[한방비교] 성토 다짐공법 종류 및 다짐시 주의사항

성토공사에서 가장 중요한 공법은 다짐공법입니다. 다짐을 잘해놔야지 추후 상부에 목적물이 세워졌을때 이에 대한 지지력을 충분히 발휘하기도 하며 추가적인 하자발생도 없기 때문입니다. 다짐이 불충분하거나 과다짐시에는 지반의 전단파괴가 일어날수가 있기 때문에 철저한 시공관리과 품질관리를 통하여 시공해야 합니다.

1. 다짐공법의 일반 개요

1) 다짐이란 흙의 함수비 변화없이 공기를 배출하여 입자간 밀도와 강도를 증진하여 단위중량을 증가시키는 작업니다.

2) 다짐공법의 종류로는 전입, 진동, 충견, 견인식 다짐 방법이 있고 토질의 함수비 및 사질토 점성토에 따라서 다르게 적용합니다.

3) 다짐시 시험다짐을 통해 최적함수비(OMC) 산정 및 다짐두께, 다짐ㅂ장비 등을 결정한 후 본시공을 하게 됩니다.

2. 다짐관리 순서

1) 실내다짐 : 최적함수비 OMC를 산정하고 최대건조단위중량인 rdmax 를 산정합니다. 

2) 현장시험 :  들밀도 시험을 통하여 건조단위중량 rd를 구할수 있습니다.

3) 본다짐 : 다짐 토질 및 시공조건에 맞춰서 전압공법, 진동공법, 충격공법, 견인공법등을 맞추어서 시공합니다.

4) 품질관리 : 다짐도를 판정하고 다짐도를 분석합니다.

3. 다짐관리 기준

1) 건조밀도에 의한 방법

-  Rc = 현장시험 건조밀도 / 실내시험 최대 건조밀도 x 100%

- 국내의 경우 노체는 90%이상, 노상은 95%이상으로 관리합니다. 해외의 경우는 노상이 98%이상도 있습니다.

- 이방식은 도로 및 단지 관리시 이용됩니다.

2) 포화토 및 간극비에 의한 방법 

- Se = wGs

- 판정규정은 S는 85~95%이고 간극비 e는 2~5%입니다.

- 고함수지 점토질 지반에서 이방법을 통해 다짐관리를 하게 됩니다.,

3) 강도특성에 의한 방법

- 다짐판정규정은 CBR에 의해서 판정합니다.

CBR은 Californiia Bearing Ration로서  포장두께 결정에 사용하는 노상토 지지력 비로써 아스팔트 포장과 가타은 연성포장 두께 및 노체 노상의 재력적정여부 판정에 사용됩니다. CBR에는 설계 CBR, 수정 CBR, 실내 CBR, 현장 CBR등이 있습니다.

4) 상대밀도에 의한 방법

- 상대밀도가 1/3보다 크면 느슨하고 1/3에서 2/3사이이면 보통, 2/3이상이면 조밀로서 판정합니다.

5) 변형량에 의한 방법

- 벤켈만시험의 proof rolling에 의해서 노상과 보조기층의 다짐도를 판정할수 있습니다.

4. 성토작업시 다짐 공법의 종류 및 특징

1) 토사지반 작업

구분	진동다짐	전압다짐	충격식 다짐	견인식 다짐
적용지반	사질토 지반 적용	점성토 및 댐코어	구조물 뒷채움	사면다짐
특징	진동 Roller, 진동 Tire Roller, 진동 Compactor 등 진동 방식의 장비를 사용함.  <사질토 전단 특성> S=C+σ'tanΦ= σ'tanΦ (점착력 = 0)	Road Roller, Tire Roller, Tamping Roller 등 전압방식의 장비를 사용함 <점성토 전단 특성> S=C+σ'tanΦ= 0 (Φ = 0)	Rammer 및  Plate 등의 장비를 사용합. 인력을 이용한 다짐임.	비탈면, 사면등을 wire를 사용한 견인식으로 다짐함. 이는 장비의 안전에 주의하여 시공이 필요함. 특히나 다짐도 측정전 시험시공을 통해 장비의 효율성 체크 요구됨

2) 암성토 작업

- 전압과 진동을 통하여 인터락킹 효과를 높여서 작업.

인터락킹 효과 :맞물림 효과라고 하며 돌고 돌이 서로 맞물려 있어서 지지력을 발휘하는것을 말합니다. 토사보다는 크기가 큰 암버럭에서 발생합니다.

- 암성토 작업시 60cm이상 오버사이즈의 암버럭은 제거하면서 작업을 하게 됩니다. 그리고 장비는 양족롤러를 사용하여 다짐하게 됩니다. 일반 롤러시에는 작업이 잘 이루어지지 않습니다. 

- 암성토 작업시 1층의 두께는 최대 사이즈의 1.5배정도 되며 암성토는 토사성토로 약 30cm씩 캡핑을 하면서 완성면을 만들수 있습니다. 

5. 다짐시공시 주의사항

- 성토두께 : 통상적으로 토사의 경우 노체에서는 30cm이내 다짐을 하며 암버럭의 경우는 60cm이하로 다짐을 합니다. 다짐두께도 국가마다 다른특성이 있기 때문에 시방서를 준수하여 시공해야 합니다.

- 다짐장비 : 장비가 클수록 시공성이 좋아집니다. 하지만 너무 큰 장비는 경제성이 떨어지기도 하며 너무 큰 다짐 에너지로 인해서 실제로 과다짐(OVer compaction)이 발생하기도 합니다.그렇기 때문에 다짐장비 선정시 토질별 층 다짐 두께를 정하고 그에 맞는 장비를 사용해야 합니다. 

- 시험성토 : 설계와 시공사이의 간극을 좁혀줄수 있는것은 시험성토를 통해서 입니다. 설계는 시공전 이루어지는 조사와 측량에 의해서 만들어 지는데 현장의 모든 부분을 완벽하게 반영할수 있는것은 아니기 때문에 시험성토를 통하여 시공을 실시하게 됩니다. 

- OMC 구간을 지켜서 다짐한다. 통상 OMC ± 2%에서 다짐합니다. 토질에 따라서 다르지만 일반적으로 OMC는 10~20%이며 rdmax 는 1.3~1.8t/m3입니다. 이는 실내시험을 통해서 구할수 있습니다.

6. 다짐 제한 이유

1) 다짐두께의 제한 : Scale Effect로 인하여 일정두께 이상으로는 다짐장비의 효과가 미지지 못합니다.

2) 습윤측 다짐장비 : 댐공사 등에서는 너무 무거운 장비는 지표면 전단파괴의 요인이 되기도 합니다.(Sponge현상)

3) 다짐 속도, 횟수를 제한하여 시공하여야 합니다. 속도는 약 3~4km/hr 이며 횟수는 10~15회 정도로 시공해야합니다.

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