교량 세굴 대책

세굴의 정의

교량 세굴은 흐르는 물의 침식작용으로 하상재료가 제거되는 현상이다.

세굴이 진행되면 기초가 노출되어 지지력이 떨어진다.

홍수 시 교량 붕괴의 주요 원인 중 하나로 알려져 있다.

세 가지 성분

교량 세굴은 세 성분을 합산해 총 세굴심을 구한다.

첫째는 수년에 걸쳐 하상 높이가 변하는 장기 하상변동이다.

둘째는 교량이 통수단면을 좁혀 생기는 단면축소세굴이다.

셋째는 교각과 교대 주변 와류로 생기는 국부세굴이다.

단기 세굴은 홍수 중 짧은 시간에 깊이를 키운다.

계산 예시

가상의 값으로 장기 하상변동 0.5m, 단면축소세굴 1.2m, 국부세굴 2.3m를 가정한다.

세 값을 더하면 총 세굴심은 4.0m가 된다.

그러면 교각 기초는 이 깊이 이하까지 근입해야 한다.

실제 설계에서는 각 항을 유량, 교각 폭, 유속, 하상재료 시험으로 산정한다.

헷갈리는 점

헷갈리기 쉬운 첫째는 세굴 발생 시간과 진행 속도를 혼동하는 것이다.

하상재료에 따라 모래·자갈은 수시간, 석회암은 수년이 걸린다.

사석 보호공은 홍수 시 유실될 수 있어 일시적 대책으로 본다.

근본 대책은 기초를 세굴심 아래로 근입시키는 설계다.

채점에서는 총 세굴심의 세 구성 요소와 와류 원인을 빠뜨리지 않아야 한다.

정리

앞 문제의 정답은 일시적 대책이다. 사석 같은 보호공은 홍수 시 유실될 수 있다.

총 세굴심은 장기 하상변동, 단면축소세굴, 국부세굴의 합으로 구한다.

국부세굴은 교각·교대 주변의 와류가 원인이다.

근본 대책은 기초를 세굴심 아래로 근입시키는 것이다.

세굴 관리는 홍수 후 점검과 위험도 등급까지 포함한다.