사면보강공법 안전율 증가와 소일네일링 어스앵커

사면보강공법의 정의

사면보강공법은 사면의 안전율을 높여 붕괴를 막는 대책이다.

안전율은 활동면의 전단강도를 전단응력으로 나눈 값이며, 1보다 커야 사면이 안정하다고 본다.

보강공법은 전단강도를 키우거나 전단응력을 낮추어 안전율을 올린다.

안전율 증가법과 유지법

사면보강은 안전율 증가법과 안전율 유지법으로 나뉜다.

증가법은 안전율이 확보되지 않은 사면에 적용해 안전율을 끌어올린다.

유지법은 안전율은 확보되어 있으나 우수 침투나 세굴로 떨어지는 것을 막는다.

1교시 문제의 안전율 증가 공법은 앞의 증가법을 가리킨다.

안전율 증가 공법의 분류

안전율 증가 공법은 억지공과 억제공으로 나눌 수 있다.

억지공은 활동체를 직접 누르거나 붙잡는 구조물이다. 앵커, 네일, 말뚝, 옹벽이 여기에 속한다.

억제공은 물과 응력의 원인을 줄이는 방법이다. 배수, 절토, 압성토가 그 예다.

두 용어는 문헌마다 기준이 달라 답안에서는 정의를 먼저 밝혀 쓴다.

두 공법의 원리 차이

소일네일링과 어스앵커는 자주 비교되는 두 보강 공법이다.

소일네일링은 보강재가 지반과 함께 변형하며 저항하는 수동형이다.

어스앵커는 긴장재로 인장력을 도입해 외력을 깊은 지지층에 전달하는 능동형이다.

두 공법은 설계 개념이 달라 저항 메커니즘과 설계 해석 대상을 나누어 쓴다.

소일네일링 설계 절차

소일네일링 설계는 여섯 단계로 진행한다.

먼저 지반 강도, 지하수, 사면 형상을 예비 조사로 파악하고 한계 상태를 정한다.

배치를 잡고 간이 차트로 네일력을 예비 평가한 뒤 내부와 외부 안정을 검토한다.

미충족이면 배치를 조정하고, 외력을 포함해 최종 설계를 한다.

인발저항은 네일과 흙 사이 마찰로 생기므로 네일이 빠지지 않는 조건을 먼저 확인한다.

고소성 점토 주의와 정리

고소성 점토는 소일네일링 적용에 주의가 필요한 지반이다.

높은 소성과 낮은 비배수 전단강도는 장기 변형, 즉 크리프 위험을 키운다.

이 경우 정착 깊이가 확보되는 어스앵커 등을 검토한다. 선택은 지반 조건과 현장 여건이 기준이다.

정리하면 소일네일링은 지반 내부를 보강하고, 어스앵커는 정착체로 외력을 지지한다.

정답은 정착체 인장 지지다.