2020

도 로 설 계 요 령

AN01145-000145-12

발 간 등 록 번 호

제3권 교량

 

교 량

제8편 교량

제8-1편 교량 계획

제8-2편 교량 상부 구조물

제8-3편 교량 하부 구조물

제8-4편 내진 설계

제8-5편 교량 부대시설물

제8-6편 교량의 확폭

제8-7편 옹벽

제8-8편 가설 구조물

제3권

 

제 8-3 편 교량 하부 구조물

 

제8-3편 교량 하부 구조물

355

2.1 조사

하부구조 설계를 위한 지반조사 및 실내실험은 KDS 24 14 51:2016 교량하부구조설계기준(한계상

태설계법)에 따른다.

2.2 흙의 분류

흙의 분류는 흙의 공학적 분류방법(KS F 2324)으로 분류하는 것을 원칙으로 한다.

<표 2.1> 흙의 공학적 분류방법

주 요 구 분

분류

기호

대 표 명 분 류 방 법

조립토

No.200

체 통과

50%

이하

자갈

No. 4체

통과분

50%

이하

깨끗한

자갈

GW

입도분포 양호한 자갈

또는 자갈모래 혼합토

입도곡선으로

모래와 자갈의

비율을 정한다.

세립분

(No.200체

이하)의 백분율에

따라 다음과

같이 나눈다.

5%이하

GW, GP,

SW, SP

12%이상

GM, GC,

SM, SC

D60

CU = ???????? : 4이상

D10

(D30)2

CC = ?????????????????? : 1 ~ 3

D10×D60

GP

입도분포 불량한 자갈

또는 자갈모래 혼합토

GW 분류기준에 맞지 않는다.

세립분을

함유한

자갈

GM

실트질 자갈, 자갈 모래

실트 혼합토

소성도에서

A선 아래

또는 PI ＜ 4 소성도에서

사선을 한

부분에서는

이중기호로

GC 분류한다.

점토질 자갈, 자갈 모래

점토 혼합토

소성도에서

A선 위

또는 PI ＞ 7

2. 조사 및 계획

제3권 교량

356

주 요 구 분

분류

기호

대 표 명 분 류 방 법

조립토

No.200

체 통과

50%

이하

모래

No.

4체통과

분 50%

이상

깨끗한

모래

SW

입도분포 양호한 모래

또는 자갈 섞인 모래

5 ~ 12%

경계선에서는

복기호

D60

CU = ???????? : 6이상

D10

(D30)2

CC = ?????????????????? : 1 ~ 3

D10×D60

SP

입도분포 불량한 모래

또는 자갈 섞인 모래

SW 분류기준에 맞지 않는다

세립분을

함유한

모래

세립분을

함유한

모래

SM

실트질 모래

실트 섞인 모래

소성도에서

A선 아래

또는 PI ＜ 4

소성도에서

사선을 한

부분에서는

이중기호로

SC 분류한다.

점토질 모래

점토 섞인 모래

소성도에서

A선 위

또는 PI ＞ 7

세립토

No.200

체 통과

50%

이상

실트 및 점토

LL ＜ 50

ML

무기질 점토, 극세사,

암분, 실트 및 점토질

세사

<그림 2.1> 세립토의 분류를 위한 소성도

CL

저·중소성의 무기질 점토,

자갈섞인 점토, 모래 섞인

점토, 실트 섞인 점토,

점성이 낮은 점토

OL

저소성 유기질 실트,

유기질 실트 점토

실트 및 점토

LL ＞ 50

MH

무기질 실트, 운모질 또는

규조질 세사 또는 실트,

탄성이 있는 실트

CH

고소성 무기질 점토, 점질

많은 점토

OH

중 또는 고소성 유기질

점토

유 기 질 토 PT

이탄토 등 기타

고유기질토

제8-3편 교량 하부 구조물

357

2.3 흙의 단위체적중량

흙의 단위체적중량은 토질시험 결과에 따라 정하는 것을 원칙으로 하지만 토질시험을 하지 않는 경우

에는 표 2.2에 값을 참고할 수 있다.

<표 2.2> 흙의 단위체적중량

종 류 상 태

지하수위 이상에

있는 흙의

단위체적중량(kN/m3)

성

토

자갈섞인 모래 다져진 것 20

모 래 다져진 것

입도가 좋은 것 20

입도가 나쁜 것 19

사 질 토 다져진 것 19

점 성 토 다져진 것 18

자

연

지

반

자 갈

조밀한 것 또는 입도가 좋은 것

조밀하지 않은 것 또는 입도가 나쁜 것

20

18

자갈섞인 모래

조밀한 것

조밀하지 않은 것

21

19

모 래

조밀한 것 또는 입도가 좋은 것

조밀하지 않은 것 또는 입도가 나쁜 것

20

18

사 질 토

조밀한 것

조밀하지 않은 것

19

17

점 성 토

단단한 것(손가락으로 세게 눌러 약간 들어감,

N = 8 ~ 15)

약간 연한 것(손가락으로 보통 힘으로 눌러 들어감,

N = 4 ~ 8)

연한 것(손가락이 쉽게 들어감, N = 2 ~ 4)

18

17

16

점토 및 실트

단단한 것(손가락으로 세게 눌러 약간 들어감,

N = 8 ~ 15)

약간 연한 것(손가락으로 보통 힘으로 눌러 들어감,

N = 4 ~ 8)

연한 것(손가락이 쉽게 들어감, N = 2 ~ 4)

17

16

14

(가) 지하수위 이하에 있는 흙의 단위체적중량은 표 2.2에서 9를 뺀 값을 사용한다.

(나) 쇄석은 자갈과 같은 값으로 한다. 또 암버력, 암괴의 경우에는 종류 · 형상 · 크기 및 간극에

따라 고려할 필요가 있다.

(다) 자갈 섞인 사질토 또는 자갈 섞인 점성토에서는 혼합비율 및 상태에 따라서 적당한 값을

정한다.

제3권 교량

358

(라) 지하수위는 시공 후인 경우 평균치를 고려한다.

(마) 입도가 나쁜 모래란 예를 들면 입경이 균등한 모래를 말한다. 자갈의 경우도 같다.

2.4 점착력 및 전단저항각

흙의 전단강도는 원칙적으로 토질시험을 실시하여 구해야 하지만 표 2.3에 나타낸 값을 참고할 수도

있다.

<표 2.3> 흙과 암반의 전단저항각 및 점착력

종 류 상 태

전단저항각

(?)

점착력

(kN/m2)

성

토

자갈 및 자갈

섞인 모래

다져진 것 40 0

모 래 다져진 것

입도가 좋은 것 35 0

입도가 나쁜 것 30 0

사 질 토 다져진 것 25 30 이하

점 성 토 다져진 것 15 50 이하

자

연

지

반

자 갈

조밀한 것 또는 입도가 좋은 것

조밀하지 않은 것 또는 입도가 나쁜 것

40

35

0

0

자갈섞인 모래

조밀한 것

조밀하지 않은 것

40

35

0

0

모 래

조밀한 것 또는 입도가 좋은 것

조밀하지 않은 것 또는 입도가 나쁜 것

35

30

0

0

사 질 토

조밀한 것

조밀하지 않은 것

30

25

30 이하

0

점 성 토

단단한 것(손가락으로 세게 눌러 약간 들어감,

N = 8 ~ 15)

약간 연한 것(손가락으로 보통 힘으로 눌러 들어감,

N = 4 ~ 8)

연한 것(손가락이 쉽게 들어감, N = 2 ~ 4)

25

20

15

50

30

15

점토 및 실트

단단한 것(손가락으로 세게 눌러 약간 들어감,

N = 8 ~ 15)

약간 연한 것(손가락으로 보통 힘으로 눌러 들어감,

N = 4 ~ 8)

연한 것(손가락이 쉽게 들어감, N = 2 ~ 4)

20

15

10

50

30

15

암

반

연암, 이암 원래의 지반함수비를 지닌 코어로 시험함 경우 무시

일축압축강도의

1/2

경 암 유사한 지반을 구하여서 시험결과를 이용하는 경우 무시

시험결과를

이용하여 추정

제8-3편 교량 하부 구조물

359

(가) 흙의 전단강도는 가능한 한 토질시험을 실시하여 결정해야 한다. 특히 연약지반을 구성하는

점착력을 갖는 흙의 전단강도는 반드시 토질시험을 실시하여 결정해야 한다.

(나) 표 2.3에 나타낸 전단저항각 및 점착력의 값은 압밀-비배수(압밀-급속) 전단에 대한 값이다.

(다) 표 2.3에서는 흙쌓기에 대한 지하수, 용수의 영향을 고려하지 않고 있다.

(라) 쇄석, 암버력, 암괴 등은 대체로 자갈에 준하여도 좋다.

(마) 자갈 또는 암괴가 섞인 사질토 및 점성토에서는 혼합비율, 상태에 따라서 적절한 값을 정한다.

(바) 시험에 의하지 않고 자연지반의 점토, 실트 및 점성토의 점착력을 결정하는 경우 표 2.3에

주어진 전단저항각과 추정된 선행하중에서 전단강도를 구하고 그 전단강도로 점착력을 가

정하여도 된다.

(사) 점성토의 점착력은 부득이한 경우 C = 6 ~ 10N(kN/m2)으로 추정할 수 있다.

2.5 지지지반의 선정

기초는 양질의 지지층에 지지시키는 것을 원칙으로 한다.

(1) 기초의 목적은 상부공 및 구체에서의 하중을 기초지반에 안전하고 확실하게 전달하는데 있

다. 따라서 충분한 두께를 갖는 양질의 지지층에 지지시켜야 한다. 양질인 지지층의 표준이

되는 N값은 표 2.4와 같다.

그러나 적당한 강도를 갖는 지반에서 어느 정도의 침하를 허용할 수 있을 때는 구조물의 중

요도와 경제성을 고려해서 마찰말뚝을 사용하는 편이 좋은 경우도 있다.

<표 2.4> 지지층과 N값

지지층

층의 분류

양질의 층 견고한 층

사질토

점성토

30 ＜ N ＜ 50

20 ＜ N ＜ 30

50 ≤ N

30 ≤ N

또, 부득이 중간의 얇은 층에 지지시키는 경우 하층에 대한 충분한 조사를 하고 지지력의 감

소 · 침하량의 산정을 해야 하며, 상부구조를 포함한 전체의 안정성에 대한 검토를 해야 할

필요가 있다.

제3권 교량

360

(2) N치 보정기준

N치 보정은 N치가 100이하인 토사에 대하여 적용하며 사용할 경험식의 유도 배경에 따라

다음과 같이 보정한다.

각 보정항목에 대한 보정은 식 2.1을 이용한다.

N'60 = N × CN × η1 × η2 × η3 × η4 (2.1)

N60 = N × η1 × η2 × η3 × η4

여기서, N'60 : 해머효율 60%로 보정한 표준관입시험 결과

N60 : 유효응력보정만을 제외하고 보정한 표준관입시험 결과

N : 각 장비별 표준관입시험 결과

CN : 유효응력에 대한 보정

η1 : 해머효율 보정계수

η2 : 롯드길이 보정계수

η3 : 샘플러 종류에 대한 보정계수

η4 : 공경에 대한 보정계수

<표 2.5> 해머종류별 효율(η1)

해머종류 도넛(donut)형 안전(safety)형 자동(trip)형 개량 자동(modified auto-donut)형

효율 0.46 0.65 0.54 0.54

* 사용하는 장비의 에너지 효율을 직접 측정하고 이를 토대로 보정하는 것이 바림직함

유효 상재하중에 대한 보정(CN) (Liao and Withman,1986)은 (2.2) 식을 사용한다.

CN   P ′ (2.2)

여기서, P' : 시험위치의 유효상재압력(MPa)

<표 2.6> 롯드 길이에 따른 에너지 효율(η2)(Skempton, 1986)

롯드 길이(m) 효율(η2)

3 ~ 4 0.75

4 ~ 6 0.85

6 ~ 10 0.95

＞ 10 1.00

제8-3편 교량 하부 구조물

361

<표 2.7> 샘플러 종류별 효율(η3)(Skempton, 1986)

샘플러 종류 효율(η3)

라이너가 없는 경우 1.2

라이너가 있음 1.0

<표 2.8> 굴착 홀의 직경에 따른 효율(η4)(Skempton, 1986)

굴착홀 직경(mm) 효율(η4)

65 ~ 115 1.00

150 1.05

 

200 1.15