강우강도를 고려한 판넬식 옹벽의 시공방법에 따른 안정성 분석

국문 초록 (Abstract)

국토의 70% 이상이 산지로 이루어진 국내의 지형적인 특성상 인구 및 도시의 팽 창과 그에 따른 기반시설의 확충으로 인하여 산지 이용이 가속화되고 있다. 이때 기반시설물들이 자연스럽게 절개지를 따라 형성된 사면 근처에 위치하게 된다. 또 한 철도나 도로, 부지조성공사 등과 같은 공사현장들이 선형을 맞추기 위한 방법으 로 절토나 성토를 진행하게 될 경우 정도의 차이는 있지만 절토사면을 형성하게 된 다. 이렇게 형성된 절토사면에 구조물들을 안전하게 건설하고자 옹벽 공사가 자주 이루어지게 되는데, 여러 옹벽 공법 중 원지반의 절취량을 최소화하고 옹벽의 시공 성과 환경성을 고려한 판넬식 옹벽이 주로 시공되고 있다. 판넬식 옹벽은 사전 제 작한 판넬을 현장에서 단순 조립을 통해 설치하여 공비와 공기를 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 판넬식 옹벽은 시공의 방법에 따라 Top-down 방법과 Bottom-up 방법으로 나뉠 수 있다. Bottom-up 방법은 원지반에 경사 굴착을 진행 한 후 판넬을 세워 뒤채움재를 다짐하여 시공하는 방법이며, Top-down 방법은 단 계별로 굴착을 진행한 후 판넬식 옹벽을 설치하여 원지반의 변형을 최소화 시키는 방식이다. 판넬식 옹벽은 시공방법에 따라 장·단점이 뚜렷하며 시공방법에 따른 옹 벽의 거동 특성이 다르다. 본 연구는 보강토 옹벽 시공 중 임시사면의 안정성 미확 보 및 시공성 불량으로 인해 판넬식 옹벽으로 시공변경된 현장이다. 본 현장은 판 넬식 옹벽의 시공방법 중 Top-down 방법을 적용하여 시공하였으며, Bottom-up 방 법 시 공사 중 임시사면 안정성 미확보로 인해 추가적인 안정성 검토를 수행하지 않았다. 절토부 사면에 설치되는 판넬식 옹벽 구조물에 대해 시공방법(Top-down, Bottom-up)별 전남 영광군 지역 강우조건에 따른 옹벽 설치에 미치는 영향성을 분 석하고, 사면 내 침투거동 및 옹벽의 거동특성을 비교·분석하였다. 해석 결과, Top-down 방법은 1～4단의 시공과정에서 우기시 기준 안전율을 확보할 수 있었으 며, Bottom-up 방법의 경우 1단 시공 시 기준안전율을 확보하지 못하였다. 이를 통 해 절토부 현장에서의 Top-down 방법은 시공성과 안정성이 수치해석을 통해 검증 되었으며, Bottom-up 방법은 차수 및 기초에 대한 추가적인 보강방안이 제시되어 우기시 안전율 확보가 필요하다는 것을 확인할 수 있었다.

목차 (Table of Contents)

• 표 목차 ⅲ
• 그림 목차 ⅳ
• 초록 ⅵ
• 제 1장 서론 01
• 1.1 연구배경 및 목적 01
• 1.2 연구동향 03
• 1.3 연구방법 07
• 제 2장 이론적 배경 08
• 2.1 불포화토의 이론 08
• 2.1.1 불포화토의 함수특성곡선 12
• 2.1.2 불포화토의 투수특성 14
• 2.2 비탈면 붕괴 형태 및 원인 15
• 2.2.1 국내 비탈면 설계 기준 17
• 2.3 사면안정해석 19
• 2.3.1 사면안정해석방법 20
• 2.3.2 강우 침투를 고려한 사면안정해석 22
• 2.4 사면보강방법 26
• 2.4.1 사면보강공법의 종류 26
• 2.4.2 판넬식 옹벽의 개요 및 시공방법 32
• 제 3장 시공방법에 따른 사면안정성 해석 37
• 3.1 연구대상지역의 현황조사 38
• 3.1.1 연구대상지역의 지반조사 38
• 3.1.2 대표단면 및 설계지반정수 산정 41
• 3.1.3 연구대상지역의 수치해석 조건 42
• 3.2 시공방법에 따른 수치해석 결과 47
• 3.2.1 Bottom-up 방법 시 수치해석 결과 50
• 3.2.2 Top-down 방법 시 수치해석 결과 59
• 제 4장 결론 68
• 참고문헌 70
• ABSTRACT 73