를 평수위나 지반고 기준으로 잡는 것이다.

경간장을 공사비만으로 정하거나 기초 깊이를 세굴 산정 없이 정하는 것도 실수다.

채점에서는 형하고, 교각 위치, 경간장, 세굴 종류를 빠짐없이 봐야 한다.

교각 위치는 유심과 직각 방향으로 잡고 만곡부와 합류부를 피한다.