제방안정

제방안정의 정의

제방안정은 홍수 시 제방이 무너지지 않도록 기능을 확보하는 개념이다.

검토 항목은 누수, 활동, 침하 세 가지다.

누수는 물이 새는 것, 활동은 비탈면이 미끄러지는 것, 침하는 흙이 내려앉는 것이다.

구조와 원리

홍수위가 올라가면 외수압이 제방에 작용한다.

물이 제체 안으로 스며들어 침윤선이 생긴다.

침윤선이 제내측 비탈면에 닿으면 누수가 발생한다.

침투수는 간극수압을 높여 전단강도를 낮추고, 활동 위험을 키운다.

안전율 계산

이제 원호활동에 대한 안전율을 계산해 보자.

안전율은 저항 모멘트를 활동 모멘트로 나눈 값이다.

저항 모멘트가 1,800, 활동 모멘트가 1,200 kN·m/m이면 안전율은 1.5다.

안전율 1은 한계 상태를 뜻하고, 1에 가까우면 감시나 보강이 필요하다.

정답은 한계 상태에 가까워 감시나 보강이 필요하다는 것이다.

유형별 비교

이제 세 현상을 원인, 검토 방법, 대책으로 나누어 비교한다.

활동은 원호 활동면을 따라 미끄러지며, 원호활동 안정계산으로 검토한다.

누수는 침투해석과 동수경사로 보고, 차수공과 배수시설로 대응한다.

침하는 압밀침하를 계산하고, 지반개량으로 대응한다.

세 현상은 서로 독립되어 있지 않아 함께 검토해야 한다.

흔한 실수

시험에서 자주 틀리는 부분을 짚어 보자.

비탈면 안정은 전응력 해석과 유효응력 해석을 구분해야 한다.

전응력 해석은 단기나 공사 직후에, 비배수 전단강도를 쓴다.

유효응력 해석은 장기에, 배수 전단강도를 쓴다.

두 해석을 혼동하면 감점되므로 해석 조건을 함께 적는다.

정리

정리하면 현상마다 대응 방법이 하나씩 짝을 이룬다.

누수는 차수와 배수를 함께 쓰고, 활동은 안전율 확보와 비탈면 완화로 대응한다.

침하는 여유고에 침하량을 더하고, 지반개량으로 대응한다.

답안에는 안전율 기준을 반드시 쓰고, 안전율은 1보다 커야 한다.