겉보기 토압

정의

겉보기 토압은 버팀굴착에서 계측한 버팀보 축력을 토압으로 환산한 값이다.

경험토압도에 따라 정한 설계용 압력분포이며, 이론식과는 성격이 다르다.

벽면 한 점의 응력이 아니라 지보재 설계에 쓰는 하중 모형이라는 점이 핵심이다.

세 토압의 구분

겉보기 토압은 실제 벽면 응력이 아니라 설계용 가상 분포다.

정지토압은 변위가 없는 상태의 응력이다.

주동토압은 벽이 바깥으로 움직일 때 나타나는 최소 토압이다.

세 값은 서로 같은 개념이 아니므로 답안에서 구분해 써야 한다.

축력을 압력으로 환산

계측한 축력 P를 지보재 수평 간격 s와 벽체 연장 방향 간격 L로 나눈다.

그러면 벽체 단위 면적당 압력 p를 구할 수 있다.

p는 압력(kPa), P는 축력(kN), s는 수평 간격(m), L은 설치 간격 또는 벽체 폭(m)이다.

계산 결과를 굴착 깊이별로 이어 그리면 겉보기 토압 분포가 된다.

토질별 분포

겉보기 토압 분포는 토질에 따라 모양이 달라진다.

사질토는 사다리꼴 분포이고, 연약 점토는 직사각형 또는 사다리꼴 분포다.

사질토는 내부마찰각과 지하수, 연약 점토는 비배수전단강도가 분포를 좌우한다.

이 차이를 알아야 토질에 맞는 분포를 고를 수 있다.

보정과 확인 문제

겉보기 토압은 지하수, 상재하중, 시공단계, 지보재 강성을 따라 보정한다.

계측으로 축력을 확인해 분포를 다시 맞추는 과정이 중요하다.

그러므로 겉보기 토압은 계측으로 보정되는 설계 하중이다.

정리

겉보기 토압은 계측 축력을 환산한 설계용 경험 압력분포다.

토질별 분포 형태는 사질토가 사다리꼴, 연약 점토가 직사각형 또는 사다리꼴이다.

답안에는 정의, 분포, 보정을 빠뜨리지 않고 쓴다.

다층지반과 암반에 대한 경험토압 적용은 다른 절에서 다룬다.