이 번 글에서는 보강토옹벽의 시공방법에 대하여 간단하게 살펴보고자 한다.
목차
- 보강토옹벽 시공순서
- 사전조사 및 준비
- 자재/재료의 검수
- 보강토옹벽의 시공
- 부대공
- 마무리
보강토옹벽 시공순서
보강토옹벽의 일반적인 시공순서는 그림 1.에서와 같다.
사전조사 및 준비
보강토옹벽의 시공에 앞서 현장의 시공책임자는 다음과 같은 항목에 대하여 확인한 후 숮기하고 시공에 임해야 한다.
- 설계도서 및 시방규정에 대한 확인
- 보강토옹벽 시공 위치에 대한 현장조건 파악
- 각각의 보강토옹벽 구성요소에 대한 요구조건의 파악
- 설계에 적용된 보강토옹벽의 시공 상의 특성 및 주의사항 파악
- 설계가 현장조건과 일치하는 지 파악하여, 불일치하는 경우 설계변경 진행
- 시공계획서(시공상세도 포함) 작성, 검토, 승인
- 자재 공급원 승인
자재/재료의 검수
보강토옹벽의 주요 구성요소는 전면벽체, 보강재, 뒤채움재료 등이며, 이 외에 현장에 적용된 고유한 보강토옹벽의 특성상 필요한 부속자재들이 있다.
1. 공장검수
보강토옹벽의 주요 구성요소인 전면벽체(콘크리트 패널, 전면블록 등)와 보강재(지오그리드, 띠형섬유보강재, 강재 띠형 보강재 등)는 공장에서 미리제작한 후 현장에 반입하여 조립 및 설치하는 것이 일반적이므로, 보강토옹벽을 시공하기 전에 공장을 방분하여 각 구성요소의 제작과정을 살펴보고 시편을 채취하여 품질관리를 위한 시험을 수행하여 서계에 적용된 품질기준을 만족하는지 확인한다.
2. 현장반입 자재에 대한 검수
현장에 반입된 자재에 대해서도 육안관찰에 의한 검수와 함께 시편을 채취하여 품질관리를 위한 시험을 해야하며, 자재의 검수를 통하여 설계도면 및 시방서에 규정되 ㄴ기준에 적합한 자재만을 사용하도록 해야하며, 시방규정에 부적합하다고 판단되는 자재는 즉시 반출시켜야 한다.
3. 뒤채움재료에 대한 시험
선정된 토취장에 대한 토질시험을 통하여 설계에 적용된 뒷채움 재료의 품질조건을 만족시킬 수 있는지 확인하고, 만약 품질조건을 만족시키지 못한다면 별도로 토취장을 선정하여야 한다.
보강토옹벽의 시공
보강토옹벽의 시공에 앞서 먼저 설계조건, 시공위치, 단면의 치수, 옹벽배면의 여건(구조물과의 이격거리, 과재하중, 지하매설물의 위치, 용출수의 유무 등)을 확인하고 설계도서에 의거 시공하는 것이 부적당하다고 판단될 경우에는 즉시, 보강대책을 강구하여 설계변경을 요청하여야 한다.
보강토옹벽의 일반적이 시공과정을 살펴보면 다음과 같다.
1. 굴착 및 정지
보강토옹벽을 시공하려면 먼저, 설계도서에 따라서 원지반 터파기를 실시한 후 보강토옹벽의 소요지지력을 확보할 수 있도록 다짐장비를 사용하여 다진다. 보통 보강토 옹벽 기초지반의 지지력의 평가는 평판재하시험에 의한 $K_{30}$값으로 관리하며, 1.25mm 침하에 대하여 $K_{30}$ 값이 150MN/m3 이상이 확보되어여 한다.
이 때 기초지반이 연약하여 소요지지력의 확보가 곤란할 경우에는 치환, 지반개량, 지반보강 등의 방법으로 소요지지력을 확보해야 한다.
보강토옹벽 배면에 용출수가 있거나, 구조물의 수명동안 지하수위가 상승할 우려가 있는 경우 또는 침수구조물인 경우에는 적절한 배수시설을 설치하여야 한다.
2. 전면벽체 기초패드(levelling pad)의 준비
원지반에서의 터파기 및 준비작업이 완료되면 보강토옹벽 선형에 맞추어 전면벽체의 기초패드를 설치하며, 이 때 기초패드의 형식 및 규격은 설계도서에 따른다.
보강토옹벽 전면벽체의 기초패드는 잡석, 콘크리트 등을 사용할 수 있으며, 패널식 보강토옹벽의 경우에는 무근콘크리트를 사용한다.
연약지반 상에 보강토 옹벽을 설치하는 것과 같은 특별한 경우에는 철근콘크리트를 사용할 수 있다.
전면벽체의 기초패드(Levelling pad)는 보강토옹벽 전면부의 평탄성을 확보하기 위해 설치한다.
잡석을 사용하는 경우, 잡석은 경질이고 변질될 염려가 없는 부순돌 또는 조약돌로서 입경 50mm ～ 150mm의 범위의 양호한 입도분포를 갖는 것이어야 하며, 보조기층 다짐기준 또는 이에 상응하는 기준으로 충분히 다져야 한다.
콘크리트를 사용하는 경우, 콘크리트는 압축강도는 18MPa 이상이어야 하고, 공기량 4.5% ± 1.5%, 슬럼프 8cm ± 2.5cm, 굵은골재 최대치수 25mm 이하로 한다. 콘크리트 기초패드는 두께가 150 mm 이상 되도록 하고, 타설 후 12시간 이상 양생시킨다.
보강토옹벽의 기초패드는 항상 수평으로 설치하는 것이 원칙이며, 보강토옹벽 기초고에 고저차가 있는 경우에는 그림 3.에서와 같이 계단식으로 기초패드를 설치한다.
3. 전면벽체의 설치
전면벽체의 기초가 준비되면 그 위에 전면벽체를 설치한다.
패널식 보강토옹벽의 경우, 뒷채움 성토 및 다짐 시 패널이 밀릴 수 있으므로 이를 고려하여 배면방향으로 약간 기울인 상태에서 버팀목을 설치하여 넘어지지 않도록 한다. 또한 인접한 패널들은 서로 클램프로 조여서 넘어지지 않도록 한다.
블록식 보강토옹벽의 경우 블록의 빈공간이나 블록 배면의 약 30cm 정도까지 배수성 재료를 사용하여 빈틈이 없도록 충분히 채우고 상부를 깨끗이 정리하여 다음 층을 블록을 쌓을 수 있도록 한다.
4. 성토 및 다짐
전면벽체의 설치가 끝나면 뒷채움 재료의 성토 및 다짐작업을 수행한다.
성토는 보강토옹벽의 선형과 평행하게 진행하며, 전면벽체 쪽에서 시작하여 보강재 끝단 쪽으로 진행한다. 뒷채움 재료에 대한 다짐은 보통 10톤 진동롤러를 사용하나, 벽면 근처에서의 과도한 다짐은 벽면에 과도한 변형을 일으킬 수 있으므로 벽면에서 1~2m 이내에서는 1톤 롤러나 콤팩터 등과 같은 소형의 다짐장비를 사용하여 다진다.
보강토 뒷채움의 다짐은 KS F 2312의 D 또는 E법에 따른 실내다짐시험에서 얻은 최대건조밀도의 95% 이상의 다짐도를 얻을 수 있도록 해야 하며, 일반적인 1층의 다짐두께는 전면벽체의 높이와 보강재 설치간격 등을 고려하여 20~30cm 정도로 하는 것이 원칙이지만, 규정된 다짐도를 얻을 수 있다면 1층의 다짐두께를 조절할 수 있다.
다짐도의 확인은 KS F 2311에 따른 현장들밀도시험을 원칙으로 하나, 현장여건에 따라 평판재하시험에 의한 $K_{30}$값으로도 관리할 수 있으며, 이 때 $K_{30}$값은 침하량 1.25mm에 대하여 150MN/m3 이상이라야 한다.
5. 보강재 포설
설계도서에 표시된 보강재 설치위치에 규정된 규격과 길이의 보강재를 설치한다. 이 때 보강재는 벽면의 선형에 대하여 항상 직각방향으로 설치해야 하고, 보강재의 길이방향에 대한 이음은 가급적 피해야 한다.
6. 반복작업에 의해 보강토옹벽 완성
앞의 3 ~ 5의 과정을 반복하여 계획된 높이의 보강토옹벽을 완성한다.
부대공
보강토옹벽이 완성되고 난 후 계획된 상부 구조물을 설치한다.
예상침하량이 75mm 이상인 경우에는 상부 구조물을 시공하기 전에 3~6개월 정도의 방치기간으 ㄹ두면 시공완료 후의 잔류침하에 의한 피해를 감소시킬 수 있다.
마무리
이번 글에서는 보강토옹벽의 시공과 관련하여 개략적으로 살펴봤으며, 각 단계별 자세한 사항은 향후 추가되는 글에서 다루기로 한다.
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