VEILEDER Veileder for dimensjonering av erosjonssikringer ... - NVE

4.9 Generelt om sikring av broer
Ofte snevrer broer igjen elveløpet, slik at vannet må presses sammen når det passerer broen.
Hastigheten i hele gjennomløpet øker, og særlig rundt utstikkende landkar. Nedstrøms broen utvides
strømningsarealet brått, slik at det kan oppstå kraftig turbulens. Figur 77 og 78 viser typiske
strømningsforhold rundt broer. Hastighetsøkning og turbulens gir ekstra erosjonsbelastning.
Brofundament på løsmasse kan bli undergravd av erosjon, og mange broer har sviktet under storflom.
Broer blir utsatt for ulike typer lokalerosjon:
1. Innsvevringserosjon (kontraksjonserosjon). Fordi broen reduserer strømningsarealet vil
vannhastigheten øke, særlig under flom. Det kan føre til bunnsenking i hele gjennomløpet.
2. Pilarerosjon. Rundt bropilarene øker hastigheten og vann presses ned mot bunnen, slik at det
dannes en grop rundt pilaren (Figur 79).
3. Landkarerosjon. Graving som følge av strømkonsentrasjon og hastighetsøking ved enden av
landkar (Figur 81).
I tillegg kan langsiktig bunnsenking i vassdraget, f.eks. forårsaket av grusuttak, føre til at både landkar
og bropilarer undergraves.
Broer er kostbare og brudd kan ha store konsekvenser. Bunnen i de fleste norske elver består av grus
og stein, og er relativt motstandsdyktige mot erosjon, men man bør alltid vurdere erosjonsfaren når
man planlegger en bro.
Erosjonsfare kan håndteres på ulike måter:
1. Broen kan utformes slik at den blir mindre erosjonsutsatt, f.eks. ved å øke bredden på
gjennomløpet eller ved å plassere fundamentene på fjell.
2. Brofundamentene kan føres så dypt ned at de ikke blir skadet av erosjon.
3. Bunnen kan sikres mot erosjon, f.eks. med stein, gabioner eller betongblokker.
Når man planlegger erosjonssikring for en ny bro bør alle metodene vurderes, men denne veilederen
beskriver bare steinsikring rundt bropilar (avsnitt 4.10) og landkar (avsnitt 4.11). Faren for langsiktig
bunnsenkning og bunnsenking under flom må vurderes separat.
Mer om beregning av erosjonsdyp finnes i Vassdragshåndboka (Sæterbø 2009), Bridge scour and
stream instability countermeasures (Lagasse 2001) og Manual on scour at bridges and other
hydraulic structures (May 2002).
Forholdene i elva nedstrøms broen må vurderes nøye. Bunnsenking kan forplante seg oppstrøms og
undergrave sikring og brofundament. Sikring av hele elveløpet nedstrøms broen, f.eks. med en
flatterskel, kan være nødvendig for å stanse bunnsenking (Figur 82).
I områder med sandbunn kan det raskt dannes store erosjonsgroper. Her bør man være spesielt
oppmerksom hvis broen forandrer strømforholdene mye, f.eks. fordi gjennomløpet blir trangt eller
fordi det snevres inn i anleggsperioden.
Under flom kan deler av gjennomløpet bli blokkert av drivgods eller is. Høy vannhastighet i den frie
delen av gjennomløpet gir ekstra belastning og erosjonsfare.
Kostnaden ved å sikre ekstra er liten i forhold til broens verdi. Vannhastigheten bør beregnes
konservativt fordi den er så viktig for steinstørrelsen. Vurder om strømmen kan bli konsentrert til deler
av gjennomløpet. Det kan f.eks. skje i en kurve, fordi masse avlagres i løpet, eller pga. midlertidig
103