토질 및 기초설계 개요

토질 및 기초설계 개요   1. 지반조사 분석 및 시험    지반조사는 계획구조물 및 주변지반의 특성을 조사하는 것으로, 조사내용은 지반의 성상과     기반암의 위치파악, 원위치 시험에 의한 토질의 물리, 역학적 특성평가 및 지하수위 측정 등이 있다.    지반조사는 예비조사, 현장조사, 현장시험, 실내시험, 특수시험 등으로 구분할 수 있으며,     조사결과를 토대로 조사대상별 설계지반정수를 산정하고, 안정성 판정 및 보강대책 수립 등     지반공학적 문제해결을 위한 기초자료 제공을 그 목적으로 하고 있다.    지반조사는 업무분야 및 대상별로 약간의 차이점은 있으나 대체로 다음과 같은 목적으로 실시된다.    -  연약지반 특성분석 및 개량공법 선정    -  상부구조물에 적합한 기초형식 선정 및 지지층 선정, 기초설계    -  옹벽, 흙막이벽에 작용하는 수평토압 산정 및 안정검토    -  환경에 미치는 영향과 해결책 검토    -  내진안정성 검토를 위한 기초자료 제공 조사대상별 지반조사 착안사항은 다음과 같다.<table style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; border-collapse: collapse;"><tbody><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 177px; height: 29.8pt;">조사대상</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 479px; height: 29.8pt;">조사착안사항</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 177px; height: 45.8pt;">구조물 기초(건축물, 교량, 옹벽)</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 479px; height: 45.8pt;"> 지지층판단, 지지력, 침하검토, 지하수위, 공동유무, 기초형식, 지반반력계수,  말뚝의 경우 부마찰력</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 177px; height: 45.8pt;">도로, 철도</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 479px; height: 45.8pt;"> 성토재의 유용성 및 다짐특성, 포장두께산정, 동결심도, 절토사면안정, 용출수, 토량변화율, 절토의 리퍼빌리티, 암유용성</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 177px; height: 45.8pt;">호안, 방파제</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 479px; height: 45.8pt;"> 강제치환깊이 산정, 지반개량검토, 압밀침하 및 침하시간, 사면안정, 전단강도특성</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 177px; height: 45.8pt;">터널</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 479px; height: 45.8pt;"> 갱문위치판단, 굴착방법 및 지보의 형태, 암반분류, 불연속면의 존재와 주향 및  경사, 파쇄대 유무, 암반의 투수성, 물성치, 굴착암의 유용성</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 177px; height: 45.8pt;">댐, 저수지</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 479px; height: 45.8pt;"> 지층분포와 지지층판단, 기초지반의투수성, 그라우팅계획, 파이핑검토,  성토재의 유용성 및 다짐특성, 제체의 침투, 제체의 사면안정</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 177px; height: 45.8pt;">지하토류벽</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 479px; height: 45.8pt;"> 토류벽 형식, 차수계획, 토압계산, 수압분포, 파이핑 및 히빙검토, 지하수유입 및 배수</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 177px; height: 45.8pt;">연약지반</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 479px; height: 45.8pt;"> 연약층두께 및 범위, 연약정도, 압밀침하 및 침하소요시간, 단계성토고, 사면안정,   지반처리계획, 장비의 진입성, 압밀이력상태, 강도증가율</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 177px; height: 29.8pt;">액상화 지반</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 479px; height: 29.8pt;"> 액상화 발생가능 지반판단, 지하수위, 액상화 안전율, 액상화 대책검토</td></tr></tbody></table>  2. 연약지반 설계     연약지반이란 흙의 성질상 전단강도가 작고 압축성이 큰 연약토로 이루어진 지반을 말하며      지반공학 개념의 연약지반은 대상 지반위에 축조될 구조물의 규모, 하중 및 형식을 고려한      지반개량을 필요로 하는 지반을 의미한다. 연약지반에서 발생하는 공학적 문제는 다음과 같다. -  압밀침하, 말뚝에 작용하는 부마찰력 등 흙의 압축성이 커서 생기는 침하문제-  연약지반 상에 성토를 할 때 원호활동, 기초의 지지력, 토압 등 흙의 전단저항이 약하여 생기는 안정문제-  진동과 같은 동적하중으로 생기는 액상화 문제-  차수, 분사현상, 파이핑과 같은 투수성 문제 일반적인 경우 연약지반 판정기준은 다음과 같다.<table style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; border-collapse: collapse;"><tbody><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 99.85pt; height: 31.63pt;">구 분</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 99.85pt; height: 31.63pt;">표준관입저항(N치, 회/cm)</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 99.85pt; height: 31.63pt;">콘관입저항(qc, kgf/cm2)</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 99.85pt; height: 31.63pt;">일축압축강도(qu, kgf/cm2)</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 85.71pt; height: 31.63pt;">비 고</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 99.85pt; height: 15.63pt;">점 성 토</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 99.85pt; height: 15.63pt;">6 이하</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 99.85pt; height: 15.63pt;">12 이하</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 99.85pt; height: 15.63pt;">1.0 이하</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 85.71pt; height: 15.63pt;"></td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 99.85pt; height: 15.63pt;">사 질 토</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 99.85pt; height: 15.63pt;">10 이하</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 99.85pt; height: 15.63pt;">-</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 99.85pt; height: 15.63pt;">-</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 85.71pt; height: 15.63pt;"></td></tr></tbody></table>  연약지반 침하량 산정시 허용침하기준은 일반적으로 다음과 같이 정의한다.<table style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; border-collapse: collapse;"><tbody><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 149.05pt; height: 18.46pt;" colspan="2">구 분</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 123.73pt; height: 18.46pt;">허용잔류 침하량(cm)</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 211.91pt; height: 18.46pt;">비 고</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 149.05pt; height: 18.46pt;" colspan="2">도로</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 123.73pt; height: 18.46pt;">10</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 211.91pt; height: 18.46pt;">대로, 중로, 소로, 지중관로 설치구간</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 149.05pt; height: 18.46pt;" colspan="2">구조물</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 123.73pt; height: 18.46pt;">5</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 211.91pt; height: 18.46pt;">지중 구조물 설치구간(공동구)</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 47.64pt; height: 73.84pt;" rowspan="4">부지</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 101.41pt; height: 18.46pt;">일반공동용지</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 123.73pt; height: 18.46pt;">10</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 211.91pt; height: 18.46pt;">아파트, 업무 및 상업시설 등</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 101.41pt; height: 18.46pt;">단독주택용지</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 123.73pt; height: 18.46pt;">5</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 211.91pt; height: 18.46pt;">단독주택, 연립주택</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 101.41pt; height: 18.46pt;">학교 및 공원용지</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 123.73pt; height: 18.46pt;">10</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 211.91pt; height: 18.46pt;">학교, 교육연구단지, 근린공원</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 101.41pt; height: 18.46pt;">녹 지</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 123.73pt; height: 18.46pt;">30</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 211.91pt; height: 18.46pt;">완충녹지, 수변공원</td></tr></tbody></table>  연약지반 처리공법은 일반적으로 다음과 같은 공법을 채택하고 있다. - 선행재하공법(Pre Loading)- 굴착치환공법- 심층혼합처리공법- 동압밀 공법- 연직배수공법(PVD, Sand Drain)- S.C.P 공법(Sand Compaction Pile) 연약지반 처리공법의 우선순위는 다음과 같은 순으로 결정한다. - 우선적으로 공기에 여유가 있는 경우 선행재하공법을 검토하되, 여성토고를 감안하여 설계- 연약층 심도가 얕은 경우 굴착치환공법 적용성 검토- 연약층 심도가 깊거나, 공기를 단축시킬 필요가 있는 경우 연직배수공법을 적용- 공기에 여유가 없거나 침하문제외에 측방유동 등의 우려가 있는 경우 심층혼합 및 S.C.P 보강공법 적용- 느슨한 사질토의 경우 동압밀공법을 통한 다짐으로 연약지반 처리를 적용 3. 비탈면 설계비탈면은 인공사면과 자연사면으로 분류하며, 인공사면은 정해진 성토재료로 요구되는 단면을 축조하므로 재료의 구분이 명확하고 그 공학적 성질이 밝혀 질 수 있다. 그러나 자연사면은 흙과 암석이 불규칙하게 뒤섞인 불균질한 지층을 이루기도 하며, 때로는 암석이 풍화되어 있거나 단층, 절리, 층리 등의 불연속면이 발달되어 있으므로 종합적인 평가가 이루어져야 한다. 사면의 토체가 움직임으로 인해 파괴에 도달하는 것을 미끄러짐(Sliding) 또는 사면파괴(Slope failure)라고 하는데, 파괴의 원인으로는 사단하단의 절취, 지상구조물에 의한 지반의 점진적 파괴, 간극수압의 증가 그리고 충격하중에 의한 지반의 액상화 등이 있다. 사면 안정해석은 단기안정성과 장기 안정성으로 구분할 수 있으며, 활동면을 따라 파괴가 일어나려고 하는 시점의 토체의 정역학적인 평형을 고려하여 안정성을 해석하는 한계평형해석(Limit equilibruim analysis)이 가장 널리 사용되고, 수치해석(Numerical analysis)에 의한 방법으로 구분할 수 있다. 사면안정해석에 영향을 주는 요소는 다음과 같다. - 파괴면의 형상(Failure plan geometry)- 비균질성(nonhomogeneity)- 침투(seepage flow)- 지진(earthquake)- 동적하중(dynamic loading)- 인장균열(tension crack) 사면안정성을 판단하는 기준인 안전율(Factor of safety)는 사면이 파괴에 도달하거나 과도한 변형으로 인하여 더 이상 사용이 불 가능할 경우를 결정하기 위해 사용되며, 이론산 1.0이상이면 안정한 것으로 볼 수 있으나, 지반의 불확실성 등을 고려할 때 허용안전율로 규정하고 있고, 이는 일반적으로 건기(1.5), 우기(1.2), 지진시(1.1)에 대해 각각 적용한다. 토사비탈면의 안정해석시 가장 널리 사용되는 한계평형해석의 방법으로 마찰원법(Taylor method), 절편법(Bishop, Fellinius) 등이 있으며, 일반적으로 Bishop법을 사용하고 있다. 사면안정해석은 전응력해석과 유효응력해석으로 구분할 수 있는데, 전응력해석은 시공속도가 지반의 압밀소도보다 빠르다면 시공중 또는 시공직후에 과잉간극수압이 거의 소산되지 않으므로 비배수 조건에서 얻은 강도정수를 사용하여 해석하는 방법이며 간극수압은 별도로 고려하지 않는다. 유효응력해석은 시공중 압밀이 진행되어 과잉간급수압이 많이 소멸되는 경우 시험에서 구한 강도정수와 간극수압을 고려하여 해석하는 방법이다. 사면의 파괴형태는 붕락(Fall), 활동(Slide), 퍼짐(Spread) 등으로 구분할 수 있으며, 일반적으로 토사사면은 활동에 의한 파괴가 주를 이루고 있고, 암반사면은 원형파괴, 평면파괴, 쐬개파괴, 전도파괴 등으로 구분할 수 있다. 암반사면의 파괴는 절리면의 방향(주향, 경사)외에 여러 가지 요인에 의해 발생 할 수 있으므로 현장지표지질조사를 통하여 사면의 파괴형태를 평가하여야 한다. 또한 암반사면의 안정성 평가 방법으로는 평사투영해석, 한계평형해석, 개별요서 및 Key-block 해석방법이 있다. - 평사투영해석 : 정성적인 방법으로 Steronet상에 사면, daylight envelope, friction ocne, toppling zone 등을 작성하여 불연속면의 기하학적인배치를 평사투영에 의해 파괴형태를 예측하며, 안정하게 평가되면 별도의 한계평형해석은 실시하지 않음- 한계평형해석 : 평사투영해석결과 평면 및 쐐기파괴 가능성이 있는 경우, 평형조건을 도입하여 안정성 검토- 개별 요소법 : 암반의 불연속면에 의한 절리등을 모델링 하기 위해 개별 요소로 모델링 하여 안정성 평가 비탈면 안정성을 도모하기 위한 방법으로는 다양한 방법이 있으나, 크게 비탈면 구배완화공법 및 보강공법, 보호공법 등으로 구분한다. 부지여유가 있는 경우 구배완화 공법이 가장 확실한 방법이나, 토공량이 과다하고, 환경훼손이 심한 단점이 있어, 안정검토를 통하여 적절한 보강과 병행한 적정 기울기를 선정하는 것이 최선의 방법이다. 표면보호공법은 다음과 같다.<table style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; border-collapse: collapse;"><tbody><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 32.99pt; height: 18.48pt;">구분</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 81.1pt; height: 18.48pt;">보호공</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 310.33pt; height: 18.48pt;">공법개요</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 58.46pt; height: 18.48pt;">적용</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 32.99pt; height: 306.72pt;" rowspan="8">표면보호공법</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 81.1pt; height: 38.34pt;">숏크리트(Shotcrete)</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 310.33pt; height: 38.34pt;">표면정리 후 철망을 정해진 위치에 앵커핀으로 고정시킨후 시멘트 모르타를 뿜칠하여 표면을 보호하는 공법</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 58.46pt; height: 38.34pt;">암반사면</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 81.1pt; height: 38.34pt;">격자블럭</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 310.33pt; height: 38.34pt;">표면정리후 블록으로 격자를 만들어 앵커핀으로 고정시키고 격자안에 흙채움을 하여 표면을 보호하는 공법</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 58.46pt; height: 38.34pt;">토사사면</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 81.1pt; height: 38.34pt;">녹생토</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 310.33pt; height: 38.34pt;">부착망을 앵커판과 착지판으로 고정시킨후 점토질 토양개량제와 잔디씨를 혼합하여 뿜칠함으로서 표면을 보호하는공법</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 58.46pt; height: 38.34pt;">암반사면</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 81.1pt; height: 38.34pt;">텍솔(Texsol)</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 310.33pt; height: 38.34pt;">부착망을 앵커판과 착지판으로 고정시킨후 연속장섬유와 잔디씨가 혼합된 사질토를 뿜칠함으로서 표면을 보호하는 공법</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 58.46pt; height: 38.34pt;">암반사면</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 81.1pt; height: 38.34pt;">볏짚녹화공</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 310.33pt; height: 38.34pt;">잔디 및 초목류를 혼합파종한 후 볏짚을 그 위에 덮어 사면을 보호하고 사면유실을 방지하는 공법</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 58.46pt; height: 38.34pt;">토사사면</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 81.1pt; height: 38.34pt;">코아넷(Coir Net)</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 310.33pt; height: 38.34pt;">코코넛 섬유질 매트로 사면을 피복한 후 씨앗과 혼합된 사질토를 뿜칠하여 표면을 보호하는 공법</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 58.46pt; height: 38.34pt;">암반사면</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 81.1pt; height: 38.34pt;">줄떼공</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 310.33pt; height: 38.34pt;">식생토를 사용하여 사면하단에서부터 줄떼의 장변을 사면에 따라 수평으로 펴고 흙을 씌워 표면을 보호하는 공법</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 58.46pt; height: 38.34pt;">토사사면</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 81.1pt; height: 38.34pt;">평떼공</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 310.33pt; height: 38.34pt;">사면 어깨로부터 떼의 긴 변은 수평방향으로 놓고 데와 사면이 밀착되도록 두들겨서 표면을 보호하는 공법</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 58.46pt; height: 38.34pt;">토사사면</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 32.99pt; height: 268.38pt;" rowspan="7">사면보강공법</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 81.1pt; height: 38.34pt;">경사완화</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 310.33pt; height: 38.34pt;">경사를 와놯시켜 사면의 안정성을 증대시키는 공법</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 58.46pt; height: 38.34pt;">토사사면암반사면</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 81.1pt; height: 38.34pt;">마이크로파일(Micro Pile)</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 310.33pt; height: 38.34pt;"><v:shapetype id="_x0000_t75" stroked="f" filled="f" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" o:preferrelative="t" o:spt="75" coordsize="21600,21600"> <v:stroke joinstyle="miter"> <v:formulas> <v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"> <v:f eqn="sum @0 1 0"> <v:f eqn="sum 0 0 @1"> <v:f eqn="prod @2 1 2"> <v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"> <v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"> <v:f eqn="sum @0 0 1"> <v:f eqn="prod @6 1 2"> <v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"> <v:f eqn="sum @8 21600 0"> <v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"> <v:f eqn="sum @10 21600 0"> </v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:f></v:formulas> <v:path o:connecttype="rect" gradientshapeok="t" o:extrusionok="f"> <o:lock aspectratio="t" v:ext="edit"> </o:lock></v:path></v:stroke></v:shapetype><v:shape id="_x113211584" style="width: 6pt; height: 9.75pt; v-text-anchor: top;" type="#_x0000_t75"><v:imagedata o:title="DRW000001144158" src="file:///C:\Users\pc\AppData\Local\Temp\DRW000001144158.gif"><w:wrap type="topAndBottom"></w:wrap></v:imagedata></v:shape> 지중에 천공후 162.5mm의 강관을 삽입하고 시멘트 밀크를 주입하여 소구경 파일을 형성하는 공법</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 58.46pt; height: 38.34pt;">토사사면</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 81.1pt; height: 38.34pt;">록볼트(Rock Anchor)</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 310.33pt; height: 38.34pt;">암블럭과 기반암을 록볼트로 연결시켜 암반을 안정화 시키는 공법</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 58.46pt; height: 38.34pt;">암반사면</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 81.1pt; height: 38.34pt;">앵커(Anchor)</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 310.33pt; height: 38.34pt;">앵커의 프리스트레스에 의한 인장력으로 암반층에 정착하여 토사 및 암반비탈면을 안정화 시키는 공법</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 58.46pt; height: 38.34pt;">토사사면암반사면</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 81.1pt; height: 38.34pt;">소일네일링(Soil Nailing)</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 310.33pt; height: 38.34pt;">지중에 소형 천공후 철근을 삽입하고 시멘트 그라우팅 하여 고결시키는 공법</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 58.46pt; height: 38.34pt;">토사사면</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 81.1pt; height: 38.34pt;">옹벽</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 310.33pt; height: 38.34pt;">옹벽구조물을 설치하여 옹벽이 배면토압을 부담함으로써 사면을 안정화 시키는 공법</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 58.46pt; height: 38.34pt;">토사사면</td></tr><tr><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 81.1pt; height: 38.34pt;">억지말뚝</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 310.33pt; height: 38.34pt;">사면부에 말뚝을 설치하여 말뚝의 수동통압에 의한 전단저항과 휨저항으로 인해 사면을 안정화 시키는 공법</td><td valign="center" style="border: 0.28pt solid rgb(0, 0, 0); border-image: none; width: 58.46pt; height: 38.34pt;">토사사면암반사면</td></tr></tbody></table>  4. 굴착 및 흙막이 공법지반이 연약하지 않는 경우에는 구조물을 시공하기 위하여 심도 1~2m 정도는 연직으로 굴착할 수 있다. 그러나 지반이 무너질 우려가 있는 경우에는 지반이 무너지지 않도록 경사를 주어 굴착하거나 연직 굴착면을 보강하여야 한다. 굴착공법의 종류는 다음과 같다. 일반적으로 굴착심도가 얕은 경우 경제적인 개착공법을 적용하고 있으며, 굴착심도별, 지층조건별 현장여건을 고려하여 안정성을 확보하는 최적의 기울기를 토출하도록 설계하고 있다.또한 굴착심도가 깊거나 인접구조물 영향으로 인해 굴착영향을 최소화하기위해 흙막이 공법을 적용도록 하며, 지하수위가 높은 구간에 대해서는 Sheet Pile 또는 별도의 차수공법을 고려하여야 한다. - 사면개착(Slope Open Cut)공법- 개착공법   전단면 굴착공법(자립식굴착공법, 흙막이식 굴착공법)   부분 굴착공법(아일랜트 컷공법, 트렌치 컷 공법)- 역타(Top down)공법- 케이슨 공법(오픈케이슨, 박스케이슨, 뉴메틱케이슨) 굴착공사의 지반공학적 문제는 다음과 같다. - 흙막이 구조물 자체의 안정성은 물론 인접구조물에 미치는 변형거동을 추정해야한다.- 굴착저면의 안정검토를 실시하여야 한다. (Boiling, Heaving) 흙막이 벽은 흙을 머무르게 하는 벽을 의미하며, 지하공사를 안전하고 원활하게 할 수 있도록 굴착저면의 붕괴나 토사유입 방지를 위하여 설치되는 가설 또는 영구구조물로 다음의 조건을 검토하여야 한다. - 지반조건 : 토질상태, 지반침하, 지하수상태 등- 주변구조물 : 건축, 토목구조물, 지중매설물- 공해대책의 필요성 : 소음, 진동 등- 굴착의 규모, 평면형상, 굴착깊이- 공사비, 공사기간 등 흙막이 벽체의 주요공법은 다음과 같다.- 엄지말뚝(H-Pile)과 토류판 벽체- 강널말뚝 벽체(Steel sheet pile wall)- 주열식 벽체(Cast in placed, CIP)- 연속벽체(Diaphragm wall)- 가시설 차수 및 보강그라우팅(L.W공법, MSG공법, SGR공법 등) 흙막이 공법의 지지구조는 다음과 같다.- 자립식 흙막이 공법- 버팀대식 흙막이 공법- 그라운드 앵커식 흙막이 공법 5. 구조물 기초구조물을 지지하는 기초는 얕은기초(Shallow foundation)과 깊은기초(Deep foundation)으로 구분되고 얕은기초는 상부로부터의 하중을 직접 지반에 전달시키는 형식의 기초이며, 깊은기초는 말뚝이나 케이슨 등을 통해 상부하중이 지중으로 전달되게 하는 기초이다. 얕은기초는 직접기초(Direct Foundation)이라고도 하며, 깊이(Df)와 폭(B)를 비교하여 적용한다. 기초의 형식을 결정하는 가장 중요한 사항은 지지층의 선정 및 지지층의 심도이다. 일반적으로 5m 이내에 양호한 지지층이 있는 경우 직접기초를 적용하고 있으며, 심도가 깊은 경우, 기초침하 및 터파기과다 등의 문제가 있으므로 말뚝기초를 적용하고 있다. 기초형식의 선정은 지반조사 결과를 토대로, 상부 구조물의 하중조건, 지층조건, 현장조건 등을 종합적으로 고려하여야 하며, 시공관리가 용이하고 경제적인 직접기초 적용성을 우선적으로 검토하며, 직접기초 적용이 어려운 경우 말뚝기초 적용성을 검토도록 한다.직접기초는 하부굴착치환, Mass Con'c 등을 병행하여 시공하기도 한다. 기초의 안정성을 판단하는 기준으로 기초지반의 지지력이 상부반력 이상으로 안정하여야 하며, 상부하중에 따른 기초지반 침하검토를 실시하여 침하량이 허용침하량(일반적으로 25mm) 이내이고, 부등침하 우려가 없는 구조물이어야 한다. 직접기초의 종류는 다음과 같다.- 확대기초(기둥이나 벽의 하단을 확대하여 지지력을 만족시키는 기초)- 전면기초(벽이나 기둥 전부를 하나의 큰 슬래브로 지지하는 기초) 깊은기초는 일반적으로 말뚝기초, 피어기초, 케이슨기초로 분류하고, 기초심도는 5m 이상을 원칙으로 한다. 일반적으로 육상조건의 경우 가장 많이 쓰이는 깊은기초는 말뚝기초이며, 수심이 깊은 해상의 경우에는 케이슨기초를 주로 적용하고 있다. 그러나 최근에는 별도의 가물막이를 설치하지 않고 작업대 설치에 따른 대구경의 현장타설말뚝의 적용성이 높아지고 있다. 또한 말뚝기초는 그 재료에 따라 강관말뚝, PHC말뚝, 현장타설말뚝으로 구분하고, 하중조건과 지층조건, 현장여건 등을 종합적으로 고려하여 재료를 선택하여야 한다. 말뚝기초는 지지하중에 따라 선단지지말뚝, 마찰말뚝 등으로 구분할 수 있으며, 말뚝시공법으로 소음․진동에 영향이 없고 항타가 가능한 경우 우선적으로 항타공법을 적용하고, 공벽붕괴, 인접구조물을 고려한 소음․진동 최소화, 연암까지의 근입 등이 필요한 경우 매입공법을 적용도록 한다. 매입공법은 일반적으로 SIP공법, SDA공법, PRD공법 등으로 구분할 수 있으며, 이는 지층조건 등을 종합적으로 고려하여 선정도록 한다. 말뚝기초 설계의 개념은 주면마찰력, 선단지지력으로 구분할수 있고, 일반적으로는 변위 1cm 까지는 주면마찰력이 발위되며, 선단지지력의 경우 항타말뚝의 경우 10%D, 매입말뚝의 경우 30%D의 변위에서 지지력이 발휘되는 것으로 알려져 있으며, 이는 말뚝설계시 하중전이(Load Transfer)가 중요하다 할 수 있다. 또한 말뚝기초의 설계시 주의하여야 검토해야 할 사항으로 군말뚝에 대한 검토, 연약지반상의 교대 측방유동, 연약지반 압밀침하로 인한 부마찰력에 대한 검토를 실시하여야 하며, 연직방향 안정성과 수평방향 안정성을 검토하여야 한다. 기초 설계시 지지력의 검증을 위해서는 재하시험을 실시하여야 하며, 기초의 형상별로 다음과 같이 정의한다.-  직접기초 : 평판재하시험(토사 및 풍화암지지), 일축압축강도시험(암반지지)-  말뚝기초 : 동재하시험, 정재하시험(중량물 재하, 반력말뚝, 앵커말뚝), 수평재하시험, 인발시험