대규모 성토시 안정성 검토 목 차 Ⅰ. 검토 개요 Ⅱ. 현황 검토 Ⅲ. 검토 방법 Ⅳ. 적용성 검토 Ⅴ. 최종 결론.

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1 대규모 성토시 안정성 검토 목 차 Ⅰ. 검토 개요 Ⅱ. 현황 검토 Ⅲ. 검토 방법 Ⅳ. 적용성 검토 Ⅴ. 최종 결론

2 Ⅰ. 검토 개요 ◈ 검토 개요 A: 고도 613m B: 고도 603m
당초 A지역과 B지역을 10m 높이차로 시공 계획하였으나, 부지내 단차를 없애는 방안으로 최종 결정을 내려 이에 따른 부지정지 방안을 강구 중임. 전체 부지를 동일 Level로 조성시 성토 작업량이 과다하게 발생하여 호수 경계면 쪽으로 Sliding 현상이 우려되는바, 이에 대한 대책공법에 대해 검토함. 585m 590m 595m 600m 605m 610m 615m A: 고도 613m B: 고도 603m 기존고도 620m 35m 경사율 : 5.8% 597m : 1.9% 경사율 : 1.7% 565m 670m 695m 370m 1,365m 23m 580m

3 Ⅱ. 현황 검토 ◈ 부지정지 방안 2/13 2 호수 고도 602m 고도 612m 고도 604m 고도 603m 40m

4 Ⅲ. 검토 방법 ◈ 현황 파악 1. B지역 Elev. 603m 적용시 인접 호수와의 Level차는 약 40m, 수평거리는 약 50m 2. 지반조사 미 실시로 원지반 공학적 특성 파악 불가 3. 대규모 성토에 의한 Sliding 우려 ◈ 검토 방법 부지정지 계획안에 따라, 대규모 성토시 적용 가능한 공법을 비교 분석하여 안정적인 시공방안을 모색함. 1. 대규모 성토 비탈면 적용 가능성 유.무 검토 2. 옹벽 적용 가능성 유.무 검토 3. 기초지반 CASE별 적용 가능 공법 검토 4. Sliding 가능 유무에 따른 공법 검토

5 Ⅳ. 적용성 검토 ◈ 성토 비탈면 적용 가능성 검토 ■ 성토 비탈면 구배 적용 기준(국내 기준) 4/13
분석 조건 : ㄱ. 성토층 강도정수 : 단위중량( 19kN/m3), 점착력(15 kPa), 내부마찰각(25 °) ㄴ. 원지반 강도정수 : 단위중량( 19kN/m3), 점착력(15 kPa), 내부마찰각(30 °) ㄷ. 지반조사 미 실시로 일반적인 강도정수를 적용함(지반조사 실시 후 재확인 필요) ㄹ. Minimum Safety Factor ≥ 1.3 ∴ O.K (기준 NAVFAC – DM 참조) ㅁ. PROGRAM : GEO-SLOPE(캐나다의 GEO-SLOPE사에서 만든 비탈면 안정해석 프로그램) ■ 성토 비탈면 구배 적용 기준(국내 기준) 성토재료 성토높이 기울기 흙분류 사질토 0~6m 1:1.5 SM, SC 6m이상 1:1.8 LG전자 대지경계 Elev. 603m ■ ∴ F.S = < 1.3 (N.G) 안전율 F.S ≥ 1.3 ∴ O.K F.S < 1.3 ∴ N.G (NAVFAC – DM 참조) Elev. 565m 호 수 소요 거리 : 약 80m 실제 거리 : 약 50m 4/13 4

6 Ⅳ. 적용성 검토 ◈ 성토 비탈면 적용 가능성 검토 ■ 분석 결과 5/13
■ 전체 법면을 성토 비탈면으로 조성하기 위해서는 부지와 호수 경계면이 약 80m 여유부지가 있어야 하나 현재 약 50m이며, 프로그램 분석 결과도 기준 안전율 이하로 전체 법면을 성토 비탈면으로 적용하는 것은 불가능하나, ∴ F.S = < 1.3 (N.G) ■ 구조물(옹벽 등)을 적용하여 성토고와 성토폭을 축소하면 안전성을 확보할 수 있음. ■ 그러나, 상기 계산 결과는 성토층 강도정수를 국내 기준인 단위중량( 19kN/m3), 점착력(15 kPa), 내부마찰각(25 °)로 가정하여 구조계산을 실시한 결과로 브라질 현지 성토재료의 공학적 특성과 기초지반의 지형.지질 특성, 인근 비탈면 조성 현황, 강우강도, 지하수위, 습윤조건 등을 반영한 지반강도를 재 산정 한 후 구조검토를 수행하여야 정확한 결과를 도출할 수 있음. LG전자 대지경계 F.S ≥ 1.3 ∴ O.K Elev. 603m Elev. 565m 호 수 실제 거리 : 약 50m 5/13 5

7 Ⅳ. 적용성 검토 ◈ 옹벽 적용 가능성 검토 ■ 분석 결과 6/13 구 분 판넬식 보강토 옹벽 블록식 보강토 옹벽 R.C옹벽
시 공 도 높이 (m) 2~5 △ ○ 5~8 8이상 × 일반적 적용 3-30m(15m 이상 유리) 3-15m (계단형: 6-20m) 2-8m 미 관 구 성 전면판+STRIP 블록+GEOGRID 콘크리트 ○ : 적용성 좋음 △ : 적용성 보통 × : 적용성 나쁨 ■ 분석 결과 ■ 정지작업 Elev.603m 고려시 바닥 Elev은 585m로 보강토 옹벽(약 20m) 적용이 가능함. ■ 단, 지반조사가 미 실시된 관계로 기초지반 CASE별 적정 공법을 선정함. 6/13 6

8 Ⅳ. 적용성 검토 ◈ 기초지반 CASE 별 적정 공법 ■ 견고한 지반(N치 30이상, 풍화암, 암반) 1) 수평지반
2) 경사지반(배면) 3) 경사지반(기초) 보강재길이(L)>0.7H 보강재길이(L)>0.7H D>0.6m D>1.2m 벽체높이( ) H 기초근입심도 (D)>0.3m 기초근입심도(D)>0.3m 최소보강재길이>0.4H ■ 단, 동결심도를 산정하여 기초 근입심도는 동결심도 이상 근입 해야 함. ■ 상기 기준은 일반적인 기준이며, 지반조사 결과를 바탕으로 옹벽의 높이, 상재하중, 지반조건에 따라 구조검토(외적,내적,활동)를 통해 결정해야 함. 7/13 7

9 Ⅳ. 적용성 검토 ◈ 기초지반 CASE 별 적정 공법 ■ 보통 지반(N치 10~20) 8/13
■ N치 10~20인 구간이 비교적 얕게 분포하여 근입깊이를 깊게 하는 경우(D>0.8m)에는 골재다짐+콘크리트 또는 철근콘크리트 기초 등을 적용해야 함. ■ 단, N치 10~20 구간이 깊게 분포할 경우 연약지반 대책공법과 동일하게 적용해야 함. ■ 상기 기준은 일반적인 기준이며, 지반조사 결과를 바탕으로 옹벽의 높이, 상재하중, 지반조건에 따라 구조검토(외적,내적,활동)를 통해 결정해야 함. 벽체높이( ) H 기초근입심도 (D)>0.8m 골재 다짐+콘크리트 or 철근콘크리트 기초 8/13 8

10 Ⅳ. 적용성 검토 ◈ 기초지반 CASE 별 적정 공법 ■ 연약 지반(N치 10이하) 1) 얕은 심도(1~3m) 2) 깊은 심도
3) 하천, 호수 인접구간 벽체높이( ) 부직포 H HWL 40mm이하 흐름골재 잡석치환 지지층 기초잡석 or 기초콘크리트 30mm이하 흐름골재 ■ 잡석 등을 이용한 강제치환 ■ 지반 그라우팅 or 파일시공 ■ 부지토, 잡석 등을 이용한 지반 보강 9/13 9

11 Ⅳ. 적용성 검토 ◈ Sliding 가능 유무에 따른 공법 검토
ㄱ. MSEW : 미국 ADMA사(보강토 옹벽의 외적, 내적, 활동에 대한 안정성 검토) ㄴ. GEO-SLOPE : 캐나다 GEO-SLOPE사(비탈면 안정성 검토) ㄷ. TALREN : 프랑스 TERRASOL사(보강 비탈면 안정성 검토) ■ 외적 안정 1) 활 동 2) 전 도 3) 지지력 ■ F.S ≥ 1.5 ■ 수평토압에 대한 안정성 ■ F.S ≥ 2.0 ■ 토압에 의한 모멘트 안정성 ■ F.S ≥ 2.5 ■ 연직력과 수평력에 의한 지지력 평가 10/13 10

12 Ⅳ. 적용성 검토 ■ 내적 안정 1) 파단 2) 인장응력 3) 인 발 ■ 활 동(Sliding) 11/13 ■ 벽체 중간부
외적 안정성 ■ F.S ≥ 1.5 ■ 보강재의 수평력에 대한 저항성 ■ F.S ≥ 2.0 ■ 보강재의 인발에 대한 저항성 ■ 활 동(Sliding) ■ 다음 검토를 통하여 보강토 층 밖의 뒷채움재와 기초지반을 통과하는 잠재적인 파괴면에 대한 Sliding 평가가 가능함. 11/13 11

13 Ⅳ. 적용성 검토 ■ 활 동(Sliding)에 불안정시 대책공법 12/13
구 분 보강공법 보호공법 토사, 리핑암 발파암 검토 방법 비탈면 녹화 Soil Nailing+(녹화,블럭) Rock Bolt+(녹화,블럭) 개요도 특 징 ∙비탈면에 보강재를 프리스트레싱 없이 촘촘한 간격으로 원지반에 삽입하여 원지반 자체의 전단강도를 증대   ∙균열 및 심한 절리, 낙석위험이 있는 대상 구간을 부분적으로 보강 ∙ Seed Spray, Coir net, 녹생토 등의 방법을 이용하여 비탈면 녹화 검 토 의 견 ∙ 불량한 기초지반, 성토고, 다짐불량 등에 기인한 깊은 파괴에 대한 Sliding 발생을 예방하기 위해서는 S/N or R/B, E/A 등의 공법이 적용 가능하며, ∙ 풍화, 강우, 침식 등에 의한 얕은 Sliding에 대한 보호를 위해서는 비탈면 녹화 등의 방법을 적용할 수 있음. 12/13 12

14 Ⅴ. 최종 결론 ◈ 최종 결론 1. 전체 법면을 성토 비탈면으로 적용하는 것은 불가능하나, 구조물(옹벽 등)을 적용하여 성토고와 성토폭 을 축소하면 법면에 대한 안전성을 확보할 수 있음. 2. 성토층 강도정수를 단위중량( 19kN/m3), 점착력(15 kPa), 내부마찰각(25 °)로 가정하여 구조계산을 실시한 결과로 현지 성토재료의 공학적 특성과 기초지반의 지형.지질 특성, 인근 비탈면 조성 현황, 강우강도, 지하수위, 습윤조건 등을 반영한 지반강도를 재 산정 한 후 구조검토를 수행하여야 정확한 결과를 도출할 수 있음. 3. 정지작업 Elev. 603m 고려시 바닥 Elev은 585m로 보강토 옹벽(약 20m) 적용이 가능함 4. 보강토 옹벽의 높이, 형식 등은 지반공학적 특성을 분석한 후, 구조검토를 통해 결정해야 함. 5. 대규모 성토로 인한 기초 지반에서 호수 경계면까지의 Sliding에 유.무는 지반조사 결과를 토대로 안정성 검토를 실시해야 함 6. Sliding에 대하여 불안정시 대책공법은 깊은 파괴의 경우 보강공법(S/N 등)을 얕은 파괴의 경우 보호공법(녹화 등)을 적용할 수 있음 13/13 13