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토목시공기술사/2. 토공사

기대기 옹벽

by 토목기술자장씨 2024. 8. 12.

1. 정의

기대기옹벽은 부분적으로 불안정한 깎기비탈면 표면을 보호하기 위한 목적으로 콘크리트 벽체를 설치하여 지지시키는 구조물이다. 주로 소규모 비탈면 파괴에 대한 장기적인 안정성을 유지하고, 옹벽 자체의 균열이나 변형, 파괴가 발생하지 않도록 설계된다.

2. 기대기옹벽의 적용대상

  • 깎기비탈면 하단부의 지지력이 상실된 공간이 발생하여 추가적으로 암 이탈이 발생할 위험성이 높은 경우
  • 단층 등의 파쇄대 발달에 의한 깎기비탈면의 침식 등으로 불안정성이 예상되는 경우
  • 비탈면 전체적으로 소규모의 파괴가 가능한 구간이나 이미 파괴가 발생한 구간에서 추가파괴가 예상되는 경우
  • 표면의 풍화로 인한 암괴이탈의 우려가 있는 경우

3. 기대기옹벽의 저항기구

  1. 합벽식 옹벽:
    • 콘크리트 벽체가 주변 암괴를 직접 지지
    • 고정핀을 통해 비탈면과 벽체의 일체화 도모
    • 필요시 철근보강을 통해 전단저항 및 모멘트 저항력 증가
  2. 계단식 옹벽:
    • 옹벽의 자중으로 이탈하는 암괴를 지지
    • 각 계단 사이의 마찰저항력으로 비탈면의 활동에 대한 저항 제공
    • 고정핀을 통해 비탈면 표면과의 밀착 및 마찰저항력 증가

4. 기대기옹벽의 안정성 검토항목 및 안전율 기준

  1. 안정성 검토항목:
    • 옹벽의 활동파괴
    • 옹법의 전도파괴
    • 기초의 지지력 파괴
    • 기대기 옹벽 자체의 파괴 (전단파괴, 모멘트파괴)
  2. 안전율 기준:
    • 활동: 1.5
    • 전도: 1.5
    • 지지력: 2.5
    • 옹벽 자체 파괴: 2.0
  3. 주요 고려사항:
    • 파괴쐐기의 활동에 대한 안정성 검토 결과 안전율이 1.5 이상 확보되면 옹벽에 대한 추가적인 안정해석은 불필요하고 최소기준으로 설치
    • 기대기 옹벽은 중력식 옹벽으로 간주하여 설계
    • 작용하중 고려: 옹벽의 자중, 예상파괴구간의 하중, 옹벽에 직접 작용하는 외력

5. 배수시설 설치 시 유의사항

  1. 배수시설 종류:
    • 배수구멍
    • 수평배수공
    • 옹벽배면 토목섬유 배수재
  2. 설치 시 유의사항:
    • 옹벽배면으로부터 지하수가 유입되는 지형에 반드시 설치
    • 옹벽전면에 수위가 형성되는 지형에서는 옹벽배면에 물을 유도하기 위한 배수시설 설치
    • 설계 시 지하수위가 형성되지 않는 구간이라 하더라도 부분적으로 배면에 지하수위가 형성되는 것을 막기 위해 반드시 배수구멍 설치
    • 인장균열이 있는 파괴쐐기 또는 많은 지하수 유입이 예상되는 지반조건인 경우, 인장균열 내의 수압이나 기대기 옹벽배면의 비탈면 내에 지하수위가 형성되는 것을 고려한 설계 필요