소일네일링 공법

소일네일링이란

소일네일링은 불안정한 흙 사면이나 굴착면을 보강하는 원위치 공법이다.

가느다란 보강재인 네일을 흙에 삽입하고 그라우트로 고정한다.

흙의 전단강도를 활용해 사면을 안정화하는 것이 핵심 원리다.

구성요소와 원리

구성요소는 원지반, 네일, 그라우트, 전면판, 배수 시스템이다.

네일은 주로 이형철근을 쓰며, 인장력을 받아 사면의 변형을 억제한다.

네일 인장력과 지반 전단저항의 상호작용으로 복합 보강체가 성립한다.

시공 절차

시공은 굴착, 천공, 네일 삽입과 그라우팅, 배수, 숏크리트 순서로 진행한다.

안정 지반은 공기 플러시나 건식 오거로, 불안정 지반은 이중 튜브나 중공 오거로 천공한다.

네일을 삽입하고 그라우팅해 고정한 뒤, 배수 시스템을 설치한다.

마지막으로 숏크리트를 타설하고 베어링 플레이트를 설치해 마감한다.

예시 계산

예를 들어 높이 6m 절토 사면을 1.5m 간격으로 보강한다고 하자.

네일 1개가 맡는 면적은 수직 간격과 수평 간격을 곱한 값이다.

1.5에 1.5를 곱하면 2.25이므로 네일 1개는 2.25m²를 분담한다.

여기에 수평 토압 20kN/m²를 곱하면 네일 1개의 인장력은 45kN이다.

헷갈리는 점과 감점 포인트

정답은 2.25m²다. 1.5에 1.5를 곱한 값이 네일 1개의 분담 면적이다.

소일네일링의 네일은 앵커와 달리 지반과 함께 거동하는 보강재다.

앵커는 인장력을 지반 깊은 곳에 전달하는 긴장재다.

배면토압 저항은 굴착면 일부 흙을 보강체로 삼는다고 명확히 적는다.

장단점과 적용 조건

소일네일링의 장점은 토공량을 줄이고 경제적이며 친환경적으로 마감할 수 있다는 점이다.

반면 지하수가 높으면 부착력이 떨어지고, 고소성 점토는 크리프 위험이 있다.

그래서 지반의 자립성, 지하수위, 점토의 소성을 먼저 판정해야 한다.

시험에서는 장점만 쓰지 말고 지반 조건의 제약까지 함께 적는다.