[토질 및 기초 기술사] 132회 1교시 기출문제 4번

보강토 옹벽의 내적 안정 검토

 

Ⅰ. 정의

- 보강토 옹벽의 내적 안정 검토는 보강재의 파단, 보강재와 전면판 연결부의 파단, 내적 활동(보강재 간 수평 파괴), 그리고 인발 파괴를 분석하여, 보강토체 내부의 안전성을 확보하는 과정으로, 외적 안정성 검토와 함께 이루어지며 보강토체가 내부적으로 파괴되지 않고 제 기능을 유지하는지 확인하는 것

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Ⅱ. 보강토 옹벽의 개념도

 

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Ⅲ. 내적안정 검토항목

1) 인장파단 검토

• Ka : 토압계수, γ : 단위중량, z : 깊이, Sv : 보강재 간격

2) 인발저항 검토

• Le : 정착길이, Ci : 부착계수, δ : 마찰각(φ의 0.75~1.0배)

3) 보강재의 인장 강도 및 변형률: 보강재가 설계된 수명을 다하는 동안 보강 목적의 인장력을 견딜 수 있는지 확인. 또한 장기인장강도 발생 시 변형률이 5%이내로 유지되어야 함

4) 전면벽체와 보강재의 접합: 전면벽체는 보강재로부터 발생하는 횡방향 힘에 저항하도록 설계

5) 보강재와 뒤채움재의 마찰 저항력: 보강재와 뒤채움토의 마찰력으로 인해 발생하는 저항력을 고려하여 보강재 길이 결정

6) 보강재의 길이: 옹벽 높이의 0.7𝐻 이상으로 최소 길이를 확보하며, 상재하중 및 외력 등 여러 요소를 종합적으로 고려

7) 보강재의 재질: 사용되는 보강재(토목섬유, 금속 등)의 재질별 특성에 따라 적절한 안전율을 적용하고, 금속보강재는 방식 처리

8) 파괴 형상: 보강토체 내부에서 발생할 수 있는 다양한 파괴 형태(예: 보강재의 파단, 보강재와 뒤채움토의 미끄러짐 등) 고려

 

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Ⅳ. 특징 및 영향요인

1) 보강재 인장강도, 부착특성, 배치간격, 길이 등에 의해 좌우됨

2) 배수불량 시 간극수압 상승 → 유효응력 저하 → 인발저항 감소

3) 전면벽과의 결속상태 불량 시 국부전단, 벽체 붕괴 발생 가능

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Ⅴ. 기술자적 제언

1) 내적 안정은 외적 안정 확보의 전제조건으로, 반드시 병행 검토

2) 보강재의 설계인장강도는 장기허용강도를 적용

3) 점검항목 : 시공 중 인장력 계측, 계측결과 반영한 보강길이 보정 필요

4) 기술자는 시공 시 정착길이 확보·배수층 확보·전면부 구속상태 유지 주의

 

 

참고 : 보강토옹벽 KDS 11 80 10 :2021 건설 설계기준