1980년 국내에 현대적인 보강토 옹벽이 도입된 이후 최근에는 경제성, 수려한 외관, 시공성 등의 장점으로 인해 보강토 옹벽이 기존의 콘크리트 옹벽을 급속히 대체하고 있다. 이에 본 논문에서는 국내 보강토 옹벽 시장의 현황 및 문제점을 조사, 분석하였다. 보강토 옹벽 시장의 확장과 더불어 벽체변형, 전면블록의 균열, 전반활동 등과 같은 피해사례가 증가하고 있으며, 이러한 문제는 주로 부적절한 설계와 시공관리에 기인한다. 또한 보강토 옹벽 시장의 급속한 성장성에 비해 설계 및 품질관리 등에서의 기술적인 수준이 높지 않은 것으로 파악되었다. 따라서 보강토 옹벽의 설계 및 시공에 대한 통일된 기준이 시급히 마련되어야 한다. 또한 보강토 옹벽의 품질을 향상시키기 위해서는, 설계, 시공 및 경제성에 대한 보다 세심한 검토가 요구된다.
1980년 국내에 현대적인 보강토 옹벽이 도입된 이후 최근에는 경제성, 수려한 외관, 시공성 등의 장점으로 인해 보강토 옹벽이 기존의 콘크리트 옹벽을 급속히 대체하고 있다. 이에 본 논문에서는 국내 보강토 옹벽 시장의 현황 및 문제점을 조사, 분석하였다. 보강토 옹벽 시장의 확장과 더불어 벽체변형, 전면블록의 균열, 전반활동 등과 같은 피해사례가 증가하고 있으며, 이러한 문제는 주로 부적절한 설계와 시공관리에 기인한다. 또한 보강토 옹벽 시장의 급속한 성장성에 비해 설계 및 품질관리 등에서의 기술적인 수준이 높지 않은 것으로 파악되었다. 따라서 보강토 옹벽의 설계 및 시공에 대한 통일된 기준이 시급히 마련되어야 한다. 또한 보강토 옹벽의 품질을 향상시키기 위해서는, 설계, 시공 및 경제성에 대한 보다 세심한 검토가 요구된다.
Since the modem reinforced soil wall technology was introduced in domestic civil engineering society in the year 1980, the reinforced soil walls have been extensively used because these technologies have advantages such as economical efficiency, graceful appearance, and easy construction. This paper...
Since the modem reinforced soil wall technology was introduced in domestic civil engineering society in the year 1980, the reinforced soil walls have been extensively used because these technologies have advantages such as economical efficiency, graceful appearance, and easy construction. This paper describes the application of reinforced soil wall, design criteria, and construction problems. Many cases of troubles, which include a severe deformation of facing, cracks of facing block, overall sliding failure and so on, have been reported. Inappropriate design and construction management mainly induce these problems. The technological level of design and quantity control for reinforced soil wall is not sufficiently supported to cope with the growth quantity of reinforced soil wall construction market and the increasing number of construction companies. The unified standard design and construction criteria of reinforced soil wall should be established with the detail consideration of overall performance and stability. The quality control of design and construction, and cost of construction must be seriously executed to construct a high quality of reinforced soil wall.
Since the modem reinforced soil wall technology was introduced in domestic civil engineering society in the year 1980, the reinforced soil walls have been extensively used because these technologies have advantages such as economical efficiency, graceful appearance, and easy construction. This paper describes the application of reinforced soil wall, design criteria, and construction problems. Many cases of troubles, which include a severe deformation of facing, cracks of facing block, overall sliding failure and so on, have been reported. Inappropriate design and construction management mainly induce these problems. The technological level of design and quantity control for reinforced soil wall is not sufficiently supported to cope with the growth quantity of reinforced soil wall construction market and the increasing number of construction companies. The unified standard design and construction criteria of reinforced soil wall should be established with the detail consideration of overall performance and stability. The quality control of design and construction, and cost of construction must be seriously executed to construct a high quality of reinforced soil wall.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
따라서 보강토 옹벽 시장의 건전한 발전을 위해서는 발주처, 연구기관, 대학, 업체 등의 관련 기관의 깊은 이해와 관심이 요구된다. 또한 시장의 변화 및 발전에 따른 설계/시공 기준의 정립, 표준화 및 품질확보 방안 등을 마련하여 지속적인 홍보 및 보급을 하여야 할 것이며 그 방안을 아래와 같이 제안 하고자 한다.
본 논문에서는 국내 보강토 옹벽 적용현황을 조사하고 설계, 시공상의 문제점과 개선방안을 살펴보았다.
본 논문에서는 국토해양부에서 실시한 보강토 옹벽 설계 및 시공 실태 조사 결과를 바탕으로, 국내 보강토 옹벽의 적용 현황, 피해사례, 설계/시공상의 문제점 등을 검토하고 개선방안을 제시하고자 한다.
가설 설정
기초지반에 과도한 집중하중이 작용되는 것을 방지하기 위해 보강토체 저면에 콘크리트 기초를 설치하는 방법도 고려될 수 있다. 사다리꼴형 보강토 옹벽의 외적 안정해석은 동일한 높이의 동일한 면적을 갖는 직사각형 보강토 옹벽으로 가정하여 수행하고(Elias 등, 2001), 내적 안정해석에서는 각 보강재층의 실제 길이를 고려하여야 한다. 실제 현장에서는 BSI(1995) 및 FHWA(2001)에서 제시하고 있는 것 보다 좁은 공간에 보강토 옹벽을 축조하거나, 안정화된 지반이나 구조물 전면부에 보강토옹벽을 축조하는 경우가 있다.
대상 데이터
5개 지방 국토관리청에서 시공중인 보강토 옹벽 현장(244개소)을 대상으로 설계법 적용 현황을 분석하여 그림 4에 나타내었다. 분석대상 현장은 총 244개소이나 한 개소 현장에 2 종류 이상의 보강토 옹벽 공법이 설계･시공된 경우가 많아, 총 보강토 옹벽 적용 현장수는 632개소로 나타났다.
5개 지방 국토관리청에서 시공중인 보강토 옹벽 현장(244개소)을 대상으로 설계법 적용 현황을 분석하여 그림 4에 나타내었다. 분석대상 현장은 총 244개소이나 한 개소 현장에 2 종류 이상의 보강토 옹벽 공법이 설계･시공된 경우가 많아, 총 보강토 옹벽 적용 현장수는 632개소로 나타났다. 그림 4에서 알 수 있는 바와 같이 전체 대상현장의 53%는 국내 보강토 옹벽 설계기준의 근간이 되는 미국 FHWA의 설계방법(Elias 등, 2001)에 따라 설계되었다.
성능/효과
(3) 현장 발주시 최저가 방식을 지양하고 소요품질 및 기술력을 확보한 업체만 입찰에 참여할 수 있도록 재료시험, 설계검증 및 시방기준 등을 강화한다.
그림 1에는 표 1에 보인 보강토 옹벽 적용 현황을 보강재 종류별로 구분하여 나타내었다. 보강재는 외국산(9개국)을 포함 총 14종류가 설계･시공되었고, 고밀도 폴리에 틸렌(HDPE) 재질의 일체형 지오그리드, Steel bar+앙카블록 보강재, 폴리에스테르(PET) 섬유다발을 PVC 등으로 코팅한 결합형 지오그리드 및 폴리프로필렌(PP) 재질의 일체형 지오그리드가 각각 27.9%, 19.0%, 13.1% 및 6.8%정도 시장을 점유하고 있는 것으로 나타났다. 또한, 기타 33.
본 연구에서 조사한 지방 국토관리청의 보강토 옹벽 설계 및 시공 현황을 표 1에 나타내었다. 조사시점에서 공사가 발주된 건설공사 현장은 총 249개(전면벽 면적 1,542천m2)로 공사비(설계가)는 4,730억 원에 이르고, 실시설계 완료후 미발주된 공사는 33건(전면벽 면적 239천 m2)으로 공사비는 1,098억 원에 달하는 것으로 조사되었다. 표 1에 나타낸 지방 국토관리청의 보강토 옹벽 적용 현황 이외에 한국도로공사, 한국토지주택공사, 한국철도시설공단, 지방자치단체 등의 공공 발주물량과 택지, 공장부지 등의 조성을 위한 민간 발주물량을 고려하면, 연간 보강토 옹벽시장 규모는 거의 1조원에 가까울 것으로 추정된다.
후속연구
(2) 국내에서 사용되고 있는 보강토 옹벽 설계프로그램에 대한 비교 검토결과, 적용설계기준이 외국과 국내 기준이 혼용된 상태이며 산출결과도 각각 다르게 나타나 신뢰성이 저하되므로 설계자의 다양성을 고려하면서 국내 관련 규정에 적합한 범용 설계프로그램을 개발 및 보급하고, 각 업체가 보유하고 있는 설계 프로그램에 대한 검증시스템을 마련해야 한다.
최근 높이 10m이상의 보강토 옹벽에서 기초지반 조사가 미흡하여 침하로 인한 문제나 전반활동 파괴등의 사례가 나타나고 있으므로, 보강토 옹벽 설계 시에도 기초지반 조사 및 상세안전검토가 필수적으로 수행되어야 할 것이다. 실제로 국내에서 파괴된 보강토 옹벽들 중 많은 사례가 전반활동에 의한 파괴였다(한중근 등, 2005).
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
보강토 옹벽이란?
보강토 옹벽은 성토흙(뒤채움흙)과 성토흙 내부에 부설된 보강재 및 전면벽체가 일체화되어 외력이나 토압에 저항하는 구조물로 정의할 수 있다. 보강재는 뒤채움흙과의 상호작용(마찰력)을 통해 중력식옹벽 개념의 보강토체를 형성하고, 전면벽체는 보강토 옹벽의 외관을 형성하여 뒤채움흙의 국부적인 유실을 방지하는 역할을 한다.
보강토 옹벽 시장의 성장으로 인한 경쟁심화로 발생한 문제점은?
이러한 업체 간 경쟁심화는 보강토 옹벽 신공법 및 보강재 개발, 시공방법 개선, 사용 재료의 품질개선 등과 같은 순기능을 이루기도 하였으나, 저가의 가격경쟁 및 이로 인한 품질저하라는 문제를 야기하였다. 이러한 문제들은 장기적인 측면에서 보강토 옹벽 자체에 대한 부정적인 인식의 확산을 가져와 결국 국내 보강토 옹벽 시장의 성장을 저해하는 요인으로 작용할 수 있다.
보강토 옹벽이 붕괴되거나 손상되는 주된 원인은?
보강토 옹벽이 붕괴되거나 손상되는 주된 원인으로는 전반활동 검토 미비, 기초지반 지지력 부족, 뒤채움흙 다짐 불량, 배수시설 미비, 부적절한 뒤채움흙 및 배수재 사용, 전면벽체 시공 불량 등을 들 수 있다(표 3 참조). 또한 이러한 원인으로 인해 발생할 수 있는 보강토 옹벽의 피해형상으로는 저면활동, 전도, 침하, 전반활동 등의 외적 파괴 형상과 보강재 인발, 보강재 파단, 내적 활동 등의 내적파괴 형상 및 연결부 파괴, 전면벽체 전단파괴, 상부벽체 탈락 등의 국부적인 파괴 형상 등을 들 수 있다(그림 2참조)
참고문헌 (19)
권오현, 박영주, 서동현 (2009), "기후변화에 대비한 보강토 옹벽의 설계 및 시공기준 고찰", 한국토목섬유학회 가을 학술발표회논문집, pp.91-100.
권오현, 이광우, 조삼덕(2008), "보강토 옹벽 설계기준 및 S/W 표준화", 한국토목섬유학회 봄 학술발표회논문집, pp.27-36.
Berg, R. R., Christopher, B. R. and Samtani, N. C. (2010), Design of Mechanically Stabilized Earth Walls and Reinforced Soil Slopes-Volume I, FHWA-NHI-10-024, US Department of Transportation Federal Highway Administration, Washington, D.C.
BSI (1995), Code of Practice for Strengthened / Reinforced Soils and Other Fills, BS 8006, BSI, pp. 43-79.
Collin, J. (1997), Design Manual for Segmental Retaining Walls. 2nd Ed., National Concrete Masonry Association (NCMA), Virginia, USA.
Elias, V. and Christopher, B. R. (1996), Mechanically Stabilized Earth Walls and Reinforced Soil Slopes, Design and Construction Guidelines, FHWA-SA-96-071, Washington, D.C.
Elias, V., Christopher, B. R. and Berg, R. R. (2001), Mechanically Stabilized Earth Walls and Reinforced Soil Slopes, Design and Construction Guidelines, FHWA-NHI-00-043, Washington, D.C.
French MOT (1980), Reinforced Earth Recommendations and Rules of the Art, Issued by the French Ministry of Transport.
Koerner, R. M., Koerner, J. and Soong, T. Y. (2001), "Earth Retaning Wall Costs in the USA", Proc. of Geosynthetics Conference 2001, Portland, pp.483-5081.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.