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보강토 옹벽의 설계와 시공 flow, 시공관리계획과 품질관리 계획을 포스팅하도록 하겠습니다.
1. 보강토 옹벽의 설계
1) 설계기준 안전율과 설계방법
설계기준 안전율과 설계방법은 건설공사 비탈면 설계기준을 기본으로 하며 도로등 시설물별로 보다 엄격한 기준을 적용해야 할 경우 도로설계편람 등 해당분야 하위기준에 명시된 기준을 적용해야 합니다. 보강토옹벽의 안정해석은 외적안정해석과 내적안정해석으로 구분하여 수행하여야 하며 외적안정과 내적안정에서 검토하는 항목에는 외적안정에는 저면활동, 지지력, 전도, 전체안정성, 침하에 대한 안정성이 잇으며, 내적안정에는 인발파괴, 보강재파단, 보강재와 전면판의 연결부 파단이 있습니다.
2) 보강재 종류별 설계인장강도
금속보강재는 흙속에 부식되기 쉬우므로 부식에 대한 저항력을 높이기 위해 표면에 아연도금 처리를 합니다. 흙속에 묻힌 아도연금된 금속보장재의 부식속도는 최초 2년간은 15um/년, 그 이후 4um/년 , 아연도금이 완전히 손실되 ㄴ ㅇ후 12um/년 을 적용해 보수적으로 설계할수 있습니다. 일반적 조건에서는 금속성 보장재의 아연도금두께는 86um이상 되도록 합니다.
3) 토목섬유보강재의 장기인장강도
토목섬유보강재의 인장특성은 크리프(Creep), 시공시 손상, 노화(aging, .에이징), 온도, 구속압등과 같은 환경적이 요인에 의해 영향을 받습니다. 따라서 토목섬유 보강재의 장기인장강도는 토목섬유의 허용인장변형과 크맅프 특성 및 가능한 모든 강도저하 요인을 고려하여 결정하는 것이 바람직합니다.
4) 기초지반조사 및 전반활동 파괴 검토
보강토 옹벽 길이 방향으로 100m또는 급격한 지형 변형이 있을경우 한하여 50m마다 시추 및 표준관입시험을 실시하는 것이 바람직하고 대표단면에 대해서 전반활동파괴 검토를 실시합니다. 보강토 옹벽의 전반활동은 전통적인 비탈면안정해석 방법을 사용하여 수행합니다. 이경우 보강토 옹벽은 하나의 강성구조체로 보고 활동파괴면은 보강토체를 통과하지 않는 것으로 고려합니다. 일반적으로 비교적 균등한 보장재 간격을 갖는 수직 보강토 옹벽에서 활동파괴면이 ㅂ보강영역과 비보강영역을 동시 통ㅎ과하는 복합활동파괴가 발생하지 않으나 보강재의 종류나 길이의 변화가 있거나 큰 상재하중이 작용하거나 경사옹벽의 경우 복합활동파괴도 고려합니다. 전반활동에 대한 최소 안전율이 추천된 설계안전율(1.5)보다 작으면 보강재 길이를 증가시키거나 기초지반을 개량합니다.
5) 지진시 안정성 검토
내진설계를 해야하는 보강토 옹벽의 경우 해당시설물의 특성에 따라 지진시 안정성을 검토하여야 합니다.
2. 보강토 옹벽의 시공 flow
보강토 옹벽은 콘크리트 블록과 흙입자와의 마찰이 탁월하고 강성이 충분히 커서 변형이 작게 발생하는 수평연속요소(보강재)를 사용하여 흙의 결속력을 크게 하여 토층의 전단강도를 옹벽 배면에 보강토층에 형성함으로서 토압과 상재하중을 지지하도록 블럭과 지오그리드 등을 사용하여 옹벽을 축조할수 있습니다.
3. 보강토옹벽 시공관리계획
1) 사전조사 : 보강토 옹벽이 설치되어야 할 위치의 지반고를 도면과 확인합니다
2) 터파기 : 지반고 확인이 끝난후 근입되는 깊이(기초포함)까지 터파기 합니다.
3) 기초 콘크리트 타설 : 블록축조를 고려하여 기초 level을 확보합니다
4) 기초블럭 :블럭과 블럭 측면이 서로 맞닿도록 첫단을 설치합니다.
5) 연결재 설치 : Finer type의 연결재 또는 Bar type의 연결재를 설치합니다
6) 지오그리드 포설 : 지오그리드의 위치 및 타입 또는 길이를 확인합니다.
7) 블럭축조 : 블럭을 하단블럭과 지그재그가 되도록 거치하면서 축조합니다
8) 속채움 골재 포설 : 전면배수를 위해 25mm 골재를 블럭속과 배면에 포설합니다.
9) 성토부설 :성토재는 노상 재료를 기준으로 포설합니다.
10) 성토부설 및 다짐 : 성토는 200mm 두께로 포설합니다.
4. 작업전 확인 및 점검사항
- 구조물의 설계조건, 위치, 단면의 치수, 옹벽배면의 여건 확인
- 주변의 구조물과의 이격거리, 지하매설물의 위치, 용출수의 유무 등 확인
- 블록 및 보강재의 야적장 선정 및 배수계획을 수립합니다.
- 투입장비 활용계획 및 사용자재 수급계획을 수립합니다.
5. 보강토옹벽 품질관리계획
1) 자재관리 : 자재관리 계획은 안전하고 견고한 블록식 보강토 옹벽을 시공하는데 있어서 효율적인 시공과 동시에 내구성 및 안정성을 확보합니다.
2) 일반사항 : 블록은 옹벽 구조체를 이루는 보강토의 흘러내림과 유실을 막아주는 옹벽의 마감재로써 다른 도움 없이 자체 지탱할 수 있도록 제작되었으며 지오그리드는 고밀도 고강도의 폴리스터 섬유의 보강재로써 토사보강의 목적을 위해 특수제조되었다. 또한 옹벽 구조체가 되는 보강토는 양질의 현장토 사용을 원칙으로 합니다.
3) 자재운반, 보관, 취급 : 블록은 운반, 보관, 취급 중에 손상을 입지 않도록 파렛트 위에 차곡차곡 쌓아서 운반하고, 지게차로 조심스럽게 상, 하차 한다. 또한 시공중에는 던지거나 굴려서는 안되며 인력 또는 기타장비 등으로 소운반합니다. 보강재는 Roll 상태로 현장에 반입하고 보관시 자외선에 노출될 경우 품질의 변화가 있을수 있으므로 실내에 보관하거나 자외선을 차단할수 있는 보호 덮개를 씌워야 한다. 운반 및 시공 중에 손상을 입자 않도록 주의 해야 하며 손상을 입은 자재를 사용하지 않습니다.
4) 블록 : 블럭 겉모양은 흠이나 균열등의 결점이 없어야 하며 유색블럭을 사용하는 경우 블럭의 색상이 일정해야 합니다. 압축강도는 양생이 끝난후 28일 이상 보존한 것을 시험체로 하며, 재령 28일 이상 보존한 것을 시험체로 하며, 재령 28일 이후의 강도가 25kg/cm2이상이어야 합니다. 시험체는 가압양면이 평형이 되도록 필요한 경우 Capping하고 2시간 이상 맑은 물속에 담가 흡수 시켜서 시험합니다.ㅏ이경우 압축방향은 실제하중을 받는 방향으로 하고 전체면에 고르게 가압합니다. 가압에는 원칙적으로 중앙에 구접면을 갖는 전압장치를 사용하여 가압합니다. 블록의 흡수율은 평균 흡수율이 7% 이내이어야 하고 각각의 흡수율은 10%이내여야 합니다. 스팀양생 등 특수한 촉진 양생을 한 제품은 14일 이후 압축강도 시험치를 기준으로 합니다.
5) 지오그리드 : 지오그리드는 각 옹벽이나 토사보강에 사용되어서 파괴 절단, 부식 등의 우려가 없는 것을 사용하여야 합니다. 지오그리드는 제조회사의 시험치 이상 충분한 인장강도가 나오는 제품을 사용해야 합니다. 보강재는 토양중에 존재하는 산, 알칼리, 염등에 변질되지 낳고 미생물에 의해 분해되지 않는 고밀도 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 시트에 규칙적인 배열의 구멍을 뚫는 다음 1축 또는 2축 방향으로 연신시켜 연결 취얍부가 없이 그리드의 구조로 제조된 것이어야 합니다.
6) 잔골재 및 굵은골재 : 잔골재 및 굵은 골재는 소요 품질의 제품이 얻어지도록 적절히 선정해야하며 잔골재는 깨끗하고 강하며 내구성이 좋아햐 하고 유기불순물, 염화물 등의 유해요소를 함유해서는 안됩니다. 굵은 골재의 최대치수는 본 블럭에서 40mm 미만의 것을 사용해야 합니다.
7) 기초 및 속채움 골재 : 기초, 속채움 골재는 배수가 자유롭고 내구성이 있는 견고한 재질의 자갈이나 쇄석을 이용합니다.
8) 보강토 : 보강토는 얼어있는 흙이나 빙설, 초목, 기타 많은 부식물을 함유한 흙은 원칙적으로 사용하지 않습니다. 또한 현장토 유용시 현장토내에 100mm 이상된 암편의 함유율이 5%미만 이어야 합니다. 유기질토 또는 긴 나무뿌리 등이 포함되지 않은 흙만을 사용해야 합니다. 보강토는 수분이 많이 포함된 흙은 현장 내에서 어느정도 말려서 함수율 약 12% 미만으로 사용해야합니다.