1. 개요 |
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콘크리트 옹벽은 일반적으로 23.1(1)에서 서술한 (b) (h)의 형식의 것이 주로 이용되고 있다. 이들 옹벽의 안정에 대해서는 보통 다음의 ① ② ③ 에 대해서 검토하지만, 옹벽이 연약층을 포함하는 지반상이나 사면상에 설치되는 경우는 ④ 에 대해서, 또 옹벽의 규모와 중요도에 따라서는 ⑤ 에 대해서 검토할 필요가 있다.
① 벽체의 활동에 대한 검토
② 벽체 저면에 있어서 합력선 위치의 검토(벽체의 전도에 대한 검토)
③ 기초지반의 지지력에 대한 검토
④ 지반을 포함한 전체로서의 안정
⑤ 지진시의 안정 |
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2. 옹벽의 활동에 대한 검토 |
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옹벽을 저판하면을 따라 활동을 일으키는 힘은 토압의 수평분력이며, 이에 저항하는 힘은 저판하면과 기초지반 사이에서 일어나는 전단저항력이다. 옹벽 전면의 흙에 의한 수동토압도 저항력으로 생각할 수 있지만, 장기간에 걸친 존재의 확실성이 염려되는 경우가 많으므로 통상 이를 무시하고 설계한다.
일반적으로 활동에 대한 안전율
는 다음식을 만족할 필요가 있다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fs23_5.jpg)
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fs23_1196p_noname1.jpg)
마찰계수
및 부착력
는 일반적으로기초지반의 토질시험을 통해서 결정하는 것이 원칙이다. 마찰계수는 표-23.5의 값이 표준적으로 이용되고 있다. 부착력에 대해서는 점성토지반의 경우
정도 로 되어 있다. 그러나 보통 규모의 옹벽인 경우 간편한 방법으로 기초지반의 분류에 따라 표-23.4의 예와 같은 마찰계수의 경험치를 참고로 하는 수가 많다.
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식 (23.5)에 의한 안전율
의 값이 1.5를만족할 수 없는 경우는 그 대처 방법으로서 ①저판 길이를 증가시켜, 옹벽의 자중을 증가시키는 것이 원칙이지만, 지형과 용지 등의 제약에 의해 곤란한 경우는 ② 말뚝의 수평저항력을 고려한다. ③ 저판의 근입을 깊게 해서 전면의 수동토압을 고려한다. ④ 저판에 돌기(key)를 설치하는 것 등을 생각할 수 있다.
② 의 방법에 대해서는 제 15 장 15.3의 말뚝의 수평저항에 의해 검토하면 좋다. 이 경우 활동력은 모두 말뚝으로만 지지하도록 해야만 한다.
③ 의 방법에 대해서는 수동토압 존재의 확실성을 충분히 검토하고, 설계에 이용하는 전면의 가상지표면을 설정할 필요가 있다. 이 경우 가상지표면의 깊이는 수동토압의 존재가 장래에 확보되도록 충분히 깊게 하고, 수동토압의 크기도 흙의 변위 등을 고려해서 안전측으로 하는 것이 좋다. 이 경우의 활동에 대한 안전율은 다음 식으로 표시된다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fs23_6.jpg)
④ 의 방법에 대해서는 견고한 지반이나 암반에 대하여 이들 지반을 교란시키지 않도록, 또 지반과의 밀착성을 확보하도록 시공하여 시작부터 그 효과를 기대하는 것이다. 유수가 많을 때와 점성토 지반에서는 그 효과가 거의 없다. 돌기를 설치하였을 때 돌기의 선단을 통과하는 벽체저면과 평행한 흙 속의 면에서 전단저항력이 발생하는 것으로 생각할 수 있으므로, 돌기를 설치한 경우의 활동 안전율은 다음 식으로 표시된다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fs23_7.jpg)
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3. 벽체저면에 있어서 합력선의 위치 검토(벽체의 전도에 대한 검토) |
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옹벽저면에는 옹벽의 자중, 재하중 및 토압 등에 의한 하중이 작용한다. 그림 23.12(a)에서, 앞축에서부터 하중합력 R 의 작용점까지의 거리 d 는 다음과 같다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fs23_8.jpg)
합력 R 작용점의 저판중앙으로부터의 편심거리 e 는 다음 식과 같다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fs23_9.jpg)
저판 뒤축이 부상(浮上)하지 않는다는 조건으로서, 합력 R 의 작용위치는 저판폭 B 의 중앙 1/3(middle third)내에 들어가야만 한다. 즉, 편심거리 e 는 다음 식을 만족할 필요가 있다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fs23_10.jpg)
또한, 옹벽의 앞축 주위의 전도에 대한 안전율
는
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fs23_11.jpg)
을 만족해야만 하지만, 평상시에 있어서 식 (23.10)의 요건을 만족하면 보통 상태의 옹벽의 경우, 전도에 대해서 안전하기 때문에 식 (23.11)에 의한 검토는 생략할 수 있다. |
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4. 기초지반의지지력에 대한 검토 |
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![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_12.jpg)
옹벽저면에 있어서 지반반력은 저판이 단단하다고 보지 않고 다음 식으로 표시된다.
의 경우(그림 23.12(b) 참조)
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fs23_12.jpg)
의 경우(그림 23.12(c) 참조)
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fs23_13.jpg)
즉, 평상시의 식 (23.10)의 조건을 만족하는 경우에는, 지반반력의 최대치
및
최소치 는 식 (24.12)로 구할 수 있다. 그러나, (e)에서 서술할, 지진시 등의 특별한 경우에는
을 허용한다. 이 경우 저판 뒤축과 지반과의 사이에는 인장력은 발생하지 않는 것으로 하여,은 식 (23.13)에 의해 구할 수 있다.
이상과 같이 구해진 지반반력
은 지반의 허용지지력
보다도 작아야만 한다. 즉, 다음 식을 만족할 필요가 있다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fs23_14.jpg)
지반의 지지력은 지반의 토질조사를 실시하여 제9 장 9.3에서 서술한 바와같이 정역학공식에 기초해서 결정하는 것이 원칙이다. 특히 옹벽저면에서의 합력은 편심경사하중으로 작용하기 때문에 극한지지력의 추정에는 이 영향을 고려할 필요가 있다.
또한 보통 규모의 옹벽의 경우는 편리한 방법으로서 기초지반의 분류에 따라 표-23.4의 예와 같이 허용지지력의 경험치를 참고로 하는 수가 많다.
또 지지력이 부족해서 부득이 말뚝기초를 이용하는 경우, 하중은 말뚝만으로 지지하는 것을 원칙으로 한다. 말뚝은 두개 이상의 열로 배치하지만 말뚝에 대한 하중의 배분은 옹벽저면의 지반반력분포를 고려하여 각 말뚝의 분담하중이 가능한 한 균등하게 되도록 하는 것이 좋다. 단, 지반반력분포는 최대장기토압 작용시 만이 아니라, 수평토압이 감소하는 경우를 가정한 지반반력분포에 대해서도 고려해 둘 필요가 있다. 말뚝의 지지력 계산은 제 15 장과 같이 하면 된다. |
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5. 지반을 포함한 전체로서의 안정 |
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지반의 지지력이 충분하여도 하부에 연약한 층이 존재하는 경우와 경사지반에 성토한 경우 등에서는 옹벽 및 배후의 성토중량에 의해 기초지반중의 응력이 균형을 잃어서 옹벽·성토·지반의 전체에 침하와 활동변형을 일으키는 수가 있다. 이와같은 우려가 있는 경우는 원호활동 등의 방법에 의해 전체의 안정에 대해서 검토해야만 한다.
i) 연약층을 가진 지반상의 옹벽
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_13.jpg)
연약지반에 만들어진 옹벽 등에서는 배후의 성토 중량에 의해서 그림 23.13과 같이 지반 깊이 곳에 전단파괴가 일어나는 수가 있다. 이와같은 전단파괴에 대해서는 그림에서 표시하는 것과 같이 일반적으로 원호 활동법에 의한 시행오차(활동원의 중심위치 및 반경을 바꾼다)로 활동의 최소 안전율을 계산하지만, 이 경우의 안전율은 소요 값(통상 1.2 ∼ 1.3정도)을 만족해야 한다. 원호 활동법에 대해서는 제 7 장과 같이 하면 좋지만, 옹벽의 경우는 다음에 나타내는 간편분할법에 의해 검토할 수 있다. 간편분할법에 따르면 그림 23.13을 참조하여 활동안전율
는 다음 식으로 표시된다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fs23_15.jpg)
또한 말뚝을 이용하는 경우는 부마찰력과 측방유동에 따른 말뚝으로의 영향도 검토할 필요가 있다.
ii) 사면상의 옹벽
사면은 일반적으로 그 자체로 불안정한 요소를 포함하고 있다. 더욱이 사면상에 옹벽을 설치하는 경우에는 옹벽과 배후의 성토를 포함한 사면전체의 안정에 대해서 검토를 할 필요가 있다. 또 옹벽이 사면상에 다단으로 설치되는 경우가 있으나 이 경우에는 각각의 옹벽의 안정을 검토함과 동시에 이들 옹벽군을 포함하는 사면전체의 안정성을 확인하는 것이 대단히 중요하다. |
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6. 지진시의 안정 |
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지진시 옹벽의 안정을 검토하는 경우에는, 전술한 진도법에 의한 계산을 하는 것이 현재 일반적이다. 이 경우 평상시의 토압, 자중, 재하중의 조합 대신에, 설계하중으로서 지진시 토압, 자중, 옹벽의 지진시 관성력(수평방향)의 조합을 이용해서, 평상시의 안정계산에 준하는 계산을 한다. 이 경우, 지진시 안전율은 단기하중으로서 평상시의 경우에 비해 표-23.6의 예와 같이 저감된다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Ft23_6.jpg)
지반이 느슨한 모래지반의 경우는 지진시 액상화의 검토도 필요하다. |
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1. 벽체 기본 단면의 가정 |
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벽체의 형상 치수는 시각상의 균형을 고려해서 유사한 설계 시공예와 경험에 기초해서 가정된다.
단면결정의 참고를 위해 비교적 시공예가 많은 사례를 들면 다음과 같다. 중력식 옹벽의 경우 옹벽의 높이를 H 라 하면 저판폭 B 는 0.5 ∼ 0.7 H 정도가 많이 이용된다. 켄틸레버식 옹벽의 경우 저판폭 B 는 0.5 ∼ 0.8 H 의 예가 많다. 또 앞저판의 길이는 0.1 ∼ 0.2 H 정도이다. 벽체와 저판두께는 높이 H = 5 m 정도의 경우는 H/12.5∼H /14, 높이 10 m 정도의 경우는 H/10 ∼ H /11.5인 예가 많다. 그리고 벽체전면의 경사는 사람의 시각에 대한 압박감을 경감하기 위해 연직에서 50분의 1정도의 경사를 주는 것이 바람직하다.
부벽 및 지지벽식 옹벽의 경우도 켄틸레버식 옹벽의 경우와 같은 형태이지만, 벽체 두께는 더욱 얇게 할 수 있다. 따라서 시공상의 요구로 적어도 35 cm 이상인 것이 바람직하다. 그리고 부벽과 지지벽의 중심 간격은 일반적으로 2/3 H 정도가 표준적이다. |
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2. 벽체의 응력계산 |
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옹벽의 안정계산을 함으로서 외적조건에 대해서 안정한 기본단면이 결정되지만 벽체 각 부분에서 생기는 응력이 벽체의 허용응력을 넘어서는 안된다. 따라서 토압과 자중 등의 하중에 의해 생기는 응력을 벽체의 적당한 위치에 놓고 검토하며, 소요량의 철근을 배치한다.
i) 중력식 옹벽
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_14.jpg)
중력식 옹벽은 무근콘크리트로 설계된다. 따라서 인장응력의 발생은 허용되지 않는다. 통상 벽저면에 있어서 합력의 작용점이 저면 중앙 1/3의 내에 있으면 단(單)단면 옹벽의 경우는 벽체의 응력 검토를 할 필요가 없다. 그러나 그림 23.14(b)와 같이 단면이 급변하는 경우는 그 부분에서 응력 검토를 해야 한다.
ii) 반중력식 옹벽
설계방법은 중력식 옹벽과 같은 형태이지만 벽체 단면에 생기는 인장력을 부담시키기 위해 벽체내에 필요량의 철근을 배치한다. 벽체 단면의 철근량을 구하는 경우에는, 무근 콘크리트 단면에 생기는 전인장력을 계산하고, 이를 철근의 허용인장응력에서 제하여 얻어진 것을 철근의 단면적으로 해도 좋다.
iii) 켄틸레버식 옹벽
벽체와 저판의 두 부분으로 이루어지며, 각각 한편이 고정단인 켄틸레버보로서 설계된다. 켄틸레버식 옹벽은 벽두께를 얇게 하고, 발생하는 휨응력에 대해서는 인장철근을 배치하므로서 저항한다. 각 부분에 있어서 응력의 검토는 그림 23.15과 같이 적당한 간격의 단면에서 실시한다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_15.jpg)
iv) 부벽식 옹벽
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_16.jpg)
그림 23.16과 같이 벽체 배면에 부벽을 설치하는 것으로, 부벽에 의해 벽체 하부의 휨 모멘트가 감소하고 벽두께를 켄틸레버식 옹벽의 경우보다 얇게 할 수 있다. 벽체 및 뒷축판은 3변으로 지지된 판으로 설계하는 것이 합리적이지만, 간편법으로 3변이 서로 고정되어 있는 영향을 무시하고 부벽으로 지지되는 연속판으로 간주해서 설계하는 방법이 이용된다. 그리고 3변 이 서로 고정된 영향을 고려한 계산에서는, 벽체와 뒷축판의 접합부에는 응력상태가 반전하는 등의 변화가 나타나기 때문에 간편법으로 설계된 경우는 이 부분에 상당량의 용심철근을 배치할 필요가 있다. 벽체와 뒷축판의 옹벽 연장방향의 단부는 일반적으로 부벽에 고정된 켄틸레버보로 설계된다. 한편 부벽은 일반적으로 뒷축판에 고정된 T 형보 복부(Web)로 설계된다.
v) 지지벽식 옹벽
지지벽식 옹벽은 부벽과는 역으로 앞에서 벽체를 지지하는 형식의 옹벽으로 설계방법은 iv)의 부벽식 옹벽에 준한다. 지지벽은 저판에 고정된 T 형보 복부로 생각할 수 있지만, 부의 휨모멘트를 받는 T 형보로 되기 때문에 일반적으로는 장방형 보로서 설계된다. 실제 설계의 예로서 켄틸레버식 옹벽 및 부벽식 옹벽의 예를 그림 23.17 및 그림 23.18에 나타낸다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_17.jpg)
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1. 개요 |
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옹벽의 상태변화와 붕괴사고의 태반은 강우시 배수불량에 기인하고 있다. 물의 침투에 의해 옹벽배면의 흙의 함수량이 증가하면 전단저항각 및 점착력의 감소, 점성토의 함수팽창 등 흙 성질의 변화가 일어나고 토압이 증가한다. 또 물의 침투량이 증가하면, 침투압과 정수압이 가해져서 옹벽이 안정성을 잃는 원인이 된다.
따라서 옹벽의 설계에 있어서는 우선 배면 및 기초지반에 물이 침투하는 것을 방지하는 것이 중요하다. 이 때문에 지표면에 점성토를 이용하거나, 포장 등의 처치가 실시된다. 그러나 물의 침투를 완전히 방지하는 것은 불가능하므로 배면에 침투한 물이 토압 및 수압의 증가를 초래하지 않도록, 흙 속의 물을 배제하기 위한 배수공을 설치할 필요가 있다.
통상 실시되고 있는 배수공에는 그림 23.19 ∼ 23.22와 같이 간이 배수공, 구형(溝型) 배수공, 배면 연속배수공 및 경사 배수공이 있다. |
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2. 수발공 |
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수발공은 배수공에 의해 옹벽배면에 모인 물을 벽체 밖으로 배수하기 위한 것이기 때문에, 콘크리트옹벽에서는 옹벽의 전면에 용이하게 배수할 수 있는 높이의 범위 내에서 5 m 이내의 간격으로 설치하며, 내경 5 ∼ 10 cm 의 경질염화 비닐파이프 등을 벽의 중간에 2 % 정도의 구배가 되도록 매립 설치한다. 수발공이 콘크리트조각이나 토사 등으로 막히지 않도록 특히 주의해야만 한다. 또한 부벽식 옹벽에는 각 판넬마다 적어도 1개는 수발공을 설치해야만 한다. |
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3. 수발공 뒷부분의 간이 배수공 |
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뒷채움 흙이 모래.자갈질이고, 투수성이 좋은 경우에는 각 수발공의 높이에 자갈, 쇄석 등에 의한 필터층을 설치, 배수공으로 할 수 있다(그림 23.19 참조). 특히 투수성이 좋은 뒷채움 흙에서 이 배수공은 최하단 1층만이라도 좋다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_19.jpg) |
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4. 구형배수공 |
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![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_20.jpg)
구형배수공은 벽체 하단에서, 또한 각 수발공으로부터 전면에 용이하게 배수할 수 있는 높이의 위치에 조약돌, 자갈 등 두께 50 cm 정도의 수평한 배수층을 벽의 전장에 걸쳐서 설치하고, 동시에 단면 30 ∼ 40 cm 정도로 벽체 배면을 따라 옹벽정부 부근까지 조약돌 배수층을 4 ∼ 5 m 간격으로 설치한다(그림 23.20). 벽의 수발공은 적어도 각 연직배수층과 수평배수층의 교점마다 설치할 필요가 있다. |
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5. 배면 연속 배수공 |
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벽체 배면의 전면에 걸쳐서 두께 30 ∼ 40 cm의 조약돌층을 설치, 이층의 전면에서 집수하고, 배수층 하단의 수발공 또는 벽체에 적당히 배치된 각 지점의 수발공을 통해서 배수하는 방법이다(그림 23.21). 이 방법은 시공이 비교적 용이하기 때문에 종래부터 가장 일반적으로 이용되고 있다. 그러나 벽체 배면에서 배수하는 방법은 비교적 투수성이 좋은 배면토에 대해서는 유효하지만 투수성이 나쁜 흙에 대해서는 배수층에 도달할 때까지 물의 침투압에 의한 토압의 증대를 피할 수 없는 결점이 있다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_21.jpg) |
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6. 경사 배수공 |
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배면 성토고가 높고 뒷채움 흙이 점성토와 같이 투수성이 나쁜 경우에는, 배면에 조약돌과 자갈 등으로 된 배수층을 그림 23.22와 같이 벽체 배면의 하부에서 상향으로 연속해서 설치하는 배수방식이다. 점성토의 경우 침투압의 문제에 대해서는 이 방식이 유리하지만 뒷채움 흙의 시공이 복잡하게 되며, 침하문제도 있으므로 적용시 충분한 주의가 필요하다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_22.jpg) |
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1. 기초공 |
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![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_23.jpg)
직접기초의 활동저항을 충분히 기대할 수 있도록 하기 위해서는, 시공상 기초지반에 대한 처리가 필요하다. 그림 23.23과 같이 기초지반이 암반일 때는 암반을 저판저면 위치까지 잘라 넣고, 암의 굴착에 따라 생기는 부석(浮石) 등은 완전히 제거하고, 암반표면을 깨끗이 한다. 그리고 그 위에 저판을 직접 시공하거나 혹은 정지콘크리트와 몰탈을 시공한 후에 그 위에 저판을 설치하는 것이 좋다. 기초지반이 토층인 경우는 굴착저면에 깬조약돌이나 쇄석 등을 깔고 충분히 다짐한 후, 필요에 따라서는 정지콘크리트를 타설하고 그 위에 저판을 시공하는 것이 좋다. 또한 저판하부의 일부가 연약한 경우와 연약층이 비교적 얕은 경우에는 그림 23.24와 23.25와 같이 연약한 부분을 양질의 재료로 치환하는 것이 있다. 또 특수한 경우로서, 저판하부에 돌기를 설치하는 경우는 기초지반의 굴착에 있어서, 특히 돌기주변의 원지반이 교란되지 않도록 함과 동시에 돌기의 콘크리트는 지반에 직접 타설하고, 지반과의 사이에 틈을 만들지 않는 것이 중요하다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_24.jpg)
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_25.jpg) |
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2. 벽체의 콘크리크공 |
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옹벽은 저판과 벽체를 일체로 하여 콘크리트를 타설하는 것이 바람직하지만 시공이음을 설치해야만 하는 경우는, 그 지점에 구(溝)를 만들거나, 시공이음에 적당한 강재를 넣는 등의 처리를 해서 콘크리트 층간의 밀착성에 유의할 필요가 있다. 또 경화한 콘크리트에 새로운 콘크리트를 타설하는 경우에는 레이턴스 등을 제거하고 시공이음의 흡수, 타설 직전의 정지 콘크리트(몰탈) 피복 등을 하여, 층간이 잘 밀착하도록 다짐을 해야만 한다 |
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3. 연직 시공이음 및 신축이음 |
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벽의 표면에 작은 균열이 생기는 것을 방지하기거나, 모퉁이가 떨어져 나가는 것을 방지할 목적으로 벽의 표면에 V 형의 절단부를 가진 연직시공 이음(그림 23.26(a)참조)을 설치한다. 연직시공 이음의 간격은 가능한 한 10 cm 이하로 하고, 이 이음에는 철근을 끊어서는 안된다. 한편 지반의 부등침하 등에 따라 옹벽연장 방향의 하중 및 지지조건의 차이에 의한 균열발생을 막을 목적으로, 벽에는 신축이음의 설치한다. 신축이음의 구조는 맞물림 식으로 하는 것이 일반적이다(그림 23.26(b)참조). 신축이음의 간격은 일반적으로 중력식 옹벽에서는 10 m 이하, 켄틸레버식, 부벽식 옹벽 등에서는 15 20 m 간격으로 설치하고 이 면에서는 철근을 자른다.
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4. 뒷채움공 및 배수공 |
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절토와 성토를 균형시키는 현장에서는, 옹벽의 뒷채움으로서 들어오는 재료의 예측은 어렵다. 특히 설계에서 가정한 재료보다도 불량한 재료가 들어가지 않도록 충분히 주의해야만 한다. 또한 뒷채움의 다짐이 불충분한 경우는 흙이 불안정하게 되거나 유해한 지표면 침하가 일어나거나, 토압이 커지게 되는 등의 우려가 있다. 따라서 뒷채움 부분은 노상, 노체와 동일한 재료를 이용하고, 노상,노체의 경우와 동일기종, 동일방법으로 충분히 다져야만 한다. 절토부 옹벽 혹은 부벽식 옹벽과 같이 뒷채움 부분이 좁아 통상의 방법으로 다짐이 곤란한 경우에는 Tamper, Rammer 등을 이용하고, 보통보다도 얇은 두께(20 cm 정도)로 신중하게 다짐할 필요가 있다. 그리고 다짐 작업에 있어서 배수공이 확실히 시공되도록, 또 배수공의 시공에 의해서 옹벽배면의 다짐이 불충분하지 않도록, 배수공과의 관련시공에 주의가 필요하다. |
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23.3 돌쌓기 및 블록쌓기 옹벽
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1. 개요 |
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돌쌓기·블록쌓기 옹벽의 설계는 23.2의 콘크리트 옹벽에 준해서 할 수 있지만, 일반적으로 그 용도가 흙의 붕괴를 막는 등, 주로 비탈면의 보호에 이용되며 배면의 사면이 견고하고, 토압이 작은 경우에 적용되므로, 보통은 특별히 계산하지 않고, 각 기관에서 채용하고 있는 표준단면을 참고하는 경우가 많다. 돌쌓기 및 콘크리트 블럭쌓기(찰쌓기) 옹벽은 하천의 호안이나 도로 등의 공공공사와 택지조성 공사에 가장 많이 이용되고 있으며, 각종의 사용목적에 적합시키기 위해 서로 다른 구조기준으로 되어 있으므로 여기서는 병기하는 것으로 한다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_27.jpg)
옹벽 각 부분의 명칭을 표시하면 그림 23.27과 같다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Ft23_7.jpg)
택지조성에 수반하는 옹벽은 택지조성 등 규제법에 있어서, 다음과 같은 경우에는 반드시 옹벽을 설치하여야 하며 의무설치 옹벽이라 한다.
㉮ 성토로 높이가 1 m 를 넘고, 비탈구배가 30° 를 넘는 절벽.
㉯ 절토 높이가 2 m 를 넘고, 비탈구배가 각각의 토질과 조건에 대해서 표-20.7으로 정해진 구배 이상의 절벽.
㉰ 절토와 성토를 동시에 하는 경우, 성토가 높이 1 m 이하의 절벽을 만들고, 절토와 성토의 높이가 2m를 넘는 절벽.
이 절에 해당하고 현재 사용되고 있는 옹벽의 종류는
① 콘크리트 블록 찰쌓기 옹벽(그림 23.28)
② 돌쌓기 옹벽(그림 23.28)
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_28.jpg)
③ 골쌓기 옹벽(그림 23.29)
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_29.jpg)
④ 호박돌쌓기 옹벽(그림 23.30)
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_30.jpg)
⑤ 콘크리트 블록 메쌓기 옹벽
등이 있다. ① 과 ② 는 가장 표준적으로 이용되고 있으며, 구조상 구별이 안되므로 형태로서는 같다고 해도 좋다. ③ ∼ ⑤ 는 택지조성에만 이용되며, ⑤ 는 특히 건설부 장관의 확정을 받은 콘크리트 블록 옹벽에 한한다.
또한 도로, 하천 등에 이용되는 것에는, 「도로토공 - 옹벽·암거·가설구조물공 지침(이하 "도로토공지침"으로 칭한다.)(일본도로협회)」와 건설부 제정 토목 구조물 표준설계 제 2 권(옹벽)에, 찰쌓기(03-RM-1, 03-RM-2), 메쌓기(03-RM-3)가 정해져 있다. 도로토공 지침에는 돌쌓기·블럭쌓기 옹벽의 높이와 비탈구배 및 공장(控長)의 참고치가 표-23.7에 주어져 있다. 메쌓기는 유수가 많은 곳 등에 이용된다. 석재의 쌓기 방식은 골쌓기, 궤쌓기, 귀갑(龜甲)쌓기가 있지만, 일반 토목용으로서는 찰쌓기로 메쌓기하는 것이 보통이다.
블럭쌓기 옹벽은 돌쌓기 옹벽과 같은 형태로 많이 사용되고 있다. 콘크리트 블록은 돌쌓기 옹벽의 돌쌓기를 대신한 것이므로 구멍을 가지고 있으며 배면, 뒷채움 콘크리트와 일체가 되어, 돌쌓기에 있어서 거친면의 맞물림 경우와 같거나 그 이상의 일체성을 유지할 수 있는 형상을 가지는 것이 바람직하다. 블록의 종류는 상당히 많고, 각 제조 메이커에 따라 형상·중량 등이 다르지만, 형태에 따라 대별하면 견치형, V 형 공동식, U 형, L 형 등으로 나누어진다. |
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1. 개요 |
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①, ② 에 해당하는 옹벽의 구조에 대해서는 택지조성 등 규제법 시행령 제 8 조로 규정되어 있으며 구배, 배면의 토질, 높이, 벽의 두께, 근입 깊이 등이 있다. 또한 동령별표 제 4 에서 가정한 절벽의 상태는, 지표 각도가 0°, 지표재하중은 0.5 tf/m2 {4.9 kN /m2}로 한 것이므로, 이를 넘는 경우에는 필요에 따라서 옹벽의 두께를 증가시켜야만 한다. 동령 제 10 조에는 옹벽의 수발공(내경 7.5 cm)을 3 m2 에 1개 설치함으로서 옹벽배면 수위의 상승을 막고, 안정을 높이는 것으로 되어 있다. 또 뒷채움 조약돌도 소정의 두께로 충분히 넣을 필요가 있다. 뒷채움 재료는 배면의 물을 외면으로 배출하고 석축에 걸리는 수압을 감소시킴으로서 옹벽배후의 압력증대를 막기 위해 이용된다. 따라서 뒷채움 재료는 투수성이 좋은 것이어야만 한다. 최근에는 천연골재류가 적어져 쇄석 등을 이용하는 수가 많다.
또한 찰쌓기옹벽을 시공하는 경우는 다음과 같은 점에 유의해야 한다.
ⅰ) 유형은 견고한 것으로 하고 裏丁張도 설치한다.
ⅱ) 찰쌓기돌 또는 콘크리트 블록을 물로 적시고 이음 콘크리트의 충진을 충분히 하여 시공한다.
ⅲ) 찰쌓기의 이음 콘크리트는
≥ 150 kgf/ cm2 {14.7 MN /m2}을 타설하고 뒷거푸
집을 사용한다.
ⅳ) 옹벽배면의 토사매립은 충분히 하며 통상 돌쌓기와 병행해서 시공한다.
ⅴ) 1일 공정은 높이를 1 ∼ 1.5 m 로 한정한다.
ⅵ) 신축이음은 20 m 간격을 표준으로 하고 돌쌓기의 높이가 변화하는 장소, 곡선부의 시점, 종점 등에 설치하며, 기초까지 실시한다.
ⅶ) 角石, 根石, 天端石은 작은 것을 피한다.
ⅷ) 콘크리트 블럭쌓기의 할증 결정은 천단을 기준으로 하며, 높이 조정은 기초부에서 한다.
ⅸ) 찰쌓기는 시공직후 바로 거적 등으로 덮고, 충분히 살수하여 양생한다.
① 과 ② 의 구조상세는 상기와 같으므로, 각각의 기준을 따르면 좋다. ③ 의 골쌓기 옹벽에 대해서는 택지조성 등 규제법에 기초한 건설성계택개발(計宅開發) 제 73 호 인정서에 따른다. ④ 의 호박돌쌓기 옹벽은 표-23.8과 같다. ⑤ 에 대해서는 생략한다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Ft23_8.jpg)
또 도로토공지침에는 높이와 뒷채움 재료 두께의 참고치가 표-23.9에 나타나 있다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Ft23_9.jpg) |
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1. 개요 |
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옹벽의 설치지반이 넓은 범위에 걸쳐서 견고한 경우를 제외하고, 일반적으로 다단(2단 이상)돌쌓기·블럭쌓기 옹벽은 전체적인 안정에 있어 불안함이 있으므로 원칙적으로 피하고 있지만 각종 제약에 의해 부득이 설치하는 경우는 신중히 설계·시공상의 검토를 실시하는 것이 바람직하다. 도로토공지침에는 다음과 같은 유의사항이 열거되어 있다.
① 상단쌓기 옹벽의 기초지반은 재래 비탈 등으로 침하의 우려가 없는 견고한 것으로 한다.
② 상단쌓기 옹벽의 기초 콘크리트는 보통의 것들 보다 형태를 크게 하고(특히 폭을 넓게 한다) 근입깊이를 충분히 확보한다.
③ 하단쌓기 옹벽은 상단쌓기 옹벽으로부터의 악영향이 고려 될 때는 이에 대하여 충분한 처치를 한다.
④ 하단쌓기 옹벽과 상단쌓기 옹벽의 사이에 2 m 이상의 소단을 설치, 방수처치를 한다. |
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23.4 그밖의 옹벽
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1. 개요 |
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기대임식 옹벽은 중력식 옹벽을 배면측으로 경사지게 한 것으로, 배면 흙에 지지되어 자중으로 토압에 저항한다. L 형 옹벽 등과 비교해서, 배면사면의 절토량이 작으며, 자중이 가볍고 또한 저판면적이 작기 때문에 큰 토압에는 견디지 못하는 특징이 있으며, 주로 절토부에 이용되지만, 성토사면 끝부분의 이른바 [요토류(腰土留)]라고 해서 사용되는 것도 있다.
설계는 안정계산 및 벽체의 응력 계산에도 중력식 옹벽에 준해서 하면 되지만, 벽체가 일반적으로 무근콘크리트이기 때문에 토압, 자중 등의 합력으로 인해 부재단면에 인장응력이 생기지 않도록 하는 것이 필요하다. 또한 기대임식 옹벽을 사용하는 많은 관공서 등에서는 배면토의 종류와 지지지반의 강도에 대해서 표준설계를 정비하여, 현장조건에 따라 적용하는 것이 많다.
기대임식 옹벽의 경우 벽체 배면을 따라 조약돌 등의 양호한 뒷채움재를 설치하고, 배면으로부터의 침투수에 대한 배수공으로 이용하는 수가 많다. 또 벽체에 수발공을 설치, 뒷채움으로부터의 배수를 도모하지만, 이들 배수공의 기능이 손상되면 배면으로부터의 수압에 의해, 전도, 활동, 벽체균열 등이 발생하기 때문에 시공이나 보수에 있어서 특히 주의가 필요하다.
절토부의 기대임식 옹벽의 시공에 있어서는 절취사면의 안정에 특히 주의가 요구된다. 통상 절토 사면에 비해서 경사가 급하므로 굴착면이 개방되는 기간을 가능한 한 짧게 하도록 유의해야만 한다. 이 때문에 사면이 우수 등의 침식에 약한 경우나 옹벽이 높은 경우에는 상단에서부터 순차적으로 벽체를 시공하고 역타공법이 적용될 수도 있다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_31.jpg) |
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1. 개요 |
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보강토란 텔아루메 또는 강화토라고도 하는 공법으로 일반적인 옹벽과는 원리를 달리하는 흙구조물이지만, 공학적인 사용목적, 마무리 형상 등이 옹벽과 유사하기 때문에 본 장에 포함해서 서술하는 것으로 한다. |
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2. 보강토의 원리 |
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보강토는 입상체인 성토재료와 그 속에 부설된 보강재로 이루어지며, 흙과 보강재 사이에 작용하는 마찰력과 보강재의 강도에 의해, 양자가 일체로 되어 자중과 외력에 견디는 합성구조물이다. 자연토사를 성토한 경우는, 그림 23.32(a)와 같이 안식각 이상의 경사각으로 사면을 형성할 수는 없고, 또 지진 등의 수평력이 작용할 때 쉽게 붕괴되어 버린다. 이에 대해 그림 23.32 (b)와 같이 성토 중에 보강재를 부설한 경우는 토립자와 보강재 사이의 마찰력에 의해 토립자의 활동이 구속되고 보강재에는 인장응력이 생긴다. 이에 따라 보강재를 부설한 성토는 겉보기 점착력을 가지며, 강성을 나타낸다. 실제 보강토에 있어서 보강재는 판상으로 연직방향과 수평방향으로 간격을 두고 부설하지만, 이 경우에도 근접하는 토립자 간의 마찰에 의해 전체 토립자가 간접적으로 보강재에 결합되어진다. 이같은 원리에 따라 보강토에 있어서는 토립자와 보강재 사이의 마찰력 및 보강재 강도의 대소가 구조체의 강도를 결정한다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_32.jpg) |
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3. 보강토의 재료 |
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보강토에 필요한 재료는 성토재료 및 보강재와 더불어 보강토 단부의 벽면을 구성하는 부재로 되어 있다. 이때 성토재료는 보강재와의 마찰력을 확보함과 동시에 견고한 시공성과 완성후의 배수성 등을 고려해서 입도배합이 양호한 사질토를 이용하는 수가 많다. 또 보강재는 Strip 이라고 하며 강도, 내구성, 시장성, 가격 등을 감안해서 아연도금 강판재가 일반적으로 이용되고 있다. 벽면재는 Skin 또는 Panel 라하며, 아연도금 강판을 반원상으로 정형한 것(Metal skin) 또는 공장제작 철근콘크리트 판(Concrete skin)이 널리 이용되고 있다. 이들 Skin 은 옹벽의 벽체와 같이 큰 토압을 지지하는 부재는 아니며, 원리적으로는 Strip 사이의 토립자의 탈락을 방지하기 위한 Cover 이지만, 설계에 있어서는 약간의 토압을 고려해서 강도를 결정하고 있다. |
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4. 보강토의 시공 |
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보강토의 시공은 다음과 같은 순서로 한다.
① 간이 지보공을 이용해서 정지한 지반상에 여러 단의 Skin 을 조립해서 세운다. 이 경우 Concrete skin 은 트럭 크레인 등이 필요로 하지만, Metal skin 은 경량이기 때문에 인력으로 조립할 수 있다.
② 최하단의 Strip 을 볼트 등을 이용해서 Skin 에 결합한다.
③ 다음 단의 Strip 높이까지 성토를 전압 시공한다.
④ 차례로 Skin 및 Strip 을 조립, 성토의 전압 시공을 반복한다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_33.jpg) |
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5. 보강토의 특징 |
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원리 및 시공법에 기인하여 보강토가 갖는 특징은 다음과 같다.
① 비교적 Flexible 한 보강재에 의해 강화된 성토이고, Skin 도 변형을 허용하는 구조로 되어 있기 때문에 다소 부등침하가 생기는 불량지반에도 적용할 수 있다. 이 때문에 콘크리트 옹벽이라면 말뚝기초 등이 필요한 지반에서도 특별히 기초공을 설치하지 않아도 되는 경우가 많다.
② 일반적으로 아연도금 강판의 Strip 을 이용하므로 부식에 관한 환경이 불량한 경우는 내구성에 문제가 있다. 이 때문에 강산성 흙, 중공업지구, 해안부근 등에서의 사용에 신중한 검토가 요구된다.
③ 보강토 내부에는 Strip 이 부설되어 있으므로 완성후 굴착이나 말뚝항타가 곤란하다.
④ 공장제작 Strip 및 Skin 과 성토재료가 조립되므로 중기를 사용하지 않고, 소음·진동공해를 일으키지 않는다. Metal skin 을 이용한 경우는 이 특징이 더욱 현저하다.
⑤ 콘크리트를 사용하지 않기 때문에 형틀조립과 양생 등의 loss time 이 없으므로 시공속도가 빠르다.
⑥ 현장에서는 단순작업을 반복해서 하므로 기능공을 필요로 하지 않는다.
⑦ 철거가 용이하며, 가설구조물에도 적용 가능하다.
이와같은 특징이 있으며, 도로나 철도의 성토 외에 택지토성, 방유제, 저수지 등에 사용되고 있다. |
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6. 보강토의 설계 |
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설계시에는 보강토 내부에 생기는 응력과 변형의 상태, 또한 파괴시의 상황 등을 알 필요가 있지만 지금까지 각종 실험, 연구가 진행되고 있지만 현재상황은 충분한 데이타가 축적되어 있지 않은 상태이다. 현재 일본에서 이용되고 있는 설계법으로서는 옹벽 등과 같은 형태로 Skin 배면에 주동토압을 작용시키고, 이에 대한 주동파괴면으로부터 후방의 Strip 이 어스앵커적으로 거동하며 파괴에 저항하는 것으로 생각하는 것이 일반적이다. 아래에 설계법에 대해 서술한다.
i) 설계의 기본방침
보강토의 설계시 에는 다음 사항에 대해서 검토할 필요가 있다.
① Strip 등의 파단
② Strip 의 인발
③ 보강토 전체의 안정
④ 지지지반의 침하 등
이들 검토사항중 ① 과 ② 는 [내적 안정의 검토]라고 하며, 이는 Strip 과 성토재료와의 마찰에 의해 보강토를 구축하기 위한 검토이며, ③ 과 ④ 는 [외적 안정의 검토]라 하며, 구축된 보강토가 지반에 안전하게 지지되어 사용조건에 적합한 구조물이 되는가를 검토하는 것이다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Ft23_10.jpg)
보강토의 제원과 이들 검토의 관련을 나타낸 것이 표-23.10 이다. 설계시에는 Strip 의 간격, 폭, 두께를 가정해서 ① 의 검토를 하고, Strip 의 길이를 가정해서 ② 와 ③ 의 검토를 하며, 필요하다면 ④ 의 검토를 실시하면 좋다.
ii) Strip 등의 파단에 대한 검토
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_34.jpg)
그림 23.34와 같은 형상의 보강토에 있어서, i 단 Strip 에 작용하는 인장력
는 식(23.16)으로 구할 수 있다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fs23_16.jpg)
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fs23_1212p_noname1.jpg)
이 인장력에 대해서 Strip 및 Strip과 Skin을 결합하는 볼트의 강도가 충분하면 된다. 이 경우 응력 산정에 이용하는 부재단면은 보강토의 내구년수에 대해서 부식의 고려가 필요하다.
iii) Strip 의 인발에 대한 검토
주동파괴면에서 후방부분의 Strip 이 인발에 저항하는 것으로 생각하면, 단의 Strip 이 가지는 마찰저항력 는 식 (23.17)로 구할 수 있다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fs23_17.jpg)
이 저항력
가, 인장력
에 소요 안전율을 곱한 값 이상이면 된다. 마찰계수
는 성토재료의 내부마찰각, Strip 의 재질, 성토 시공법 등에 따라 다르지만 일반적으로 0.4정도의 값이 이용되고 있다. 또한 Strip 의 간격
및
은 가능한 한 작게 하는 것이 균질하고 견고한 보강토를 구축하는데 중요하며 또한 Strip 길이도 보강토 하부에 있어서는 식 (23.17)에서 필요한 값으로 적당한 여유장을 갖게 하는 것이 바람직하다.
iv) 보강토 전체의 안정에 대한 검토
보강토 부분을 포함한 성토 및 지지지반의 안정에 대해서, 원호활동법 등으로 검토할 필요가 있다. 이것은 지지지반이 연약한 경우나 사면내에 보강토를 설치하는 경우에는 특히 유의 해야만 한다. 이 경우 Strip 이 성토중에 부설되어 있는 효과를 계산에 넣는 방법으로서는
① Strip 이 부설되어 있는 범위에는 활동원이 들어가지 않는 것으로 가정하는 방법
② 보강토부분에는 Strip 의 존재로 생기는 겉보기 점착력 c 를 부가하는 방법
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fs23_18.jpg)
③ 활동원에서 후방 Strip 의 마찰저항력을 고려하여 저항모멘트에 더하는 방법 등을 생각할 수 있지만, 일반적으로는 ① 의 방법을 이용하고 있다.
![](https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.ceg4u.com%2Fgisulbook%2Fchapter_23%2Fimages%2Fp23_35.jpg)
v) 지지지반의 침하 등에 대한 검토
보강토는 그 구조에서부터 본래 Flexible 한 구조물이지만 연약지반상에 설치하는 경우에는 적용성의 한계를 넘는 수가 있다. 또 사용목적으로부터 침하량 및 부등침하량의 한계가 결정되며, 상황에 따라 이들에 대한 검토가 필요하다. |
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1. 개요 |
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나무나 RC 판의 널말뚝을 이용해서 옹벽으로 하는 방법은 옛날부터 소단면의 수로측벽 등 비교적 경량구조물에 이용되어 왔다. 그러나 토류벽이나 항만의 계선안(係船岸) 등에 시트파일과 강관파일 등이 대규모로 사용됨과 더블어 육상에서 영구 구조물로서의 옹벽에도 이들 형식이 사용되어 왔다. 또한 근년에는 지하연속벽 굴착기술의 진보 및 신뢰성 향상에 따라, 이를 이용한 옹벽도 볼 수 있게 되었다.
이들 널말뚝은 지표에서부터 설치한 널말뚝의 한쪽을 굴착해서 옹벽으로 하는 경우에 많이 이용되는 이외에, 특히 자립식 구조물의 경우는 연직벽체만의 구조로 되어 있기 때문에 작업 부지가 협소한 경우에 이용된다. 또 공기가 짧은 경우에는 시트파일이나 강관파일을 이용해서 급속시공을 하는 등, 널말뚝이 가지는 특징이 충분히 발휘될 수 있는 경우에 많이 이용된다.
설계는 [토류], [계선안]등에 준해서 해도 되지만 강재를 사용하는 경우는 환경에 대한 부식대책을 고려할 필요가 있으며, 지하연속벽의 경우는 연속벽 본체와 표면의 피복 콘크리트와의 결합법 등을 고려할 필요가 있다. 또 배면사면으로부터의 침투수에 대한 배수공은 나중에 시공하는 수가 많으므로 설치법을 고려해 둘 필요가 있다. |
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1. 개요 |
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종래 옹벽에 이용되는 재료는, 철근 콘크리트, 무근 콘크리트 등이 대부분이었지만, 근년에는 강제를 주체로 하는 옹벽도 계속 개발되고 있다. 전항에서 서술한 널말뚝과 보강토도 강제옹벽의 일종이지만 본 항에서는 그 이외의 형식에서 주요 부재에 강재를 이용한 옹벽에 대해서 서술한다.
강재는 콘크리트 등과 비교해서 다음과 같은 특징을 가지고 있다.
① 강도가 크고, 특히 인장강도는 콘크리트에 비해서 상당히 크다.
② 품질의 신뢰성이 높다.
③ 각종 형상의 소재가 시판되고 있으며, 양생기간이 필요 없는 등 급속시공에 적합하다.
④ 환경에 따라서는 부식된다.
이와같은 강재의 특징을 근거로 한 강제옹벽으로서는 다음과 같은 형식이 이용되고 있다.
① H 형강 등을 지반에 타입하여 지주로 하고 그 사이에 데크 플레이트(deck plate)와 익스팬드메탈(expand metal) 등을 팽팽히 당겨 벽으로 한 것.
② 데크 플레이트와 형강 등을 조합시켜 L 형 또는 역 T 형의 구조체를 조립하여 옹벽으로 한 것.
③ 지지지반은 철근콘크리트로 하고 벽은 ① 또는 ② 의 형식으로 한 것.
강제옹벽의 설계는 일반 콘크리트 옹벽과 같은 형태로 하여도 되지만 특히 부식에 대해서 주의할 필요가 있다. 부식의 정도는 설치장소의 토질, 대기성분, 수위 및 수질 등에 따라 다르므로 이들 환경에 대한 방식대책을 수립하여야 한다. 대책으로서는 페인트 도장과 아연도금등 외에 부재에 부식대를 고려하는 방법 및 이들의 병용 등이 있다. 또 부재의 형상, 배치 및 배수공에 충분히 유의하고, 침투수나 지하수가 체류하기 곤란한 구조물이 되게 하는 것도 중요하다.
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