보강토 옹벽 안정 검토

보강토 옹벽이란

보강토 옹벽은 뒤채움 흙에 인장재를 층층이 넣어 흙과 일체로 거동하게 만든 중력식 옹벽이다.

흙은 압축에 강하고 인장에 약하므로, 보강재가 그 약점을 막아 준다.

안정 검토는 외적안정과 내적안정으로 나눠 수행한다.

외적안정과 내적안정

안정 검토는 외적과 내적, 두 방향에서 본다.

외적안정은 보강토체 전체를 하나의 중력식 옹벽으로 보고 활동·전도·지지력을 검토한다.

내적안정은 파괴면 안쪽 보강재가 인발과 파단에 견디는지를 확인한다.

계산 예제

깊이 6m 최하단 보강재에 걸리는 힘을 계산해 보자.

연직응력은 단위중량에 깊이를 곱하고 상재하중을 더해 구한다.

수평토압은 연직응력에 토압계수를 곱한다. 여기서 K_r은 K_a로 둔다.

최대유발인장력은 수평토압에 수직 설치간격을 곱해 구한다.

그 결과 보강재 폭 1m당 약 23kN의 인장력이 걸린다.

안전율 기준

검토 항목마다 평상시와 지진 시 안전율을 구분해 적용한다.

외적안정의 지진 시 기준은 활동 1.1, 전도 1.5, 지지력 2.0 이상이다.

내적안정의 인발파괴는 평상시 1.5, 지진 시 1.1 이상이다.

보강재 파단의 안전율 1.0은 장기설계인장강도를 이미 적용한 값이기 때문이다.

헷갈리는 점과 확인 문제

시험에서 자주 나오는 실수를 짚고 넘어가자.

가장 많은 실수는 내적안정과 외적안정을 섞어 쓰는 것이다.

지진 시 안전율은 평상시 값과 같게 쓰면 안 되며, 지진 시 값이 더 낮다.

파괴면은 대수나선 형상이며, 해석에서는 직선 또는 이중직선으로 가정할 수 있다.

이제 확인 문제를 풀어 보자.

정답과 정리

정답은 1.1 이상이다. 지진 시 활동 기준은 전도 기준보다 낮다.

외적안정과 내적안정을 나누고, 평상시와 지진 시 안전율을 구분해 적용한다.

시공에서는 뒤채움 다짐, 배수, 연결부 확인과 연약지반 침하 검토를 함께 관리한다.

이상으로 보강토 옹벽 안정 검토를 정리한다.