호안구조

호안이란

호안은 하천 비탈면과 기슭을 흐름의 침식과 세굴로부터 지키는 구조물이다.

제방 본체를 키우는 공사와는 구분된다. 제방이 물을 막는 흙구조물이라면 호안은 그 표면을 지키는 보호층이다.

구성 요소

호안은 세 부분으로 구성된다. 표면 덮개, 기초, 끝처리다.

표면 덮개는 흐름 에너지를 흡수하고 흙의 직접 침식을 막는다. 기초는 세굴 때 덮개가 밀려 내려가는 것을 막는다.

표면 덮개는 연성과 강성으로 나뉜다. 강성 구조는 기초 세굴을 막는 근입 설계가 특히 중요하다.

소류력

설계에서 확인하는 힘은 흐름이 바닥과 비탈면에 주는 소류력이다.

넓은 수로에서 τ₀ = γ·h·I로 쓴다. γ는 물의 단위중량, h는 수심, I는 수면 경사다.

덮개 재료가 이 힘과 설계 유속에 견디는지 검토하는 것이 호안 설계의 핵심이다.

기울기 구분

돌붙임과 돌쌓기는 사면 기울기로 구분한다. 기준은 1할이다.

1할은 수직 1에 대해 수평 10이다. 즉 기울기 0.1이다.

기울기가 1할보다 완만하면 돌붙임, 급하면 돌쌓기다.

계산 예제

가상의 예로 사면 기울기를 1:1.5로 설계한다고 하자.

수직 1, 수평 1.5이므로 기울기 i는 1/1.5, 약 0.667이다.

1할은 i = 0.1이다. 0.667은 0.1보다 크므로 기울기가 더 급하다.

그러므로 돌쌓기공 기준에 해당하며 석재 쌓기와 근고 설계가 필요하다.

시험 포인트

채점에서는 기울기 기준의 돌붙임·돌쌓기 구분이 점수가 된다.

찰쌓기는 접합제를 써서 일체성이 크고, 메쌓기는 접합제 없이 배수가 쉽다.

흔한 실수는 호안과 제방 보호공을 같은 개념으로 쓰는 것이다.

기울기 1:5 사면은 돌붙임과 돌쌓기 중 무엇인지 직접 풀어 보자.

정리

앞 문제의 정답은 돌쌓기다. 기울기 0.2는 1할 기준 0.1보다 급하다.

호안은 침식과 세굴을 막는 구조물이며, 덮개와 기초를 함께 설계한다.

결국 호안 구조는 기울기, 허용유속, 재료를 기준으로 고른다.