교량 세굴

세굴이란

교량 세굴은 흐르는 물의 침식으로 하상재료가 제거되는 현상이다.

다리 기둥 주변의 강바닥이 물살에 깎여 움푹 파이는 것이 세굴이다.

기초가 드러나거나 지지력이 줄어들어 구조물이 안전을 잃게 된다.

세굴의 세 성분

세굴은 장기 하상변동, 단면축소세굴, 국부세굴로 나뉜다.

장기 하상변동은 하상이 전반적으로 오르거나 내리는 현상이다.

단면축소세굴은 교량이 통수단면을 줄여 전 단면에 걸쳐 생긴다.

국부세굴은 교각·교대 주변 와류로 국소적으로 깊게 파인다.

세 성분을 더한 값이 총세굴깊이다.

하상재료별 세굴 시간

하상재료에 따라 최대 세굴 깊이에 도달하는 시간이 크게 다르다.

모래·자갈은 수시간, 점착성 토양은 수일이 걸린다.

사질암반과 혈암은 수개월, 석회암은 수년, 화강암은 수세기가 걸린다.

점착성 토양은 초기에 느려도 결국 사질 하상과 비슷한 깊이에 이른다.

설계 절차와 합산

앞 문제의 정답은 사질 하상과 비슷한 깊이다. 이제 설계 절차를 본다.

설계홍수량과 하상재료를 조사하고, 세 성분을 각각 따로 계산한다.

단면축소세굴과 국부세굴은 원리가 달라 계산식과 대책을 따로 적용한다.

기초 근입깊이는 총세굴깊이 아래로 정하고, 필요하면 보호공을 검토한다.

헷갈리는 점

시험에서 자주 틀리는 부분을 짚어 본다.

첫째, 세굴을 국부세굴만으로 보면 안 된다. 세 성분을 모두 써야 한다.

둘째, HEC-18 같은 경험식은 과대 예측이 보고되어 현장 조건을 함께 봐야 한다.

셋째, 국부세굴은 교각과 교대 모서리의 와류로 설명하고 기준 수치는 원문으로 확인한다.

정리

지금까지 배운 교량 세굴을 정리한다.

세굴은 장기 하상변동, 단면축소세굴, 국부세굴을 더해 총세굴깊이로 본다.

단면축소세굴은 통수단면 축소, 국부세굴은 교각·교대 와류가 원인이다.

기초 근입깊이는 총세굴깊이 아래로 정한다.