흙막이 근입장

근입장의 정의

흙막이 근입장은 굴착 저면 아래로 벽체가 묻히는 깊이다.

전면 수동토압과 벽체 강성으로 굴착 측 토압과 수압에 저항하도록 정한 설계 길이다.

근입이 부족하면 벽체 변위와 주변 지반 침하로 이어져 시험에도 반복 출제된다.

두 가지 원리

벽체는 굴착 측 주동토압과 수압으로 생기는 모멘트를 받는다.

근입부 전면의 수동토압이 이 모멘트를 상쇄해야 벽이 넘어지지 않는다.

또 저면 아래에서 융기와 보일링이 생기지 않도록 벽 하단이 견고한 층에 닿아야 한다.

따라서 근입장은 단순한 여유가 아니라 전도 안정과 연약층 관통으로 함께 정해진다.

근입깊이 결정 절차

근입장 설계는 여섯 단계로 진행한다.

지반 조사로 흙의 단위중량, 내부마찰각, 점착력, 지하수위를 정한다.

가상의 근입깊이를 두고 저면 기준 모멘트 평형으로 필요한 깊이를 구한다.

안전율을 적용하고 히빙과 보일링 결과로 깊이를 보정한다.

보정 후 벽체 휨과 변위를 검토하고, 미달이면 깊이를 다시 가정한다.

히빙과 보일링의 구분

근입이 부족하면 히빙과 보일링이 함께 커진다. 두 현상은 원인이 다르다.

히빙은 연약한 점토에서 배면 토사 중량이 저면 지지력을 넘을 때 생긴다.

보일링은 사질토에서 상향 침투압이 유효응력을 0으로 만들 때 생긴다.

두 현상의 원인과 대책을 섞어 쓰면 감점된다.

근입 부족 시에는 벽체 변위 증가, 저면 파괴, 주변 지반 침하가 생긴다.

보강 방안과 계측

정답은 히빙이다. 연약 점토에서 저면 지지력이 부족한 문제다.

근입 부족의 보강 방안은 근입 연장, 배면 그라우팅, 버팀보 추가가 대표적이다.

지반 개량은 근입깊이를 늘리는 대신 저면 강도를 높이는 방법이다.

근입장은 한 번 정한 값이 아니라 계측 결과에 따라 재검토하는 값이다.

정리

정리하면 흙막이 근입장은 전도 안정과 히빙·보일링 방지를 함께 만족하는 깊이다.

근입깊이는 모멘트 평형과 저면 안정 검토를 함께 만족해야 확정된다.

시험에서는 히빙과 보일링의 구분, 방지대책, 부족 시 보강이 출제된다.