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문제 정의
본 설계사례는 경기도 파주시에 건립된 파주영어마을 건립공사 부지조성 중 발생한 人阳파괴사례에 대한 안정검토를 통하여 얻어진 설계사례를 소개하고자한다.
제안 방법
0 구간의 No. C-9 구간에 대하여 대표 단면을 선정하여 경사완화 보강후 해석을 건기와 우기로 나누어 수행하였다. 사면파괴가 발생한 구간은 12.
본 과업구간의 보강대책은 위에서 기술된 조건들을 기준으로 본 현장 적용성이 있는 다음의 3가지 공법을 표2와 같이 비교, 검토하였다
본 사면안정검토를 수행하기 위하여 시편파괴구간 현장조사 및 지반조사(NX9공)를 수행하였다. 시추조사위치는 그림5와 같다
검토하였다. 본사면안정해 석에 사용된 프로그램은 사면안정해석 범용프로그램인 OOSTANAK(application of OQmposite slip surfaces for HTabfli切 ANAlysis)으로 임의형상사면의 안정계산, 원호사면, 복합(비원형)사면, 사면앵커, 네일링보강 사면억지말뚝, 성토사면 연약지반개량 S.CP 시공사면의 안정성을 계산하는 프로그램을 사용하여 안정해석을 수행하였다.
사면파괴가 발생한 구간 중 지반조사를 실시한 결과 파쇄대를 포함한 단면과 파쇄대를 포함하지 않는 양호한 기반암 단면으로 구분되어 해석시 이를 구분하여 사면안정해석을 실시하였다. 사면경사 완화구간(E2.
C-9 구간에 대하여 대표 단면을 선정하여 경사완화 보강후 해석을 건기와 우기로 나누어 수행하였다. 사면파괴가 발생한 구간은 12.0로 경사 완화하였으며, 사면파괴 원인분석에서 언급하였듯이 시공중 절취연암의 상태에 따라 부분적으로 사면보강 여부를 결정하도록 하였다. 사면안정해석은 다음과 같이 수행되었다.
0 kg/cm2 일 때 내부마찰각 容 2莒로 해석되었다. 사면해석에 적용된 지반정수는 표3와 같이 역해석결과 지반조사결과 및 경험값을 참조하여 결정 하였다.
상기 42항과 같이 사면경사완화에 따른 사면안정검토결과 파쇄대를 포함한 사면의 경우 기준안전율을 만족하지 못하는 것으로 검토되어 네일을 이용한 보강공법을 적용하였으며 , 이에 대한 사면안정검토를 수행하였다.
상기해석결과 사면안전율이 기준안전율에 미달되는 파쇄대를 포함한 사면 경사완화 구간에 네일로 사면보강을 실시하여 안정성해석을 수행하였다. 네일 보강조건은 표 5와 같다
최종보강공법으로 결정된 경사완화후 네일 보강공법에 대하여 사면안정해석을 실시하여 안정여 부를 검토하였다. 본사면안정해 석에 사용된 프로그램은 사면안정해석 범용프로그램인 OOSTANAK(application of OQmposite slip surfaces for HTabfli切 ANAlysis)으로 임의형상사면의 안정계산, 원호사면, 복합(비원형)사면, 사면앵커, 네일링보강 사면억지말뚝, 성토사면 연약지반개량 S.
활동 발생 토층의 지반강도 정수는 파괴 단면의 역해석을 수행하여 산정하였다 역해석시 지하수위는 무시하며 건기시 안전율 0.9~L0에 해당하는 전단강도를 산정한다. 역해석 결과 건기시 안전율 0.
대상 데이터
검토 사면의 지반구성은 상부 표토층 풍화토층 풍화암층, 연암층으로 구성되었으며, 표토층 및 풍화대(풍화토 및 풍화암)의 분포는 2.3m~7.3m 두께로 조사되었으며 완전 풍화 상태를 보이고 있다. 풍화대 하부 기반임인 연암의 경우 전형적인 편암의 공학적 특성이 나타나고 있으며 시추 종료 심도까지 완전 풍화된 풍화대가 교차하고 있다.
본 공사는 경기도지방공사가 발주하여 (주)한진중공업이 시공한 공사로 사면보강설계 및 시공은 지암컨설턴트 (주)와 (주)대한지오이앤씨에서 수행하였다. 사면검토구간은 운동장 및 체육관 인접사면으로 길이 200m, 사면 높이는 계획고를 기준으로 최대 30m정도이다.
본 조사지역의 지형 및 지질은 그림6 지질도와 같이 행정구역상 경기도 파주시 탄현면 법흥리 일원에 해당하며, 경기육괴의 최서단으로 한강과 임진강 합류부의 남동부에 위치한다. 본지역은풍화작용이 많은편암및 편마암의 변성암으로 대부분 구릉지를 이루고 았다 조사지역 전역에 넓게 분포하는 선캠 브리 아기의 변성암류와이들을 관입한 화성암류로 대별할 수 있으며, 이들을 모두 덮고 있는 충적층이 하천을 따라 분포하고 있다.
사면검토구간은 운동장 및 체육관 인접사면으로 길이 200m, 사면 높이는 계획고를 기준으로 최대 30m정도이다. 본 과업의 현장 위치는 그림!과같다
성능/효과
1) 본 사면검토의 경우 지반조사가 수행되어 사면내 발달되어 있는 파쇄대를 확인함으로써 이에 대한 근본적인 대책을 수립할 수 있었다
3) 당 현장의 경우 인장균열이 발생한 사면상부에서의 지반조사가 수행되지 않았을 경우, 지표하 10.0m에 위치하고 있는 풍화대(파쇄대)를 고려하지 못하는 결정적인 실수를 범하게 될 수 있는 현장에 해당된다. 즉 사면보강시 파쇄대의 깊이나 규모를 파악하지 못하여 파쇄대내에 네일이나 앵커를 보강하는 경우 장기적인 사면안정성을 확보하지 못하게 되는 결정적인 요인이 될 수 있다.
본사면에 대한보강대책 비교, 검토 결과사면내 연암내풍화대 및 파쇄대구간을 절취하여 제거함으로써 근본적으로 안정화를 시키는 공법인 8M 이격기존사면시점부가 체육관건물과 악2Qm이격되도록 설계됨후 경사■완화 풍화토, 풍화암, 연암=120)+네일 부분보강]공법이 안정성 및시공성, 경제성에서 우수한 것으로 검토되어 최종보강공법으로 결정되었다.
9~L0에 해당하는 전단강도를 산정한다. 역해석 결과 건기시 안전율 0.9~ 1.0의 분포를 보이는 지반 정수는 점착력 c=0.0 kg/cm2 일 때 내부마찰각 容 2莒로 해석되었다. 사면해석에 적용된 지반정수는 표3와 같이 역해석결과 지반조사결과 및 경험값을 참조하여 결정 하였다.
같다. 해석결과 그림11과 그림12와 같이 기밴암이 파쇄대를 포함하는 사면의 경우 해석안전율 건기시 1.383, 우기시 0.945, 기반암이 양호한 연암의 경우 건기시 1.932, 우기시 1.528 으로 파쇄대를 포함한 사면은 기준안전율에 미달하는 것으로 나타났고 양호한 연암人卜면은 기준안전율을 충분히 만족하는 것으로 검토되어 파쇄대 포함 여부에 따라사면의 안정성이 크게 좌우되는 것으로 검토되었다.
후속연구
2) 본 검토에서도 지반조사는 수행하였으나 사면안정검토에서 가장 중요한 지반정수인 강도정수国착력 및 내부마찰각) 도출을 위한 역학시험은 수행되지 못하였다. 따라서 역해석 및 경험값을 적용하여 사면안정해석을 수행하는 한계를 극복하지 못하였다.
0)시 사면절취 경사각은 266로, 일부구간은 추가 슬라이딩의 가능성이 내재되어 있는 것으로 판단된다. 따라서 사면파괴의 원인으로 작용할 수 있는 편암의 절리면은 경사완화후 노출상태와 분포상태에 따라 네일에 의한 부분 보강을 실시하여 안정성을 확보하여야할 것으로 판단된다.
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