보강토옹벽 뒤채움 및 다짐 기준

보강토옹벽 뒤채움 및 다짐 기준

I. 뒤채움 기준

1. 구조물기초 설계기준

〇 뒤채움 흙으로 알맞은 특성은 다음과 같다.

① 흙-보강재 사이의 마찰효과가 큰 사질토

② 배수성이 양호하고 함수비 변화에 따른 강도 변화가 적은 흙

③ 입도분포가 양호한 흙

④ 보강재의 내구성을 저하시키는 화학적 성분이 적은 흙

〇 만일, 세립분이 섞인 흙을 사용할 경우 소성지수(PI)는 6 이하이여야 하며, >;표 1<;과 같은 정도기준을 만족해야 한다.

〇 다만, 200번체(0.075mm) 통과율이 15% 이상이더라도

- 0.015mm 통과율이 10% 이하이거나 또는

- 0.015mm 통과율이 10～20%이고 내부마찰각이 25° 이상이면

→ 뒤채움 흙으로 사용이 가능하다.

〇 자갈이 섞인 흙의 경우는 200번체 통과율이 25% 이하인 것을 사용하며, 쇄석을 이용할 경우는 >;표 2<;와 같은 기준을 만족하여야 한다.

>;표 1<; 보강토 뒤채움 흙의 입도

체번호

체눈금 크기 (mm)

통과중량백분율(%)

비 고

No. 18

100

100%

No. 40

0.425

0～60%

No. 200

0.075

0～15%

예외규정

(No.200 통과량 15% 이상인 경우)

0.015

10% 이하

0.015

10～20%

내부마찰각 25° 이상,

소성지수(PI) 6 이하

>;표 2<; 뒤채움 재료로서 쇄석이 갖추어야 할 조건

최대입경

입경 100mm

이상의 함유율

입경 0.074mm

이하의 함유율

비 고

250mm

5% 이하

25% 이하

세립분이 적당하게 혼합되어 있어서 다짐효과를 발휘할 수 있어야 한다.

〇 뒤채움재료가 동해로 인한 피해를 받을 우려가 있는 지역에서는 전면판 배면에 동결의 영향을 고려하여 배수(예;잡석)층을 설치하여야 한다.

2. 도로공사 설계처 기준 (“보강토옹벽의 뒤채움 시공기준 검토”, 2001.7)

〇 보강토 옹벽의 뒤채움 재료는 >;표 3<;과 같은 기준을 적용할 수 있음.

>;표 3<; 보강토 옹벽 뒤채움 재료 품질기준

입 도

내 부 마 찰 각

소성지수(PI)

입 경

통과백분율(%)

19 mm

100

삼축압축 또는 직접전단시험에 의한 내부마찰각 Φ <; 25°

6이하

0.425 mm (40번체)

0～60

0.075mm (200번체)

0～15

3. 대한주택공사 전문시방서

〇 뒤채움 재료는 공사장 내의 굴착에서 발생한 재료 중 유용 가능한 재료를 사용하되, 그재료의 성질이 2.5항에서 규정하는 조건을 만족시키지 못하는 경우에는 토취장을 선정하여 공사에 적합한 재료를 확보하거나 또는 현장내 유용토사의 토질조건에 부합하도록 설계변경(보강재의 간격 및 길이의 변경 등) 하는 방법중 비용이 저렴하고 실행 가능한 방법을 선정하여 설계변경을 요청해야 한다.

2.5 뒤채움 재료

2.5.1 일반사항

뒤채움 흙의 일반적인 성질은 다음과 같다.

가. 흙과 보강재 사이의 마찰효과가 큰 재료로서 KS F 2343의 직접 전단시험 또는 KS F 2346의 삼축 압축시험 결과, 내부마찰각이 30°이상인 사질토일 것

나. 배수성이 양호하고 함수비 변화에 따른 강도특성의 변화가 적은 흙일 것

다. 보강재의 부식을 일으키는 화학적 성분이 적은 흙일 것

2.5.2 입도기준

뒤채움 흙의 입도기준은 다음과 같다.

체의 공칭치수

53㎜

19㎜

4.75㎜

425㎛

75㎛

통과 중량 백분율(%)

75∼100

75∼100

20∼100

0∼60

0∼35

2.6 블록 속채움 재료

블록의 내부공간 및 블록과 블록 사이 속채움 재료의 일반적인 성질은 2.5.1항의 규정에 따르며, 입도기준은 다음과 같다.

체의 공칭치수

26.5㎜

19㎜

4.75㎜

425㎛

75㎛

통과 중량 백분율(%)

75∼100

50∼75

0∼60

0∼50

0∼5

4. “국내 블록식 보강토옹벽의 개선방안 및 전망”, 2007년 토목섬유학회 논문

〇 뒤채움흙은 양질의 사질토로서, 국내의 토질조건을 감안할 때 구입이 용이하지 않다. 연구결과(이은수,1996)에 따르면 0.015mm이하의 세립분이 10%미만이면 대체적으로 뒤채움흙으로서 만족하지만 연약한 실트나 점토 등의 세립분을 많이 함유한 현장토사의 경우에는 토질시험 등을 실시하여 성토재로서 적용 가능한 지를 평가한 후 사용하는 것이 바람직하다.

보강토 옹벽 뒤채움 재료 품질기준

입 도

소성지수(PI)

입 경

통과백분율(%)

19 mm

100

6이하

0.425 mm (40번체)

0～60

0.075mm (200번체)

0～15

II. 다짐 기준

1. 구조물기초 설계기준

1) 뒤채움재의 포설 및 다짐

〇 일반적인 옹벽의 경우는 벽체를 완성한 후 뒤채움을 실시하지만 보강토옹벽의 경우는 전면판인 스킨요소의 조립과 병행하여 뒤채움 작업을 하기 때문에 뒤채움 재료의 포설 및 다짐작업은 벽면의 시공정도에 대단한 영향을 미친다.

〇 특히, 포설 및 다짐 작업시 전면판의 변위에 주의해야 하는데, 만약 전면판에서 변위가 발생할 경우는 즉시 작업을 중지하고 원인조사를 하여 대책을 수립한다.

〇 다짐 작업 및 토공기계를 사용할 때 유의할 사항은 다음과 같다.

(1) 하단 전면판의 앞쪽은 될 수 있는 한 빨리 매립하고 다짐을 하여 우수 등으로 세굴되지 않도록 처리한다. 필요에 따라 표면처리를 실시할 수도 있다.

(2) 연결볼트의 하부나 금속스킨의 상부는 포설이 불충분하기가 쉬우므로 필히 확인한다.

(3) 다짐기계는 11t급 이하의 그다지 무겁지 않는 것으로 선정하며, 소정의 다짐도를 얻기 위한 작업기준은 사전에 시험성토 등을 실시하여 정한다. 다짐작업시에는 다음에 기술한[토공기계 5원칙]을 준수한다.

(4) 토공기계 5원칙(다짐 작업시)

① 벽면에서 1.5m 이상 떨어져 주행할 것

② 벽면에 평행하게 주행할 것

③ 뒤채움재의 포설은 벽면측에서부터 순차적으로 할 것

④ 현장 내에서 급정지, 급선회를 피할 것

⑤ 뒤채움 재료가 포설되어 있지 않은 보강재 위를 직접 주행하지 말 것

(5) 벽면에서 1.5m 이내의 포설은 인력으로 하고 소형 진동룰러나 진동다짐으로 신중하게 다진다.

(6) 하루의 작업을 마무리 지을 때는 필히 다짐작업을 완료하며, 강우가 예상될 경우 임시 배수로를 설치함과 동시에 성토 다짐면에 방수막을 깔아서 뒤채움 흙으로 유수가 침투하는 것을 방지한다. 우천시의 작업은 원칙적으로 실시하지 않으며, 비가 그친 후에 장비의 주행성이나 뒤채움 재료의 함수비가 적절한 상태로 되어 있는 것을 확인하고 나서 작업을 한다.

(7) 뒤채움재료가 동해로 인한 피해를 받을 우려가 있는 지역에서는 전면판 배면에 동결의 영향을 고려하여 배수(예;잡석)층을 설치하여야 한다.

2. 도로공사 설계처 기준 (“보강토옹벽의 뒤채움 시공기준 검토”, 2001.7)

1) 다짐기준

〇 1층 다짐두께는 20cm, 다짐밀도는 최대건조밀도의 95%이상으로 하는 것을 원칙으로 함.

〇 다만, 시공시 보강재의 내구성이 확보되고 보강재와 뒤채움 재료의 마찰각이 설계시 고려된 값 이상으로 발휘될 수 있는 경우 별도의 입도분포 및 다짐두께 기준을 적용할 수 있음.

2) 뒤채움재료의 다짐단가 산출기준

〇 보강토 옹벽 뒤채움 재료는 입도분포가 노상토와 유사하며 상대밀도는 95%이상이 요구되므로 다짐단가는 노상기준을 준용함이 타당함.

3. 대한주택공사 전문시방서

1) 블록 속채움

〇 블록 한단쌓기가 완료되면 블록의 내부 및 블록과 블록 사이의 공간에는 명시된 속채움재료를 밀실하게 채워 넣는다.

2) 뒤채움 다짐

〇 보강토 옹벽에 있어서 성토재의 다짐은 성토내부 흙의 상대이동을 감소시키고, 흙 구조물의 내구성에도 중요한 역할을 하므로 균일하고 충분한 다짐이 되도록 해야 한다.

가. 한층의 시공두께는 블록의 한단높이를 기준으로 하되 20㎝가 넘지 않아야 한다.

나. 재료의 포설은 전면판의 휨방지를 위해 전면판 쪽에서부터 시공하며, 전면판과 평행한 방향으로 진행해야 한다. 또한 보강재 상부에 포설할 경우에는 보강재가 움직이거나 손상을 입지 않도록 주의해야 한다.

다. 전면판에서 1.0m 이내에 대해서는 포설 및 고르기를 인력으로 시행해야 하며, 다짐은 소형 진동다짐기계를 사용해야 한다.

라. 다짐장비의 주행은 전면판과 평행이 되도록 하고, 다짐은 시험실 최대건조밀도의 95% 이상이 되도록 다져야 한다.

마. 타이어가 장착된 장비는 시속 20㎞ 이하의 속도로 다지되, 다짐 중 급제동 또는 급회전은 삼가해야 한다.

바. 보강재를 설치한 면을 다질시에는 보강재 위를 다짐장비가 직접 올라 타게 해서는안되며, 성토재를 명시된 두께로 포설한 후 다짐을 해야 한다. 이때 성토 및 다짐의범위는 보강재가 설치된 단부에서 15㎝ 이상이 되어야 한다.

사. 성토재의 포설과 다짐작업은 구조물을 변형시키지 않도록 주의해서 시공해야 하며, 전면판에 변형이 생긴 경우에는 즉시 모든 작업을 중단하고 수정 후 재시공 해야 한다.

아. 하단(옹벽 근입부) 전면판의 전·후면은 가급적 빠른 시간내에 되메우고 다짐하여 우수 등에 의해 세굴되지 않도록 해야 한다.

자. 시공도중 강우 또는 강설이 예상되는 경우에는 폴리에틸렌 등의 피막으로 작업표면을 덮어 우수의 침입을 막아야 한다.

참고문헌

• 구조물기초설계기준해설, 2003, 건설교통부, pp.438~459

• 설계실무자료집, 2001, 한국도로공사

• 대한주택공사 전문시방서, 블록식 보강토옹벽, pp.146~154

• “국내 블록식 보강토옹벽의 개선방안 및 전망”, 2007년 토목섬유학회 논문

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