옹벽 배수처리

옹벽 배수처리란

배수처리는 배면 침투수를 집수하여 배출하는 대책이다.

옹벽은 대부분 불투수성 재료로 만들어져 지하수 흐름을 막는다.

흐름이 막히면 정수압이 벽에 누적되어 전도·활동 위험이 생긴다.

배수 계통의 구성

배수 계통은 배수재와 필터층, 배수관, 배수구로 구성된다.

배수재는 침투수를 모으고, 배수관은 집수된 물을 옹벽 밖으로 뺀다.

필터층은 세립토를 걸러내고, 배수구는 전면으로 물을 직접 배출한다.

배수재와 필터층은 한 세트로 써야 하며, 없으면 배수 기능이 떨어진다.

배면 수압 계산

배면 물이 배수되지 않을 때 수압 합력은 Pw = ½·γw·H² 로 구한다.

배면 수위 H가 4m이고 물의 단위중량이 9.81kN/m³인 경우를 본다.

값을 대입하면 0.5 × 9.81 × 16 = 78.5kN/m가 된다. 약 80kN 수준이다.

배면에 경사배수층을 설치하면 이 수압은 거의 0으로 본다.

배수량과 유선망

배수량은 유선망으로 추정한다.

단위폭당 투수량은 q = k·H·Nf/Nd 로 구한다.

가상 조건인 k = 1.0×10⁻⁵m/s, H = 4m, Nf = 4, Nd = 12를 대입한다.

그 결과 q는 약 1.33×10⁻⁵m³/s·m, 곧 0.8L/min·m이다.

직접 풀어 보자.

배수 설계와 무배수 설계

배수 설계와 무배수 설계는 배면 수압 해석에서 가장 크게 다르다.

배수 설계는 수압항을 줄여 안정 해석의 하중을 낮춘다.

무배수 설계는 정수압을 토압에 더해 해석하므로 단면이 커지거나 위험이 높아진다.

답안에는 두 방식의 수압 처리 차이를 먼저 쓰고, 안정 여유 차이를 서술한다.

배수처리 정리

배수처리의 목표는 수압 저감과 세립토 유출 방지를 함께 이루는 것이다.

답안에서 가장 흔한 실수는 배수처리를 배수구 설치 하나로만 쓰는 것이다.

두 번째 실수는 수압을 막연히 감소한다고만 쓰는 것이다. 등수두선 간격과 연결해 설명해야 한다.

배수재·배수구·필터를 세트로 쓰고, 배면 수압 제거 원리를 함께 기술한다.