구조물 하중과 옹벽

핵심 정리

옹벽(擁壁)은 흙이 자체의 압력에 의하여 무너지지 않도록 만든 벽이다. 흙을 받치는 것이 목적이므로 옹벽의 개념은 배면 흙의 압력을 견디는 구조물이라는 데서 출발한다. 유형으로는 철근콘크리트조, 철근을 사용하지 않은 콘크리트조, 벽돌조, 석조 등이 있으며, 옹벽은 토목 공학에서 취급하는 토목 구조물의 하나이다. 철근콘크리트조·석조 등 유형

옹벽이 제 위치에서 버티는지는 활동, 전도, 침하의 파괴 형태로 나누어 본다. 활동에 대해서는 저판과 지반 사이의 마찰저항력이 활동력보다 클 때 안정하다. 전도는 저판의 앞굽을 중심으로 옹벽이 회전하는 파괴이다. 이에 충분히 저항하지 못하면 옹벽은 불안정해진다.

옹벽의 효과는 배면의 흙을 받쳐 흙이 무너지지 않게 하는 데 있다. 그러나 벽체가 버텨도 기초지반이 견디지 못하면 옹벽은 안정하지 않다. 침하에 대하여는 기초지반의 최대압축응력이 허용지지력 이하여야 안정하다. 따라서 옹벽의 한계는 벽체 하나만으로 평가할 수 없고 기초까지 함께 검토해야 한다는 데 있다.

옹벽이 받는 하중은 작용 방식에 따라 나누어 본다. 그중 집중하중은 구조물의 아주 좁은 면적에 집중되어 작용하는 하중이다.

자세히

옹벽의 형식별 저항 방식

옹벽 형식의 차이는 흙의 힘에 맞서는 주체가 무엇인지에 있다. 벽체 자중으로 토압 저항 중력식옹벽은 벽체 자중으로 배면 토압에 저항한다. 캔틸레버식옹벽은 역T자형 줄기벽과 기초판으로 이루어져, 하중을 기초판으로 전달하는 구조이다. 줄기벽이 받은 힘이 기초판으로 이어진다는 점에서 벽체 무게에 의존하는 중력식과 구별된다. 부축식옹벽은 벽체에 직각으로 부벽을 설치해 강도를 높인 구조이다. 보강을 부벽에 맡긴다는 점이 앞의 두 형식과 다르다.

철근콘크리트로 역T형이나 L형 단면을 이룬 옹벽은 캔틸레버 옹벽에 해당한다. 단면 모양만 보고 형식을 가리는 문제에서는 역T형·L형 단면은 캔틸레버를 먼저 떠올린다.

활동과 전도를 가르는 기준

활동은 옹벽이 수평으로 미끄러지는 파괴이고, 전도는 저판의 앞굽을 축으로 옹벽이 기울어 넘어가는 파괴이다. 두 파괴는 서로 다른 방식으로 일어나므로 같은 힘으로 막는 것이 아니며 검토도 따로 한다. 활동은 지반과의 마찰이 얼마나 되는지가 관건이고, 전도는 회전에 맞서는 저항이 충분한지가 관건이다.