제 3 편 토 공

제 1 장 토공 일반

제 2 장 비탈면

제 3 장 연약지반

 

 

 

제 1 장 토 공 일 반

 

 

1.1 지반조사

1.1.1 지반조사의 목적

(1) 지반조사는 합리적이고 경제적인 설계를 위한 자료수집 단계이다.

(2) 건설공사 대상지반의 지층분포와 지반공학적 성질을 파악하는데 목적이 있다.

 

1.1.2 단계별 지반조사

(1) 지반조사는 계획에서부터 유지관리까지 각 단계마다 실시한다.

(2) 노선선정 단계에서는 개략적인 지형 및 지질조사 실시한다.

(3) 설계 ․ 시공 · 계획 단계에서는 상세지반조사 및 수리․수문 조사를 실시한다.

(4) 노선선정 단계에서는 공법선정, 공사기간, 공사비용 등을 결정하기 위한 예비조사를 실시한다.

(5) 시공단계에서는 확인조사와 미조사지역에 대한 추가조사를 실시한다.

 

1.1.3 조사방법 및 범위

(1) 구조물의 종류나 규모에 따라 지반조사의 방법과 범위을 결정한다.

(2) 구조물의 용도나 중요성 고려하여 적합한 조사방법을 선정한다.

(3) 공사의 종류, 구조물의 규모, 지반조건, 주변환경 등에 따라 조사방법 및 범위를 결정한다.

(4) 현장조사는 현장답사 및 지표지질조사, 지구물리탐사, 시추조사, 사운딩 그리고 기타 원위치시

    험 등이 있다.

(5) 실내조사는 자료 및 지형분석, 실내시험 등이 있다.

 

1.1.4 단계별 조사절차

(1) 계획단계의 조사

① 타당성 및 기본계획단계의 조사단계이다.

② 기존 자료조사 및 현장답사를 통해 활성단층, 불안정 비탈면, 연약지반 등의 분포상태를 조

    사한다.

③ 중요지역은 사운딩이나 시추조사를 수행한다.

④ 설계단계에서 필요한 지반조사 계획을 수립한다.

 

(2) 설계단계의 조사

① 기본설계에서 필요한 구조물의 위치, 규모, 하중조건을 결정할 수 있는 물리탐사, 사운딩 및

    시추조사와 시험 등을 실시한다.

② 계획단계의 조사보다 조사 빈도를 높여 구체적인 지반 특성치를 결정한다.

③ 실시설계에서 결정되는 구조물 위치나 규모, 설계조건을 확정하기 위해 시추, 사운딩, 시굴,

    현장 및 실내시험 등의 실시한다.

④ 계획단계에서 미실시 되거나 부족한 부분에 대하여 추가조사를 실시한다.

 

(3) 시공단계의 조사

① 시공중의 계측결과가 설계치와 상이한 경우 추가조사 및 시험을 실시한다.

② 설계단계시 민원이나 조사가 수행되지 못한 경우 확인조사를 실시한다.

 

(4) 유지관리단계의 조사

① 구조물에 하자가 발생하거나 주변지반의 변화가 예상되는 경우 원인 규명을 위한 조사를 실

    시한다.

② 시설물의 주변지반이 변형되거나 붕괴가 예상되는 경우 보수․보강을 위한 조사를 실시한다.

 

1.1.5 조사항목

(1) 흙쌓기, 땅깎기가 이루어지는 지역의 지형 특성

(2) 암반 비탈면의 지질 특성(층리, 절리, 단층 등 방향성)

(3) 원지반의 공학적 성질(흙, 연암, 풍화도, 균열)

(4) 원지반의 물성(물리적․역학적 특성과 시간에 따른 변화)

(5) 지하수 상황

 

1.1.6 지반조사 및 시험계획1)

(1) 흙쌓기 및 땅깎기 구간 조사 및 시험

① 계획노선에 따라 시추조사, 핸드오거 혹은 시험굴조사를 실시하고 필요시 원위치 시험을 시

    행한다.

② 시추조사는 깎기구간 1개소당 1개소 이상 실시한다.

③ 급경사, 민원 등으로 인한 미시추 구간에 대해서는 물리탐사를 시행한다.

④ 절리, 단층 및 풍화발달 정도를 조사하기 위해서는 절리면 전단시험, 일축압축강도시험, 시

    추공화상정보시험 등을 실시한다.

⑤ 수로암거 위치는 지반고하 5m까지 실시하고, 연약층이 출현시 연약층 하부까지 시추조사를

    실시한다.

⑥ 시추종료 지점에 단층파쇄대 출현시 단층파쇄대를 통과지점까지 조사를 실시한다.

⑦ 포장설계를 위해서는 토질분류 시험, 다짐, CBR 시험을 실시한다.

⑧ 연약지반에 대한 토성시험 및 역학시험을 시행하여 지반의 안정검토 및 처리공법 등을 결정

    한다.

⑨ 현장 베인시험은 심도 5m 및 층이 바뀔 때마다 연속적으로 수행한다.

 

(2) 교량기초 및 터널구간 조사 및 시험

① 교량기초 하부에 공동이 예상되는 지역, 시추조사가 불가한 경우 및 지지층의 변화가 심한

    곳은 물리 탐사를 실시한다.

    1) 절토비탈면 설계변경 최소화를 위한 토질조사 기준 개선(설계처, 2008.06)

② 교량기초가 급사면에 위치한 경우 시추공 영상촬영시험을 수행하여 사면안정해석을 실시한다.

③ 풍화암층이 깊을 경우라도 교량당 1개소이상 암층을 확인하고 자연시료채취, 코아채취 및

    시추공내 수위측정 등 필요한 시험을 실시한다.

④ 풍화암층이 두껍고(소요 말뚝직경의 5배 이상) 대부분의 지지력이 이 층에서 발휘되는 경우

    Triple core barrrel을 사용하여 불교란 시료를 채취한다.

⑤ 풍화암 이하의 암반지지 기초의 경우 암반의 일축압축강도가 지지력에 큰 영향을 미치므로

    암반에 대한 일축압축강도 및 점하중강도시험을 실시한다.

⑥ 직접기초구간은 침하량을 산정할 수 있도록 풍화암 변형계수 또는 탄성계수를 측정한다.

⑦ 말뚝기초 두부에 수평변위가 발생하는 경우 공내재하시험을 실시하여 수평방향반력계수 산

    정한다.

⑧ 말뚝기초 적용구간에 점토층이 분포하는 경우 삼축압축시험 및 일축압축시험을 수행하여 교

    량구간의 비배수전단강도 및 주변마찰력을 산정한다.

⑨ 터널구간 조사위치 및 공수는 전기비저항탐사를 수행하여 저토피, 단층파쇄대 등을 고려하

    여 결정한다.

 

 터널구간 내진해석을 위해서는 Cross hole Test를 터널 상․하행 입출구부 각각 1 개소이상

    시행한다.

 Cross hole Test의 시행이 곤란한 경우에는 Down Hole, S-PS검층, 밀도검층 등을 대행한다.

 터널구간에서는 골재에 대한 유용암 시험을 실시한다.

 

(3) 토취장 및 골재원 조사 및 시험

① 토취장 및 골재원 조사는 토공, 구조물 및 포장용 재료를 확보하기 위해 실시한다.

② 토취장 및 사토장의 위치를 지형도(1:50,000)에 표기하고, 매장량 등을 기입한다.

③ 토취장, 사토장 및 골재원을 3개소 이상 선정하고, 관련 시․군의 인․허가 여부 및 토지 소유

    자의 사용승낙서를 징구하여 결정한다.

④ 선정된 토취장에는 시추조사 3개소, 시험굴조사 5개소 이상 실시하여 성토재료로서의 적합

    성을 확인한다.

⑤ 콘크리트 및 포장용 골재는 공급원의 위치를 선정하고 가용 매장량을 추정하기 위한 하천골

    재원의 조사를 시행한다.

⑥ 쇄석 골재도 공급원의 위치를 선정하고 시추조사는 3개소 이상 실시한다.

 

1.1.7 지반조사 및 시험빈도

(1) 위치별 현장조사 빈도

 

[표 1.1.1] 위치별 현장조사 빈도

 

조사위치 조사항목 조사빈도 심 도 비 고

흙

쌓

기

일반

구간

핸드오거 300m 3∼5m

시추조사

수로암거위치2)

(암반노출지역 제외)

5m SPT : 1m마다

    2) 파형강판 암거 설계 조치사항 검토(설계처-2117, 2007.07.23)

 

조사위치 조사항목 조사빈도 심 도 비 고

흙

쌓

기

연약

지반

핸드오거 200m 3∼5m

피에조콘 100m ․ 필요 깊이까지

시추조사 200m ․ 지지층(풍화암)확인 ․콘관입시험 위치

베인시험 400m ․ 불교란시료 채취

심도

․시추조사 위치 ․Borehole, Field Vane

간극수압

200m

(1회/CPTu 2회)

․ 불교란시료 채취

심도

․콘관입시험과 병행시추

조사 위치

땅깎기

시 험 굴 200m 1∼2m

시추조사

․ 개소당 1개소 이상

(조사등급에 따라

조정)

․ 계획고하 2m ․SPT : 1m 마다

탄성파탐사

또는

전기비저항

화상정보

구

조

물

부

교

량

부

시추조사 ․ 교대 및 교각 마다 1

개소

․ 경암 1m, 연암 3m,

풍화암 7m 까지

․SPT : 1m 마다 ․상․하행선 분리시 모두

시행

화상정보 ․ 터파기시 사면안정성

검토가 필요한 경우 ․ 암반구간

공내재하

․ 풍화대가 깊어 직접기

초 심도결정시 침하량

산정이 필요한 경우 ․ 연약층이 깊어 말뚝기

초의 수평방향 변위

반력계수 산정이 필요

한 경우

․ 층별 (토사,풍화암,

암반) 각각 1회

탄성파탐사

또는

전기비저항

․ 직접기초 위치의 풍화

암 심도가 급변 하는

경우 ․ 현장여건상 민원으로

시추가 불가한 경우

․ 직접기초 예상심도

이상 깊이까지

․교축방향 2개 측선 또는

교축 및 교축 직각방향

토모그래피 ․ 상부구조물에 큰 영향

을 미칠 공동 발견시

․ 직접기초 : 푸팅 폭

의 3배 깊이 까지, ․ 말뚝기초: 기초폭의

1~3배 깊이까지

조사위치 조사항목 조사빈도 심 도 비 고

구

조

물

부

터널부3)

시추조사

․터널 입출구부 각각 2

개소 및 300m마다 1

개소

․계획고하 2m까지

․토사층 또는 연약대 등

이 존재시 풍화암 또는

필요 심도까지

탄성파탐사 ․터널 개소당 입출구부

필요한 연장 ․Cross Hole Test

전기비저항 ․터널 전연장

(계획심도 250m미만)

전자탐사 ․터널 전연장

(계획심도 250m이상)

암반수압 ․터널내 용출수산정에

필요한 시추 위치

화상정보 ․터널 개소당 입출구부

각각 2개소 ․암반구간 ․절토부 기준 준용

재

료

원

석 산 사추조사 3개소 이상 ․필요 깊이까지

하천

골재

시추조사 필 요 시 ․필요 깊이까지

토취장

시추조사 3개소 이상 ․필요 깊이까지

시 험 굴 5개소 이상 1∼2m

    주) 조사빈도 및 심도는 현장여건을 고려하여 변경가능, Boring은 NX 규격으로 시행

 

(2) 땅깎기구간 조사등급 분류기준4)

① 인근 지역의 사면 조사, 지표 지질 조사 및 물리탐사 결과에 의해 다음과 같이 지역을 4등

    급으로 분류하여 비탈면 붕괴 가능성에 따라 조사를 결정한다.

가. A급 : 경상도 일대 퇴적암 지역 및 사전지표지질조사 결과 지역인근에서 산사태성 대규

    모 붕괴가 다수 발생한 지역으로 비탈면의 높이가 20m 이상인 경우

나. B급 : 지역 및 사전지표지질조사결과 지역인근에서 절리방향이 불량하여 표준 사면경사

    로 시공시 붕괴가 다수 발생되는 지역으로 비탈면의 높이가 20m 이상인 경우

다. C급 : 절리면 방향이 불량하여 인근에서 사면 붕괴가 종종 발생되는 지역 및 A, B 등급

    에 해당하는 지역으로 사면의 높이가 20m 미만인 경우 또는 특별히 안정검토가

    필요한 경우

라. D급 : 사면이 안정한 지역으로 소규모의 붕괴 또는 낙석발생이 우려되는 지역 및 단순

    확장구간으로 기 노출된 사면으로 절리의 방향 및 거칠기 등을 추정할 수 있는

    구간

    3) 터널부 토질조사 개선방안(설계처-3330, 2009.6.17)

    4) 절토비탈면 설계변경 최소화를 위한 토질조사 기준 개선(설계처, 2008.06)

 

② 추가조사는 본조사 수행후 시추공간의 시험결과가 상이한 경우에 수행한다.③ 사면 조사 항

    목 및 빈도

 

[표 1.1.2] 한 개 사면당 조사 항목

 

구분

지역

개략조사 시추조사 및 현장시험 실내시험

A

급

본

조

사

지표지질,

전기비저항

또는 탄성파

탐사

․시추조사 3공(1공에 대하여는 풍화암층을 3중

관 샘플러 사용 불교란시료 채취, 시추공 전단

강도 시험) ․시추공 화상정보 시험(BIPS, ABI 등)

․ 일축압축강도 또는

점하중시험 ․ 중요 절리면 전단강도

시험

추

가

조

사

- ․이중관 시료채취기를 이용한 시추조사 1공 ․시추공 화상정보 시험(BIPS, ABI 등)

․ 일축압축강도 또는

점하중시험

B

급

본

조

사

지표지질,

전기비저항

또는 탄성파

탐사

․시추조사 2공(1공에 대하여는 풍화암층을 3중

관 샘플러 사용 불교란시료 채취, 시추공 전단

강도 시험) ․시추공 화상정보 시험(BIPS, ABI 등)

․ 일축압축강도 또는

점하중시험 ․ 중요 절리면 전단강도

시험

추

가

조

사

- ․이중관 시료채취기를 이용한 시추조사 1공 ․시추공 화상 정보시험(BIPS, ABI 등)

․ 일축압축강도 또는

점하중시험

C

급

본

조

사

지표지질,

전기비저항

또는 탄성파

탐사

․시추조사 2공(1공에 대하여는 풍화암층이 5m

이상인 경우 3중관 샘플러 사용 풍화암층 불교

란시료채취, 시추공 전단강도 시험) ․시추공 화상정보 시험(BIPS, ABI 등)

․ 일축압축강도 또는

점하중시험 ․ 중요 절리면 전단강도

시험

추

가

조

사

- ․이중관 시료채취기를 이용한 시추조사 1공 ․시추공 화상정보시험(BIPS, ABI 등)

․ 일축압축강도 또는

점하중시험

D

급

본

조

사

지표지질,

20m 이상 사면

탄성파 탐사

(굴절법)

․시추조사 1공(풍화암층이 5m이상인 경우 풍화

암층을 3중관 시추기를 이용하여 불료란시료

채취) ․시추공 화상정보(BIPS, ABI 등) 시험

․ 일축압축강도 또는

점하중시험

추

가

조

사

- ․이중관 시료채취기를 이용한 시추조사 1공 ․시추공 화상정보 시험(BIPS, ABI 등)

․ 일축압축강도 또는

점하중시험 ․ 중요 절리면 전단강도

시험

    주) 현행 : D급 본조사 수준 (단, 시추공 화상정보시험제외, 시추조사 1공은 절토부 좌,우 2공을 의미)

 

[표 1.1.3] 시험 항목 빈도

구 분

A급 B급 C급 D급

본조사

추가

조사

본조사

추가

조사

본조사

추가

조사

본조사

추가

조사

지표지질조사 1회 - 1회 - 1회 - 1회 -

전기비저항

탄성파탐사

1회 - 1회 - 1회 - 1회 -

시추조사 3공 1공 2공 1공 2공 1공 1공 1공

토질시험 공당 1회 - 공당 1회 - 공당 1회 - 공당 1회 -

풍화암 불교란시료채취 1공 - 1공 -

1공

(5m이상)

-

1공

(5m이상)

-

화상정보시험 3공 1공 2공 1공 2공 1공 1공 1공

풍화암

시추공전단시험

1개소 - 1개소 -

1개소

(5m이상)

-

1개소

(5m이상)

-

연암 및 경암

절리면전단시험

1공당

1개소

-

1공당

1개소

-

1공당

1개소

- -

1공당

1개소

일축압축강도 또는

점하중시험

약 6m당

1회

-

약 6m당

1회

-

약 6m당

1회

-

약 6m당

1회

-

풍화내구성지수시험

1공당

1개소

-

1공당

1개소

-

1공당

1개소

-

1공당

1개소

-

팽윤시험

1공당

1개소

-

1공당

1개소

-

1공당

1개소

-

1공당

1개소

-

 

[표 1.1.4] 시험 항목별 조사 결과

 

시험항목 조사결과 비고

탄성파 또는 전기비저항 탐사 암반분포 및 단층 파악

화상정보 시험 절리면 방향 및 풍화정도

일축압축강도 시험 암의 일축압축강도

점하중 강도 시험 암의 일축압축강도 추정

절리면 전단강도 시험 절리면의 점착력 및 마찰각

3중관 샘플러 풍화암층 불교란 시료 채취

시추공 전단강도 시험

풍화암층의 전단강도

(점착력 및 마찰각)

 

④ 대절토부(절취고 20m 이상의 경우) 시추조사 계획

 

가. 종방향 고려사항

(가) 한 개의 능선인 경우

h=20m 이상

I=연장

연 장

항 목

100m 이하 300m이하 600m 이하 600m 이상

시추 조사 1배 2배 2.5배 3배

시추공 화상정보 1배 2배 2.5배 3배

절리면 전단시험 1배 2배 2.5배 3배

시추공 전단시험 1배 2배 2.5배 3배

(나) 여러 능선이 같이 있을 경우

20m 이상

A 구간 B 구간 C 구간

※ 각 능선의 사면높이에 따라 A급(20m이상), B급(20m미만)으로 구분하여 조사 시행

 

나. 횡방향 고려사항

(가) 양쪽 절취

계획고하 2m까계획고하 2m까지 지 계획고하 2m까지 계획고하 2m까지

(경암 2m시 종료)

<1-1> 양쪽 깎기면이 20m 이상 <1-2> ① 한쪽 깎기면이 20m 이상

계획고하 2m까지 계획고하 2m까지

(경암 2m시 종료)

사면높이의 1배이상

계획고하 2m까지

(경암 2m시 종료)

(필요시)

<1-2> ② 한쪽 깎기면이 20m 이상 상부구간 (필요시)

(나) 한쪽 절취 : 비탈면 경계부(계획고하 2m까지), 비탈면 경계 상부구간(필요시, 계획고

하 2m까지, 경암 2m 출현시 종료)

계획고하 2m까지

사면높이의 1배이상

계획고하 2m까지

(경암 2m시 종료)

계획고하 2m까지 (필요시)

<2-1> 비탈면 경계부(계획고하 2m까지) <2-2> 비탈면 경계 상부구간

(계획고하 2m까지, 필요시)

(다) 기존 절토사면 노출시 : 비탈면 경계부(계획고하 2m까지), 비탈면 경계 상부구간 (필

요시, 계획고하 2m까지, 경암 2m 출현시 종료)

사면높이의 1배이상

계획고하 2m까지

(경암 2m시 종료)

(필요시계획고하 2m까지 )

(라) 등사면 노출시 : 비탈면 경계부(계획고하 2m까지), 비탈면 경계 상부구간 (필요시,

계획고하 2m까지, 경암 2m 출현시 종료)

사면높이의 1배이상

계획고하 2m까지

(경암 2m시 종료)

계획고하 2m까지 (필요시)

다. 시추방법 고려사항 : 입체적인 자료획득(구조적 연약대)을 위한 종․횡방향 배치

(3) 교량기초 물리탐사 및 공내재하시험 조사기준5)

① 지반에 공동이 존재하지 않는 경우

기초형식

구 분 직접기초 말뚝기초

급경사지로 터파기시 사면안정

검토가 필요한 경우

시추공 영상 촬영 시험

풍화암 심도가 매우 불규칙하다

고 판단되는 경우

․ 탄성파 탐사 또는 전기비저항

탐사 수행 ․ 탄성파 탐사 : 지오폰 간격 3m

이하, 음원 3개소 이상에서 수행 ․ 전기비저항 탐사 : 고밀도 2차원

영상법 적용

-

풍화암 심도가 매우 깊어 심도

결정시 침하량이 푸팅심도 결정

요소인 경우

․ 공내재하시험(pressuremeter 시

험) 수행 ․ 푸팅 폭의 2배 이내에서 1~2회

적용 ․ N치가 점증하는 경우 : 1회 ․ N치의 변화가 매우 큰 경우 : 2회

-

말뚝상부가 연약하여 수평방향

변위가 크게 발생할 가능성이

있는 경우

․공내재하시험 수행 ․수평방향하중이 크게 작용하

는 교대하부 지반에 수행하

여 Kh값 산정

② 물리 탐사 측선배치

가. 다수의 푸팅을 조사해야 하는 경우 : 교축방향으로 2회 실시하며 시추조사 위치와 물리

탐사 측선을 가능한 일치시킨다. (단, 필요시 교축직각 방향 추가 탐사수행)

물리탐사곡선

물리탐사곡선

필요시 추가 물리탐사곡선

나. 1개의 푸팅을 조사해야 하는 경우 : 교축 방향 및 교축 직각방향으로 실시

(단, 측선 길이는 푸팅폭(L 또는 B)+1.5D×2 이상 확보)

③ 공내재하시험(pressuremeter 시험) 수행 심도

가. 직접기초 예상심도 하부 2L 깊이까지 표준관입 시험치가 점진적으로 증가하는 경우

5) 토질조사 기준개선 (설계처-1503, 2006.06.15)

→ 직접기초 예상심도 직하부에서 실시

나. 직접기초 예상심도 하부 2L 이내에서 표준관입 시험치가 급변하는 경우

→ 직접기초 하부 2L 이내에서 최소 및 최대 표준관입 시험치를 나타내는 심도에서 실시

L

D

2L

심도

N치 N치

심도

공내재하시험 위치

공내재하시험 위치

공내재하시험 위치

④ 지반에 공동이 존재하는 경우

기초 형식

구분 직접기초 말뚝기초

․ 석회암과 같이 인

근에 공동이 다

수 출현되는 지

역 또는 시추조

사시 ․ 상부 구조물에 큰

영향을 미칠 공동

이 발견된 지역

개략

조사

조사

방법

․ 필요시 교축방향으로 공동의 개략적인 분포를 조사함. (전기비저

항 탐사 적용)

정밀

조사

조사

방법

․ 푸팅 외곽에 시추조사를 4개소 시행하고 토모그래피 탐사 수행

(탄성파, 전기비저항, 레이다 탐사 이용가능)

조사

심도

․ 공동 발견된 심도 하부에서

기초폭의 3배 이상 심도까

지

․주면마찰력이 충분히 발휘되는 경

우 : 푸팅폭 깊이 까지 ․주면마찰력이 발휘되지 못하는 경

우 : 푸팅폭의 3배까지

L

D

3L

시추공

L

D

1~ 3L

시추공

BB-1 BB-2

BB-3 BB-4

BB-1 BB-2

BB-3 BB-4

토모그래피 탐사 단면

필요시 토모그래피 추가 탐사 단면

 

<그림 1.1.1> 토모그래피 탐사 측선 및 깊이

 

(4) 조사항목별 실내시험6)

① 시추조사

시험항목 절토부 연약지반 터널부 교량부 비고

함수비시험

비중시험

체분석시험

입도분석시험

액성 · 소성 한계시험

일축압축시험

직접전단시험

압밀시험

삼축압축시험

암석시험

풍화내구성지수시험

(slaking durability test)

팽윤시험

(swelling test)

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

(삼축압축시험불가시)

○

○

○(입 · 출구부)

○(입 · 출구부)

○(입 · 출구부)

○(입 · 출구부)

○

○

○

○

○

○

○

○

○

(연약층이 깊은 말뚝기초)

※ 땅깎기부에 대한 암석시험시 사면안정 해석에 필요한 물성치의 정확도를 확보할 수 있도록 유의한다.

 

가. 시험굴 시험

(가) 함수비시험

(나) 비중시험

(다) 체분석시험

(라) 입도분석시험

(마) 액성 · 소성한계시험

(바) 다짐시험

(사) 실내 CBR시험

 

나. Hand Auger Boring

(가) 함수비시험

(나) 비중시험

(다) 체분석시험

(라) 입도분석시험

(마) 액성 · 소성 한계시험

 

다. 골재원 조사

(가) 비중시험

(나) 흡수율시험

(다) 체가름시험

6) 절토비탈면 설계변경 최소화를 위한 토질조사 기준 개선(설계처, 2008.06)

(라) 입도시험

(마) 안정성시험

(바) #200체 통과량 시험

(사) 마모율 시험

(5) 수행예방을 위한 산악지 도로 조사기준7)

① 깎기높이 20m이상 비탈면에는 최소 2개소의 시추조사를 실시한다.

② 연장이 긴 경우 200m마다 1회의 시추조사를 추가한다.

③ 시추심도는 부지계획면 아래 2m까지 시추를 실시한다.

 

1.1.8 시공중 조사

(1) 비탈면 시공중 지반조사8)

① 시공중 붕괴 가능성이 있거나 붕괴된 비탈면은 지반조사 및 안정성 분석을 시행한다.

② 시추조사 대상은 20m이상의 땅깎기 비탈면에 대하여 시행한다.

③ 설계시 미시추 구간은 실시설계 조사등급 기준에 의거 추가조사를 실시한다.

④ 설계시 시추 구간의 경우 조사등급보다 한단계 하향등급으로 추가조사를 실시한다.

⑤ 땅깎기 비탈면 추가조사 항목은 다음과 같다.

 

가. 시추조사(기계기구 설치비 포함)

나. 시추공 영상정보시험(BIPS, ABI 등)

다. 절리면 전단 시험

라. 공내전단시험(풍화암 5m 이상인 경우)

마. 20m이상 비탈면의 경우 전기비저항 탐사 및 탄성파 탐사 추가

바. 풍화민감도 분석(풍화내구성지수시험(slaking durability test), 팽윤시험(swelling test))

 

⑥ 조사항목은 발주처 주관으로 시공사와 협의하여 선정한다.

⑦ 추가조사 및 안정성 검토비용(계획준비비, 지질해석비(face mapping), 답사비, 종합검토

    비)중 설계 미반영 항목은 반영하고, 기반영된 항목은 추가 물량만 반영한다.

⑧ 안정성 검토계획, 시행 및 검토단계는 토질기술자와 협의하여 결정한다.

⑨ 비탈면 안정 검토가 필요한 개소는 다음과 같이 결정하여 검토비를 산정한다.

 

H=20m 이상

깍기 1구간 깍기 1구간

H=20m 이상

깍기 1구간

H=20m 이상

능선이 한 개인 경우

(1개소/구간)

능선이 여러 개인 경우

(1개소/구간)

양안 절취인 경우

(1개소/구간)

    7) 수혜예방을 위한 산지부 도로설계기준 개선 (설계처-3394, 2007.11.28)

    8) 절토비탈면 설계변경 최소화 대책(안) (건설관리처-1841, 2008.6.2)

(2) 교량기초 시공중 지반조사9)

① 설계시 지반조사가 미실시된 지점에 대하여 시공전 지반조사 시행한다.

② 급경사지 또는 지층변화가 심한 곳은 설계시 시추조사만으로 암반분포상황을 파악하기 곤란

    하므로 시공시 확인조사를 시행한다.

③ 시공중 교량기초 지반조사 항목 및 빈도는 다음과 같다.

 

시험종류 암반 및 지형특성

기초

형식

수량

시추조사 모든 지반 및 기초형식

실시설계시 미 시행한 기초갯수 및 기시행

기초갯수의 1/2

일축압축강도 시험 풍화암~경암 암반

근입

말뚝

기초

시추조사 시행시 암반근입말뚝의 주면 및

선단부 암반에서 각 1회

점하중시험 풍화암, 연암

시추조사 시행시 일축압축강도 시험을 위한

시료채취가 불가한 경우에 암반근입말뚝의

주면 및 선단부 암반에서 각 3회

공내재하시험

(pressuremeter 시험)

풍화암 심도가 매우

깊어 심도결정시 침

하량이 푸팅심도 결

정 요소인 경우

직접

기초

시추조사 시행시 직접기초 직하부 풍화암에

서 1회

물리탐사(탄성파탐사

또는 전기비저항탐사)

급경사지

직접

기초

실시설계시 직접기초 부근에서 시행한 측선

길이의 1/2

시공영상촬영시험

급경사지의 연암 및

보통암

직접

기초

급경사지 시추조사 시행시 직접기초위치에

서 실시설계시 수행한 평균 공당 조사깊이

토모그래피 탐사

석회암지역과 같이

공동이 발견된 경우

직접

및

말뚝

기초

실시설계시 수행한 기초갯수의 1/10회 단,

기초 1개소당 시추조사 4회 포함(1회조사

깊이 : 실시설계시 수행한 평균 조사깊이 )

 

1.1.9 흙 및 암반의 분류와 성질

(1) 흙 및 암석의 분류는 대상지역의 흙 및 암석의 공학적인 성질을 포함한 설계에 필요한 정보를

    얻기 위해 실시한다.

(2) 흙의 분류는 흙의 공학적 분류방법(KS F 2324)인 통일 분류법에 따르며, 보조적으로 AASHTO

    분류법을 사용할 수 있다.

(3) 흙 및 암석은 토공작업을 기준으로 흙 및 암석을 토사, 리핑암, 발파암으로 구분한다.

(4) 표토 및 풍화 잔류토는 토사, 풍화암은 리핑암, 연경암은 발파암에 해당한다.

(5) 풍화 잔류토와 풍화암 층의 구분은 표준관입저항치(N치)와 탄성파속도(P파) 등을 기준으로 구

    분한다.

(6) 풍화암과 연암의 구분은 코어회수율(TCR), 암질비(RQD), 탄성파속도, 일축압축강도 등을 기준

    9) 교량기초 확인지반조사 설계반영기준 검토 (설계구-10201-31, 2004.03.03)

       으로 하여 리핑암과 발파암으로 규정한다.

(7) 별도의 시험, 검토 등을 수행하지 않는 경우는 문헌 등에 제시된 굴착 난이도를 기준으로 토

 

사, 리핑암, 발파암을 분류한다.

(8) 표준관입시험, 불연속면의 발달빈도, 탄성파속도 등은 별개의 고려 조건이 아니므로 분류시 이

    요소들을 종합적으로 검토한다.

(9) 토사, 리핑암 및 발파암의 분류는 시공의 난이도에 따라서 구분한다.

(10) 최종적인 토층구분은 시공시 사용할 불도저의 가동능률을 기준으로 판정한다.

(11) 토사와 리핑암은 표준관입시험(N치) 50타/100㎜를 기준으로 구분한다.

(12) 리핑암과 발파암은 암반의 굴착 특성을 결정하는 불연속면의 발달 빈도(TCR, RQD)와 탄성파

      속도를 기준으로 구분한다.

(13) 암반의 절취난이도는 일축압축강도와 절리 등 불연속면의 빈도로 측정하여 결정한다.

 

1.1.10 설계정수

(1) 토공설계에 사용하는 토질정수는 토질시험 결과를 근거로 결정한다.

(2) 설계정수 결정에 사용되는 표준관입시험결과는 장비의 효율에 따라 N치가 상이하므로 N치에

    대한 보정을 실시하여 사용한다.10)

① 기존 경험식을 사용하여 지반의 물성치 및 지지력을 추정하는 경우 사용 경험식에 맞는 효

    율을 적용한다.

② 경험식이 보정 안된 N치 사용을 적용하는 경우 표준관입시험결과 보정에서 유효응력 보정

    만을 제외한 N60을 사용한다.

③ 주상도에는 보정안한 표준관입시험결과와 장비 및 해머종류를 기입하고, 설계조건에 따라

    보정하여 사용한다.

④ N치가 100이상이거나 10타를 계속 타입해도 샘플러가 관입되지 않는 경우에 한해 N치 보

    정을 제외한다.

⑤ N치 보정은 해머 종류별 효율, 유효상재하중, 롯드 길이, 샘플러 종류, 공경에 대하여 실시

    한다.

 

가. N치 보정식 : N'60 = N × CN × n1 × n2 × n3 × n4 [식 1.1.1]

N60 = N × n1 × n2 × n3 × n4 [식 1.1.2]

여기서, N'60 : 해머효율 60%로 보정한 표준관입시험 결과

N60 : 유효응력 보정만을 제외하고 보정한 표준관입시험 결과

N : 각 장비별 표준관입시험결과

CN : 유효 상재하중에 대한 보정 ( = 



P ′ 

)

P' : 시험위치의 유효상재압력(MPa)

10) N치 보정기준 검토 (설계이-13202-285, 2000.07.20)

 

나. 해머효율 보정(n1)

n1 = 해머의 효율 / 60

해머종류

도넛형

(donut)

안전형

(safety)

자동형

(trip)

개량자동형

(modified auto-donut)

효 율 (%) 46 65 54 54

n1 0.767 1.083 0.900 0.900

 

다. 롯드 길이 보정(n2)

 

[표 1.1.5] 롯드 길이에 따른 에너지 효율(Skempton, 1986)

 

롯드 길이 (m) 3~4 4~6 6~10 10이상

n2 0.75 0.85 0.95 1.00

 

라. 샘플러 종류에 따른 보정(n3)

 

[표 1.1.6] 샘플러 종류에 따른 효율(Skempton, 1986)

 

샘플러 종류 Liner가 없을 경우 Liner가 있는 경우

n3 1.2 1.0

 

마. 굴착홀의 직경에 따른 보정(n4)

 

[표 1.1.7] 굴착홀의 직경에 따른 효율(Skempton, 1986)

 

굴착홀 직경 (㎜) 65~115 150 200

n4 1.00 1.05 1.15

 

[표 1.1.8] 굴착홀의 직경에 따른 효율(Skempton, 1986)

 

구 분 코아배럴 비트 외경 (㎜) 굴착홀 직경 (㎜)

EX 36.51 38.1

AX 47.63 50.8

BX 58.74 63.5

NX 74.61 76.2

 

1.1.11 토량 변화율

(1) 굴착하거나 다짐할 때의 토량변화율은 시험에 의해서 산정한다.

(2) 소량이거나 부득이한 경우에는 건설표준품셈을 적용한다.

(3) 토량 변화율은 다음과 같이 산출한다.

 자연상태의토량 

흐트러진토량 

,  자연상태의토량 

다짐후의토량 

 

 

1.2 토공설계

 

1.2.1 토공설계 개요

(1) 도로의 토공은 차량 통행 공간을 안전하게 유지하고 포장체에 전달되는 교통하중을 충분히 지

    지하도록 설계한다.

(2) 토공설계는 땅깎기 또는 흙쌓기 구조물을 축조하는 공사로서 암발파, 비탈면 보호, 연약지반상

    흙쌓기, 구조물 뒷채움, 동상방지대책 등을 포함한다.

(3) 토공은 계절과 강우 등에 영향을 받기 때문에 장기간 그 기능을 발휘하도록 기초지반 및 노상

    지지력, 비탈면 안정 및 침하 등에 대해 안정해야 한다.

(4) 비탈면 경사는 지표지질조사, 지반조사 및 실내․현장시험 성과를 이용하여 안정해석을 실시하

    고 그 결과에 의해 설계해야 한다.

(5) 비탈면 경사시 안정성 검토는 안정계산에 의한 안전율만으로 판단할 것이 아니라 인접 시설의

    안정을 종합적으로 고려하여 설계한다.

(6) 토공설계에 사용하는 각종 지반정수는 실내 및 현장시험 결과에 근거하여 결정한다.

(7) 현지상황 등에 의해 실험을 할 수 없거나 개략적인 검토를 하는 경우에는 문헌에서 제시한 토

    질정수를 참고 할 수 있다.

 

1.2.2 토공계획의 흐름

(1) 토공계획은 도로건설의 흐름을 충분히 고려하여 합리적으로 시행한다.

(2) 도로건설은 타당성 조사 및 기본설계 단계, 실시설계 단계, 시공 단계, 유지관리단계로 나누어

    시행한다.

 

1.2.3 토공계획의 일반사항

(1) 노선의 선정

① 경제성, 비용편익, 주행 안정성, 환경보전, 시공성 및 유지관리 등을 고려한 최적의 노선을

    선정한다.

② 토공계획은 지형 및 지질, 쌓기 재료 조건과 토공 구조물의 안정성 및 환경, 문화재 등 지

    반조건 및 사회적 조건을 고려해야 한다.

③ 산사태 위험지역, 눈사태 위험지역, 지질 위험지역, 문화재 매장지역, 구 광산 지역 등은 공

    사비 및 유지관리 변화가 심하므로 주의한다.

④ 노선선정은 충분한 조사와 전문 기술자의 의견을 종합하여 선정한다.

⑤ 노선 검토에 필요한 상세지도 및 지질도의 입수가 곤란한 경우 기존 자료를 효과적으로 이

    용한다.

 

(2) 토량의 배분

① 토량 배분은 지형, 지질, 현지상황, 경제성, 시공성 등을 고려하여 결정한다.

② 땅깎기나 흙쌓기의 절성토량이 평형이 되도록 계획한다.

③ 땅깎기로 발생된 재료는 성상을 파악하여 적합한 흙쌓기 장소로 배분한다.

④ 비탈면의 경사도는 비탈면 안정해석에 의해 결정한다.

⑤ 토량 배분의 평형이 곤란한 경우, 인접 공사간에 토량의 조정하거나, 공구분할을 재검토하여

    가능하면 사토나 순성토가 발생치 않도록 한다.

⑥ 토량 계산에 필요한 땅깎기의 단면적은 토사, 리핑암, 발파암으로 구분하여 산출한다.

⑦ 토량변화율은 다짐정도에 따라 변동이 크기 때문에 시험시공 등을 통해 확인한다.

⑧ 토량 배분시 흙의 운반거리가 가능한 한 짧게 계획한다.

⑨ 토공 운반장비는 기종별로 구한 경제적인 흙 운반거리, 공사의 규모, 지형, 지질, 현지의 조

    건, 공정 등을 종합적으로 검토하여 선정한다.

⑩ 무대운반 20m이하, 도저운반 20m~60m, 덤프운반 60m이상으로 한다.

⑪ 토적도는 종방향 토량 이동만을 표시하고 횡방향의 이동은 반영되지 않으므로 횡방향의 토

    량이 누락되지 않도록 주의한다.

⑫ 토량의 배분을 원지반 보정으로 하는 경우는 배분된 토량도 원지반의 토량으로 바꾸어 놓아

    야 한다.

⑬ 노상 및 노체의 상부에는 다짐이 용이하고 압축성이 작은 재료를 배분한다.

⑭ 입경이 큰 전석과 암괴, 소성지수가 높은 점성토 등은 흙쌓기 하부에 넣도록 계획한다.

⑮ 횡방향 및 종방향 무대처리토사는 토사→리핑암→발파암 순으로 한다.

⑯ 휴게소, 본선영업소 등의 토량산출은 횡단토량 수량산출이 용이하고, 토적도 적용이 가능한

    종방향 산출을 적용한다.11)

⑰ 휴게소, 본선영업소 등의 운반수량에 대한 거리산정은 종방향 산출을 적용한다.

⑱ 휴게소, 본선영업소 등의 토량산출방법은 다음과 같다.

 

가. 본선구간과 광장구간으로 구분한다.

나. 본선 측점을 기준으로 구간별로 토량산출 및 토적도 작성

다. 구간내 1차 토공유동 산정

라. 구간별 사토 및 순성토에 대한 2차 토공유동 산정

 

A2 A3 토량산출기준선

A1

녹지대

 

<그림 1.2.1> 종방향 토량 산출

    11) 휴게소, 본선영업소 횡방향 운반 산출방안 검토 (설계처-3126, 2006.11.30)

 

⑲ 휴게소, 본선영업소 등의 토량산출 기준선 검토는 다음과 같다.

가. 무대량 산출거리를 고려한 운반거리 적용

나. 토량의 운반거리는 발생토량의 중심간 거리로 산정

다. 종방향 산출시 본선과 광장구간으로 구분

 

(3) 고속도로 건설 인허가12)

① 실시설계단계

가. 인허가 최종협의 완료 및 고시 후 인허가 협의자료를 CD로 제작하여 성과품으로 공사

    주관부서에 인계한다.

나. 인허가 협의과정에서 추가 요구 또는 보완사항을 수정한다.

 

② 공사시행단계

가. 실시설계 협의사항을 토대로 공사추진에 필요한 개발제한구역내 행위허가, 지형도면고시,

    자연공원점용허가, 휴게소 건축 인허가 등의 후속 인허가 업무자료를 작성한다.

나. 공사중 발생하는 인허가 변경사안에 대하여 협의자료를 작성한다.

다. 고속도로 준공에 따른 인허가 자료를 CD로 제작하여 준공 성과품으로 유지관리부서에

    인계한다.

라. 준공전 각 지역별 도로구역 변경사항을 모두 반영한다.

 

③ 유지관리단계

가. 준공성과품의 인허가 관련 CD를 활용하여 용지경계, 접도구역관리 등 유지관리 업무를

    추진한다.

나. 공용중 발생되는 시설개량 및 휴게소 설치 등의 인허가 변경 업무를 수행한다.

다. 유지관리시 발생된 인허가 변경사항을 CD로 제작하여 향후 고속도로 확장 및 추가시설

    개량시 활용한다.

 

1.2.4 흙쌓기

(1) 노체설계

① 교통하중과 흙쌓기 하중에 의한 변형과 침하가 발생하지 않도록 설계한다.

② 강우, 침투 또는 지진 등의 붕괴 원인에 대한 안정성을 가져야 한다.

③ 침하와 붕괴에 대한 내구성을 갖도록 설계한다.

④ 흙쌓기 구조물은 시공 및 품질관리를 통해 설계하중에 저항하도록 한다.

⑤ 노상은 충분한 지지력을 갖고 변형량이 적어야 한다.

⑥ 노상은 표면수침투에 의한 팽윤과 동상 등에 대하여 내구성을 가져야 한다.

⑦ 흙쌓기부의 기초지반, 흙쌓기 재료의 특성 및 분포를 파악해야 한다.

⑧ 시공단계 초기에 시험시공을 실시하고 필요시 설계나 토량 배분계획 등을 변경한다.

⑨ 현장에서 발생하는 흙은 현장내에서 유용하며 사토가 최소화 되도록 한다.

⑩ 흙쌓기의 시공에서는 토질에 적합한 기계를 사용하여 얇고 균일하게 포설하여 다짐한다.

⑪ 흙쌓기의 안정성 및 시공성 등에 영향을 미치는 지하수 및 표면수에 대해서 충분한 조사를

    실시하고 적절한 대책을 강구해야 한다.

    12) 고속도로 건설관련 인허가 자료 관리방안 통보 (건설지10105-30165, 2003.03.17)

⑫ 강우나 기온 등의 영향을 받기 쉬운 세립토(실트, 점성토 등)에 대해서는 토량 배분계획 및

    시공계획시 시공하는 계절을 고려한다.

⑬ 흙쌓기의 안정 검토에서는 재해사고나 붕괴가 생길 경우 인접지에 미치는 영향, 복구의 난

    이도 및 안정계산 결과 등을 종합적으로 검토한다.

 

(2) 노상설계

① 노상은 교통하중을 지지하고 포장공사 등을 위한 대형 시공기계가 진입할 수 있어야 한다.

② 상부 노상 및 땅깎기부 노상은 프루우프 로울링(proof rolling)을 실시하여 허용 처짐량을

    관리하여야 한다.

③ 노상재료는 가장 경제적인 재료를 선정하고, 현장내 발생토를 사용하도록 노력한다.

④ 노상설계는 노상재료의 품질 및 다짐규정에 따른다.

⑤ 노상의 구성 및 재료의 선정은 공사 초기 시험시공에 의해 결정한다.

⑥ 노상의 두께는 1000㎜를 표준으로 한다.

⑦ 원지반을 땅깎기하여 노상을 형성하는 경우 원지반의 재료가 노상재료 기준에 적합할 경우

    직접 노상으로 활용할 수 있다.

⑧ 노상재료 기준에 적합하지 않을 경우 소요 CBR을 기준으로 일정두께를 치환한다.

⑨ 상부 노상면의 횡단경사는 포장면과 동일한 경사로 한다.

 

(3) 흙쌓기 비탈면 표준구성

① 흙쌓기 비탈면은 비탈면 경사의 선정, 소단의 설치, 식생토의 필요성, 비탈면 전압방법, 비

    탈면 배수처리 등의 기본적 사항을 충분히 검토한 후 설계한다.

② 비탈면 높이는 원지반 조건, 지형조건, 쌓기재료의 특성, 주변 환경조건, 경제적인 여건을

    고려하여 결정한다.

③ 일반적으로 최대높이는 10m 전후로 하고 안정해석와 제반 여건을 고려한 후에 더 높게 쌓

    을 수 있다.

④ 비탈면 경사는 원지반의 형상 및 강도, 쌓기 재료의 형상 및 강도 등을 고려하여 비탈면 안

    정해석을 수행하여 결정한다.

⑤ 경사를 변경하고자 하는 경우에는 안정성을 재검토한다.

⑥ 비탈면 높이가 10m 미만인 경우에는 비탈면 표준경사 및 소단에서 제시하는 표준경사를

    적용할 수 있다.

⑦ 흙쌓기 비탈면 경사는 쌓기 재료의 종류, 비탈면 높이에 따라 다음과 같은 표준경사를 적용

    한다.

 

[표 1.2.1] 쌓기비탈면의 표준경사

 

쌓기재료

비탈면 높이

(m)

비탈면 상하부에 고정

시설물이 없는 경우

(도로, 철도 등)

비탈면 상하부에 고정

시설물이 있는 경우

(주택, 건물 등)

입도분포가 좋은

양질의 모래, 모래자갈

암괴, 암버럭

0~5 1:1.5 1:1.5

5~10 1:1.8 1:1.8~1:2.0

10초과 별도 검토 별도 검토

입도분포가 나쁜 모래,

점토질 사질토, 점성토

0~5 1:1.8 1:1.8

5~10 1:1.8~1:2.0 1:2.0

10초과 별도 검토 별도 검토

    주) 1) 상기 표는 기초지반의 지지력이 충분한 경우에 적용함.

         2) 비탈면높이는 비탈어깨에서 비탈끝까지 수직높이임

⑧ 표준경사와 다른 경우 또는 높이가 10m 를 초과한 경우는 별도의 비탈면 안정해석을 통하

    여 경사를 결정한다.

⑨ 비탈면높이가 5m 이상인 비탈면에서는 비탈면 유지관리를 위한 점검, 배수시설의 설치공간

    으로 활용하기 위하여 소단을 설치한다.

⑩ 비탈면 중간에 5~10m 높이에 폭 1~3m의 소단을 설치한다.

⑪ 장비진입 등과 같은 작업공간의 확보가 필요한 경우에는 소단폭을 여건에 맞게 조정할 수

    있다.

 

(4) 경사지반 흙쌓기

① 경사가 1:4보다 급한 원지반 위에 쌓기를 하는 경우에는 원지반 표면에 층따기를 실시한다.

② 층따기는 원지반과 쌓기지반과의 밀착을 도모하여 쌓기 토체의 변형 및 활동을 방지한다.

 

접속부처리

돌망태 배수구

지표수

배수구

0. 5m이상

배수때문에 3-5%의

횡단경사 설치

1. 0m이상

(기계토공의 경우에는

3. 0m이상으로 하는 것이 좋다)

투수성재료

3-5%

쌓기토체

1:4 보다

급한 원지반 경사

 

<그림 1.2.2> 비탈면 흙쌓기의 층따기

 

③ 경사지반상 흙쌓기와 기초지반과의 경계부에는 침투수가 발생하여 토체의 활동을 일으킬 수

    있으므로 배수구를 설치하여 지표수를 배수한다.

④ 층따기면에는 시공중의 배수를 위하여 3~5%경사를 준다.

⑤ 기초지반에 용수가 있는 경우에는 원지반에 접한 흙쌓기 부분에 투수성의 재료를 사용하거

 

나 배수층을 설치한다.

⑥ 비탈끝에는 흙쌓기가 붕괴되지 않도록 돌쌓기 등을 설치한다.

⑦ 토사 층따기 높이는 500㎜이상, 폭은 1000㎜ 이상으로 하고, 기계 토공시에는 3000㎜이상

    을 확보한다.

⑧ 암석 층따기 깊이는 암표면으로부터 수직으로 최소 400㎜ 이상을 확보한다.

⑨ 편절․편성 구간에서는 땅깎기 단부에서 흙쌓기부 노상 저면의 깊이까지 깎고, 1:4 정도의 경

    사로 땅깎기부 노상 저면에 접속시킨다.

 

 편절․편성 경계부 구간에서는 단차가 발생하기 쉬우므로 접속구간을 두어 점진적으로 경사

    지게 한다.

 

경우의 침윤선

배수층을 설치하지 않는

원지반

깍기

지하배수구 또는 비탈끝 배수구

접속구간(1:4정도)

층따기

배수층을 설치한 경우의 침윤선

수평배수층

쌓기

5m 이상

 

<그림 1.2.3> 편절․편성 구간 층따기 및 배수처리

 

 깎기 ․ 쌓기 경계구간의 접속구간 길이는 25m로 하며, 땅깎기 지반이 발파암인 경우 접속길

   이를 5m로 한다.

 

접속구간길이

(약25m) 약17m

깍기 쌓기표면

쌓기

4%

깍기 쌓기표면

4%

쌓기

(a)땅깎기부 노상에 치환을 있을 경우 (b)땅깎기부 노상에 치환을 있을 경우

 

5m 정도

1:5정도

쌓기

깍기 쌓기표면

(C)땅깎기부 노상이 암반인 경우

 

<그림 1.2.4> 깎기 · 쌓기 경계부에서 접속부처리

 

1.2.5 땅깎기

(1) 땅깎기구간 노상설계

① 땅깎기부 노상이 암석인 경우 굴착면을 노상 마무리면(토공기면)으로 한다.

② 굴삭후 약화될 염려가 있는 암석은 충분한 풍화 대책을 강구한다.

③ 원지반 재료가 상부노상의 품질을 만족하는 경우는 원지반을 세밀히 다짐하여 사용한다.

④ 원지반의 토질이 다르고, 필요로 하는 노상 두께가 다른 경우 및 편절편성에는 접속구간을

    설치한다.

 

<그림 1.2.5> 원지반의 토질이 다른 경우의 접속구간 설치

⑤ 땅깎기 노상은 토질조사 결과 등을 참고로 계획하고, 시공시 시험시공 등을 실시하여 최종

    적인 노상구성을 결정한다.

⑥ 원지반이 경암으로 굴삭이 곤란하고, 굴삭 연장이 긴 경우는 현지의 상황에 따라 토공 마무

    리 면을 변경할 수 있다.

⑦ 이암과 같은 파쇄되기 쉬운 암석은 굴삭 후의 건습 반복에 의해 약화되기 쉬우므로 노상 마

    무리 후 신속히 포장한다.

 

(2) 땅깎기 비탈면 표준구성

① 땅깎기 비탈면 경사는 장기적인 안정성과 지속적인 유지관리를 감안하여 결정한다.

② 지반조사 및 시험성과, 코어회수율(TCR)과 암질지수(RQD), 불연속면의 발달방향과 특성, 풍

    화정도 등을 고려하여 구간별 안정성 분석을 실시하고 그 결과에 의해서 비탈면 경사를 결

    정한다.

③ 비탈면에 대한 정보가 부족한 경우는 표준경사 및 소단기준에 제시한 표준경사를 적용하고

    시공단계에서 재검토하도록 시방서 등에 명시한다.

④ 붕괴성 요인을 가진 비탈면에서는 별도로 안정성 검토를 실시하여 비탈면 경사를 결정한다.

⑤ 암반비탈면의 경우는 지표지질조사 및 시추조사에 의해 파악된 절리의 방향성 및 발달상태

    에 따라 안정해석을 실시하여 비탈면 경사를 결정한다.

 

[표 1.2.2] 토사 깎기 비탈면 표준경사

 

토 질 조 건

비탈면

높이(m)

경 사 비 고

모 래 1:1.5 이상 SW, SP

사 질 토

밀실한 것

5 이하 1:0.8 ∼ 1:1.0

SM, SP

5∼10 1:1.0 ∼ 1:1.2

밀실하지 않고

입도분포가 나쁨

5 이하 1:1.0 ∼ 1:1.2

5∼10 1:1.2 ∼ 1:1.5

자갈 또는

암괴 섞인

사질토

밀실하고 입도분포가

좋음

10 이하 1:0.8 ∼ 1:1.0

SM, SC

10∼15 1:1.0 ∼ 1:1.2

밀실하지 않거나

입도분포가 나쁨

10 이하 1:1.0 ∼ 1:1.2

10∼15 1:1.2 ∼ 1:1.5

점 성 토 0∼10 1:0.8 ∼ 1:1.2 ML,MH,CL,CH

암괴 또는 호박돌 섞인 점성토

5 이하 1:1.0 ∼ 1:1.2

GM, GC

5∼10 1:1.2 ∼ 1:1.5

풍화암 - 1:1.0 ∼ 1:1.2

시편이 형성되지

않는 암

주) 1) 실트는 점성토로 간주. 표에 표시한 토질 이 외에 대해서는 별도로 고려한다.

     2) 위 표의 경사는 소단을 포함하지 않는 단일 비탈면의 경사이다.

 

[표 1.2.3] 암반 깎기 비탈면 표준경사

 

암반 구분

(굴착난이도)

암반 파쇄 상태

굴 착

난이도

경 사 소단 설치 비 NX시추시(BX) 고

TCR(%) RQD(%)

풍화암 또는

연․경암으로 파쇄가

극심한 경우

20% 이하

(5% 이하)

10 %이하

(0%)

리핑암

1:1.0

~1:1.2

H=5m

마다

1m폭

*최하단기준 매20m

마다 3m소단설치

*발파암과 리핑암 사

이에는 소단을 설치

하지 않음

*소단사이에 토사와

리핑구분선이 발생

시 많은쪽 비탈면

경사를 적용

강한 풍화암으로

파쇄가 거의 없는

경우와 대부분의

연․경암

20~40%

(10~30%)

10~25%

(0~10%)

발파암

(연암)

1:0.8

~1:1.0 H=10m

마다

40~60% 1~2m폭

(30~50%)

25~50%

(10~40%)

발파암

(보통암)

1:0.7

60% 이상

(50%이상)

50% 이상

(40%이상)

발파암

(경암)

1:0.5

H=20m

마다

3m폭

 

⑥ 깎기 비탈면의 높이가 10m 이상인 경우, 비탈면 유지관리, 배수시설 설치를 위해 소단을

    설치하고, 비탈면 5~20m 높이마다 폭은 1~3m의 소단을 설치한다.

⑦ 소단은 비탈면 전체의 높이, 지반의 종류 및 침식작용에 대한 안정성, 소단에 설치되는 배

    수시설 등을 고려하여 소단 설치 높이와 폭을 조정할 수 있다.

⑧ 비탈면 높이에 관계없이 투수층과 불투수층과의 경계에는 필요에 따라 종방향으로 일정한

    높이에 소단을 설치하며 소단의 횡단기울기는 10.0%로 한다.

⑨ 발파암반 하부에 두꺼운 층의 리핑암이 나타나면 상부 발파암도 하부 리핑암에 준하여 비탈

    면 경사를 적용한다.

 

 소단과 소단사이에 토사와 리핑암 구분선이 발생할 경우, 많은 쪽의 비탈면 경사 적용하며

    미관 및 현장 시공여건을 고려하여 조정 설치할 수 있다.

 

(3) 붕괴성 요인을 갖는 지질의 비탈면 경사

① 붕괴 위험성이 높은 지역은 반드시 토질조사 또는 지질조사를 시행하여 비탈면 안정 검토

    후, 비탈면 경사를 결정한다.

② 붕적토(collouvium)는 중력에 의해 퇴적된 지층 특성을 감안하여 적정 비탈면 기울기를 결

    정한다.

 

[표 1.2.4] 붕적토의 적정 비탈면 기울기

 

지하수조건 경 사

강우시에도 지하수위가 설계고보다 낮은 경우 1:1.2

강우시만 지하수위가 설계고보다 높아질 경우 1:1.5

상시 지하수위가 설계고보다 높은 경우 1:1.8~1:2.0

 

(4) 땅깎기 비탈면 모따기

① 땅깎기 비탈면 상단이나 양단부는 원지반과 비탈면의 경계부위가 불안정하여 식생의 정착이

    어렵고 침식을 받기 쉬우므로 모따기를 실시한다.

② 비탈면 모따기는 원지반과 비탈면의 경계를 중심으로 상 ‧ 하 방향으로 접선장 1.0m 범위에

    실시하며, 필요시 지반상태, 미관 등을 고려하여 조정한다.

(5) 비탈면 라운딩

① 땅깎기 비탈면의 어깨 및 양단부는 원칙적으로 라운딩을 하도록 하고, 그 형상은 매끄러운

    원형으로 한다.

② 땅깎기 비탈면의 어깨나 양단부는 침식을 받기 쉬우므로 침식방지, 식생의 정착 및 경관의

    측면에서 라운딩하는 것이 바람직하다.

③ 비탈 어깨의 라운딩은 상하 방향으로 접선장 1.0m 정도로 한다.

④ 휴게소나 인터체인지 내 등 경관을 중시하는 비탈면은 별도로 고려할 필요가 있으며, 다음

    식을 기준으로 한다.

 

T  

a [식 1.2.1]

제1장 토공 일반 | 3-1-29

여기서, T : 접선 길이(m),

a : 비탈면 최대 경사길이(m)

라운딩

T≒1. 0

T≒1.0

T : 접선길이(m)

소단

비탈어깨

 

<그림 1.2.6> 라운딩의 범위

 

라운딩

T 비탈어깨

 

<그림 1.2.7> 종단방향의 라운딩

(6) 표면수 및 용출수 처리

① 표면수 및 용출수는 비탈면의 세굴 및 붕괴를 초래할 수 있으므로 이에 대한 용출수 처리대

    책을 설계에 반영한다.

② 비탈면 상부의 자연 경사면으로부터 표면수 유입이 예상되는 구간은 비탈면 상단에 산마루

    측구 등을 설치하여 비탈면의 세굴을 방지한다.

③ 지하수 침투 등에 의해 용출수가 예상되는 경우에는 맹암거, 유공관 등에 의한 비탈면 배수

    처리 계획을 수립한다.

④ 소단배수로의 경우 월류 및 침투가 발생하지 않도록 배수로의 경사와 규모를 결정한다.

⑤ 용출수처리 방법은 지반의 종류, 예상 수량 등을 고려하여 결정하며, 충적층과 붕적층은 표

    면처리공법, 풍화토 및 암반에는 수평 배수공을 실시한다.

⑥ 수평 배수공은 지하수의 배수를 용이하도록 수평하향으로 약 5°의 경사를 유지하고, 용출

    량이 많은 배수공 단부는 돌망태나 콘크리트벽을 설치한다.

⑦ 한랭지에서는 지표면 부근에서 동결하여 용수의 배출을 저해할 수 있으므로 유공관 단부의

    매설 심도나 종말처리 위치, 방법 등에 대해서 검토한다.

 

(7) 대깎기 비탈면

① 20m이상의 대깎기 비탈면은 비탈면 전체의 지질이 비균질하고, 단층 등의 연약대가 많으므

    로 지질, 지하수 상황 등을 조사하여 설계한다.

② 대깎기 비탈면구간에 단층 등의 연약대가 추정되는 경우 시추조사 외에 탄성파 탐사 등의

    물리탐사를 실시한다.

③ 대깎기 비탈면은 시공중 설계 변경이 발생하지 않도록 시공성 및 안정성 등을 고려하여 설

    계한다.

④ 비탈면 최소화를 위해 옹벽 등을 적용하는 경우, 현장조건, 환경대책, 유지관리면 등을 감안

    하여 경제적인 방법을 결정한다.

⑤ 대깎기 비탈면에서는 수직 높이 20m마다 폭 3m의 소단을 설치한다.

⑥ 풍화암 구간에서는 높이 5.0m마다 소단을 설치하고, 최상부 소단에서 리핑암과 토사의 경

    계까지 2.5m이하일 경우는 리핑암과 토사의 경계에만 소단을 설치하며, 2.5m이상일 경우

    는 최상부 소단과 리핑암과 토사의 경계에 소단을 추가 설치한다.13)

 

토사

리핑암

발파암

5.000 VAR (5의배수)

최대 20. 000

1. 000 1. 850

1:0.5 ~ 1:1.0 1:1.0 ~ 1: 1. 2

1. 000

4%

1:1.2

1. 000

4%

1:1. 5

1:0.3

2. 000

용지경계

3. 000

10%

 

<그림 1.2.8> 대깎기 비탈면 횡단도14)

 

4%

2, 350 VAR

3, 000

150

100

10%

500

350

<그림 1.2.9> 소단의 횡단면15)

13) 대절토부 소단폭원 검토 (설일 16210-89, 1994.06.16)

14) 토공 및 기하구조 표준도 (한국도로공사, 2008.11.20)

 

1.2.6 암쌓기

(1) 암쌓기 재료의 최대치수는 600㎜ 이하로 하며, 시험시공을 통하여 최대 입경을 조정할 수 있다.

(2) 풍화암이나 이암, 셰일, 실트스톤, 천매암, 편암 등 암석의 역학적 특성상 쉽게 부서지거나 반

    복 수침시 연약해지는 암버력의 최대치수는 300㎜ 이하로 한다.

(3) 암버력은 노체 완성면 600㎜ 하부까지만 사용하며, 노체의 상부 600㎜는 Filter층 역할을 할

    수 있는 입상 재료 또는 소일시멘트 중간층 등을 설치한다.

(4) 노체의 상부 600㎜가 Filter층으로 시공되어도 노상토와의 입도분포를 상호 비교하여 적정량의

    공극채움재를 사용한다.

(5) 암버력은 입경 600㎜ 이하에서 양호한 입도분포(well graded) 상태를 가져야 한다.

(6) 암버력 다짐시 1층 마무리 두께가 600㎜인 경우는 반드시 진동다짐 장비를 이용한다.

(7) 암쌓기 다짐은 암성토 시공지침을 따른다.

(8) 기시공된 성토층 위에 암성토를 실시하는 경우, 기시공된 표면의 중심에서 외측으로 1:12 정

    도의 경사로 다짐을 하고 배수가 원활히 되도록 한다.

(9) 암거, 종․횡배수관 및 구조물 상부 600㎜ 이내에서는 암성토를 금지한다.

(10) 흙쌓기 비탈면에 암버력이 노출되지 않도록 양질의 토사로 1m 이상 덮어 식생이 가능하도록

     조치한다.

(11) 말뚝박기를 할 지점, 편절편성부, 절성경계부, 향후 건축물 설치부는 암성토를 지양한다.

 

 

1.3 암발파

 

1.3.1 발파설계 개요

(1) 노천발파는 자유면을 형성이 용이하여 다양한 발파설계가 가능하나 발파에 의한 환경피해가

    발생할 수 있으므로 유의한다.

(2) 발파에 의한 소음, 진동, 비석 등 환경공해가 발생함에 따라 각종 민원의 발생을 사전에 예방

    하기 위한 발파공법을 선정한다.

(3) 현장조사를 기초로 하여 설계지역의 보안물건에 대한 발파영향권 분석을 실시하여 영향여부를

    평가하고, 저감대책 방안을 수립한다.

(4) 선정된 발파공법은 평면도와 횡단면도로 구분하여 제시하고, 해당 발파공법별로 표준 발파패

    턴 설계도를 설계도면에 포함하여 제시한다.

(5) 암파쇄 굴착공법은 암반강도와 특성을 감안하여 시공성과 경제성을 감안하여, 대형브레이커

    기계굴착, 유압파쇄, 전력파암공법 등을 비교 검토하여 선정한다.

 

1.3.2 암발파 현장조사16)

(1) 암발파 영향이 미칠 것으로 예상되는 보안물건에 대하여 조사한다.

    15) 절성토 비탈면 소단측구 개선 검토 (건설관리처-1665, 2007.06.19)

    16) 육상부 암발파 설계 및 계측적용기준 검토 (설계처 527, 2007.02.23)

(2) 현장조사시 다음과 같은 사항을 기입하여야 한다.

① 건물과 구조물의 용도, 거주 및 문화재 지정 여부

② 건물과 구조물의 구조형태, 노후정도, 균열발생 상태 등

③ 건물과 구조물의 기초 및 지반상태

④ 건물내의 특수 시설물에 대한 용도 및 기종

⑤ 가축의 종류 및 사육 두수 등

⑥ 기타 발파작업으로 인한 피해 영향이 예상되는 시설물

 

1.3.3 발파 소음․진동 규제기준

(1) 발파에 대한 규제기준이 없으므로 환경부 소음․진동 규제법의 발파 소음․진동 규제기준(제29조

    의 2제3항 관련)을 적용한다.

 

[표 1.3.1] 생활소음․진동의 규제기준 (소음․진동 규제법 시행규칙 제20조의 3 관련)

 

<개정 2007. 12. 31>

 

[표 1.3.1] 생활소음 규제기준 (단위 : dB(A))

 

대 상 지 역

시 간 별

소 음 원

아침(05:00~08:00)

저녁(18:00~22:00)

주간

(08:00~18:00)

심야

(22:00~05:00)

2

0

0

8

년

12

월

31

일

까

지

주거지역, 녹지지역, 준

도시지역중 취락지구

및 운동․휴양지구, 자연

환경보전지역, 기타 지

역안에 소재한 학교․병

원․공공도서관

확성기

소 음

옥외설치 70 이하 80 이하 60 이하

옥내에서 옥외로

소음이 나오는

경우

50 이하 55 이하 45 이하

공장․사업장 50 이하 55 이하 45 이하

공 사 장 65 이하 70 이하 55 이하

기타지역

확성기

소 음

옥외설치 70 이하 80 이하 60 이하

옥내에서 옥외로

소음이 나오는

경우

60 이하 65 이하 55 이하

공장․사업장 60 이하 65 이하 55 이하

공 사 장 70 이하 75 이하 55 이하

2

0

0

9

년

1

월

1

일

부

터

주거지역, 녹지지역, 준

도시지역중 취락지구

및 운동․휴양지구, 자연

환경보전지역, 기타 지

역안에 소재한 학교․병

원․공공도서관

확성기

소 음

옥외설치 70 이하 80 이하 60 이하

옥내에서 옥외로

소음이 나오는

경우

50 이하 55 이하 45 이하

공장․사업장 50 이하 55 이하 45 이하

공 사 장 60 이하 65 이하 50 이하

기타지역

확성기

소 음

옥외설치 70 이하 80 이하 60 이하

옥내에서 옥외로

소음이 나오는

경우

60 이하 65 이하 55 이하

공장․사업장 60 이하 65 이하 55 이하

공 사 장 65 이하 70 이하 50 이하

제1장 토공 일반 | 3-1-33

비고 : 1. 소음의 측정방법과 평가단위는 「환경분야 시험․ 검사 등에 관한 법률」제6조 1항 제2호에 따른 환경

오염공정시험기준에서 정하는 바에 따른다.

2. 대상지역의 구분은 「국토의 계획 및 이용에 관한 법률」에 의한다.

3. 규제기준치는 생활소음의 영향이 미치는 대상지역을 기준으로 하여 적용한다.

4. 실외에 설치한 확성기의 사용은 1회 3분 이내로 하여야 하고, 15분 이상의 간격을 두어야 한다.

5. 공사장의 소음규제기준은 주간의 경우 특정공사의 사전신고대상 기계․장비를 사용하는 작업시간이 1

일 2시간 이하일 때는 +10dB을, 2시간 초과 4시간 이하일 때는 +5dB을 규제기준치에 보정한다.

6. 발파소음의 경우 주간에만 규제기준치(광산의 경우 사업장 규제기준)에 +10dB을 보정한다.

7. 공사장의 규제기준 중 다음 지역은 공휴일에 한하여 -5dB를 규제기준치에 보정한다.

 

가. 주거지역

나. ｢의료법｣에 따른 종합병원, ｢초․중등교육법｣ 및 ｢고등교육법｣에 따른 학교 및 ｢도서관법｣

    에 따른 공공도서관의 부지경계로부터 직선거리 50m이내 지역

 

[표 1.3.2] 생활진동 규제기준 (단위 : dB(V))

 

대 상 지 역

주간

(06:00~22:00)

심야

(22:00~06:00)

주거지역, 녹지지역, 준도시지역중 취락지구 및 운동․휴양지구,

자연환경보전지역, 기타 지역안에 소재한 학교․병원․공공도서관

65 이하 60 이하

기타지역 70 이하 65 이하

비고 : 1. 진동의 측정방법과 평가단위는 「환경분야 시험․ 검사 등에 관한 법률」제6조 1항 제2호에 따른 환경

오염공정시험기준에서 정하는 바에 따른다.

2. 대상지역의 구분은 국토의계획및이용에관한법률에 의한다.

3. 규제기준치는 생활진동의 영향이 미치는 대상지역을 기준으로 하여 적용한다.

4. 공사장의 진동규제기준은 주간의 경우 특정공사의 사전신고대상 기계․장비를 사용하는 작업시간이 1

일 2시간이하일 때는 +10dB을, 2시간 초과 4시간 이하일 때는 +5dB을 규제기준치에 보정한다.

5. 발파진동의 경우 주간에만 규제기준치에 +10dB을 보정한다.

 

(2) 육상부 암발에 대한 발파진동 규제기준은 국토해양부 규제기준치를 적용할 수 있다.

구 분

가축류

등

유적, 문화재,

컴퓨터시설물

재래 주택

(조적식,목재)

주택, 아파트

(R.C조)

상업용

건축물

콘크리트

건물 및 공장

진동기준치

(㎝/sec)

0.1 0.2∼0.3 0.3 0.5 1.0 1.0~4.0

단, 발파 소음에 민감한 가축사육시설, 요양원 또는 종교시설 등 현장조사결과 상기의 기준을 적용하는 것이 곤

란한 경우 별도의 설계기준을 적용한다.

 

1.3.4 발파설계

(1) 발파설계는 시험발파를 통해 측정된 결과를 이용하여 환경피해가 발생하지 않도록 규제기준에

    준하여 발파설계를 실시한다.

(2) 시험발파가 수행되지 못한 경우 적절한 변화식을 이용하여 환산한 진동수준을 이용한 발파설

    계를 한다.

(3) 발파에 사용된 장약량과 폭원으로부터 이격된 보안건물의 거리를 통한 발파소음 및 진동은 다

    음 식을 통하여 예측할 수 있다.

 

[표 1.3.3] 국내에서 보편적으로 적용되는 발파소음 추정식

일반적인

경우

    ․log





P = 음압실효치

( ․ 

 



  )

P0 = 기준 음압실효치

(  ×  )

방폭매트

설치시      log 





  

ʻ소음으로 인한 피해의 인과관계

검토기준 및 산정방법에 관한 연구,

1997, 중앙환경분쟁 조정위원회ʼ

 

[표 1.3.4] 국내에서 보편적으로 적용되는 발파 추정식

 

[단위] V : ㎝/sec, D : m, A : μ, W : ㎏

제 안 자 추 정 식 발 파 진 동 상 수

Langefors V = KW0.5D-0.75 K = 300~700

USBM V = K(D/W0.5)n

n : 감쇠지수 1.083~2.346

K = 12~550

日 本 油 脂V = KW0.75D-1.5

K = 80±40 : Dynamite사용시

K = 60±20 : 제어발파 폭약

K = 20±10 : Con'c 파쇄기

 

(4) 2003년부터 전국 공사현장에서 수집된 발파자료를 분석하여 국내 실정에 적합한 발파진동 추

    정식은 다음과 같다.17)

 

   





  [식 1.3.1]

여기서, V : 진동속도 (㎝/sec), W : 지발당 장약량 (kg)

D : 폭원으로부터 보안물건까지 이격거리(m)

 

(5) 공사의 효율성과 민원발생 방지하기 위한 발파공법 적용범위를 고려하여 선정한다.

    17) 육상부 암발파 설계 및 계측적용기준 (설계처 527, 2007.02.23)

 

[표 1.3.5] 발파공법 적용기준

 

구 분

TYPE Ⅰ

미진동 굴착공법

TYPE Ⅱ

정밀진동 제어발파

TYPE Ⅲ ‧ Ⅳ

진동제어발파 TYPE Ⅴ

일반발파

TYPE Ⅵ

대규모 발파

소규모 중규모

공법개요

보안물건 주변에서

TYPE Ⅱ 공법 이내

수준으로 진동을 저

감시킬 수 있는 공법

으로서 대형 브레이

커로 2차 파쇄를 실

시하는 공법

소량의 폭약으로

암반에 균열을 발

생시킨 후, 대형

브레이커에 의한 2

차 파쇄를 실시하

는 공법

발파영향권 내에 보안물건

이 존재하는 경우 “시험

발파” 결과에 의해 발파

설계를 실시하여 규제기준

을 준수할 수 있는 공법

1공당 최대 장약량

이 발파 규제기준을

충족시킬 수 있을

만큼 보안물건과 이

격된 영역에 대해

적용하는 공법

발파영향권 내에 보

안물건이 전혀 존재

하지 않는 산간 오

지 등에서 발파효율

만을 고려하는 공법

주 사용폭약

또는 화공품

최소단위미만폭약

미진동파쇄기

미진동파쇄약 등

에멀젼 계열 폭약

에멀젼 계열

폭약

에멀젼 계열 폭약

주폭약:초유폭약

기폭약:에멀젼

지발당장약량

범위(kg)

폭약기준

0.125 미만

0.125 이상

0.5 미만

0.5 이상

1.6 미만

1.6 이상

5.0 미만

5.0 이상

15.0 미만

15.0 이상

천공직경 ϕ51㎜ 이내 ϕ51㎜ 이내 ϕ51㎜ 이내 ϕ76㎜ ϕ76㎜ ϕ76㎜ 이상

천공장비 공기압축기식 크롤러 드릴 또는 유압식 크롤러 드릴 선택 사용

표준패턴 미진동 굴착공법

정밀진동

제어발파

진동제어발파

일반발파 대규모 발파

소규모 중규모

천공깊이

(m)※

1.5 2.0 2.7 3.4 5.7 8.7

최소저항선

(m)※

0.7 0.7 1.0 1.6 2.0 2.8

천공간격

(m)※

0.7 0.8 1.2 1.9 2.5 3.2

표준 지발당

장약량(kg)

- 0.25 1.0 3.0 7.5 20.0

파쇄 정도

균열만 발생

(보통암 이하)

파쇄 + 균열 파쇄 + 균열 파쇄 + 대괴 파쇄 + 대괴

계측관리 필 수 필 수 필 수 선 택 선 택

발파보호공 필 수 필 수 필 수 불 필 요 불 필 요

2차 파쇄 대형브레이커 적용 대형브레이커 적용 - - -

※ 천공 깊이, 최소저항선, 천공간격 치수 등은 평균적으로 제시한 수치이며, 공사시행 전에는 시험발파에 따라 현장별로 검

토․적용할 것.

 

[표 1.3.6] 발파공법 적용기준

 

적용공법

진동속도

이격거리(m)

0.1 ㎝/s 0.2 ㎝/s 0.3 ㎝/s 0.5 ㎝/s 1.0 ㎝/s 5.0 ㎝/s 적용공법

TYPE Ⅰ

미 진 동

굴착공법

5 0.00 0.00 0.01 0.01 0.03 0.25 TYPE Ⅱ

10 0.01 0.02 0.03 0.06 0.13 0.99 TYPE Ⅲ

15 0.02 0.04 0.07 0.13 0.30 2.24

TYPE Ⅳ

20 0.03 0.07 0.12 0.22 0.53 3.98

25 0.05 0.11 0.18 0.35 0.83 6.21 TYPE Ⅴ

일반발30 0.07 0.16 0.27 0.50 1.20 8.95 파

40 0.12 0.28 0.47 0.89 2.13 15.9

TYPE Ⅵ

대규모

발파

TYPE Ⅱ

정밀진동

제어발파

50 0.19 0.44 0.74 1.40 3.32 24.9

60 0.27 0.64 1.06 2.01 4.79 35.8

70 0.37 0.87 1.45 2.74 6.51 48.7

80 0.48 1.14 1.89 3.58 8.51 63.6

TYPE Ⅲ

소 규 모

진동제어

90 0.61 1.44 2.39 4.53 10.8 80.5

100 0.75 1.78 2.95 5.59 13.3 99.4

110 0.90 2.15 3.57 6.76 16.1 120

120 1.08 2.56 4.25 8.05 19.1 143

130 1.26 3.01 4.99 9.45 22.5 168

140 1.47 3.49 5.79 11.0 26.1 195

TYPE Ⅳ

중 규 모

진동제어

150 1.68 4.00 6.64 12.6 29.9 224

160 1.91 4.55 7.56 14.3 34.0 254

170 2.16 5.14 8.53 16.2 38.4 287

180 2.42 5.76 9.56 18.1 43.1 322

190 2.70 6.42 10.7 20.2 48.0 359

200 2.99 7.11 11.8 22.4 53.2 398

210 3.30 7.84 13.0 24.7 58.6 438

220 3.62 8.61 14.3 27.1 64.4 481

230 3.96 9.41 15.6 29.6 70.3 526

240 4.31 10.2 17.0 32.2 76.6 573

250 4.67 11.1 18.4 34.9 83.1 621

TYPE Ⅴ

일반발파

260 5.05 12.0 20.0 37.8 89.9 672

270 5.45 13.0 21.5 40.8 96.9 725

280 5.86 13.9 23.1 43.8 104 779

290 6.29 15.0 24.8 47.0 112 836

300 6.73 16.0 26.6 50.3 120 895

TYPE Ⅵ 450 15.1 36.0 59.8 113 269 2013

0.06 미진동 굴착공법 0.25 정밀진동제어발파 1.00 소규모진동제어발파

3.00 중규모진동제어발파 7.50 일반발파 20.0 대규모발파

 

【주】1. 위 발파공법별 적용거리 기준 및 지발당 장약량은 설계 발파진동 추정식    에 의하여 설정

         한 것으로, 발파 대상 현장의 암반특성 및 관리 대상 보안물건의 특성에 따라 증 ‧ 감될 수 있다.

      2. 발파소음의 제어는 지반진동보다 훨씬 어려우므로 만약, 발파소음에 민감한 가축 사육시설 또는 요양원, 종교시

         설 등이 근접한 경우에는 별도 공법을 적용할 수 있다.

      3. TYPE별 공법 설계는 상기기준에 맞게 하되 현장여건에 따라 조정할 수 있다.

      4. 발파진동은 보안물건의 노후도나 상태, 암반상태, 진동주파수 등에 따라 달라지므로, 설계자 및 발파자는 보안물

         건상태, 현장조건과 관련법규 등을 검토하여 발파진동 허용기준치를 설정하고 이에 대한 이격거리별 지발당장

         약량을 산정하여야 한다.

 

1.3.5 발파물량 산출

(1) 발파원과 보안물건과의 이격거리는 사거리를 기준으로 산출한다.

① 평면도상(○○~○○간 고속도로건설공사 STA.6+700지점 우측)

 

<그림 1.3.2> 평면도상 발파영향 범위

 

② 횡단면도상

일반발파

중규모

진동제어발파

소규모

진동제어발파

정밀진동제어발파 또는

미진동 굴착공법

보안물건

[보안물건이 발파지역보다 낮은 경우]

일반발파

중규모

진동제어발파

소규모

진동제어발파

정밀진동제어발파 또는

미진동 굴착공법

보안물건

[보안물건이 발파지역보다 높은 경우]

<그림 1.3.3> 횡단도상 발파영향 범위

 

(2) 평면도상 발파공법별 기준에 따른 이격거리를 산출하여 횡단면도에 원호를 그린다.

(3) 원호로 그은 선에 의하여 발파공법별 암 발파량을 구분하여 수량을 산출한다.

(4) 수량 산출을 용이하게 하기 위해 필요한 경우 원호와 계획선 및 지표선의 교차점을 잇는 현으

    로 직선화하여 수량을 산출할 수 있다.

 

1.3.6 시험 발파

(1) 시공전 사전조사

① 발파 소음진동에 의한 공사지연 또는 신속한 민원 해결을 위해 사전조사를 실시한다.

② 사전조사는 설명회 개최 등 주민들에 대한 홍보를 실시하고, 주민대표, 건물주 입회하에 실

    시한다.

③ 발파 착수전 주변 보안물건에 대해 건물현황과 균열상황을 파악하여 발파진동이 미칠 수 있

    는 현황을 조사한다.

④ 발파영향권 내에 있는 모든 시설물에 발생된 균열을 사진과 비디오로 촬영하여 추후 민원

    발생시 피해여부를 판단할 수 있는 근거자료로 확보한다.

 

(2) 사전조사 내용

① 건물의 구조형태, 노후정도, 균열발달 상태

② 대표적 균열상태의 정량적 측정

③ 건물의 지반상태

④ 건물의 시설물 현황 등

⑤ 가축의 현황 및 축종 파악

 

(3) 시험 발파

① 시험발파 수행시 암발파 설계 흐름도

    시험발파 필요여부판단 ―․ 실시설계시 반영된 시험발파 위치를 검토하여 공사시 현장여건에

    맞는 시험발파 수량 조정

    시험발파 계획서 작성 ―․ 주변환경을 고려한 허용기준 검토 ․ 설계발파진동 추정식을 이용한 발파영향권 검토

    시험발파 실시 ―․ 천공 및 장약 실시 ․ 주변 보안물건에 피해 없는 안전한 곳에서 실시 ․ 계측실시로 거리 및 장약량 변화에 따른 감쇠지수 파악 ․ 신뢰성 있는       분석을 위해 30점 이상의 계측Data 확보

    시험발파 계측결과 분석 ―․ 회귀분석 실시 ․ 현장특성에 맞는 발파진동 추정식 산출 ․ 이격거리별 지발당 허용장약량 산출

    발파공법 선정 ―․ 지발당 허용장약량에 따른 발파공법 선정 ․ 발파공해 허용기준 이내의 발파공법 적용성 검토

    발 파 설 계 ―․ 선정된 발파공법에 적합한 폭약의 종류 및 지발당 장약량 결정 ․ 사용뇌관의 종류 및 기폭방법 검토 ․ 경제성을 고려하여 설계변경여부 결정

    공 사 실 시 ―․ 장약량, 기폭방법 등 준수 ․ 중요한 보안물건에서만 매발파시 계측 수행

 

② 시험발파 방법

가. 시험발파는 발파공사에 대한 중요도 및 위험요인을 감안하여 발파전문기관에 의뢰하여

    실시한다.

나. 발파진동과 소음에 대한 계측결과는 전문기술자에 의해 검토와 검증절차를 거쳐 객관적

    인 자료를 유지한다.

다. 시험발파 위치선정은 각종 시설물에 피해가 미치지 않는 원거리에서 실시한다.

라. 시험발파시 신뢰성을 확보하기 위해 공사관계자, 관할 경찰관과 발파영향권내 시설물 소

    유자 또는 주민이 입회하여 합동으로 실시한다.

 

(4) 시험발파 결과분석

① 시험발파 결과는 회귀분석을 통하여 신뢰구간 약 95%범위에서 분석한다.

② 발파진동 추정식은 30점 이상의 측정자료를 회귀분석하여 신뢰도를 높인다.

③ 결과분석에 의한 추정식의 상관계수가 0.70에 미치지 못하는 경우에는 시험발파를 다시 실

    시하여야 한다.

④ 시험발파 결과분석에 의한 발파진동 추정식을 구하고, 주변 건축물이나 시설물에 영향이 없

    도록 설계 지발당 장약량을 결정한다.

 

1.3.8 발파구간 면고르기18) 19)

(1) 일반발파는 발파암 깎기구간을 소형 브레카와 인력에 의해 요철면 고르기를 실시한다.

(2) 확장발파는 암절취시 브레카를 이용하므로 면고르기시 소형 브레카와 중복되므로 인력에 의한

    부석정리만 실시한다.

(3) 진동발파 적용구간은 일반발파와 달리 발파가 정교하게 이루어지므로 면고르기 물량산정시 일

    반발파의 30%를 적용한다.

 

[표 1.3.6] 발파암 면고르기

 

구 분 일반발파 확장발파 진동제어발파

발파암 깎기 ․ 발파 : 100% ․발파 : 10% ․브레카 : 90%

-

면고르기

․ 요철면고르기

: 소형 브레카 ․ 부석정리 : 보통인부

․요철면고르기 : 미실시 ․부석정리 : 보통 인부

․요철면고르기

: 소형 브레카(30%) ․부석정리 : 보통 인부

주) 1. 일반발파 : 일반발파(TYPE-Ⅴ), 대규모발파(TYPE-Ⅵ)

     2. 확장발파 : 기존 비탈면 확장구간에 적용하는 발파

     3. 진동제어발파 : 소규모진동제어발파(TYPE-Ⅲ), 중규모진동제어발파(TYPE-Ⅳ),

18) 미진동 발파구간 면고르기 적용기준 검토 (설계일 15212-1299, 1998.9)

19) 육상부 암발파 설계 및 계측적용기준 (설계처-527, 2007.02.23)

 

 

1.4 공사용 도로

 

1.4.1 공사용 도로계획

(1) 공사용 도로는 공정, 시공성, 경제성 등에 영향을 주므로 사용목적, 지형, 주변도로 상황, 경제

    성 등을 종합적으로 고려하여 계획한다.

(2) 공사용 도로는 재료 및 장비의 반 ‧ 출입에 적합하도록 계획한다.

(3) 현장내 공사용 도로, 기존 도로, 신설 공사용 도로의 순으로 관련 공사의 공정 등을 고려하여

    계획한다.

(4) 공사용 도로의 차로수는 공사용 차량의 교통량을 고려하여 결정한다.

(5) 1차로 도로의 경우는 필요에 따라 300.0m 간격마다 길이 20.0m, 폭 5.0m의 대피소를 설치

    한다.

(6) 차로폭은 공사용 차량 일교통량(기존 도로의 경우는 기존 교통량을 포함)이 4,000대(중교통,

    왕복) 이상이면 2차로, 4,000대 미만이면 1차로를 적용한다.

 

1.4.2 현장내 공사용 도로

(1) 현장내 공사용 도로는 본선 또는 부체도로로 계획된 부분이 우선적으로 사용될 수 있도록 계

    획한다.

(2) 공사용 도로의 위치 및 계획고는 땅깎기 및 흙쌓기의 공정을 고려하여 설정하고 공사 진행에

    따라 순서를 바꾸면서 사용하도록 계획한다.

(3) 공사용 도로를 하천 및 해상에 계획하는 경우 관할 기관과 가도, 가교 등에 대해 충분히 협의

    하고, 경제성, 시공성 및 환경훼손 등을 고려한다.

 

1.4.3 기존도로를 이용한 공사용 도로

(1) 기존도로를 그대로 이용하는 경우는 사전에 충분한 조사 및 도로관리자와 협의한다.

(2) 기존도로에 대한 조사는 교통량, 도로의 구성, 폭, 노면 및 연도 상황, 교통안전시설, 지하매설

    물 등을 조사하고, 필요시 기존 구조물의 안전진단을 실시한다.

(3) 기존 도로를 개량하는 경우는 계획의 유무, 공사방법, 용지의 취득 등에 대하여 도로관리자와

    협의한다.

 

현도로의 교통량 조사와

공사 발생 교통량의 예측

도로관리자의 개량

계획 유무의 확인

부분개량 계획의 책정

(S=1/5,000에서 검토)

현도로조사

설계협의 관리자와의 협정 ∙도로 굴삭 장소의 확폭

∙대피소 간격과 구조 개량 장소의

위치 ∙시거, 불량장소의 돌출각 교정 결정

∙학교, 인가연결지구 보도 설치

발주형태의 검토, 적산 ∙교량의 보강, 교체

경계말뚝

설치

용지매수

공사발주

개량장소의 측량, 설계

교체장소의 측량, 설계

관리자와의

협의

 

<그림 1.4.1> 기존도로 개량 계획의 흐름

 

1.4.4 신설 공사용 도로

(1) 주변에 적당한 기존 도로가 없거나 현지 상황에 의해 기존 도로를 사용할 수 없는 경우는 경

    제적인 노선을 선택하여 신설 공사용 도로를 계획한다.

(2) 사용 후 철거하는 경우에 원지형의 완전한 원형복구는 불가능하므로 관계자와 협의하여 존치

    시킬 수 있는 형상을 고려하여 설계한다.

(3) 대규모 공사용 도로는 땅깎기, 흙쌓기 뿐만 아니라 가교, 가설터널을 고려하면 경제적으로 되

    는 경우가 있기 때문에 이에 대해 검토한다.

 

공사용 도로의 사용목적의

명확화

↓

공사발생 교통량의 예측

↓

시군 면의 도로 무 ․ 용지 측량

계획 의 유무 ․ 설계기준의 설정

유 ↓

↓

설계 협의

공사계획과의 적응성 검토 ↓

↓ 설 계

도로관리자와의 협의 ↓

중심 및

↓ 경계말뚝설치

측 량 ․ 설 계

↓

용지매수 또는

임대계약

↓ ↓

도로관리자와의 협정 공 사 발 주

 

<그림 1.4.2> 신설 도로용 도로 계획의 흐름

 

1.4.6 공사용 토공 가도20)

(1) 육상구간 설치기준

① 성토구간

가. 가도 소요 토공량의 80%는 본선 성토량으로 유용하고, 20%는 잔토처리한다.

나. 토공 유동에서 유용 성토량을 순성토량에서 감한다.

다. 다짐은 본선 노체 다짐의 50%를 적용한다.

 

② 사토구간

가. 가도 소요 토공량의 80%는 사토처리하고, 20%는 잔토처리한다.

나. 토공 유동에서 잔토처리량을 사토량에서 감한다.

다. 다짐은 본선 노체 다짐의 50%를 적용한다.

 

(2) 하상구간 설치기준

① 하상구간은 홍수위를 기준으로 물이 흐르는 곳에 적용한다.

② 공사기간이 1년 이상 소요되는 하천구간에 가도나 축도가 설치될 경우에는 유실을 감안하여

    소요 토공량의 30%를 별도 계상한다.

 

③ 성토구간

가. 가도 소요 토공량의 70%는 본선 성토량으로 유용하고, 30%는 잔토처리한다.

나. 토공 유동에서 유용 성토량을 순성토량에서 감한다.

다. 다짐은 본선 노체 다짐의 50%를 적용한다.

 

④ 사토구간

가. 가도 소요 토공량의 70%는 사토처리하고, 30%는 잔토처리한다.

나. 토공 유동에서 잔토처리량을 사토량에서 감한다.

다. 다짐은 본선 노체 다짐의 50%를 적용한다.

 

(3) 공사용 토공 다짐기준21)

① 차량통행이 없는 현장 토석의 유용을 위한 여성토구간은 비다짐을 적용한다.

② 차량통행이 필요한 본선부 이 외 구간의 공사용 흙쌓기 구간은 가도성토 다짐기준인 본선

    노체다짐의 50%를 적용한다.

 

 

1.5 토취장 및 사토장

 

1.5.1 토취장 계획

(1) 토취장은 사전조사를 통해 토질, 채취 가능한 토량, 방재대책, 법적규제, 운반로, 현지조건 등

    을 파악하여 선정한다.

(2) 토취장 선정시 복수의 후보지를 대상으로 지형, 토질특성, 채취 가능량, 운반로, 방재, 문화재,

    보상, 환경, 토지 이용현황 및 법적 규제 등을 검토한다.

20) 가도 토공 설계기준 검토 (설계이 15201-1380, 1998.09.30)

21) 여성토 및 공사용 흙쌓기 다짐기준 검토 (설계처-2939, 2007.10.17)

(3) 토석정보공유시스템(TOCYCLE)를 이용한 인근현장 토석발생시기 및 토석량을 검토하여 환경훼

    손을 방지한다.22)

(4) 토취장 계획에 따른 인허가는 다음 업무흐름을 따른다.

 

토취장 선정(시공사)

토취장 적정여부 검토

(지자체)

토사채취허가 (지자체)

토사채취 허가신청

(시공사→관할지자체)

현장조사 (도공,시공사 합동)

토사채취 허가

서류작성(시공사)

협조요청(도공→국토해양부)

협조요청서 발송

(국토해양부→지자체)

토사채취 허가관련사항 보고

(시공사→도공)

 

<그림 1.5.1> 토취장 허가업무 흐름도23)

 

1.5.2 사토장 계획

(1) 사토장은 사토 가능량, 방재 대책, 법적 규제, 운반로, 현지조건 등을 종합적으로 조사한 후 계

    획한다.

(2) 사토처리는 사토 가능량, 방재대책, 법적 규제, 운반로, 토지 이용계획, 용지보상, 문화재, 환경

    등을 고려하여 가장 유리한 곳을 선정한다.

(3) 토석정보공유시스템(TOCYCLE)를 이용한 인근현장 토석발생시기 및 토석량을 검토하여 환경훼

    손을 방지한다.

(4) 고속도로 확장공사중 발생하는 폐콘크리트를 최대입경 100㎜이하로 파쇄하여 L형측구 뒷채움

    재, 기초 잡석 등으로 활용하여 사토량을 최소화한다.24)

    22) 고속도로 건설공사 기간중 토석정보 실용화 방안 (건설관리처-2913, 2005.12.13)

    23) 고속도로 건설공사 기간중 토취장 업무처리 매뉴얼 (건설관리처-596, 2005.03.24)

    24) 고속도로 확장공사구간 폐 콘크리트 활용방안 검토 (건설기 10105-102, 2002.07.25)

 

 

 

제 2 장 비 탈 면

 

 

2.1 비탈면 안정해석

 

2.1.1 쌓기 비탈면

(1) 적용범위

① 본 지침은 쌓기 비탈면의 안정해석에 적용하며, 연약지반상 쌓기공사의 설계에는 적용하지

    않는다.

② 본 지침은 비탈면 안정해석을 위한 기본적인 내용만을 언급하므로 세부 해석방법은 전문서

    적을 참고한다.

 

(2) 적용기준

① 쌓기 비탈면 조건이 다음에 해당하는 경우 안정해석을 시행한다.

가. 비탈면 높이 10m 이상

나. 비탈면 경사가 표준경사보다 급한 경우

다. 쌓기재료의 함수비가 높고, 전단강도가 낮은 경우

라. 붕괴시 피해가 크고 복구비용 및 기간이 많이 소요되는 경우

마. 쌓기체 내로 지하수가 지속적으로 유입되는 경우 (경사지반, 계곡부 쌓기)

바. 홍수시 비탈면 침수 및 침식이 예상되는 경우

사. 비탈면 하부 원지반의 강도가 낮은 경우

아. 내진해석이 필요한 경우

자. 위 조건 외에 설계자가 필요하다고 판단하는 경우

 

② 기준안전율은 건설공사 비탈면 설계기준(국토해양부, 2006)을 준용한다.

 

[표 2.1.1] 쌓기비탈면 안정해석시 적용하는 기준안전율

 

구 분 기준안전율 참 조

건기 FS > 1.5 ∙지하수가 없는 것으로 해석하는 경우

우기시 FS > 1.3

∙일반적인 쌓기 비탈면은 별도의 지하수위 조건 없음 ∙한쪽쌓기 한쪽깎기 비탈면에서는 측정한 지하수위 또는 침투해석을 통한

지하수위를 이용하여 해석 ∙쌓기 표면에 강우침투가 발생하는 경우에는 강우침투를 고려한 해석 실시

지진시 FS > 1.1 ∙지진관성력은 파괴토체의 중심에 수평방향으로 작용시킴 ∙지하수위는 실제측정 또는 침투해석을 수행한 지하수위

단기 FS > 1.0~1.1 ∙1년 미만의 단기적인 비탈면의 안정성

주 1) 도로, 단지, 철도 등의 포장체가 형성되는 쌓기비탈면의 경우에는 필요시에 우기시 안전율을 검토하고 건

       기시의 안전율도 만족하도록 설계함

2) 강도정수를 최대강도가 아닌 잔류강도로 해석한 경우 : 위 기준에서 0.1 감소

3) 비탈면 상하부 파괴범위 내에 가옥, 건물 등의 고정시설물이 있는 경우: 위 기준에서 0.05 증가

4) 비탈면 상부 파괴범위 내에 1,2종 시설물의 기초가 있는 경우: 별도검토

5) 상기 조건을 중복 적용하여 FS<1.0인 경우에는 최소안전율 1.0 적용

 

(3) 주요 고려사항

① 비탈면의 파괴형태는 지형 및 원지반 조건과 쌓기 재료의 특성에 따라 달라지므로 안정해석

    시 파괴형태의 적용이 중요하다.

 

가. 표층파괴 : 비탈면이 침식성 토질로 구성되거나 배수가 불량한 경우

나. 저부파괴 : 함수비가 높은 점성토를 이용한 급속성토

다. 원지반파괴 : 원지반이 경사지거나 전단강도가 낮은 경우

 

② 한계평형해석시 해석조건과 지반정수는 현장의 배수조건에 적합한 조건과 정수를 적용한다.

 

[표 2.1.2] 비탈면 안정해석에 사용되는 전단강도, 수압, 단위중량

 

구 분 공사 직후의 안정성 장기 안정성

배수가 잘 되는

흙에 대한 해석

c'와 ′이용한 유효응력해석

c'와 ′이용한

유효응력해석

배수가 잘 안되는

흙에 대한 해석

현장시험, 삼축시험(UU/CU)에서 얻은 c(또는 Su)와

를 이용한 전응력해석

c'와 ′이용한

유효응력해석

내부 간극 수압

전응력해석에서는 간극수압 무시(u=0)

유효응력해석에서는 간극수압고려

간극수압고려

외부 수압 고려 고려

단위 중량 습윤단위중량 습윤단위중량

 

③ 내진설계는 파괴범위 내에 시설물의 안전관리에 관한 특별법 시행령에 규정된 1, 2종 시설

    물이 위치하거나 내진설계가 요구되는 주요 구조물이 있는 경우에 시행한다. [2종 시설물 :

    연직높이 50m 이상(옹벽이 있는경우 옹벽상단으로부터의 높이)을 포함한 깎기부로서 단일

    수평연장 200m 이상인 깎기비탈면]

 

(4) 안정해석방법

① 쌓기 비탈면의 안정해석은 한계평형해석법을 이용하며, 중요도가 큰 경우에는 유한요소법이

    나 유한차분법 등의 해석을 시행하여 보완한다.

② 한계평형해석

 

가. 한계평형해석은 절편법을 이용하며, 해석방법별 가정조건과 추천방법은 다음과 같다.

 

[표 2.1.3] 비탈면안정 해석방법의 특징

 

방 법 경사각  는 모든 절편에서 동일

파괴

형태

한계평형조건

모멘트 수직력 수평력

Fellenius

절편의 축방향은 절편의 저면과 평행, 절편저면의

수직방향 힘의 평형만 고려

원 호 ○ × ×

Bishop 간편법

축방향의 수직성분 합력은 Zero, 수직 방향의 힘

의 평형만 고려

원 호 ○ ○ ×

Janbu 횡방향의 작용 위치를 가정 비원호 ○ ○ ○

MorgensternPrice 축방향의 경사각은      로 표시(:상수) 비원호 ○ ○ ○

Spencer방법 경사각 는 모든 절편에서 동일 비원호 ○ ○ ○

GLE       비원호 ○ ○ ○

    주) X와 E는 각각 절편에 가해지는 힘들의 수직과 수평성분이다.

 

(가) Fellenius방법은 단일층의 전응력 조건에 적용한다.

(나) Bishop방법은 파괴면이 원호인 경우에 적용한다.

(다) 파괴면이 비원호인 경우에는 Janbu, Morgenstern-Price 및 Spencer방법 등을 이

     용한다.

 

③ 유한요소해석 및 유한차분해석

가. 유한요소해석 및 유한차분해석을 이용한 안정해석은 강도감소나 응력증가법 등의 해석기

    법을 적용하여 안전율을 산정한다.

나. 유한요소 및 유한차분해석등의 수치해석 결과는 적용모델과 지반정수에 좌우되므로 한계

    평형해석의 보완이나 검증에 활용한다.

 

2.1.2 깎기 비탈면

(1) 적용범위

① 본 지침은 깎기 비탈면의 안정해석에 적용하며, 자연비탈면의 설계에는 적용하지 않는다.

② 본 지침은 비탈면 안정해석에 필요한 기본적인 내용만을 언급하므로 세부 해석방법은 전문

    서적을 참고한다.

 

(2) 적용기준

① 깎기 비탈면 조건이 다음에 해당하는 경우는 안정해석을 시행한다.1)

 

가. 비탈면 높이 10m 이상

나. 비탈면 경사가 표준경사보다 급한 경우

다. 비탈면이 붕적토로 구성되거나 붕괴이력이 있는 경우

라. 암반의 풍화가 심하고 용수가 많은 경우

마. 붕괴시 피해가 크고 복구비용 및 기간이 많이 소요되는 경우

바. 주변에 기존 구조물(철탑 등)에 나쁜 영향을 미칠 것으로 예상되는 경우

사. 내진안정해석이 필요한 경우

아. 불안정 요인을 갖는 지형 · 지질 조건인 경우

자. 위 조건 외에 설계자가 필요하다고 판단하는 경우

 

② 기준안전율은 건설공사 비탈면 설계기준(국토해양부, 2006)의 안전율을 준용한다.

    1) 절토 비탈면 설계변경 최소화대책(안)(건설관리처-1841, 2008.06)

 

[표 2.1.4] 깎기비탈면 안정해석시 적용하는 기준 안전율

 

구 분 기준안전율 참 조

건기 FS > 1.5 ∙지하수가 없는 것으로 해석

우기

FS > 1.2

또는

FS > 1.3

∙암반비탈면은 인장균열의 1/2심도까지 지하수를 위치시키고 해석수행.

토층 및 풍화암층의 안정해석시 지하수 조건은 지반 및 지형조건 등

현장여건을 종합적으로 판단하여 안정성에 가장 불리한 상태가 발생

하는 조건으로 설계하되, 지하수 조건을 정확히 판단하는 것이 불가능

할 경우에는 지표면에 지하수를 위치시켜 안전측으로 해석수행

(FS=1.2 적용) ∙강우의 침투를 고려한 해석을 실시하는 경우(FS=1.3 적용) ∙위 두가지 조건중 선택적으로 1가지 조건을 만족시켜야 함

지진시 FS > 1.1 ∙지진관성력은 파괴토체의 중심에 수평방향으로 작용시킴 ∙지하수위는 실제측정 또는 평상시의 지하수위 측정

단기 FS > 1.0 ∙기간 1년 미만의 단기간의 안정성 검토시

주 1) 강도정수를 한계강도가 아닌 잔류강도로 해석한 경우 : 위 기준에서 0.1 감소

    2) 비탈면 상하부 파괴범위 내에 가옥, 건물 등의 고정시설물이 있는 경우: 위 기준에서 0.05 증가

    3) 비탈면 상부 파괴범위 내에 1,2종 시설물의 기초가 있는 경우: 별도검토

    4) 상기 조건을 중복 적용하여 FS<1.0인 경우에는 최소안전율 1.0 적용

 

③ 지하수위 조건

가. 우기시 토사 및 풍화암층의 안정해석시 지하수 조건은 지반 및 지형조건 등 현장 여건을

    종합적으로 판단하여 안정성에 가장 불리한 상태가 발생하는 조건으로 설계하되, 지하수

    조건을 정확히 판단하는 것이 불가능할 겨우에는 지표면에 지하수를 위치시켜 안전측으

    로 해석을 수행한다.

나. 암반 비탈면의 지하수위 조건은 다음과 같이 적용한다.

(가) 인장균열이 있는 경우 : 인장균열 깊이의 1/2

(나) 인장균열이 없는 경우 : 지표면 이하 2m 심도

④ 내진설계는 파괴범위 내에 시설물의 안전관리에 관한 특별법 시행령에 규정된 1, 2종 시설

    물이 위치하거나 내진설계가 요구되는 주요 구조물이 있는 경우에 시행한다. [2종 시설물 :

    연직높이 50m 이상(옹벽이 있는 경우 옹벽상단으로부터의 높이)을 포함한 깎기부로서 단일

    수평연장 200m 이상인 깎기비탈면]

 

(3) 주요 고려사항

① 깎기 비탈면의 경사는 안정해석에 의해 최종 결정한다.2)

② 안정해석은 비탈면의 파괴원인을 고려하여 시행하여야 하며, 주요 파괴원인은 다음과 같다.

 

가. 응력조건 변화 : 비탈면 하부 굴착, 상부 쌓기, 구조물 증설 등

나. 지하수의 증가 : 강우로 인한 침투, 배수조건 변화 등

    2) 대절토부 붕괴예방을 위한 조사, 기준검토(설계일 16210-307, 1995.12.13)

다. 지반상태 변화 : 풍화 등으로 인한 비탈면 재료의 상태 변화

라. 지진동 하중 : 발파진동, 지진과 같은 동적하중

 

③ 깎기 비탈면의 파괴형태는 비탈면 종류, 지층조건 및 외부원인에 따라 달라지는것을 고려한다.

 

가. 토 사 : 원호활동, 직선활동, 복합활동 및 비탈면 침식 등

나. 암 반 : 평면, 쐐기, 전도, 원호파괴 및 낙석 등

 

④ 토사와 암반의 중간상태의 지반에서는 파괴형태가 복합적으로 발생할 수 있다.

⑤ 불연속체 해석시 전단강도는 불연속면의 전단강도를 사용한다.

⑥ 비탈면의 변형이 발생되거나 파괴가 진행중인 경우에는 잔류강도를 적용한다.

(4) 해석방법

① 토사비탈면

 

가. 안정해석은 한계평형해석을 이용하며, 해석방법은 "2.1.1 쌓기비탈면"의 해석방법을 참조

한다.

 

나. 실무시 파괴형태를 원호로 가정하는 경우가 많으나 파괴형태는 지형 및 지층특성을 고려

하여 가정한다.

 

[표 2.1.5] 지형 및 지층조건에 따른 파괴형태

 

직 선 파 괴 원 호 파 괴 복 합 파 괴

토사

리핑암

발파암

토사

리핑암

발파암

토사

발파암

⋅ 경사지형, 토층이 얇은 경우 ⋅ 침식성 토질

⋅ 비교적 균질한 지층 ⋅ 토층의 두께가 두꺼운 경우

⋅ 토층두께가 비교적 두껍고

지층이 경사진 경우

다. 비탈면의 중요도가 큰 경우 유한요소법해석이나 유한차분해석 등의 수치해석에 의해 보

완할 수 있다.

 

② 암반비탈면

가. 해석과정

(가) 불연속면과 비탈면의 특성(방향성, 암질)을 고려하여 SMR분류와 평사투영해석에 의해

     파괴가능성과 파괴유형을 검토한다.

(나) 평사투영해석에서 파괴 가능성이 예측된 경우에는 한계평형해석에 의해 안전성 확보

     여부를 판단한다.

(다) 한계평형해석은 암질의 변화를 고려하기 어려우므로 안정 여부의 최종 판단은 암질

      (TCR, RQD)을 고려하여 결정한다.

나. 평사투영해석

(가) 원형파괴(circular failure)

     암반의 파쇄나 풍화가 심한 경우에는 토사와 같은 원호파괴가 발생한다.

(나) 평면파괴(plane failure)

      비탈면 경사와 불연속면의 경사방향이 나란한 경우(비탈면방향과 같은 방향에 극점이

      집중)에 주로 발생하며, 발생조건은 다음과 같다.

 

- 비탈면과 불연속면의 방향이 비슷한 경우

- 비탈면 주향이 절개면상에 존재하는 경우 (절리면 경사각 < 비탈면 경사각)

- 암괴의 측면이 절단되어서 암괴가 붕락하는데 측면의 영향이 없는 경우

 

(다) 쐐기파괴(wedge failure)

    암반블록이 쐐기형태로 미끄러지는 파괴유형으로 발생조건은 다음과 같다.

 

- 절리의 교선과 절개면의 경사방향이 동일한 경우

- 절리면의 주향이 절개면의 주향과 비슷한 경우

- 절개면의 경사 > 절리의 교선의 경사 > 절리의 마찰각

 

(라) 전도파괴(toppling failure)

    비탈면과 절리면의 경사방향이 반대인 경우에 주로 발생하며, 발생조건은 다음과 같다.

 

- (90°-절리면의 경사)+절리면의 마찰각<절개면의 경사 : (90°-α)+ø<βa

 

다. 한계평형해석

(가) 평면파괴

 

- 평면파괴의 기하학적 조건은 다음과 같다.

 

<그림 2.1.1> 평면파괴에 대한 기하학적 조건

 

- 평면파괴에 대한 안전율과 수압에 의한 작용력(U, V) 다음과 같다.

 

     

        tan

 

[식 2.1.1]

 

여기서, c : 절리면의 점착력,

A : 활동면의 면적   cosec 

W : 암괴의 자중

 : 활동면의 경사각

 : 비탈면의 경사각

U : 파괴면에 작용하는 수압

V : 인장균열에 작용하는 수압

 : 활동면의 마찰각

  



    cosec [식 2.1.2]

  





 [식 2.1.3]

 

여기서,  : 물의 단위중량(kN/㎥)

 : 인장균열 H의 높이(m)

H : 비탈면의 높이(m)

 : 활동면의 마찰각(°)

 

(나) 쐐기파괴

- 쐐기파괴를 유발하는 두 절리면의 마찰각이 같은 경우 안전율은 다음과 같이 표시한다.

 

  

   tan

 

[식 2.1.4]

 

여기서,    : A, B면상의 수직반력

W : 쐐기를 이루는 암반의 중량

 : 비탈면의 마찰각

 : 교선의 경사각

 

- β와 ζ는 다음 그림과 같이 평사투영망을 이용하여 결정한다.

 

<그림 2.1.2> 쐐기파괴의 기하학적 형상

 

(다) 전도파괴

 

- 주로 수직 절벽이나 불연속면의 경사가 수직에 가까운 경우에 발생한다.

- 안전율은 평형상태를 유지하는데 필요한 마찰각의 경사(tanrequired)에 대한 암반에

   작용하는 마찰각의 경사(tanavailable)의 비로 표시한다.

 

(라) 원호파괴 해석방법은 토사비탈면에서 적용하는 해석방법을 이용한다.

 

 

2.2 깎기 비탈면 안정대책

 

2.2.1 대책공법

(1) 적용범위

① 본 지침은 불안정 비탈면의 안정성을 확보하기 위한 대책공법의 선정에 적용한다.

② 비탈면 안정대책은 공법의 원리 및 종류별로 다양한 공법이 있으나 본 지침은 특정 종류의

    공법은 포함하지 않는다.

 

(2) 공법종류

① 보강공법 및 경사완화

 

가. 지반보강 : Nail, Anchor, Rock Bolt 및 억지말뚝 등

나. 구조물공 : 옹벽, 석축, 피암터널 등

다. 경사완화 : 비탈면 안정에 필요한 최소한의 경사

 

② 보호공법

 

가. 구조물공 : 콘크리트 블록, 돌붙임, 숏크리트

나. 식 생 공 : 식재 파종(떼), 식생기반재 취부, 네트

 

③ 배수공

 

가. 지표수 배수 : 산마루측구, 소단배수공, 도수로, 맹암거 등

나. 지하수 배수 : 수평배수공, 수직배수공 등

 

(3) 주요고려사항

① 불안정 비탈면의 문제점(강도부족, 침식 및 이완에 의한 강도저하 등)을 고려하여 적용 가능

    한 공법을 검토한다.

② 적용가능한 공법중 지형 및 지반특성, 비탈면 높이, 주변여건, 경제성, 시공성 및 유지관리

    등을 종합적으로 고려하여 최종 결정한다.

③ 비탈면 안정대책은 보강공법과 보호 및 배수공법을 조합하여 비탈면의 장기 안정성이 확보

    되도록 한다.

④ 낙석이 빈번한 급경사 지역이나 애추(Talus) 지역은 선형 조정이나 터널 및 개착구조물(피암

    터널) 등의 대책을 우선적으로 검토한다.

 

(4) 안정대책의 선정

① 비탈면 안정대책은 비탈면 특성과 이에 따른 파괴유형을 고려하여 적정 공법을 선정하여야

    한다.

② 안정대책은 적용 가능한 2∼3개의 공법중 지반조건에 따른 적용성과 경제성, 시공성 및 환

    경훼손 범위 등을 고려하여 결정한다.

③ 안정대책은 경사완화를 우선적으로 검토하되 경사완화가 경제적, 지형적으로 불합리한 경우

    에는 보강공법을 선정한다.3)

[표 2.2.1] 안정대책의 비교(예)

 

경사완화 보강공 구조물공

리핑암

1:1.0

1:토 사 1.2

1:2.0

1:2.0

1:1.5

1:1.5

1:1.5

1:1.5

1:1.2

Nail

토 사

리핑암

토 사

1:1.5

1:1.5

1:1.5

1:1.5

리핑암

∙완만한 구릉지형

(지형경사 30°이내) ∙경사완화시 깎기 범위 증가가

적은 경우 ∙비탈면이 붕적층, 애추, 침식성

토질로 구성되어 보강공법 적용

시 보강효과가 적은 경우

∙지형경사 40°이상의 급경사

지형 ∙지층 및 지반특성 변화가 적은

경우 ∙보강시 소정의 보강효과를 기

대할 수 있는 경우

∙지형경사 40°이상의 급경사

지형 ∙구조물 설치시 깎기범위 감소

가 큰 편깍기 및 확장구간 ∙구조물 설치시 시거에 대한

문제가 없는 경우

    3) 대절토부 조사설계기준 검토(설계일 16210-380, 1996.11)

④ 안정대책 선정시 공법별 주요 고려사항은 다음과 같다.

 

가. Nail공법은 연약점토나 용수지역에서는 충분한 보강효과를 기대하기 어렵다.

나. 긴장력에 의해 안정을 유지하는 Anchor공은 긴장력 손실이 발생하지 않도록 구조물에

    의한 피복공(보호공)과 병행하는 것이 바람직하다.

다. 침식성 토질이나 파쇄가 심한 암반, 팽창성 암반은 보강공법의 적용 보다는 구조물공에

    의해 안정을 유지하는 것이 바람직하다.

라. 세립분이 적은 경질 마사토는 식생의 활착이 어려워 우기시 침식 및 세굴 등의 문제가

    발생하므로 보호공 선정에 유의하여야 한다.

마. 비탈면 붕괴는 대부분 우기에 집중적으로 발생하므로 지표수 및 지하수 조건과 지반의

    투수성 등을 고려하여 적정 배수대책을 강구한다.

 

2.2.2 Nail

(1) 적용범위

① 본 지침은 비탈면에 설치하는 Nail공법의 설계에 적용하며, 본 지침에 언급되지 않은 사항

    은 전문서적이나 타 기관의 지침을 준용한다.

② Nail공법은 Nail의 재질과 천공 및 충전방법에 따라 여러 종류가 있으나 본 지침은 특정종

    류의 Nail에 대한 설계방법은 포함하지 않는다.

(2) 적용기준

① 다음의 지반은 보강재와 지반의 충분한 마찰저항을 기대할 수 없으므로 Nail공법을 적용하

    지 않는다.

가. 공벽 자립이 어려운 경우 (순수 모래 및 자갈 지반)

나. 지하수위가 높고 용수가 발생하는 경우

다. 예민비(sensitivity)가 큰 점성토 지반

② 기준안전율

가. 안정해석시 네일의 극한인발력에 대한 안전율은 상시 3.0, 지진시 2.0을 적용한다

나. 실제 현장에서 충분한 인발시험에 의해 극한인발력을 측정한 경우에는 상기값 보다 작은

    안전율을 적용할 수 있다.

(3) 주요 고려사항

① Nail로 보강된 비탈면은 각각의 파괴형태에 대하여 안전성이 확보되도록 한다.

 

<그림 2.2.1> 네일 파괴형태(CLOUTERRE, 1991)

 

② 외적 안정성(비탈면 안정성) 검토시 네일의 인발저항력은 네일의 파단과 인발저항력중 작은

    값을 적용한다.

③ Nail의 전단저항을 고려할 경우에는 최대인발저항력이 발휘될 때 Nail에서 발휘되는 전단력

    을 적용한다.

④ Nail 재료는 파단, 인발 및 전단 등의 내적안정성을 확보하여야 한다.

 

(4) 사용재료

① 네일 및 정착판

가. 사용재료는 KS D 3504 (철근콘크리트용 봉강) 7002 및 KS D 3505에 규정된 강재 이

    거나 공인인증시험기관에서 적합성이 보증된 것을 사용한다.

나. 네일재료는 방청처리를 시행하거나 부식에 의한 단면감소를 고려하여 설계인장강도를 결

    정한다.

 



   ·  [식 2.2.1]

 

여기서, 

 : 장기인장강도 (kN)

  : 장기 부식두께를 고려한 보강재의 단면적(㎡)

 : 보강재의 항복강도(㎪)

 

다. 정착판은 Nail에 발생하는 장기 하중을 지지할 수 있어야 하며, 일반적으로 150×150㎜,

    두께 6㎜ 규격을 많이 사용한다.

 

② 그라우트

가. KS L 5201에 규정된 보통 포틀랜드 시멘트나 조강 시멘트를 사용하며, 소요 강도와 내

    구성을 지녀야 한다.

나. 그라우트재는 28일 강도 21㎫, 물시멘트비(w/c) 30~50%를 표준으로 하며, 필요에 따라

    급결재, 팽창재, 유동화제 및 감수제 등의 혼화재를 사용한다.

 

(5) 네일 보강 비탈면의 설계

① 비탈면의 안정

가. 네일로 보강된 비탈면의 안정해석은 한계평형해석이나 유한요소해석법을 이용한다.

나. 네일의 간격, 설치길이 및 각도는 비탈면의 안정과 내적안정이 모두 확보되도록 한다.4)

다. 한계평형해석시 파괴형태는 원호, 이중쐐기, 단일쐐기 등으로 가정하며, 각각의 형태별

    해석방법은 다음과 같다.

 

(가) 단일쐐기법

- 파괴면을 직선(=45°~45°＋/2 범위)으로 가정하여 활동면 보다 깊은 보강재의

  인장력과 전단력을 고려하여 안전율을 결정한다.

 

<그림 2.2.2> 단일 쐐기파괴에 대한 안정계산

 

- 단일쐐기법은 계산이 간편하기는 하나 실제 비탈면의 파괴형태가 직선이 아닌 경우

    가 많으므로 적용이 제한적이다.

 

(나) 이중쐐기

- 활동토괴를 2개의 쐐기(이중쐐기)로 가정하고 활동면보다 더 깊은 보강재의 인장효

  과를 고려하여 안전율을 산정한다.

- 활동쐐기의 경사( , δ)에 따른 안전율중 작은 값을 최소안전율로 결정한다.

 

<그림 2.2.3> 이중쐐기에 대한 안정계산

 

파괴쐐기의 중량 : W1, W2

지표면에 작용하는 상재하중 : P1, P2

각 파괴쐐기의 하부에서 발휘되는 전단저항력

          · cos · tan   ·   [식 2.2.2]

    4) 소일네일링 설계 개선 검토(설계도 13201-102, 2003.04.08)

          · cos · tan   ·   [식 2.2.3]

안전율 계산

      sin      sincos   

     · cos          

[식 2.2.4]

 

여기서,     : 각 쐐기의 파괴면의 길이(m)

  : 각 쐐기의 파괴면 저면에 작용하는 점착력

  : 각 쐐기의 파괴면 저면에 작용하는 내부마찰각

 : 보강재의 타설각도( )

 : 각 쐐기의 파괴면에 작용하는 수압

 : 분할면 저변에 작용하는 보강재의 인장력(kN)

- 이중쐐기법은 내부파괴를 명확히 고려하지 않으므로 적용에 제한적이다.

 

(다) 원호파괴

- 활동면을 원호로 가정하여 활동면보다 더 깊은 보강재의 인장저항을 고려하여 안전

  율을 산정한다.

 

<그림 2.2.4> 원호활동면에 대한 안정계산

 

   · sin

 · cos   ·  tan′  · cos  ′

[식 2.2.5]

 

여기서,  : 비탈면의 안전율

 : 활동면 토체의 중량(kN)

 : 활동면 아래 네일의 길이(m)

′ : 지반의 유효점착력(kN/㎡)

′ : 유효내부 마찰각( )

 : 분할면 저변에 작용하는 간극수압(kN/㎡)

 : 분할면 저변의 경사각( )

 : 분할면 저변과 보강재가 이루는 각( )

 : 분할면 저변에 작용하는 보강재의 인장력(kN)

- 해석시 네일의 전단력을 고려할 경우에는 최대 소성일의 원리와 트레스카 파괴기준

  에 의해 네일의 저항력을 산정한다.

 







  





 ≤  [식 2.2.6]

 

여기서, T : 파괴면에서 네일에 발생하는 인장력

V : 파괴면에서 네일에 발생하는 전단력

 : 네일의 인장강도

 : 네일의 전단강도 (=  /2)

 

<그림 2.2.5> 파괴면에서 네일에 의한 전단력과 인장력의 계산

 

- 전단력을 고려한 네일의 저항력은 [식 2.2.7]을 이용하여 산정하며. 네일의 저항은

  α가 작은 경우에는 인장저항, α가 π/2(90°)에 근접하게 되면 전단저항이 주를

  이룬다.

 

   

tan







  

 min

 

[식 2.2.7]

 

    tan



   [식 2.2.8]

 

여기서,  min : 네일 인발저항력과 네일 인장강도 중 작은 값

  : 파괴시 네일에 발생한는 전단력

  : 파괴시 네일에 발생하는 인장력

V : 파괴면에서 네일에 발생하는 전단력

 : 파괴면과 네일 사이의 각도

- 안전율 산정은 네일의 저항력(Tn, Tc)의 합력을 파괴면에 수직인 힘(Ni)과 나란한 힘(Ti)

  으로 재분배하여 힘의 평형조건을 이용하여 결정한다.

 

<그림 2.2.6> 파괴면에서의 힘의 재분배

 

② 내적안정

가. 네일에 작용하는 인장력은 네일의 설계인장강도 보다 작아야 하며, 네일의 설계인장강도

    는 허용인장강도와 허용인발강도 중 작은 값으로 한다.

나. 네일의 허용인장강도는 재료의 허용인장강도에 부식에 의한 단면감소를 고려한다.

다. 허용인발강도는 [식 2.2.9]와 [식 2.2.10]에 의한 값 중 작은 값을 적용한다.

 

    



 ⋅  ⋅  ⋅   [식 2.2.9]

    ⋅  ⋅   [식 2.2.10]

 

여기서,   : 지반과 그라우트 사이의 허용인발저항력(kN)

  : 보강재와 그라우트 사이의 허용인발저항력(kN)

D : 천공직경(m)

d : 보강재의 유효직경(m)

  : 마찰저항력을 발휘하는 보강재의 길이(m)

 : 지반과 그라우트 사이의 극한주면마찰저항(kN/㎡)

 : 보강재와 그라우트 사이의 허용부착응력(kN/㎡)

 

라. 지반과 그라우트의 극한마찰저항은 [표 2.2.2]나 <그림 2.2.6>을 참고하거나 실제 인발

    시험에서 측정한 값을 사용한다.

 

{표 2.2.2] 시공방법 및 지반종류에 따른 극한단위주면마찰저항력(Elias and Juran, 1991)

 

적용지반 시공방법 토사/암 종류

극한마찰저항력

(㎪)

암 로터리 천공

이회암/석회암 300 ∼ 400

천매암 100 ∼ 300

백악 500 ∼ 600

연약한 백운석 400∼ 600

열화된 백운석 600 ∼ 1000

풍화된 사암 200 ∼ 300

풍화된 셰일 100 ∼ 150

풍화된 편암 100 ∼ 175

현무암 500 ∼ 600

점판암/견고한 셰일 300 ∼ 400

비점착성 토사

(사질토)

로터리 천공

모래/자갈 100 ∼ 180

실트질 모래 100∼ 150

실트 60 ∼ 75

산기슭 잔류토 40 ∼120

세립 붕적토 75 ∼ 150

천공후 케이싱 사용

모래/

자갈

토피가 얕은 경우 190 ∼ 240

토피가 깊은 경우 280 ∼ 430

조밀한 빙퇴석 380 ∼ 480

붕적토 100 ∼ 180

오거천공

실트질 모래 매립토 20 ∼ 40

실트질 세립 모래 55 ∼ 90

실트 및 점토질 모래 60 ∼ 140

젯 그라우트

모래 380

모래/자갈 700

세립 토사

(점성토)

로터리 천공 실트질 점토 35 ∼ 50

천공후 케이싱 사용 점토질 실트 90 ∼140

오거천공

황토 25 ∼ 75

연약한 점토 20 ∼ 30

견고한 점토 40 ∼ 60

견고한 점토질 실트 40 ∼ 100

석회질의 모래질 점토 90 ∼ 140

Notes: Convert values in kPa to psf by multiplying by 20.9

Convert balues in kPa to psi by multiplying by 0.145

 

<그림 2.2.7> 한계압에 따른 네일의 단위주면마찰저항력

 

2.2.3 Rock Bolt

(1) 적용범위

① 본 지침은 암반 비탈면에서 소규모 암괴의 붕락 또는 이탈을 방지하고 초기변형을 억제하기

    위해 설치하는 Rock Bolt 설계에 적용한다.

② Rock Bolt공법은 그라우트 종류, 강재의 강도 및 형상 등에 따라 여러 종류가 있으나 본 지침

    은 일반적으로 사용되는 콘크리트용 강재를 이용한 전면접착식 Rock Bolt 설계에 적용한다.

 

(2) 주요고려사항

① 적용형식

    록볼트는 보강이 필요한 부분의 상태 또는 규모에 따라 보강되는 부분의 안정성이 확보되도

    록 랜덤볼트 또는 패턴볼트 형식으로 설계한다.

가. 랜덤볼트

    큰 암석이 걸려있는 경우와 같이 국부적인 보강이 필요한 경우에는 랜덤볼트 형태로 필

    요한 구간에만 설치하여 안정성을 확보한다.

나. 패턴볼트

    일정한 방향의 불연속면에 의해 암반의 탈락이 예상되는 비탈면에서는 패턴볼트를 적용

    하여 전반적인 보강을 실시한다.

② 현장이음한 록볼트 재료는 원래 록볼트의 인장력을 발휘하는지 확인하여야 하며, 가급적 현

    장 이음한 록볼트는 사용하지 않는다.

 

(3) 재료의 특성

① 사용강재

가. 비탈면 보강용 록볼트는 소요강도 이상을 가지는 이형봉강을 사용하며, 원칙적으로 현장

    이음은 시행하지 않는다.

나. 일반적으로 SD300, SD350 정도의 재질을 사용하며, 직경 D22~D25 정도를 많이 사용

    한다.

다. 특별한 경우를 제외하고는 천공경은 38~51㎜를 적용한다.5)

 

② 정착판

가. 정착판은 록볼트를 암반과 밀착시키는 역할을 하는 부재로 록볼트에 발생하는 하중을 장

    기적으로 견딜 수 있어야 한다.

나. 일반적인 정착판 규격은 150×150㎜(t=6㎜)를 많이 사용하며, 팽창성 지반이나 록볼트

    의 축력이 큰 경우에는 규격에 대한 검토를 시행한다.

 

③ 그라우트

가. 그라우트는 조기 접착력과 내구성이 커야 하며, 일반적으로 수지형과 시멘트 그라우트형

    을 사용한다.

나. 발포성을 가한 수지를 사용할 경우에는 발포배율에 따른 주면마찰저항의 감소 여부를 검

    토한다.

다. 시멘트 그라우트는 KS L 5201에 규정된 보통 포틀랜드 시멘트나 조강 시멘트 등을 사용

    한다.

라. 보통 포틀랜드 시멘트를 사용하는 경우에는 초기에 접착능력을 발휘할 수 있도록 캡슐형

    급결재나 동등 이상의 품질을 지닌 급결재를 사용한다.

 

(4) 록볼트 보강 비탈면의 설계

① 비탈면 안정

가. 록볼트에 의한 보강효과는 저항력의 증가로 고려하며, 특별한 경우를 제외하고는 강재의

    전단저항은 고려하지 않는다.

 

   sin

 ․   cos    tan   cos

 

[식 2.2.11]

 

여기서, FS : 기준안전율

T : 암괴 또는 파괴쐐기를 지지하기 위한 전체 보강력

c : 파괴면의 점착력

 : 파괴면의 마찰각

A : 파괴면의 면적

W : 파괴암괴 중량

U : 파괴면에 작용하는 수압

θ : 파괴면이 수평면과 이루는 각도

 : 록볼트와 파괴면 사이의 각도

    5) 깎기비탈면 보강 록볼트 설계기준 검토(설계처 2311, 2007.08)

나. 록볼트에 의한 보강력은 재료의 허용인장강도와 지반과 록볼트의 허용인발강도 중 작은

    값으로 한다.

다. 파괴면과 비탈면의 기하학적 형상을 고려하여 상세 검토를 하는 경우에는 록볼트에 의한

    보강효과를 고려하여 프로그램을 이용한 해석을 시행한다.

 

② 내적안정

가. 록볼트에 발생하는 인장 및 전단단응력은 재료의 허용응력보다 작아야 한다.

나. 록볼트의 허용인발저항력은 보강재와 지반의 허용인발저항력(  )과 지반과 그라우트의

    허용인발저항력(  )중 작은값을 적용한다.

 

    



 ⋅  ⋅  ⋅   [식 2.2.12]

    ⋅  ⋅  ⋅   [식 2.2.13]

 

여기서,   : 지반과 그라우트 사이의 허용인발저항력(kN)

  : 보강재와 그라우트 사이의 허용인발저항력(kN)

D : 천공직경(m)

d : 보강재의 유효직경(m)

  : 마찰저항력을 발휘하는 보강재의 길이(m)

 : 지반과 그라우트 사이의 극한주면마찰저항(kN/㎡)

 : 보강재와 그라우트 사이의 허용부착응력(kN/㎡)

 

2.2.4 Anchor

 

(1) 적용범위

① 본 지침은 비탈면의 안정성 증진을 위해 적용하는 마찰형 앵커의 설계에 적용한다.

② 본 지침에 언급되지 않은 사항은 전문서적이나 타 기관의 지침이나 시방서를 준용한다.

③ 마찰형 앵커는 재질, 하중전달 및 두부 정착방식에 따라 여러 종류가 있으나 본 지침은 특

    정종류의 앵커에 대한 내용은 포함하지 않는다.

 

(2) 적용기준

① 정착지반이 다음에 해당되는 경우에는 충분한 마찰저항을 기대하기 어려우므로 적용하지 않

    거나 적용시 주의가 필요하다.

가. N치 10이하의 느슨한 모래지반

나. N치 6이하의 연약한 점토지반

다. 지하수위가 높고 다량의 용수가 발생하는 지반

 

② 앵커의 극한인발력에 대한 안전율은 상시 3.0 이상, 지진시 1.5~2.0 이상을 적용한다.

③ 앵커의 허용인장력은 다음 값 중 작은값으로 한다.

 

[표 2.2.3] 앵커의 허용인장력

 

구 분 긴장재 극한하중(   )에 대하여 긴장재 항복하중(  )에 대하여

평상시 0.60    0.75  

지진시 0.75    0.90  

 

(3) 주요고려사항

① 안정조건

가. 앵커로 보강된 비탈면은 각각의 파괴형태별로 안정성을 확보하여야 한다.

 

<그림 2.2.8> 앵커보강 비탈면에서의 파괴형태

 

가. 앵커의 긴장력, 배치간격 및 설치길이 등은 비탈면 전체의 안정성이 확보되도록 한다.

나. 긴장재의 파단, 강선과 그라우트재의 인발 및 지반과 그라우트재의 인발파괴 등의 내적

    안정성을 확보하여야 한다.

다. 앵커의 지압판은 앵커에 발생하는 긴장력과 동일한 힘이 작용되므로 전단 또는 모멘트에

    의해 지압판이 파괴되지 않도록 한다.

 

② 설치간격 및 길이

 

가. 앵커체 정착부는 서로 영향을 미치지 않도록 충분한 간격을 유지하여야 한다.

(가) 수평간격 : 앵커체 직경의 4배 이상

(나) 수직간격 : 앵커체 직경의 3.5배 이상

나. 앵커의 정착부의 토피두께가 적으면 구속응력이 낮아 충분한 저항을 기대하기 어려우므

    로 최소 토피고는 다음과 같이 확보한다.

 

(가) 토사지반 : 최소 5m 이상

(나) 신선한 암반 : 최소 1.5m 이상

 

다. 앵커의 자유장 및 정착장은 충분한 지반저항을 기대할 수 있도록 다음과 같이 적용한다.

 

(가) 자유장 : 최소 3m 이상 또는 예상파괴면 1m 이상

(나) 정착장 : 토사층 4.5m 이상, 최대 10m 이내

 

(4) 재료의 특성

① 긴장재와 정착구

가. PC강선은 KS D 7002의 SWPC 7B, PC강봉은 KS D 3505 규격에 규정하는 PS강재를 사

    용하거나 공인인증시험기관에서 재질의 적합성이 검증된 것을 사용한다.

 

[표 2.2.4] PC강선의 종류 및 기호

 

종 류 기 호 비 고

PC 강선

원형선

A종 SWPCIAN, SWPCIAL ◦

B종 SWPCIBN, SWPCIBL ◦

이형선 SWPD1N, SWPD1L ◦

PC 강연선

2연선 SWPC2N, SWPC2L ◦◦

이형3연선 SWPD3N, SWPD3L ◦◦◦

7연선

A종 SWPC7AN, SWPC7AL ◦◦ ◦◦◦ ◦◦

B종 SWPC7BN, SWPC7BL ◦◦ ◦◦◦ ◦◦

19연 선 SWPC19N, SWPC19L

◦◦◦◦◦ ◦ ◦ ◦ ◦◦◦ ◦ ◦ ◦◦◦◦ ◦◦

 

[표 2.2.5] PC강선의 시험편 채취 및 시험(KS D 7002)

 

기 호 호 칭

0.2%영구 연신율에

대한 하중, kN

인장하중,

kN

연신율

%

릴렉세이션값 %

N L

SWPCIAN

SWPCIAL

SWPCIBL

SWPCIBL

(2.9㎜) 11.3 이상 12.7 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

(3.5㎜) 14.2 이상 16.2 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

(4.0㎜) 18.6 이상 21.1 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

(4.5㎜) 22.6 이상 25.5 이상 4.0 이상 8.0 이하 2.5 이하

5.0㎜ 27.9 이상 31.9 이상 4.0 이상 8.0 이하 2.5 이하

(6.0㎜) 38.7 이상 44.1 이상 4.0 이상 8.0 이하 2.5 이하

7.0㎜ 51.0 이상 58.3 이상 4.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

8.0㎜ 64.2 이상 74.0 이상 4.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

9.0㎜ 78.0 이상 90.2 이상 4.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

SWPD1N

SWPD1L

5.0㎜ 29.9 이상 33.8 이상 4.0 이상 8.0 이하 2.5 이하

7.0㎜ 54.9 이상 62.3 이상 4.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

8.0㎜ 69.1 이상 78.8 이상 4.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

 

기 호 호 칭

0.2%영구 연신율에

대한 하중, kN

인장하중,

kN

연신율

%

릴렉세이션값 %

N L

SWPC2N

SWPC2L

2.9㎜ 2연선 22.6 이상 25.5 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

SWPD3N

SWPD3L

2.9㎜ 3연선 33.8 이상 38.2 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

SWPC7AN

SWPC7AL

(7연선 6.2㎜) 33.8 이상 40.2 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

(7연선 7.9㎜) 54.9 이상 64.7 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

7연선 9.3㎜ 75.5 이상 88.8 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

7연선 10.8㎜ 102 이상 120 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

7연선 12.4㎜ 136 이상 160 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

7연선 15.2㎜ 204 이상 240 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

SWPC7BN

SWPC7BL

7연선 9.5㎜ 86.8 이상 102 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

7연선 11.1㎜ 118 이상 138 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

7연선 12.7㎜ 156 이상 183 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

7연선 15.2㎜ 222 이상 261 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

SWPC19N

SWPC19L

7연선 17.8㎜ 330 이상 387 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

7연선 19.3㎜ 387 이상 451 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

7연선 20.3㎜ 422 이상 495 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

7연선 21.8㎜ 495 이상 573 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

7연선 28.6㎜ 807 이상 949 이상 3.5 이상 8.0 이하 2.5 이하

 

나. 앵커 정착구는 버튼, 쐐기, 너트식 등이 있으며, 긴장력 감소가 적고 재긴장이 용이한 구

    조를 사용한다.

다. 비탈면의 안정성 확보를 목적으로 적용하는 앵커는 영구앵커로 볼 수 있으므로 특별한

    경우를 제외하고는 부식방지형 앵커를 사용한다.

 

② 그라우트

가. 그라우트재는 KS L 5201에 규정된 보통 포틀랜드 시멘트 또는 조강 시멘트를 사용하며,

    물시멘트비(w/c) 45% 이하, 7일 압축강도는 17㎫ 이상이어야 한다.

나. 그라우트는 긴장재에 가해진 하중을 주면지반에 전달하고 부식물질로부터 긴장재를 보호

    하는 역할을 하므로 소요 강도와 내구성을 지녀야 한다.

 

(5) 앵커 보강 비탈면의 설계

① 비탈면의 안정해석

가. 비탈면 안정해석시 보강효과는 앵커의 저항력(설계인장력)을 파괴면과 나란한 분력으로

    환산하여 활동력의 감소로 고려한다.

 

<그림 2.2.9> 앵커보강 비탈면의 해석방법

 

나. 비탈면 안정해석에 적용하는 앵커의 설계인장력은 강재의 허용인장력과 지반과 그라우트

    재의 허용마찰저항중 작은 값을 적용한다.

 

② 내적안정

가. 앵커체는 긴장재의 파단, 그라우트와 주면지반의 인발, 그라우트와 긴장재의 인발 등의

    파괴모드에 대하여 기준 안전율을 확보하여야 한다.

나. 그라우트와 지반의 마찰저항은 극한마찰저항에 소정의 안전율을 고려하여 산정하며, 극

    한마찰저항은 기존의 경험 값이나 실제 인발시험에 의한 측정 값을 적용한다.

 

    

  

≥  [식 2.2.14]

 

여기서,   : 그라우트와 지반사에에서 발휘되는 허용인발저항력

   : 그라우트와 지반사이에서 발휘되는 극한인발저항력

P : 긴장력

     ⋅  ⋅  ⋅  [식 2.2.15]

 

여기서,   : 단위극한주면마찰저항력

D : 앵커의 천공직경

 : 앵커정착장

 

[표 2.2.6] 앵커의 극한주면마찰저항

 

지반의 종류 극한주면마찰저항(   ㎡)

암반

경 암

연 암

풍화암

파쇄대

1500~2500

1000~1500

600~1000

600~1200

모래자갈 N값

10

20

30

40

50

100~200

170~250

250~350

350~450

450~700

모래 N값

10

20

30

40

50

100~140

180~220

230~270

290~350

300~400

점성토 1.0c (c는 점착력)

    주) 무가압형 지반앵커에서는 위표의 값을 사용하지 말고 별도의 경험치 또는 분석이 필요하다.

 

다. 인장형 앵커는 긴장재와 그라우트의 부착에 대한 검토를 시행하여야 한다.

    ⋅  ⋅  ≥  [식 2.2.16]

 

여기서,   : 긴장재와 그라우트와 부착력

 : 긴장재와 그라우트 사이의 부착응력

U : 긴장재의 원주면 길이

 

[표 2.2.7] 철근콘크리트의 허용부착응력(kN/㎡)

 

그라우트 설계압축강도

긴장재 종류

15000 18000 24000 30000 40000 이상

일시앵커

PS 강선

800 1000 1200 1350 1500

PS 강연선

이형 PS 강봉 1200 1400 1600 1800 2000

영구앵커

PS 강선

- - 800 900 1000

PS 강연선

이형 PS 강봉 - - 1600 1800 2000

 

[표 2.2.8] 시험으로 측정된 허용부착응력(kN/㎡)

 

긴장재의 종류

일시 앵커 영구 앵커

그라우트의 압축강도( ) 그라우트의 압축강도( )

15000 이상

25000 미만

25000 이상

20000 이상

35000 미만

35000 이상

PS 강선, PS 강봉 500 700 500 700

PS 강연선 800 1100 800 1000

이형 PS 강봉 1100 1500 1000 1200

라. 강재의 허용인장강도는 극한인장강도의 60%와 항복인장강도의 75% 중 작은 값으로 한다.

 

③ 긴장력

가. 긴장력은 비탈면의 안정에 필요한 축력에 정착장치, 강선의 Relaxation, 정착지반의

    Creep 등을 고려하여 결정한다.

나. 긴장재 정착시 긴장재의 미끄러짐에 의해 긴장력이 감소하므로 정착장치에 의한 긴장력

    감소를 고려한다.

다. Relaxation에 의한 감소량은 재료에 따른 고유값이며, 일반적으로 PS강선은 5%, PS강봉

    은 3%를 적용한다.

라. 지반의 Creep에 의한 감소량은 장기인장시험에 의해 측정된 Creep감소량을 적용하거

나 긴장력을 설계 앵커력의 1.2~1.3배로 적용할 수 있다.

 

④ 지압판 설계

가. 지압판은 앵커 긴장력에 의해 변형이 발생하지 않도록, 충분한 면적으로 설계한다.

나. 지압판과 앵커의 설치 방향은 직각을 이루어 긴장재의 휨 및 전단파괴나 지압판의 미끄

    짐이 발생하지 않도록 한다.

다. 일반적으로 사용하는 지압판의 종류는 다음과 같으며, 신선한 암반은 판구조의 지압판을,

    풍화암이나 토사는 격자블럭식을 적용하는 것이 바람직하다.

 

[표 2.2.9] 지압판의 종류

 

구 분 격자블럭 식 판구조 식

종 류

현장타설 콘크리트 격자블록

뿜어붙이기 격자블록

독립지압판

연속지압판

 

2.2.5 억지말뚝

(1) 적용범위

① 본 지침은 비탈면 활동을 억제하기 위해 설치하는 억지말뚝의 설계에 적용하며, 일반적인

    내용만을 언급한다.

② 억지말뚝 설계시 가장 중요한 요소는 말뚝에 작용하는 토압의 예측이며, 이에 대한 산정방

    법은 전문서적이나 타 기관의 지침 및 시방서를 준용할 수 있다.

 

(2) 적용기준

① 말뚝의 설치

가. 억지말뚝은 말뚝의 열이 활동방향에 직각이 되도록 파괴토체의 중간 또는 하부에 설치한다.

 

<그림 2.2.10> 억지말뚝 설치 위치

 

나. 말뚝을 군말뚝 형태로 설치할 경우에는 파괴토체를 여러 개의 블록으로 구분하여 각각의

    블록에 설치된 말뚝이 저항하는 개념으로 설계할 수 있다.

 

<그림 2.2.11> 억지말뚝의 다단 시공 예

 

다. 말뚝의 두부는 강결시켜 두부의 변위를 억제하는 것이 바람직하며, 앵커를 설치하는 경

    우 앵커의 정착지반은 파괴면 하부의 견고한 지반으로 한다.

② 말뚝에 발생하는 응력은 허용응력 이하로 하며, 말뚝의 수동파괴에 대한 안전율은 2.0을 적

    용한다.

 

(3) 주요 고려사항

① 억지말뚝의 설계에서 말뚝의 저항은 줄말뚝에 작용하는 토압(반력)이나 전단저항을 적용한다.

 

<그림 2.2.12> 억지말뚝의 비탈면 안정해석 개념도

 

② 억지말뚝은 비탈면 안정과 말뚝의 안정이 모두 확보되도록 하여야 한다.

③ 억지말뚝은 횡방향 지지력이 확보되는 깊이까지 충분히 근입시켜야 한다.

 

(4) 재료의 특성

 

① 억지말뚝

가. 말뚝재료는 KS F 4602에 규정된 강관말뚝, KS F 4603에 규정된 H형강, 현장타설 콘크

    리트 말뚝 등을 사용한다.

나. 억지말뚝은 모멘트와 전단력으로 비탈면의 대규모 활동력에 저항하므로 휨강성이 크고

    내구성과 부식저항이 큰 재료를 사용한다.

 

<그림 2.2.13> 억지말뚝의 재료와 단면 종류

 

② 콘크리트

억지말뚝 내부를 충전할 경우 KS F 4009 규정에 적합한 콘크리트를 사용하며, 별도의 강도

기준이 없을 경우에는 24㎫이상으로 한다.

 

(5) 억지말뚝의 설계

① 비탈면의 안정

가. 비탈면의 안정해석시 억지말뚝으로 인한 억지효과는 저항력의 증가효과로 고려한다.

 

<그림 2.2.14> 안정해석을 위한 파괴토체 분할도

 

   

     tan   ⋅    [식 2.2.17]

여기서,   : k번째 절편 파괴면에서의 연직하중

  : k번째 절편 파괴면에서의 부력

c : 파괴면에서의 점착력

  : k번째 절편의 파괴면 길이(m)

  : k번째 절편의 활동력

 : 억지말뚝의 파괴면에서의 저항력

 

나. 억지말뚝으로 인한 저항력은 말뚝의 허용전단응력을 적용하거나 아칭현상을 고려한 토압

    (줄말뚝에 작용하는 토압)을 적용한다.

다. 말뚝의 허용전단응력을 억지말뚝의 저항력으로 할 경우에는 [식 2.2.18]을 이용하여 산

    정한다.

 

     · cos [식 2.2.18]

 

여기서,  : 억지말뚝의 저항력(수평설치 간격 고려)

  : 억지말뚝의 허용전단력

 : 억지말뚝과 파괴면 사이의 각도

라. 아칭현상을 고려한 말뚝에 작용하는 토압을 산정하는 방법은 여러 학자에 의해 제시되었

으며, 원주공동확장이론을 적용할 경우 [식 2.2.19]와 같이 표시할 수 있다.

 

d

Pile

Pile

O

A'

B'

B

A

D

2 D1

C

C'

Direction of

deformation

σ

H

σ

r

σ

Θ

r r

2

r

1

D

 

<그림 2.2.15> 원주공동확장이론을 적용한 해석

 

p =pBB'-pAA'=σ r 1

⋅ D 1-σH ⋅ D 2

={(σH+

2cN1/2

φ

Nφ-1 )( r 1

r 2 ) Nφ-1

-

2cN1/2

φ

Nφ-1 } ⋅ D 1-σH ⋅ D 2

=σH[( r 1

r 2 ) Nφ-1

⋅ D 1-D 2]+[ 2cN1/2

φ

Nφ-1 {( r 1

r 2 ) Nφ-1

-1}] ⋅ D 1

=σH[( D 1+d

D 2 ) Nφ-1

⋅ D 1-D 2]+[ 2cN1/2

φ

Nφ-1 {( D 1+d

D 2 ) Nφ-1

-1}] ⋅ D 1

 

[식 2.2.19]

 

여기서,  : Rankine의 주동토압,    tan



 

  ,  : 점착력

  : 말뚝의 중심간격(m),   : 말뚝의 순간격(m),  : 말뚝의 직경

 

② 내적안정

 

가. 내적안정은 말뚝을 탄성 또는 탄소성 지반에 설치된 보(기둥)로 가정하여 해석한다.

나. 억지말뚝에 발생하는 응력(모멘트, 전단력)은 말뚝재료의 허용응력 보다 작아야 한다.

 

③ 말뚝의 설치간격 및 심도

 

가. 억지말뚝의 간격은 비탈면의 안정과 말뚝의 내적안정이 모두 확보되도록 결정한다.

나. 말뚝의 설치심도는 횡방향 하중의 영향이 없는 파괴면 하부의 견고한 지층에 충분히 근

    입시켜야 한다.

 

 

2.3 비탈면 보호공

 

2.3.1 일반사항

(1) 적용범위

① 본 지침은 비탈면의 안정성 유지를 위해 적용하는 비탈면 보호공의 선정에 적용한다.

② 본 지침에 언급되지 않은 사항은 전문서적이나 타 기관의 지침 및 시방서를 준용하며, 특정

    종류의 보호공에 대한 내용은 포함하지 않는다.

 

(2) 보호공의 선정

① 비탈면 보호공은 지형, 지반상태, 기후조건, 설치목적, 미관, 경제성, 시공성, 유지보수 등을

    고려하여 선정하여야 하며, 보호공의 종류와 목적은 다음과 같다.

 

[표 2.3.1] 비탈면 보호공과 목적

 

구분 보 호 공 주 요 목 적

식

생

공

떼붙이기, 종자분사파종공법, 볏집거적덮기, 얇은식

생기반재 취부공법, 두꺼운 식생기반재 취부공법,

덩굴식물식재, 자생종묘식재+식생기반재 취부

식생에 의한 비탈면 보호, 녹화, 구조물

에 의한 비탈면 보호공과의 병용

구

조

물

공

콘크리트 블럭 격자공, 모르타르 뿜어 붙이기공,

블럭 붙임공, 돌붙임공

비탈표면의 풍화 침식 및 동상 등의

방지

현장타설 콘크리트 격자공, 콘크리트붙임공

비탈 표면부의 붕락 방지, 약간의 토압

을 받는 흙막이

비탈면 돌망태공, 콘크리트 블록공

용수가 많거나 부등침하가 예상되는 곳,

흙막이

블록쌓기공, 돌쌓기공 흙막이

 

② 비탈면 보호공은 식생공을 우선적으로 검토하고, 식생공 적용이 어려운 경우에는 구조물에

    의한 보호공을 적용한다.

③ 용출수가 발생되는 경우에는 필터층, 맹암거 등의 용출수 배수시설과 이에 적합한 보호공을

    선정하여야 한다.

 

2.3.2 식생공

(1) 적용범위

① 본 지침은 고속도로건설로 인해 발생되는 비탈면의 자연생태환경의 복원과 녹화공사에 적용

    한다.

② 본 지침은 비탈면의 자연생태환경의 복원과 녹화공사에 필요한 기본적인 내용만을 언급하므로

    세부 사항은 “도로비탈면 녹화공사의 설계 및 시공지침(국토해양부, 2009)”을 준용한다.

(2) 주요 고려사항

① 녹화의 복원목표와 공법선정은 생태자연도(추후 국토환경성평가도), 환경녹화지역별 특성,

    비탈면의 입지환경(지역, 기후, 토질 및 암질) 등을 고려하여 결정한다.

② 녹화공법은 보편화된 공법을 반영하는 것이 원칙이며, 특별한 경우를 제외하고는 특정공법

    은 반영하지 않는다.

③ 토사 및 리핑암은 종자분사파종공법의 적용을 원칙으로 하되, 특별한 경우(척박한 토양, 세

    굴 예상 지역 등)에는 기타 공법이나 거적(Net)덮기를 적용한다.

④ 식생기반재 취부공법은 경관상 주요지역(인터체인지, 휴게소 및 영업소 등)이나 척박한 토양

    지역에 적용한다.

 

(3) 사용재료

① 비탈면 녹화에 사용하는 종자, 식생기반재, 거적(Net), 피복재, 침식방지안정제 등의 주요재

    료는“도로비탈면 녹화공사의 설계 및 시공지침(국토해양부, 2009)”의 기준을 준용한다.

② 시공시 파종식물 선정은 감독원(조경감독 또는 녹화전문 감독)의 승인을 얻거나 자연생태

    복원전문가 의 자문을 받아 결정한다.

 

(4) 녹화공법의 설계

① 비탈면녹화 계획을 위해서는 해당 지역의 환경인자를 상세히 조사한다.

 

가. 입지인자 : 경사( °), 방위, 비탈면 길이(m), 비탈면 높이(m), 비탈면의 형태, 비탈면 위치 등

나. 토양인자 : 토양산도(pH), 토양경도(㎜), 토양습도(%), 암질 상태, 배수 상태, 유기물 함

    량(%), 토성, 풍화민감도 등

다. 기상인자 : 연평균 기온(℃), 연평균 강우량(㎜) 등

 

② 비탈면 녹화공법의 선정은 다음의 흐름도를 기준으로 한다.

 

<그림 2.3.1> 비탈면 녹화공법 선정 흐름도

 

③ 녹화공법은 비탈면 경사, 종류 및 상태 등을 종합적으로 고려하여 결정하며, 일반적인 녹화

    공법의 적용 예는 다음과 같다.

 

[표 2.3.2] 녹화공법의 적용(예)6)

 

구 분 쌓 기 깎 기

토 사

⋅ 보통토사 : Seed Spray ⋅ 마사토등 세굴예상 구간

: Seed Spray+거적덮기

⋅ 보통토사 : Seed Spray ⋅ 심각한 세굴우려구간 :

Seed Spray+거적덮기 ⋅ 건조 척박한 토양, 견고한 점토질 : 식생기반

재취부공법

※ 지질조건 : 모래, 실트질모래, 화강풍화토

지역

리 핑 암 -

⋅ Seed Spray ⋅ 균열절리가 심한구간 : 식새기반재 취부공법

※ 지질조건 : 이암, 응회암, 셰일, 절판암

발 파 암 -

⋅ 미관이 중요시되는 구간, 균열절리가 심한

구간

: 식생기반재 취부공법

※ 지질조건 : 화강편마암, 편암류

④ 경질마사토, 암질이 불량하거나, 풍화진행이 빠른 암반 등은 식생기반재 취부공법의 적용을

    검토한다.

⑤ 종자분사파종공법(seed spray)에 적용하는 재료 및 장비의 적용은 건설공사 표준품셈을 기

    초로 하여 다음과 같이 적용한다.

 

[표 2.3.3] 종자분사파종공법 재료 및 장비 적용기준

 

구 분 규 격 단위 적 용 비 고

피복제

화이버 또는

펄프류

kg 18

침식방지안정제 합성접착제 kg 10

종자살포기 2,500∼3,000ℓ 시간 -

장비 미등재에 따른

유사장비 반영

펌 프 ø 50㎜ 시간 -

취부기 25ℓ 시간 0.37

물탱크 5,500ℓ 시간 0.37

덤프트럭 4.5ton 시간 0.37

특별인부 - 인 0.07

보통인부 - 인 0.07

※ 종자량은 환경녹화 지역별 배합량에 따라 조정

    6) 깎기비탈면 설계기준 개선 (설계처-2692, 2008.10.17)

 

⑥ 거적덮기 공법은 거적의 종류에 따라 론생공법, Coir-mesh, Jute-mesh, Green-fix 등이 있다.

⑦ 설계시 암 비탈면 녹화에 사용되는 여러 종류의 공법과 사용재료는 각각 식생기반재 취부공

    법과 식생기반재로 표준화(단일화)하여 적용한다.

 

[표 2.3.4] 암 비탈면 녹화에 사용되는 공법과 사용재료

 

식생기반재 취부공법 식생기반재

⋅ 암절면보호식재공, 암절개면보호식재공, 종비토 뿜어붙이기, SF분사공법,

  유기질토 취부공, CODRA공법 등

⋅ 녹생토, 배합토,

  녹지토 등

 

⑧ 식생기반재 취부공법의 시공두께 및 적용기준은 다음을 적용한다. 7)

 

[표 2.3.5] 식생기반재 취부공법의 시공두께 및 적용기준

 

시공두께

(㎜)

적 용 대 상 지 역 비 고

T= 10 ⋅ 경사 1 : 1 이하의 완만한 양질토 지역

1 : 1 보다 완만한

지역은

망설치 생략 가능

T= 30 ⋅ 경사 1 : 1 이하의 완만한 일반토사 지역

T= 50 ⋅ 경사 1 : 1 이하의 완만한 경질토 또는 자갈섞인 토사 지역

T= 70

⋅ 경사 1 : 1 내외의 점질토 ․ 마사토 ․호박돌 섞인 지역 및 자갈

 섞인 지역 ⋅ 모래, 실트질 모래, 화강풍화토 지역

T=100

⋅ 경사 1 : 0.7 내외의 완만한 풍화암 ․연암지역,보통암이 약간

  혼재된 지역 및 경암지역 ⋅ 이암, 응회암, 셰일, 점판암

T=150 ⋅ 경사 1 : 0.5 내외의 보통암 또는 경암지역 ⋅ 화강편마암, 편암류

경사 1 : 0.3 이상의

지역은

식생이 극히 불량

주) 특기사항 : 대상지 환경조건 및 현장조사 결과에 따라 시공두께 조정 가능

 

⑨ 보호망 설치시 앙카핀과 착지핀의 설치 기준은 다음을 적용한다.

 

[표 2.3.6] 앙카핀과 착지핀의 설치 기준8)

 

구 분 규 격 매입깊이

설치갯수

리핑암 발파암

앙카핀 ψ=16㎜, L=300㎜ 200㎜ 2.3개/10㎡ 4.6개/10㎡

착지핀 ψ=16㎜, L=200㎜ 100㎜ 5개/10㎡

⑩ 비탈면 녹화공법당 100~200㎡ 범위 내에서 시험시공을 시행한다.

    7) 깎기비탈면 설계기준 개선 (설계처-2692, 2008.10.17)

    8) 암절토비탈면 녹화식재공의 앙카핀 설치기준 검토(설계일, 13201-875, 1999.09)

 

2.3.3 구조물공

(1) 돌쌓기 및 돌붙임

① 적용범위 9)

가. 본 지침은 비탈면의 표면보호를 위한 돌붙임 및 돌쌓기공 설계에 적용한다.

나. 돌쌓기공은 비탈면 경사가 1:1보다 급한 경우에 적용한다.

다. 돌붙임공은 비탈면 경사가 1:1보다 완만한 구간중 침식이 예상되는 부분에 적용한다.

 

② 설치기준

가. 돌쌓기

(가) 비탈면 경사가 1:1보다 급한 구간은 비탈면 하부의 소규모 붕괴를 방지하기 위해 토

     압이 작은 곳에 적용한다.

(나) 돌쌓기공의 표준치수는 도로공사기준과 비탈면 설계기준을 준용한다.

 

[표 2.3.7] 쌓기 비탈면에서 돌(블록)쌓기 옹벽 표준치수 (국토해양부)

 

구분

비탈면

높이(m)

경사 흙쌓기재

료

쌓기

방법

뒷길이

(㎜)

뒤 채 움

콘크리트

두께(㎜)

뒤채움두께(㎜)

전면 배면 상부 하부

1.5 이하 1:0.3 1:0.2

양호 메쌓기

350

-

200 330

보통 ʻ 300 450

불량 ʻ 400 570

1.5~3.0 1:0.4 1:0.3

양호 ʻ 200 460

보통 찰쌓기 50 300 600

불량 ʻ 100 100 740

3.0~5.0 1:0.5 1:0.4

양호 ʻ 350 200 630

보통 ʻ 350 150 300 800

불량 ʻ 450 400 990

(다) 돌쌓기 높이가 5m 이상인 경우에는 중력식 옹벽으로 간주하여 안정해석을 시행한다.

(라) 돌쌓기를 다단으로 설치할 경우에는 2m 이상의 소단을 설치하고 표면부는 콘크리트

     로 피복한다.

 

<그림 2.3.2> 다단시공에서의 돌(블록)쌓기 옹벽의 적용

    9) 비탈면 보호공 설치기준 검토(설계기 13201-260, 2001.05.14)

 

나. 돌붙임

(가) 비탈면 경사가 1:1보다 완만한 구간중 구성토질이 점착력이 없어 붕괴되기 쉬운 구

      간이나 비탈면의 조건이 다음에 해당될 경우에 적용한다.10)

 

- 일반적인 쌓기 비탈면에서 용수나 배수불량이 예상되는 경우

- 쌓기 높이 12m 이상의 편절 ⋅ 편성 구간 중 상부로부터 3단 이하 비탈면

- 저수지 및 하천을 통과하거나 인접한 쌓기 비탈면

 

(나) 비탈면 내부에 배수공(맹암거)을 설치할 경우에는 돌붙임 설치를 생략할 수 있다. 11)

(다) 경관을 고려할 필요가 있는 경우에는 식생과 병행할 수 있다.12)

 

(2) 격자블록

① 적용범위

    본 지침은 비탈면 표면에 설치하여 우기시 비탈면 유실 및 세굴을 방지하기 위해 적용하는

    격자블록의 설계에 적용한다.

② 격자블록의 설계

 

가. 격자블록을 적용하는 조건과 일반적인 단면형상은 <그림 2.3.3>과 같다.

(가) 강우시 표면수에 의해 침식되기 쉬운 지반조건의 비탈면

(나) 규모가 큰 쌓기, 깎기비탈면의 하부

(다) 안정화된 비탈면이 부분적으로 용수가 있는 경우

(라) 식생 도입이 곤란한 토질조건의 비탈면(경도 25이상)

 

<그림 2.3.3> 격자블록공법

 

나. 격자블록은 활동이나 토압에 대해서는 저항할 수 없으므로 붕괴 위험성이 있는 비탈면에

    는 보강공법과 병행한다.

다. 격자블록의 안정해석은 ① 가로부재 검토 ② 최하단 세로부재 검토 ③ 기초의 활동과 지

    지력 검토를 포함하며, 부재의 설계는 콘크리트구조설계기준(국토해양부, 2003)을 준용

    한다.

라. 격자블럭 기초의 근입심도는 지표하 0.3~1.0m정도로 한다.

    10) 성토 비탈면 돌붙임 설치 방안(건이삼 15105-301, 1999.09.21)

    11) 성토 비탈면 돌붙임 개선방안(건설술 10105-131, 2002.10.09)

    12) 고속도로 성토비탈면 돌붙임 시공구간 녹화방안(시설조 12308-122, 2001.03.15)

 

<그림 2.3.4> 격자블록공법의 기초예 (단위 : ㎜)

 

마. 격자블록의 속채움은 비탈면 경사, 비탈면표면의 지반조건, 용수여부, 표면수의 유입여부

    를 고려하여 결정한다.

 

[표 2.3.8] 격자블록 채움재의 종류

 

종 류 설 명 개 요 도

토사 채우기 ⋅ 격자 내부에 토사를 채움

흙포대 채우기 ⋅ 포대에 토사를 채워 격자 내에 쌓음

녹화기반재

뿜어붙이기

⋅ 격자내에 녹화용 기반재를 50~100

㎜ 정도의 두께로 뿜어 붙임.

돌채우기

⋅ 격자내에 자갈돌을 고르게 부설, 콘

크리트로 간극을 채우는 경우는 배

수구명 설치

블록 깔기 ⋅ 격자내에 프리캐스트 콘크리트 블록

을 부설하는 공법. 배수구멍 설치

뿜어붙이기

⋅ 격자내에 현장치기 콘크리트 또는

모르터 뿜어붙이기를 적용.

배수구멍 설치

 

(3) 콘크리트 뿜어붙이기

① 적용범위

    본 지침은 비탈면 표면의 풍화와 암반 이탈을 방지하기 위해 적용하는 콘크리트 뿜어붙이기

    공법의 설계에 적용한다.

② 적용기준 및 설계

 

가. 콘크리트 뿜어붙이기공법은 미관이 불량하므로 다음 조건에 해당되는 경우에만 제한적으

     로 적용한다.

 

(가) 넓은 면적의 암반 탈락이나 소규모 붕락이 예상되는 경우

(나) 요철이 심하고 바위가 돌출된 급경사지

(다) 급한 경사면에 단층파쇄대의 풍화진행으로 움푹 패인구간

 

나. 주로 흙시멘트, 모르터, 콘크리트 및 섬유보강콘크리트 등의 재료가 사용되며, 비탈면의

    상태 및 경사, 지하수 조건 등을 종합적으로 고려하여 결정한다.

다. 시공두께는 비탈면 종류 및 경사, 암질, 기상조건, 요철정도, 적용사례 등을 종합적으로

    고려하여 결정한다.

 

<그림 2.3.5> 지반상태와 비탈면 경사에 따른 뿜어붙이기 두께선정

 

라. 균열 및 박리를 방지하기 위해 일정간격으로 철망(wiremesh)과 고정핀을 설치한다.

 

<그림 2.3.6> 콘크리트 뿜어붙이기 철망

 

마. 수량 산정시 손실율 10%, 할증 10%를 기준으로 한다. 13)

 

2.3.4 비탈면 배수공

(1) 적용범위

    본 지침은 비탈면 내부로 침투한 침투수와 지하수의 배수를 위해 설치하는 지하 배수공 설계

    에 적용한다.

 

(2) 지하배수공의 선정

① 지하 배수공은 비탈면의 투수성과 및 지하수(용수) 특성을 고려하여 배수공의 종류를 선정

    하여야 하며, 주요 배수공의 종류 및 기능은 다음과 같다.

 

[표 2.3.9] 지하 배수공의 종류 및 기능

 

배수공의 종류 기 능

지하

배수구

(암거)

⋅ 비탈면내부 또는 하부에 설치하여 비탈면내부로 흐르는 지하수 및 침투수를 배수

 시킨다. ⋅ 지하배수구는 암거라고도 하며 유공관과 배수성골재를 부직포로 싸서 만든다.

수평

배수층

⋅ 쌓기토체 내부 및 원지반과 쌓기의 경계부에 설치하며, 쌓기토체 내부의 지하수

  또는 원지반과 쌓기 경계부로 흐르는 지하수의 유로를 인공적으로 형성하여 지하

  수 및 침투수를 배제시킨다. ⋅ 배수성 모래 및 자갈을 부직포로 싸서 만든다.

돌망태

배수공

⋅ 깎기비탈면에서 용수가 발생하는 구간 또는 쌓기비탈면의 비탈끝에 설치하며, 토

  사의 유출 및 비탈끝의 파괴를 방지한다. ⋅ 수평배수층과 같이 사용할 수 있다.

수평

배수공

⋅ 깎기 비탈면에서 용수가 발생하는 구간 또는 기대기옹벽, 뿜어붙이기 등의 공법을

  적용할 때 지하수 배수를 신속히 하기 위하여 설치하며, 용수를 비탈면 밖으로

  신속히 배수시키는 역할을 한다. ⋅ 비탈면에 천공한 후에 유공관 및 배수용토목섬유를 삽입하여 만든다.

수직

배수공

(집수우물)

⋅ 지하수위가 높은 비탈면 또는 대규모 파괴시 지하수위를 신속히 저하시키기 위하

  여 비탈면 상부 또는 중간에 설치한다. ⋅ 우물내부에는 수평배수공을 방방향으로 설치하여 지하수위 모은다.

 

② 깎기와 쌓기 경계부나 편쌓기 내부에는 지하배수구를 설치하여 침윤선이 비탈면에 위치하지

    않도록 한다.

③ 깎기비탈면의 조건이 다음과 같은 경우에는 수평배수공 설치를 검토한다.

 

가. 지하수위가 높고 용수가 예상되는 경우

나. 투수층과 불투수층의 경계로 침투수의 용수가 예상되는 경우

다. 비탈면에 콘크리트 뿜어붙이기를 시행한 경우

 

④ 지하배수시설에서 흘러나오는 지하수는 지표수 배수시설 또는 자연배수로로 연결 되도록

    한다.

    13) 비탈면 보호용 숏크리트에 대한 뿜어붙이기 단가적용 검토(설계처-2940, 2007.10)

 

 

 

제 3 장 연 약 지 반

 

3.1 연약지반의 정의 및 판정기준

(1) 연약지반은 일반적으로 강도가 약하고 압축되기 쉬운 연약토로 구성된 지반을 말한다.

(2) 지반의 연약성은 연약지반에 축조되는 구조물의 종류, 규모, 하중강도 등에 대한 상대적인 의

    미로 해석 및 평가하여야 한다.

(3) 도로 토공의 흙쌓기에서 연약지반 판정은 기초지반 흙의 종류, 두께에 따라 [표 3.1.1]과 같이

    적용하는 것으로 한다.

(4) 활동 및 침하에 대한 분석 결과로부터 상대적으로 조정할 수 있다.

 

[표 3.1.1] 연약지반 판정기준

 

구 분 점성토 및 유기질토 지반 사질토 지반

층 두 께 10m 미만 10m 이상 -

N치 4 이하 6 이하 10 이하

qc (㎪) 800 이하 1,200 이하 -

qu (㎪) 60 이하 100 이하 -

주) qc : 콘 관입저항, qu ： 일축압축강도

 

 

3.2 연약지반 조사

 

3.2.1 일반 사항

(1) 연약지반에 대하여는 하중에 의한 지반의 파괴와 침하에 관한 자료를 수집, 필요한 대책 공법

    을 선정하기 위하여 사운딩, 시추조사, 자연시료채취, 토질시험 등 필요한 조사 및 시험을 실

    시하여야 한다.

(2) 연약지반 조사시 연약지반의 규모, 역학적 특성, 연약층으로부터의 배수조건 등에 대하여 면밀

    히 조사하여야 한다.

 

3.2.2 조사 기준

(1) 연약지반 예상지역에서 핸드오거보링은 200m 간격 기준으로 현지 여건을 감안하여 시행한다.

(2) 단면 변화 지점 및 지질상태가 급변하는 지점에 대해서는 추가 핸드오거를 실시한다.

(3) 핸드오거 실시결과 연약지반이 발견되면 연약지반 연장이 200m 이상인 경우 피에조콘관입시

    험을 100m 간격, 피에조콘관입시험+간극수압소산시험을 200m 간격으로 시행한다.

(4) 상기결과에 의거 연약지반 분포, 토질분류 등을 파악 후 그 결과를 이용하여 시추조사를

    200m 간격으로 피에조콘 관입시험 위치에 시행한다.

(5) 심도 5m 및 층이 바뀔 때마다 자연시료를 채취한다

(6) 채취한 시료로 비중, 함수량, 삼축압축, 압밀시험 등의 토성시험 및 역학시험을 시행하여 상호

    검증을 통해 지반의 안정검토 및 처리공법 등의 대책을 강구한다.

(7) 또한 400m 간격으로 현장베인시험을 시행하여 연약지반의 비배수강도에 대한 신뢰도를 확보

    하도록 한다.

(8) 베인시험은 Borehole Field vane으로 심도 5m 및 층이 바뀔 때마다 연속적으로 수행하여야

    한다.

(9) 최소한 비교란 시료가 채취된 심도에 대해서는 반드시 수행하여 그 결과에 대한 비교분석이

    이루어질 수 있도록 하여야 한다.

(10) 단, 연약지반의 연장이 200m이내 존재하는 경우는 시추조사를 현장여건 맞게 시행하여 표준

      관입시험 및 실내시험을 통하여 지반의 안정검토 및 처리공법등의 대책을 강구하여야 한다.

 

[표 3.2.1] 연약지반 조사빈도

 

조사항목 조사빈도 심 도 비 고

핸드오거 300m 3∼5m 일반구간

핸드오거 200m 3∼5m 연약지반

피에조콘관입시험 100m 필요 깊이까지

시추조사 200m 지지층(풍화암)확인 - 콘관입시험 위치

베인시험 400m

불교란시료

채취심도

- 시추조사 위치

- Borehole, Field vane식

간극수압소산시험

200m

(1회/CPTu 2회)

불교란시료

채취심도

- 콘관입시험과 병행

- 시추조사 위치

 

 

3.3 안정성 검토

 

3.3.1 활동에 대한 안정성 검토

(1) 일반사항

① 연약지반 상에 흙쌓기를 할 때 지반의 예상활동면은 원호활동으로 가정한다.

② 연약지반의 분포특성, 인근지역의 활동사례 등을 고려하여 예상활동면을 조정할 수 있다.

③ 연약지반상 흙쌓기의 안정성 분석은 전응력해석을 적용하는 것으로 한다.

④ 지반이 과압밀 되었거나 단계 쌓기를 하는 경우에는 강도증가를 고려한 전응력해석 또는 유

    효응력해석을 적용하여야 한다.

⑤ 단계적인 흙쌓기에서는 강도증가율, 상재하중, 영향계수 및 압밀도에 의하여 성토체 부위별

    로 증가된 강도를 산정, 활동에 대한 안정분석에 적용하여야 한다.

⑥ 예정공기 내에 단계적인 흙쌓기를 하여도 활동에 대한 안정을 유지할 수 없을 경우에는 대

    책공법을 검토하여 설계에 반영하여야 한다.

 

 

(2) 설계적용기준

① 기준안전율

 

[표 3.3.1] 기준안전율

 

구 분 최소안전율 참 조

공용후 F.S>1.3 · 지하수위 원지반 지표 포화

시공중 F.S>1.2 · 지하수위 원지반 지표 포화

지진시 F.S>1.1 · 실제 측정된 원지반 지하수위

단 기 F.S>1.0~1.1 · 1년 미만의 단기적인 비탈면의 안정성

 

② 상재하중

가. 활동에 대한 안정성 분석은 흙쌓기 하중 뿐만 아니라 포장하중과 장비의 작업하중 또는

    교통하중을 고려한다.

나. 교통하중은 13.0 kN/㎡을 고려하여야 한다.

 

(3) 안정해석방법

 

[표 3.3.2] 안정해석방법

 

구 분 해 석 방 법 참 조

예비 안정검토

1단계 한계쌓기고 검토

·지지력 이론식 방법 및

원호활동방법

·두 방법 중 작은 값 적용

단계쌓기 및 공용 중

안정해석

·원호활동해석

 

(4) 안정계산에 이용되는 정수

① 1단계 한계쌓기고 결정시 적용되는 지지력 계수

 

[표 3.3.3] 지지력 계수

 

두꺼운 점토질 지반/점토

3.6Cu = qd

유기질토가 두껍게 퇴적된 이탄질 지반

보통의 점토질 지반 5.1Cu = qd

얇은 점토질 지반 및 점토

7.3Cu = qd

유기질토가 끼지 않은 얇은 이탄질 지반

 

② 단계쌓기고 검토시 적용되는 강도증가율

 

[표 3.3.4] 토질별 강도증가율 m의 범위

 

토질 강도증가율, m

점성토 0.30∼0.45

실 트 0.25∼0.40

유기질토 또는 이토 0.20∼0.35

피트 0.35∼0.50

 

[표3.3.5] 강도증가율 산정 방법

 

산 정 방 법 산 정 식

소성지수를 이용하는 방법 m  P

CU    IP

일축압축시험 이용 방법 m =

CU

P

=

K

r'

, K=심도별기울기

삼축압축시험 이용 방법 m  P

CU    sinΦ

sinΦ

액성한계 이용 방법 m  P

CU  WL 

 

가. 강도증가율은 물리시험(소성지수)에 의한 방법과 역학시험(삼축시험)에 의한 산출방법은

    소성지수가 30≤IP≤60 범위에서 양호한 상관관계를 보인다.

나. 그러나 소성지수 이용방법은 압축성이 큰 점성토에서 이용하는 값으로 국내 실트질 점성

    토에서는 적용이 곤란하다.

다. 압밀 비배수 삼축압축시험으로 강도증가율을 구하여 적용하는 것을 원칙으로 한다.

 

(5) 안정계산시 유의사항

① 연약층 아래의 지반이 경사져 있는 지반 위에 흙쌓기를 하는 경우, 연약층의 두꺼운 쪽의

    침하가 많이 되어 활동도 그 방향으로 발생할 위험이 크다.

② 설계에서는 사운딩 조사 등에 의해 지반 경사의 상황을 충분히 파악하여 활동 파괴에 대해

    가장 위험한 단면에 대한 안정 검토가 필요하다.

③ 강도 저하가 현저하고 강도 회복이 늦은 지반은 표층에 이탄토층이 있고 그 바로 밑에 점성

    토층이 있는 지반에서는 설계안전율이 높아도 불안정하게 되는 경우가 많다.

④ 일반적으로 이러한 지반에서 안정설계를 하면 이탄토층과 점성토층의 경계를 통과하는 활동

    원의 안전율이 최소가 되지만, 실제로 활동이 발생하는 것은 그 밑의 점토층인 경우가 많다.

⑤ 점토층은 함수비가 액성한계보다 크거나 같은 경우로 예민한 것이 많고, 점토층의 강도가

    떨어져서 붕괴가 발생한다.

⑥ 따라서, 이와 같은 지반에서는 흙쌓기 초기에는 서서히 시공하여 측방 변형이 가능한 한 일

    어나지 않도록 하는 것이 중요하다.

⑦ 예민한 해성점토는 강도 회복에 장시간이 필요하므로 주의한다.

⑧ 제체재료의 전단강도 및 단위체적중량은 안정계산 결과에 미치는 영향이 크므로 실내 및 현

    장시험 결과 등을 검토하여 적정한 값을 사용하도록 한다.

 

3.3.2 침하에 대한 안정성 검토

(1) 일반사항

① 연약지반 상에 흙쌓기에 대한 침하분석에는 예상되는 침하량과 침하기간에 대한 분석이 포

    함되어야 한다.

② 연약지반에 대한 침하분석 결과 침하가 계획 공기 내에 목표 압밀도 또는 침하량에 이르지

    못할 경우에는 압밀촉진공법 등 대책공법을 검토하여 설계에 반영하여야 한다.

③ 설계 침하량은 연약지반에 대한 조사 및 시험과정과 침하 이론의 한계로 인한 추정 값이므

    로 시공 중 계측을 통하여 확인하고 필요시 수정, 보완하여야 한다.

④ 허용 잔류침하량은 연약층 두께, 구조물의 성격, 경제성, 유지단계에서 처리가능범위를 감안

    하여 결정하여야 한다.

 

(2) 설계적용기준

① 흙쌓기 속도

가. 흙쌓기 속도는 연약지반 개량공기에 미치는 영향이 크므로 아래와 같이 지반종류에 따른

    흙쌓기 속도를 준용하는 것을 원칙으로 한다.

나. 기초지반을 보강한 경우(모래다짐말뚝 등)에는 쌓기 속도를 상향 조정하여 적용할 수 있

다.

 

[표 3.3.6] 흙쌓기 속도

 

지반의 종류 흙쌓기 속도

두꺼운 점토지반 및 유기질토가 두껍게 퇴적된 이탄질 지반 30㎜/day

보통의 점토질 지반 50㎜/day

얇은 점토질 지반 및 유기질토가 거의 끼지 않은 얇은 이탄질 지반 100㎜/day

 

② 상재하중

가. 잔류침하량을 최소화하기 위하여 상재하중은 흙쌓기하중, 포장하중, 침하토하중, 교통하

    중(13.0kN/㎡)을 고려하여 침하량을 분석한다.

 

③ 잔류침하량

가. 잔류침하량은 구조물의 사용목적, 중요도, 공사기간, 지반의 특성, 포장종류, 경제성 등을

    고려하여 결정하여야 한다.

나. 현재 국내 도로공사에 적용되는 개략적인 기준은 아래 표와 같다.

 

[표 3.3.7] 허용잔류침하량

 

조 건 허용잔류침하량(㎜) 비 고

포장공사 완료후의 노면 요철 100

연약지반의 지질특성상

장기침하 발생가능

BOX CULVERT 시공시의 더올림시 300

배 수 시 설 150~300

다. 연약지반을 통과하는 도로는 포장의 종류, 잔류침하량의 크기 등에 따라서 다소의 차이

는 있다.

 

(가) 연성포장의 경우에는 침하가 발생되며 아스팔트 등의 덧씌우기 공법 등으로 보수가

    가능하다.

(나) 강성포장의 경우에는 침하량이 커지면 치명적인 손상을 주므로 주의가 요망된다.

 

라. 연약지반구간에서는 일반적으로 설계시와 시공시의 오차가 발생되고 있으므로 연성포장

     을 원칙으로 하되,

마. 허용잔류침하량 문제는 침하량으로 결정할 것이냐, 압밀로 결정할 것이냐 등은 다소 논

    란이 되고 있으나 외국의 사례를 보면 대부분 침하량으로 결정되고 있으며, 허용침하량

    은 100~200㎜ 로 한다.

④ 배수조건

 

가. 배수조건은 연약지반의 개량공기에 절대적인 영향을 미치므로 배수층의 조건은 물론 연

    약지반 층두께 및 상재하중조건 등을 검토하여 결정하여야 한다.

나. 특히 연약층 상 · 하부에 위치한 지층의 배수층으로서의 역할유무를 파악하기 위한 시험

    (입도 및 투수시험 등) 및 현장조사(현장투수 및 CPT 등)를 사전에 계획하여 그 결과를

    활용하여 결정하여야 한다.

 

(3) 침하의 추정방법

 

[표 3.3.8] 토성별 발생 침하형태

 

구 분 발생 침하형태 비고

사질토 즉시침하 모래층이 두껍고 큰 하중이 작용할 경우 적용

점성토 압밀침하+(즉시침하)+(2차압밀 침하) 즉시 침하와 2차압밀침하는 필요시 적용

① 점성토 즉시 침하의 경우는 불포화상태에서 체적 변화 없이 형상이 변화하는 조건으로 지하

    수위 없는 조건에서 반영한다.

② 2차압밀의 경우에는 고소성점성토(CH) 혹은 압축성이 큰 유기질토 등에는 필히 고려하는

    것을 원칙으로 한다.

③ 즉시침하 산정

 

[표 3.3.9] 즉시침하 산정

 

구 분 이 론 적용 식

사

질

토

B.K HOUGH 제안식      

  ․  ․log

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De Beer 제안식-qc이용    

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De Beer 제안식-N이용    

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Schmertmann제안식     ․  ′ Σ



  ․Δ

점성토

Janbu, Bjerrum, Kjaernsli 제안식    μ․μ․



도로설계요령(일본자료) Si  

 ․A․γtE․HE

여기서, Cs : e-logP곡선의 기울기 e0 : 연약층의 초기 간극비

P0 : 유효상재응력(㎏f/㎠)

ΔP : 제체하중에 따른 연직응력의 증분(㎏f/㎠)

Hs : 연약층 각 층의 두께(㎝)

qc : Cone 지수 N : 평균 N치

C1=1-0.5[q/(q'-q)] C2=1+0.2log(t/0.1)(t:년수)

q: 토피하중 q' : 접지압

Iz : 변형율 영향계수 Es : 지반의 탄성계수

μ1, μ2 : 침하영향계수(H/B, Df/B의 함수)

B : 기초폭 Df : 기초근입깊이

A : 지반의 즉시 침하정수(㎠/g)

 : 흙쌓기재료의 단위체적중량(g/㎤)

HE : 제체 높이(㎝)

 

④ 압밀침하량

 

[표 3.3.10] 압밀침하량

 

구 분 조 건 적 용 식

1

차

압

밀

과소압밀 Po>Pc Sc   eo

Cc H․log



    

정규압밀점토 Po=Pc Sc   eo

Cc H․log



    

과압밀점토

(Po<Pc)

Po+ ΔP≤Pc Sc   eo

Cr H․log



    

Po+ ΔP>Pc

Sc   eo

Cr ․H․log



     

 

․ ․log



   

2차압밀 Ss    e

C H′․log

  

여기서,   : 1차 압밀 침하량(m) Ss : 2차 압밀 침하량

  : 압축지수(무차원)   : 팽창지수(무차원)

Cα : 2차 압축지수 eo : 초기 간극비(무차원)

po : 원위치 유효응력(kg/㎠) pc : 선행압밀하중(kg/㎠)

H : 점토층의 두께(m) H′: 1차 압밀후 점토층 두께

Δp : 유효응력의 증가량(kg/㎠) e : 1차 압밀후 간극비

tp : 1차 압밀 소요시간 t : 1차압밀후 시간

(4) 침하계산시 고려사항

① 압밀계수 적용방안

가. 압밀계수( Cv)가 각 지층마다 다른 경우 층두께 환산법에 따라 구한 환산두께(D') 및 압

밀계수( C v')를 이용하여 전 층의 평균압밀도(U)를 구하고, 그 산정식은 다음과 같다.

D′  D Cv

Cv′ 





 D Cv

Cv′ 







…  Dn′ Cvn

Cv′ 



 [식 3.3.1]

 

여기서, D' : 환산층 두께(m)

Dn : 환산전의 각 층의 두께(m)

Cv ′ : 기준으로한 임의의 압밀계수(㎠/sec)

Cvn : Dn층에 대응하는 압밀계수(㎠/sec)

 

나. (참고) 층두께 환산법의 적용상 유의점

(가) CV가 다른 다층 지반의 압밀도를 예측할 경우 층두께 환산법이 간편하며, 이것으로부

     터 얻은 평균압밀도가 많이 이용되어 왔다.

(나) 그러나 이 방법으로는 지반의 성층상태가 고려되지 않아 층의 순서가 변화해도 같은

     결과를 얻을 수 있으므로 이탄질 지반과 같은 압밀계수와 체적압밀계수가 크게 다른

     복수의 토층으로 압밀층이 구성되고 있는 경우에는 각 층 마다의 압밀도를 이용하는

     것이 바람직하다.

 

② 점성토층의 압밀도(U)의 계산은 연약층 전체두께에 대한 평균압밀도(Uz )에 대하여 계산

    한다.

 

 

3.4 연약지반개량 공법

 

3.4.1 연약지반 개량공법의 목적

(1) 강도 및 변형특성의 개선

① 지반의 강도라는 것은 지반의 파괴에 대한 저항성이다.

② 지반의 파괴에 대한 저항성은 흙의 전단 강도에 의존하고 있으므로 전단강도 및 전단변형계

    수를 증대시킨다.

(2) 배수성의 개선

① 압밀속도가 느린 점성토지반에 재하중 증가 및 연직배수재 타설 등으로 배수촉진을 유도하

    여 개량기간을 단축시킨다.

 

(3) 지수성의 개선

① 공사 중 또는 공사 완료 후에 토층수가 이동하면 유효응력의 변화에 의해서 여러 가지 문제

    가 생기게 된다.

② 이 문제는 지반의 지수성 개선에 의해서 방지될 수 있다.

 

(4) 동적 특성의 개선

① 느슨한 사질토의 지반에서는 지진이나 지반의 동적거동에 의해서 간극수압이 상승하여 유효

    응력 감소에 의한 액상화 현상이 일어날 수 있다.

② 이에 대한 저항을 증대시키기 위해서는 과잉간극수압의 신속한 소산, 주변에서의 과잉간극

    수압의 공급차단, 지진시의 전단변형을 감소하는 방법이 있다.

 

(5) 연약지반 개량공사 필요 유무의 판단은 구조물의 기능, 기초형식, 공기 등을 고려하여 종합적

    인 판단을 한 후 결정하여야 한다.

 

3.4.2 개량공법의 종류

(1) 최근에 환경훼손 문제 등으로 모래의 구득이 어려워 고가의 모래를 대체하며 동일 기능이상을

    발휘할 수 있는 쇄석, 재생골재 및 천연 섬유재료 등을 이용한 공법의 적용이 증가되고 있다.

(2) 개량원리 및 목적별 개량공법의 종류

 

[표 3.4.1] 개량원리 및 목적별 개량공법의 종류

 

개량원리 공법의 명칭 개량목적 적용지반

다짐

샌드 컴팩션 파일 공법

· 액상화 방지

· 침하감소

· 지반의 강도 증가

점성토, 사질토,

유기질쇄석 다짐 말뚝 공법 토

봉다짐 공법

사질토

바이브로플로테이션 공법

중추낙하다짐공법

· 침하감소

· 액상화 방지

폭파다짐, 전기충격공법 사질토

동압밀 공법

고결

열처리

표층혼합처리 공법

· 도로의 노상, 노반의

안정처리

점성토, 사질토,

유기질토

심층혼합처리 공법

· 활동파괴 방지

· 침하저지 및 감소

· 전단변형 방지

· 히빙 방지

약액주입 공법

소결 공법

동결공법

보강

복토공법

· 도로의 노상, 노반의

안정처리

점성토, 유기질토

표층피복공법(시트,매트,필타) · 국부파괴, 국부침하 방지

경량화 경량자재

· 지반의 지지력 향상

· 지반의 전단변형 억제

· 지반의 침하억제

· 활동 파괴의 방지

· 시공기계의 주행성 확보

점성토, 유기질토

하중균형 압성토 공법

하중분산

침상 공법

시트넷 공법

샌드매트 공법

쇄석 매트 공법

화이버 매트 공법

표층혼합처리 공법

치환공법

굴착치환 공법

· 활동파괴방지

· 침하의 감소

· 지반 전단변형 억제

사질토, 점성토,

유기질토

강제치환 공법

폭파치환 공법

개량원리 공법의 명칭 개량목적 적용지반

압밀배수

프리로딩 공법

· 잔류침하의 감소

· 지반의 강도 증가

점성토, 유기질연직배수 토

공법

샌드드레인 공법

쇄석드레인 공법

페이퍼드레인 공법

팩드레인 공법

지하수위

저하공법

웰포인트 공법

사질토

깊은우물 공법

진공압밀공법

· 압밀촉진

· 잔류침하감소

· 지반의 강도 증가

점성토, 유기질토

생석회 말뚝공법

전기침투공법

반투막공법

쇄석말뚝공법 · 액상화 방지 사질토

표층 배수공법 · 표층지반강도 증가 점성토, 유기질토

 

3.4.3 연약지반 개량공법의 선정

 

(1) 지반개량공법의 선정에 있어서는 개량의 목적을 명확히 하여야 한다.

(2) 대상토 지반의 성질, 하중조건, 시공여건, 공사기간, 주변 자연환경과 주변에 미치는 영향 등

    제 조건을 감안하여 개량목표와 원활한 시공, 경제성을 고려한 적합한 공법을 수립하여야 한다.

(3) 개량공법 선정시 고려사항

 

[표 3.4.2] 개량공법 선정시 고려사항

고려 사항 내 용

· 구조물 특성 구조형식, 규모, 기능, 중요도

· 연약지반의 특성

 연약층의 종료, 연약층의 범위, 심도, 지반전체의

 지층상태, 지지층의 심도와 경사, 각 층의 공학적 특징

· 개량의 필요성 가설적 개량, 영구적 개량

· 개량 목적 강도증가, 침하촉진, 침하 및 액상화 방지, 지수

· 지반개량공법의 특성

 설계의 정도, 시공능력, 시공의 난이도, 시공기계나

 재료입수의 난이도, 효과판정의 난이도

· 공기나 환경에 따른 제약 공기, 오염, 진동, 소음

· 종합적인 경제성 기타 공법과 비교

· 기타 설계 변경의 난이도, 장래계획의 연계성

 

(4) 개량공법 선정시 유의사항

① 시공장비의 주행성을 확보하고 연약지반의 전단변형 억제를 위한 표층처리공법으로는 배수

    공법, 토목섬유공법, 수평매트공법, 안정처리공법 등을 검토하여 시공성, 경제성, 안정성 등

    에 적합한 공법을 선정하여야 한다.

② 수평매트는 장비의 주행성 확보 및 배수를 목적으로 하므로 원지반 연약토와 혼합을 방지하

    기 위하여 토목섬유와 병행하여 시공하도록 한다.

③ 수평매트 만으로 배수능력이 부족하거나 충분한 효과를 기대할 수 없는 경우는 지하 배수공

    등의 보조공법을 적용할 수 있다.

④ 표층처리공법으로 수평매트의 대체공법을 적용하고자 할 때에는 간극수의 배수와 시공장비

    의 주행성 확보가 가능한 방법을 적용할 수 있다.

⑤ 계획 공기 내에 목표 침하량 또는 압밀도에 이르지 못할 경우에는 압밀촉진을 위하여 샌드

    드레인, 보드드레인 등 연직배수공법을 검토하여야 하며, 연약지반의 분포특성, 시공성, 경

    제성, 현장여건 등을 고려하여 적합한 공법을 선정하여야 한다.

⑥ 지반의 강도가 작고 흙쌓기 높이가 높아 압밀촉진공법과 단계적인 흙쌓기 공법만으로 공기

    내에 활동 침하에 대한 안정성을 확보할 수 없으면 고강도 매트, 압성토, 샌드(쇄석)콤팩션

    파일 등을 조합하여 설계하여야 한다.

⑦ 활동방지를 위하여 샌드(쇄석)콤팩션파일공법을 적용할 경우에는 압밀촉진 기능도 유지하는

    것으로 고려하여야 한다.

⑧ 연약지반의 두께가 얇고 양질의 재료를 입수하기 용이하며, 사토장이 가까운 경우는 연약층

    의 일부 또는 전부를 양질의 재료로 치환하는 공법을 검토하여야 한다.

⑨ 측방유동에 대하여 불안정한 경우는 프리로딩공법, 압성토공법, 치환공법, 경량재 뒷채움공

    법, 구조물에 의한 안정공법 등을 검토하고 시공성, 경제성, 안정성, 현장여건 등에 적합한

    공법을 선정하여야 한다.

 

3.4.4 장기침하대책

(1) 제체 구조

① 잔류 침하량이 큰 구간의 여유폭의 확보

가. 공용후 잔류침하가 큰 구간에서는 흙쌓기 종료시 제체 형상을 계획 단면 그대로 마무리

    하면 흙쌓기 완료 후 침하에 따른 덧씌우기에 의한 폭원 부족이 생긴다.

나. 따라서, 제체의 시공 폭은 침하를 고려한 폭원의 여유를 확보하되 폭원 여유는 아래 그

    림과 같이 Sr(공용 후 5년간의 침하량)에 해당하는 폭으로 한다.

다. 그러나 국내의 경우 대부분 허용잔류침하를 100㎜이하로 적용하여 설계하므로 설계시 폭

    원여유의 확보여부는 인근지역의 유지관리 사례를 참고하여 결정하는 것이 바람직하다.

 

<그림3.4.1> 제체의 침하에 따른 제체폭의 부족 <그림3.4.2> 제체폭의 여유를 잡는 방법

 

② 일반 제체부의 더돋기

가. 공용 초기에는 잔류침하의 발생이 크게 되므로 더돋기에 의해 유지보수 빈도의 저감을

     유도 하는 것이 바람직하다.

나. 더돋기량은 연약층의 규모, 연장(구조물, 원지반간의 거리) 등을 고려하여 결정하여야 한다.

다. 더돋기 높이는 공용후 발생하는 2주간의 침하량에 상응하는 높이로 하고 구조물과의 접

    속부에 서는 경사 1:10, 연장 20m 정도의 완화구간을 설치한다.

라. 더돋기의 추정 자료는 선행하중 등의 흙쌓기의 동태 관측 결과를 이용하도록 한다.

 

(2) 잠정 포장

① 잔류 침하량이 클 것으로 예상되는 구간에서는 잠정 포장을 검토하는 것이 바람직하다.

② 잠정 포장은 원칙으로 계획높이(P.H)는 변하지 않고, 노상 마무리 높이(P.H.E)는 잠정 포장과

    완성 포장의 두께 차이만큼 높게 하도록 한다.

 

(3) 구조물

① 암거의 더돋기 및 여유 단면의 확보

 

가. 도로 전용 암거

(가) 기본적으로 더돋기로 대처한다.

(나) 더돋기만으로 대처할 수 없는 경우에는 그 부족분을 단면 여유로 보충한다.

 

나. 수로 암거 및 수로 병설 암거

(가) 기본적으로는 단면 여유로 대처한다.

(나) 가능한 범위에서 ‘더돋기’를 한다.

(다) 또, 토피로 인해 더돋기 시공 및 여유 단면의 확보가 곤란한 경우에는 배수경사를 고

     려한 후에 접속 도로를 절단하여 늘어뜨리는 등의 대책을 세운다.

 

다. 교대, 암거의 옹벽은 침하에 대응할 수 있는 구조로 한다.

 

라. 조인트부의 지수 구조

(가) 암거 조인트부에는 모든 주변에 지수판을 넣고, 저판에는 슬립바를 넣는다.

(나) 지수판은 부등침하에 대응할 수 있는 구조로 한다.

 

② 말뚝 기초를 가지는 기초 저면의 공동화 대책

가. 말뚝기초나 케이싱기초를 시공한 교대의 기초 저면에는 장기침하로 인한 공동이 생기는

    경우가 있다.

나. 이와 함께 교대 접속부의 단차 외에 노면이나 비탈면의 함몰이 생기는 경우도 있다.

다. 현재 대책공법으로 확립되어 있는 것은 없으나 건조모래, 발포 콘크리트 등을 채우는 방

    법이 사용되는 예가 있다.

라. 따라서, 장기침하에 의한 공동화가 예상되는 구조물에는 건설시에 충진재를 채워 넣을

    수 있는 파이프 등을 설치해 두는 것도 중요하다.

 

(4) 부속 구조물

① 배수 구조물

 

가. 연약지반상에 설치할 경우 어느 정도의 침하에 대응할 수 있어야 하며, 보수가 용이한

    구조로 한다.

나. 중앙분리대의 배수 구조물은 증축, 재설치 등의 유지보수를 고려하여 오픈 타입으로 한다.

다. 부등침하에 의한 노면 침수 처리를 위한 배수구의 배치 검토

(가) 침하와 함께 물이 고일 염려가 있는 교대 접속부나 암거, 절성경계부 및 침하가 크게

    예상되는 구간에는 미리 도랑을 배치해 둔다.

(나) 또한, 횡단관의 경사도 일반부보다 크게 하여 침하에 따라 배수불량을 초래하지 않도

    록 한다.

 

② 방호책

가. 공용 후의 부등침하에 의한 단차조정, 종단조정 및 덧씌우기로 소요높이가 부족해지므로

    미리 보수를 전제로 한 구조로 설치할 필요가 있다.

나. 이 때 이용되는 방호책의 부재는 증축에 견딜 수 있는 것으로 한다.

 

③ 통신관로 등

가. 절성경계, 교대 접속부 등 커다란 단차가 발생하기 쉬운 장소에서의 지하 매설관의 사용

    은 적극 피한다.

나. 부득이하게 통신관로 등을 매설할 경우에는 침하 대책을 강구해 둔다.

 

④ 그 외의 구조물

가. 제체의 침하에 수반하는 방음벽이나 문형식 표지의 표주도 침하하기 때문에 부등침하가

    예상되는 장소에서 지주 간격을 고려하고 증축하기 쉬운 구조로 한다.